広葉樹環孔材における孔圏道管サイズの内的制御メカニズムの解明

• Project/Area Number: 21K14892
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 40020:Wood science-related
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 工藤 佳世 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 助教 (10757983)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 環孔材 / 孔圏道管 / 広葉樹環孔材 / 道管 / 形成層活動 / 広葉樹

Outline of Research at the Start

広葉樹環孔材の孔圏道管サイズ（＝内腔面積）は、環孔材樹種の水利用効率を決定するだけでなく、材質指標である容積密度を決定する重要な要因である。道管サイズは、植物ホルモンのオーキシンにより制御されるという仮説が提唱されているが、未だ孔圏道管サイズの制御機構は充分に明らかになっていない。そこで、本研究は、広葉樹環孔材における孔圏道管サイズと植物ホルモン量との関係の明らかにすることを目的とした。誘導実験系と自然条件における、異なるサイズの道管形成期間中の植物ホルモン量を分析し、道管サイズと植物ホルモンの量やバランスを比較し、両者の関係を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

広葉樹環孔材の孔圏道管サイズ（＝内腔面積）は、環孔材樹種の水利用特性を決定する要因であると同時に材質指標である容積密度を決定する重要な要因である。本研究では、広葉樹環孔材における孔圏道管サイズと植物ホルモンの量との関係性の解明を目的とした。
令和5年度は、休眠期樹幹に対する局所的加温処理によって人為的に誘導された孔圏道管の形態解析を実施した。コナラ成木および苗木において、人為的に早期に誘導された孔圏道管は、自然環境下で当年最初に形成された孔圏道管と同様に、前年の孔圏外道管が配列した放射列とほぼ同じ放射列に位置していた。これらの結果から、局所的加温処理は、道管のサイズを変化させるが、形成位置には影響を与えず、コナラでは当年最初の孔圏道管の形成位置に法則性があることが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和5年度は木部組織構造の形態観察を実施した。局所的加温処理によって人為的に誘導された孔圏道管の形態を明らかにし、自然条件下で形成された孔圏道管の形態との比較から、局所的加温処理が孔圏道管の形態形成に与える影響を明らかにすることができた。一方、植物ホルモンの定量は、出張等の調整ができず解析に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

前年度までに検討した孔圏道管のサイズを人為的に変化させる処理条件を用いて、苗木に対し誘導実験を行い、木部形成過程の観察およびサイズの異なる孔圏道管形成中の植物ホルモンの定量を実施し、道管の形態と植物ホルモン量との関係を明らかにする。
また、すでに複数樹種の供試木から定期的に採取した試料における植物ホルモンを定量し、環孔材樹種における内生植物ホルモン量の季節変化を明らかにし、木部形成の季節性との関連性を解析する。