2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidating the functional changes of xylem parenchyma cells of Japanese cedar trees using a novel standard for determining the radial position of the trunk.
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21H02262
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
黒田 克史 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 (90399379)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 真義 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 (40414479)
半 智史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40627709)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 木部柔細胞 / スギ / 辺材 / 心材 / 移行材 / 網羅的遺伝子解析 / RNA / RNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
辺材と心材を科学的に定義づけるものは木部の生きた細胞、すなわち木部柔細胞の存在である。辺材/心材の割合は樹木の成長と耐久性のバランスを制御し樹木の長寿命に影響するため、木部柔細胞は樹木に極めて重要な細胞である。重要な細胞であるにも関わらず立木の木部柔細胞の挙動や機能は未解明である。これらの解明に向け本研究では、幹放射方向の位置を決める新しい基準として遺伝子発現が変化する点を用いたステージで区分することを提案し、この基準に従い立木内の木部柔細胞の分裂から細胞死までの一生を通しての機能変化（生活史）を解明することを目的とする。
3年目の本年度は、まず、昨年度にRNAの網羅的遺伝子解析（RNA-seq）を行った試料の近傍の木部試料を材料に、木部柔細胞の組織学的解析、木部の水分布の細胞レベルの解析を行い、（a）木部柔細胞の核がはっきり確認できる辺材部、（b）仮道管から水が消失する辺材/心材の移行部、（c）細胞小器官が維持されていない心材部を特定した。次に、上記（a）から(b)、（b）から(c)への変化部位を中心に昨年度までに行ったRNA-seqのデータの再解析を行い、（a）から(b)、（b）から(c)への変化が起きる木部部位で、遺伝子発現パターンの顕著な変化がみられることを明らかにした。これらの結果によりRNA-seqの解析から（a）辺材、（b）辺材/心材の移行部、（c）心材を規定できることを明らかにした。さらに、（a）（ｂ）に分類した遺伝子群をさらに詳細解析することにより、放射方向位置をさらに細かく分類可能なことを明らかにした。
これらの解析を進める過程で新たな発見・疑問が得られたため、研究を発展させるべく新規課題を「最終年度前年度応募」として科研費・基盤研究（A）に申請し、採択された。
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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