2022 Fiscal Year Annual Research Report
How does the interspecific variation of leaf traits affect the acclimation capacity of plants?
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20H03316
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
小口 理一 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10632250)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日浦 勉 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70250496)
南光 一樹 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 (40588951)
高橋 俊一 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80620153)
牧野 能士 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20443442)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 順化能力 / 葉の厚さ / 光合成能力 / 種内変異 / 生態学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境変動に対する生態系の応答が注目されるが、どのような植物がどこまで順化できるのかを正しく説明できる理論は未だ導かれていない。本研究では葉の厚さおよび光合成能力の順化能力が種内でどう変異しているかを調べ、これらの順化能力に関連する形質・環境・遺伝子を明らかにすることを試みた。材料には日本で最も優占する広葉樹と針葉樹であるブナとスギおよび、モデル植物のシロイヌナズナを用いた。ブナでは日本国内で緯度の異なる10サイトから集めた集団を生育する北海道大学苫小牧研究林共通圃場で5集団について、スギでは、同様に14サイトから集めた集団を生育する筑波大学の共通圃場で6集団について、被陰実験を二年半にわたって行った。シロイヌナズナについては、世界各地で集められた集団の種子をリソースセンターから取得し、人工気象機内の 2つの生育光強度で共通圃場実験を行なった。葉の厚さについては、厚さの葉内分布の測定を可能とするレーザー変位計とアクチュエーターを利用した測定法を共同開発して導入した。光合成能力については、多サンプル同時測定機を導入した。ブナでは葉脈のない部分の葉の厚さだけで比べると、低緯度由来ほど厚い傾向があるものの、葉脈も含めて測定した厚さほどの集団間差は見られないことが明らかになった。葉脈密度には明確な集団間差が確認され、低緯度由来のエコタイプは、高い気温と蒸散に耐えるために、葉サイズを小さくして、葉脈の太さと密度を高めている事が示唆された。また、最も高緯度に由来する大平山集団の葉が被陰前後で共に他の集団より有意に薄い事が明らかになり、RNA-seqを行ったところ乾燥耐性に関わる遺伝子の関与が示唆された。スギについては、針葉断面の縦横比に集団間差があること、シロイヌナズナでは集団間での葉の厚さの違い、光応答時の厚さの変化の違いが示された。今後、これらに関する環境・遺伝子を解析する。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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