2019 Fiscal Year Annual Research Report
Stress tolerance mechanisms in trees from the viewpoints of xylem embolism and refilling
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15H02450
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福田 健二 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30208954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 康彦 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20400640)
矢崎 健一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (30353890)
三木 直子 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (30379721)
内海 泰弘 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50346839)
種子田 春彦 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90403112)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MRI / クライオSEM / 通水阻害 / 樹液流速分布 / 可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度、コロナやMRIの不調により中断していた実験について再実験を行った。MRIを用いた通水阻害の可視化と樹液流速分布の可視化に取り組んだ。環孔材を持つ広葉樹であるケヤキの成木および苗木、針葉樹材であるニオイヒバの成木について、樹液流速分布を可視化する手法を確立した。流速可視化手法としては、QSI(q-space imaging)法とPSI（Phase shift imaging）法の両方で、流速分布を可視化可能であることが示された。PSIとQSIを用いた樹液流量および樹液流速の相関が非常に高く、PSIではT1,T2補正が不要であることに加えて、異なる傾斜磁場強度の画像数をQSIよりも少なくすることが可能であることが示され、撮像時間を短縮することができた（投稿準備中）。
次に、ケヤキとシラカンバの樹液流速分布の季節変化について苗木を用いて検討した。旧年輪と当年輪の樹液流への寄与率が季節の進行とともに変化し、当年輪の中でも早材の寄与率に変化がみられた（投稿準備中）。また、ケヤキの幹から異なる光条件にした２つの枝への樹液流の分配についての知見を得た。
乾燥ストレスによる通水阻害と再充填による回復について可視化を行った結果、シラカンバおよびカツラについて再充填による樹液流速の回復をはじめて観測することができたが、完全な回復には至らなかった（投稿準備中）。
モミ（針葉樹）、カツラ（散孔材）、コナラ（環孔材）の枝の脱水課程をX線CTとクライオSEMで観察し、貯水機能を担っている組織を明らかにした（Yazaaki et al. 2000 Am. J. Bot）。冬季の凍結融解による通水阻害と回復について検討を進めた結果、有縁壁孔のトールスの閉塞が生じて通水阻害を引き起こしているが明らかにされた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Imperforate tracheary elements and vessels alleviate xylem tension under severe dehydration: insights from water release curves for excised twigs of three tree species2020
Author(s)
Yazaki K, Levia DF, Watanabe M, Kabeya D, Miki N, Taneda H, Ogasa MY, Oguro M, Saiki S, Tobita H,Fukuda K
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Journal Title
American Journal of Botany
Volume: 107 (8)
Pages: 1122-1135
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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