| Project/Area Number |
24K01816
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
平山 貴美子 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (10514177)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 祐子 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (20443583)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2029-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2028: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2027: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
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| Keywords | 結実豊凶 / 種子捕食者 / 開花・結実 / 気象条件 / 養分動態 |
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| Outline of Research at the Start |
開花・結実量が大きく年変動し、それが空間的に同調する「豊凶現象」は、森林を構成する多くの樹木で見られ、森林生態系の安定性や変化に大きく関わっている。こうした豊凶は、これまで気象条件や植物体内の養分動態に対する植物側の生理的反応によっておこるとされ、それによって、種子捕食者の影響を免れるなど植物側に利益があるのではないかと考えられてきた。一方、これまでの申請者の研究からは、種子捕食者の動態あるは捕食圧の年変動によって、結実の豊凶が直接的に引き起こされるという全く新しい可能性が示唆されている。本研究では、樹木の結実豊凶に対する散布前種子捕食者の役割を総合的かつ定量的に解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
開花・結実量が大きく年変動し、それが空間的に同調する「豊凶現象」は、森林を構成する多くの樹木で見られ、森林生態系の安定性や変化に大きく関わっている。こうした豊凶は、これまで気象条件や植物体内の養分動態に対する植物側の生理的反応によっておこるとされ、それによって、種子捕食者の影響を免れるなど植物側に利益があるのではないかと考えられてきた。一方、これまでの申請者の研究からは、種子捕食者の動態あるは捕食圧の年変動によって、結実の豊凶が直接的に引き起こされるという全く新しい可能性が示唆されている。本研究では、樹木の結実豊凶に対する散布前種子捕食者の役割を定量的に解明することを目的としている。2024年度の主な研究成果は以下のとおりである。
１．2014年度から開花・結実量について調査を行っているコナラについて、2024年度までのデータを解析し、結実量の年変動がコナラ属の主要な種子食昆虫であるハイイロチョッキリの吸汁・産卵による脱落の年変動によって起こっていることを改めて明らかにした。さらにコナラの開花・結実と気象要因の関係を解析したところ、気象要因はコナラの受精率や果実の発達過程という内的要因に影響するというよりも、ハイイロチョッキリによる脱落の影響の大きさを大きく左右していることが明らかとなった。
２． コナラ属の主要な種子食昆虫であるハイイロチョッキリの飼育実験を行ったところ、５月後半からの温度によって羽化時期が大きく変化することが明らかとなった。１で示した１１年間のデータにおいても、この５月後半からの気温によって、コナラの結実率が大きく変動することが明らかとなってきている。
３．2019年度から開花・結実量の調査を行っているアラカシについて、ハイイロチョッキリが種子生産に及ぼす影響を飼育実験と組み合わせて評価し、コナラに比べてそれが小さいことを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
野外での開花・結実量の追跡調査について、大きな台風被害などなく、順調に進めることができ、長期のデータを得ることができてきている。また、科研費により、温度勾配恒温器を購入でき、野外での気象要因の変化を再現する飼育実験もできてきている。
植物の生理的な要因と開花・結実量の関係性についても、昆虫の加害の影響の少ないアラカシについて、2019年から長期にわたるデータを蓄積することができてきており、開花量の年変動に何が影響しているのか、明らかになりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
コナラ、アラカシをはじめとする複数種について、開花・結実量、開花から結実に至る脱落要因や脱落量を複数年度にわたり、引き続き明らかにする。脱落に大きな影響を及ぼす種子食昆虫については、野外観察とともに温度勾配恒温器などを用いて飼育を行い、羽化や生存率など動態に関わる条件を明らかにする。これらにより、結実量の年変動が、種子食昆虫の動態とどのようにかかわるのか定量的に解明していく。
また、種子食昆虫が種子生産に与える影響が小さく、開花量と結実量の年変動に相関があることが明らかになってきたアラカシを中心に、開花量の年変動を決定づける因子について明らかにしていく。これまでの研究から、当年の開花による養分の欠乏が、翌年の花芽形成量に関わるという、従来の視点にはなかった全く新しいメカニズムが示唆されている。このため、開花による養分の欠乏がどのようにおこるのか、また本当にそれが花芽形成量と関わっているのか、養分や開花関連遺伝子の季節的な分析を行っていく。
これらの結果を統合し、植物側の繁殖量の年変動のメカニズム、それに果たす種子食昆虫の動態の関係性を定量的に解明していく。
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