Elucidation of abnormal xylem formation mechanism under insect defoliation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06156
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40020:Wood science-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Watanabe Yoko 北海道大学, 農学研究院, 研究員 (30532452)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安江 恒 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (00324236) ; 大野 泰之 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部 林業試験場, 研究主幹 (30414246)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 失葉 / 光合成産物の分配 / 木質形成 / ウダイカンバ / カラマツ

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to clarify whether anomalous xylem formation under insect defoliation is caused by changes in carbon allocation by defoliation treatment, 13CO2 pulse labeling, and pinning methods. The results suggest that under defoliation, xylem formation did not occur using photosynthates before defoliation treatment, but may have been formed by photosynthates acquired after refoliation or by storage materials in the tree. The results of this study indicate that insect defoliation alters the carbon allocation and affects subsequent xylem formation.

Free Research Field

木材解剖学、樹木生理解剖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで成長期の失葉と異常な木質形成の関連が指摘されていたが、詳細は不明だった。本研究は、樹木が成長期に失葉した場合の光合成産物の分配の変化と木質形成の関係を明らかにすることができた。この異常な木質形成は木材として利用するときに材質低下を招くことが知られている。今後、地球環境変動下で食葉性昆虫の大発生の頻度増加が予測されており、本研究の結果は、地球環境変動下での森林管理および木材利用における知見を提供することができる。