A study on mechanisms of barrier function in various types of outer bark of trees

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03018
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40010:Forest science-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Sano Yuzou 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90226043)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 玉井 裕 北海道大学, 農学研究院, 教授 (50281796) ; 重冨 顕吾 北海道大学, 農学研究院, 講師 (20547202)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 樹皮 / バリア機能 / カワラタケ / ナナカマド / アミグダリン / シアン発生植物 / 傷害周皮

Outline of Final Research Achievements

Scanning electron microscopic examination of bark tissues for a total of 21 species indicated that outer barks effectively prevent the invasion of living phloem by microorganisms. We devised a novel culture system to evaluate the antifungal activity of bark tissues using a wood decay fungus (Trametes versicolor). The inner bark of Nanakamado (Sorbus commixta) greatly inhibited the mycelial growth in the culture system. Additional experiments suggested that hydrogen cyanide, which was induced after injury of living phloem, is a causal substance to perform the high antifungal activity. We also analyzed wound responses in barks tissues and revealed that a barrier tissue called wound periderm effectively shut out the penetration of external microorganisms.

Free Research Field

木材解剖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

樹木の樹皮組織に関する研究は、産業的に多用される材組織に比べて、基礎・実用レベルのあらゆる面で研究が立ち遅れており、樹皮の構造、性質、機能に関する我々の理解は乏しい。本研究では、樹皮組織の基本構造、および樹皮が保護組織としての機能をどのように発揮しているのかについて、いくつかの新知見を得ることができた。植物学、森林保護学などの関連分野において意義深い成果と位置付けられる。とくに、ナナカマドという緑化樹として身近な樹木の樹皮組織が損傷を受けると、含有成分由来の猛毒ガスが生じることを示したことは、市民生活にも関わり、社会的にも意義深いことであると考える