2018 Fiscal Year Annual Research Report
Role of xylem parenchyma cells in water conduction and defense mechanism of trees
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16H04936
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
黒田 慶子 神戸大学, 農学研究科, 教授 (20353675)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 木部細胞 / 水分通導 / エンボリズム / 通水回復 / 柔細胞 / 道管 / セシウム / SPring-8 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
樹木の木部では水分欠乏により通導組織である道管・仮導管が排水する（embolismによる一時的なcavitation）。その後に水分が補給されると、放射および軸方向柔細胞が水の移動経路となって、排水した道管への再注水に寄与して乾燥耐性のシステムとして機能することを明らかにした。さらに、生枝の強制乾燥により柔細胞に原形質分離が起こると、通水の回復が認められないことや、生立木の強制凍結によって生細胞を死亡させた場合にセシウムの移動距離が正常な組織に比べて遅くなったという結果から、柔細胞と道管・仮道管の間には、水を含めて、連続した物質移動が存在することを示した。通導組織と柔細胞間の物質移動の解析のために、大型放射光施設SPring-8におけるシンクロトロン蛍光X線分析を用いた手法を開発し、クライオSEM/EDXよりも高感度で凍結薄切片で元素マッピング像が得られることを明らかにした。
老齢のクスノキでは、樹幹基部で道管直径が大きく、高所の道管では直径が減少する傾向があった。樹幹基部の道管は樹体全体への水分供給を担うため、太い道管で通水効率が高くなる一方で、樹高が高くなると木部の晩材幅が広く小径道管を増やすことで、物理的な支持機能が高まると考えられる。
高所の葉の組織の通導特性と貯水性の検討においては、スギの梢端と最下枝の葉は湿度変化に対して同様の水分子の吸着挙動を示したが、水分保持量は梢端で多かった。携帯型近赤外分光装置（2018年6月完成の超小型測定器MIRAGE cross）を用いたスペクトル測定により、葉肉構造の違いによる色素濃度の差異が検出可能であること、紅葉にともなう色素の分解・生成速度の定量評価が可能であることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Book] 森林病理学2020
Author(s)
黒田 慶子、太田 祐子、佐橋 憲生
Total Pages
216
Publisher
朝倉書店
ISBN
978-4-254-47056-7
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