2020 Fiscal Year Research-status Report
低温下の光ストレスに対する葉齢に依存した葉の生理的能力と常緑性・落葉性との関連
| Project/Area Number |
19K06139
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
小野 清美 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (50344502)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 常緑樹 / 落葉樹 / 葉寿命 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
葉寿命（葉ができてから落ちるまでの期間）の長さは幅広いものの、落葉樹に比べて常緑樹で長い傾向が見られる。昨年度、温暖な地域に生育するコナラ属常緑樹アカガシ、アラカシ、シラカシと冷涼な地域に生育するコナラ属落葉樹ミズナラの苗木を入手し検討し、コナラ属常緑樹はアラカシを用いるとことした。比較する落葉樹はコナラまたはミズナラとした。温暖で気温や日長の季節変化がない一定の条件に設定した人工気象室内で一緒に栽培した。昨年度、気温20℃前後、日長12時間という条件で比較的長期間栽培したところ、日長の短縮や気温の低下がない条件でも、常緑広葉樹の落葉が進んでしまったことから、今年度は、苗木購入後に実験室内の環境に慣らしたのち、早い時期に低温処理実験を行おうとしたが、新しい葉の展葉とつけていた葉の落葉が進んでしまった。サンプル数が確保できず、気温が低下した場合の葉齢による生理的応答の違いを比較することが難しい場合には、一斉展葉の時期で区別して、その新旧で比較することも考える。
昨年度購入した苗木の一部を用いて、気温20℃前後に設定した実験室から、10℃前後に設定した実験室に常緑広葉樹を移す低温処理実験を予備的に行ったが、この温度設定では、落葉は抑えられる傾向が見られた。光ストレスとの関係を調べるには、さらに温度を低下させることを検討する必要がある。
また、低温処理の別の予備実験では、サンプル数が少ないため、はっきりとしたことは言えないが、葉齢により色素量の変化が異なる可能性が示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
温暖で気温の低下や日長の短縮といった季節変化がない一定の条件では、葉が長く保たれ、様々な葉齢の葉が得られると当初考えていた。そして、様々な葉齢の葉を用いて、気温を低下させた場合の光ストレス応答の違いを調べることができると考えて、昨年度実験を行った。しかし、常緑広葉樹で芽の形成や葉の成長が促進されたためか、幅広い葉齢の葉を数多く取り揃えるということができなかった。今年度、購入した苗木を実験室内の環境に慣らしたのち、早い段階で、低温処理をかけようとしたが、やはり常緑広葉樹の落葉が進んでしまった。どの段階で低温処理をかけるのかの見極めが難しかった。本栽培条件では、新しい葉が展開したため、常緑樹で古い葉の落葉が促進されたと考えられる。
そこで1年葉、2年葉といった齢ではなく、前に一斉展葉したものか新たに一斉展葉したものかという違いに基づいて解析することも考えて、着手し始めた。同じ属の常緑広葉樹と落葉広葉樹で、同じ環境で芽を形成し展開した葉が得られる。そこで、これらの葉の展開後の光合成能力の変化と光ストレス応答能力を調べることも検討する。
当初予定していた処理をサンプル数を確保した状態では、できなかったが、温度低下の影響を調べるために、日長はそのまま、気温10℃前後に設定した実験室にコナラ属常緑樹の苗木を移す予備実験を行った。すると、新しい葉の展開が抑えられ、気温20℃前後の場合よりも、落葉が抑えられる傾向が見られた。処理温度をさらに検討する必要がある。サンプル数が十分でないものの、いくつかの葉齢の葉を採取し、色素を測定する実験を予備的に行った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
温暖で日長も12時間という一定の生育条件では、常緑広葉樹で芽の形成や葉の成長が促進されたためか落葉が進み、常緑広葉樹の幅広い葉齢の葉を数多く取り揃えということができなかった。そこで、1年葉、2年葉といった齢ではなく、実験室内では齢としての判断がしにくいことからも、先に一斉展葉したものか新たに一斉展葉したものか（葉齢の代わりの指標）という違いに基づいて解析することも予定している。ただし、実験室内で芽を形成し展開した葉では、季節変化を経験したかどうかという履歴の効果はなくなるので、これから得られる実験結果を見て検討したい。
同じ生育環境で形成された芽から展開した葉が常緑樹と落葉樹で得られるので、葉の展開からの経過期間に対して、同じ属の常緑樹と落葉樹の光合成能力と光ストレス応答能力がどのように変化して、落葉に関わっているのかを調べていきたい。
日長はそのまま、気温を低下させる予備的な処理実験では、20℃から10℃の低下では落葉は促進されているようには見えなかったので、処理実験に適した温度を検討したい。さらに気温が低下した場合には、光ストレスが葉の老化・落葉に関わる可能性があり、実験条件に適した温度を見つけて、今後、常緑樹と落葉樹の違いの有無、一斉展葉の時期（葉齢の代わり）による違いの有無を調べていきたい。
|
| Causes of Carryover |
春先の状況で苗木の購入が遅れたこと、苗木を入手してから苗木の状態の把握、実験条件の検討のために、窒素量や色素量の測定が進まなかったため、消耗品費での支出が少なかった。
また学会がオンラインで開催されたため、旅費を使用しなかった。
|
