2017 Fiscal Year Annual Research Report
Role of xylem parenchyma cells in water conduction and defense mechanism of trees
| Project/Area Number |
16H04936
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
黒田 慶子 神戸大学, 農学研究科, 教授 (20353675)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 弘明 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (50346251)
黒田 克史 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 (90399379)
東 若菜 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD) (20780761)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | エンボリズム / 水分通導 / 道管直径 / 垂直変化 / 小径道管 / 軸方向柔細胞 / 乾燥耐性 / 二次代謝物質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
課題１. 水ストレス時の細胞内現象と樹液流回復への関与
A）木部のエンボリズムによる排水および水流回復時の柔細胞の挙動：クスノキ老大木（樹齢100年以上，樹高25m）の樹幹上部では下部よりも道管直径が小さく，道管分布密度が高かった．上部には大径道管がほとんど存在せず、単位面積当たりの水分通導度が低くかったことから、通水停止によるダメージを低減するような適応的な垂直的変化あることが分かった．つる性で大径道管を持つフジは、多数の軸方向柔細胞と小径道管群が層階状に配列しており、排水後の道管の通水再開に寄与していることを発見した。一方サルナシでは軸方向柔細胞は少数で、道管が排水した後の通水回復はほとんど認められなかった。フジは乾燥環境下でも通導が維持されて生育できるが、サルナシは水ストレス下で通導機能を失い易く水辺に分布すると推測された。
B）樹木の高所における通導の持続性と柔細胞の役割：マレーシアのパソ森林保護区に生育するフタバガキ科高木種で、樹高40ｍのDipterocarpus sublamellatusおよび樹高30ｍのPtychopyxis caput-medusaにおいて、葉柄の皮層組織の構成糖分析をおこなった。皮層組織が特に分厚いD. sublamellatusでは中性糖以外のペクチン系多糖などが90%を占めており、この分厚い皮層の柔細胞が特異な水分保持の役割を果たしていることが考えられた。
課題２. 木部柔細胞の二次代謝活性変化と通導阻害の関係
B）二次代謝物質の分泌が水分通導停止にどう繋がるのか：スギ成木における水とミネラル類の移動について、Cryo-SEM/EDXおよびSPring8の放射光X線分析を用いた可視化に取り組んだ。凍結試料を用いた実験の手法を開発注であり、SPring8での実験は次年度も継続して実施する。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
通導と柔細胞の役割に関する研究に用いる分光分析装置（可視・近赤外複合機）は平成29年度の研究に必要としていたが、その開発が遅れて販売時期が平成30年度５月となったため、機械購入費の繰越を行った。その項目以外の研究は計画通りに実施し、概ね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
柔細胞類の通水サポート、細胞内の水分保持機能、二次代謝物質の生成や移動について、さらに詳細に計測する。
|
