1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09660173
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
藤川 清三 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (50091492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐野 雄三 北海道大学, 農学部, 助手 (90226043)
大谷 諄 北海道大学, 農学部, 教授 (30001465)
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| Keywords | 細胞壁 / 凍結挙動 / 木部放射柔細胞 / 深過冷却 / 細胞外凍結 |
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| Research Abstract |
樹木の木部放射柔細胞の氷点下温度への適応機構の変化、すなわち深過冷却を起こすか細胞外凍結を起こすかの違いには、細胞壁が主要な役割を果たすことを明らかにした(研究発表参照)。細胞壁の役割をさらに詳細に検討するために、樹種間でその壁層構造が異なるとともに、その壁層構造がよく知られている数種針葉樹の木部放射柔細胞の氷点下温度での挙動を示差熱分析および低温走査電子顕微鏡により調べた。
細胞壁の全部(コウヤマキ)あるいはその大部分(アカマツ)が未木化の薄い一次壁からなる木部放射柔細胞は氷点下温度に対して細胞外凍結をすること、一方、細胞壁が厚い木化した一次壁(スギ)あるいは二次壁(カラマツ)からなる木部放射柔細胞は、冬期に採取したカラマツを除き、氷点下温度に対して過冷却をすることを明らかにした。冬期採取カラマツ木部放射柔細胞はその壁層構造に顕著な季節的変化が起こらないにも拘わらず、細胞外凍結を起こした。
これらの結果は、薄い、一見柔らかい細胞壁をもつ木部放射柔細胞は細胞外凍結をするとともに、厚い、一見堅い細胞壁をもつ細胞は過冷却をするという、細胞壁の巨視的構造特性の違いが凍結挙動の違いをもたらす一要因であることを示す。これとともに、壁層構造の季節的変化が見られないにも拘わらず、その凍結挙動を過冷却から細胞外凍結へ変えるカラマツの場合は、少なくとも凍結下で細胞の水分透過性を変えるような、何らかの微視的変化が細胞壁に起こったことを意味する。引き続き、この細胞壁の微視的変化の実体を明らかにするために実験を進めている。
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[Publications] S.Fujikawa: "Seasonal changes in dehydration tolerance of xylem ray parenchyma cells of Stylax obassia twigs that survive freezing etmperatures by deep supercooling" PROTOPLASMA. 197・1-2. 34-44 (1997)
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[Publications] K.Kuroda: "Supercooling of xylem ray parenchyma cells in tropical and subtropical hardwood species" TREES. 12・2. 97-106 (1997)
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[Publications] 黒田克史: "樹木木部放射柔細胞の凍結適応機構の変遷" 低温生物工学会誌. 43・2. 99-111 (1997)
