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2016 Fiscal Year Research-status Report

光合成機能の可塑性に着目した林木育種の新展開

Research Project

Project/Area Number 16K14944
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

石井 弘明  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (50346251)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords林木育種 / 造林
Outline of Annual Research Achievements

樹木は作物よりも世代交代が遅く、植栽から収穫までの年数が長いため、林木の育種は作物と比べて進展が遅れている。日本では長年にわたってスギやヒノキなどの主要な造林木を対象に、成長が速く、材質の優れた系統の開発および、優れた形質をもつ「精鋭樹」を挿木によって増殖する事業が進められてきた。しかし、特定の形質を有する系統を選抜育種する従来の方法では、時間がかかりすぎるだけでなく、生理的な形質が固定されてしまうため、年々進む地球温暖化などの環境変動に対応できないと考えられる。そこで、本研究では、将来の環境変動に対応可能な高い表現形可塑性を有する系統を探索し、それらを稚樹段階で選抜するために必要な形態・生理特性を明らかにすることを目的としている。今年度は、九州大学宮崎演習林のスギクローン検定林において調査、試料採取を行った。樹冠最上部および最下部から当年性シュートを採取し、形態・生理特性の測定を行った結果、クローンごとに可塑性が異なることが明らかになった。しかし、形態・生理的可塑性の高さと成長量には一定の関係がみられず、特性によってクローンの順位が入れ替わる結果が得られた。このことは各クローンにおいて、成長量を維持するための形態・生理的順化反応が異なることを示唆している。生理的順化と比べて、形態的順化は物質配分の変化しか伴わないため、コスト的に簡単であると考えられている。また、光合成産物を構造と機能(酵素など)のどちらに配分するかは、トレードオフ関係にあると考えられる。今後は、より多くのクローンのデータを得るとともに、多くの環境変化に対応して生きながらえてきた自生種や老大木の可塑性についても、調査する必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究のモデルとなる検定林よりパイロットスタディーに必要な資料を得ることができた。また、一部予想と異なる結果が得られたことにより、更なる研究の発展につながる可能性がある。

Strategy for Future Research Activity

今年度の成果から、表現型可塑性の指標である形態・生理的順化反応がクローンごとに異なる可能性が示唆された。生理的順化と比べて、形態的順化は物質配分の変化しか伴わないため、コスト的に簡単であると考えられている。また、光合成産物を構造と機能(酵素など)のどちらに配分するかは、トレードオフ関係にあると考えられる。今年度は、試験地を追加してより多くのクローンのデータを得るとともに、スギの原生林において、自生種や老大木の可塑性の調査も行う。

  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Crown dynamics and wood production of Douglas-fir trees in an old-growth forest2017

    • Author(s)
      Ishii, HR, Sillett, SC, Carroll, AL
    • Journal Title

      Forest Ecology and Management

      Volume: 384 Pages: 157-168

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2016.10.047

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Response of a clonal teak plantation to thinning and pruning in Java, Indonesia2017

    • Author(s)
      Budiadi, Widiyatno and H Ishii
    • Journal Title

      Journal of Tropical Forest Science

      Volume: 29 Pages: 44-53

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Physiological and morphological acclimation to height in cupressoid leaves of 100-year-old Chamaecyparis obtusa.2016

    • Author(s)
      A Shiraki, W Azuma, K Kuroda, HR Ishii
    • Journal Title

      Tree Physiology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1093/treephys/tpw096

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 気候条件からみたブナの葉の表現型可塑性2017

    • Author(s)
      堀川慎一郎・明貝直晃・新良貴歩美・東若菜・石井弘明
    • Organizer
      日本森林学会128回大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2017-03-27
  • [Presentation] 品種によるスギの成長量と窒素利用様式の違い2017

    • Author(s)
      榎木勉・鍜治清弘・長慶一郎・山内康平・椎葉康喜・緒方健人・佐々木寛和・菱拓雄・田代直明・石井弘明
    • Organizer
      日本森林学会128回大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2017-03-27
  • [Presentation] ブナの表現型可塑性とその地域変異2017

    • Author(s)
      堀川慎一郎・石井弘明・明貝直晃・東若菜・新良貴歩美
    • Organizer
      第64回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] ブナの葉における形態的可塑性の地域間差2016

    • Author(s)
      堀川慎一郎・明貝直晃・新良貴歩美・東若菜・石井弘明
    • Organizer
      第67回応用森林学会大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2016-10-22

URL: 

Published: 2018-01-16  

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