2020 Fiscal Year Annual Research Report
The mechanism of radial transportation of chemicals between the phloem and xylem in standing tree trunks determined by the novel imaging techniques
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18H02258
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
半 智史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40627709)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 放射方向移動 / ミネラル / セシウム / 蛍光物質 / 柔細胞 / 立木凍結固定 / アポプラスト / シンプラスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スギの幹の内側から外側方向へのミネラル移動解析を行った。スギ立木の幹に髄の反対側の心材・移行材・辺材まで届く穴を開け、トレーサーとして安定同位体セシウム（Cs）溶液を注入してCsの移動の様子をクライオSEM/EDXで解析した。その結果、Csを移行材あるいは辺材に注入すると辺材外側方向に移動すること、心材に注入した場合は辺材に移動しないことを明らかにした。
針葉樹のスギで得られた幹放射方向の移動実態が樹木に一般的な現象か明らかにするために、広葉樹のコナラを用いてスギと同様の実験を行った。コナラ立木の幹の辺材外側にCs溶液を注入し内側方向へのCs移動を解析した結果、スギと同様の結果が得られた。すなわち、ミネラルは辺材内では生きた柔細胞を介した早い移動と細胞壁等を通る遅い拡散の複合で移動すること、辺材から心材へは単なる拡散では移動しないことは、樹木一般的な現象と考えられた。一方で、スギとコナラでは心材に蓄積されるミネラルの種類と量が異なる事実から、辺材から心材へのミネラル移動メカニズムは樹種により異なる可能性が示唆された。
木部柔細胞を介した物質移動を細胞内の移動（シンプラスト）と細胞壁を含む細胞外の移動（アポプラスト）とを区別しながら解析するために蛍光試薬を使った実験を行った。スギ苗木にシンプラストの移動を可視化する試薬とアポプラストの移動を可視化する試薬を取り込ませた。移動の様子を可視化した結果、蛍光物質はシンプラストとアポプラストを双方向に移動することが示唆された。
柔細胞のミネラル移動機能の解明のためのクライオTEM/EDXを用いた解析をフィンランド自然資源研究所とアールト大学との共同研究で行う予定だったが、最終年度（延長期間を含めた2年間）は新型コロナウィルスによる渡航制限のため実験を進めることができなかった。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
