2019 Fiscal Year Annual Research Report
スギのオゾン耐性機構は極端現象にも有効に作用するか？
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17H03839
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
飛田 博順 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 (10353781)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊豆田 猛 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20212946)
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)
深山 貴文 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 (40353875)
上野 真義 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 (40414479)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 対流圏オゾン / 天然スギ / バイオマス配分 / モノテルペン / 活性酸素消去系酵素活性 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スギのオゾン耐性機構の解明を目的として、スギ３系統を用いて野外でのオゾン暴露実験を行った。オゾン付加に対するモノテルペン生成量や抗酸化物質濃度の応答に系統間差が見られ、オゾン耐性機構に系統間差があることが明らかになった。オゾン暴露下での降雨遮断実験では、土壌乾燥による成長量の低下が、高オゾン下で緩和される可能性が示唆された。
スギの３系統に対するオゾン付加の影響を調べた（実験１）。光合成機能、モノテルペン生成量、スーパーオキシドデジスムターゼ(SOD)活性とアスコルビン酸濃度、遺伝子発現を測定した。光合成活性は、屋久島産スギでオゾン付加により低下する傾向を示したが、顕著な低下ではなく、成長量とバイオマス配分にオゾン付加の効果は見られなかった。モノテルペン生成量の応答は季節間・系統間差を示し、オゾン区で夏季に屋久島の系統、冬季にウラスギ系統で増加した。SOD活性とアスコルビン酸濃度の応答は系統間・葉齢間差を示し、SODは８月の当年葉でオゾン処理の効果を示し、アスコルビン酸は11月に当年葉では3系統で、一年葉では2系統のみで低下した。オゾン付加により発現量が変化した遺伝子数は8月下旬に多く、オゾン区ではヒートショックタンパク質やシャペロンのようなストレス応答に関連する遺伝子の発現が誘導され、細胞壁の構築に関連する遺伝子発現が抑制された。
降雨遮断実験により高オゾン濃度環境下でのスギの３系統の乾燥応答を調べた（実験２）。8月から11月まで降雨遮断を行い、実験１と同様の測定を行った。土壌乾燥により成長量が低下したが、高オゾン下での降雨遮断では成長量の低下が見られなかったことから、土壌乾燥による成長量の低下が、高オゾン下で緩和される可能性が示唆された。
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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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