2023 Fiscal Year Final Research Report

Comprehensive analysis of wood formation and wood tissue structure in ginkgo reveals evolution and environmental adaptability of woody plants

Research Project

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Project/Area Number	21H02260
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 40020:Wood science-related
Research Institution	Akita Prefectural University
Principal Investigator	Takata Katsuhiko 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (50264099)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	安江恒信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (00324236) 雉子谷佳男宮崎大学, 農学部, 教授 (10295199) 工藤佳世秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 助教 (10757983) 船田良東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20192734) 半智史東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40627709) 内海泰弘九州大学, 農学研究院, 准教授 (50346839) 吉永新京都大学, 農学研究科, 准教授 (60273489) 佐野雄三北海道大学, 農学研究院, 教授 (90226043)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	イチョウ / 木材組織構造 / 形成層 / 水分通道 / 植物ホルモン
Outline of Final Research Achievements	As a result of investigating cambium activity and secondary xylem formation, it was found that phloem formation takes precedence over xylem formation in early spring, and it takes a long time for cambium cell division to become active compared to other tree species. In the secondary xylem, there are cells that do not have any bordered pits other than the field pit. These cells were newly named Ginkgo-fiber. As a result of investigating the water transport pattern in the secondary xylem, cells that are not involved in water transport are scattered within the annual rings and are smaller in diameter than water transport cells (tracheids). As no bordered pits were observed in these cells, it was suggested that they are Ginkgo-fiber. It was also found that the translocation speed of phloem is slower in ginkgo compared to conifers.
Free Research Field	森林資源遺伝学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究の目的は「生きた化石（living fossil）」と呼ばれるイチョウをはじめとする複数の木本植物の材形成及び木材組織構造の特徴を網羅的に解析することによって、イチョウの有する特殊性を明らかにするとともに、材形成・木材組織構造から見た木本植物の進化と環境適応性を明らかすることである。得られた知見を総合的に検討した結果、原始的木本植物であるイチョウは独特の材形成様式、木材組織構造及び水分通道様式を有する樹種であり、これらの特徴からイチョウは独自の環境適応性を持って進化してきた樹種と考えることが妥当であり、植物全体の進化を考える上でも極めてユニークな存在であると考えられる。