スギ辺材心材間のアポプラスティックな水移動機構の三次元解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26450233
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 内海 泰弘 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50346839)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 矢崎 健一 独立行政法人森林総合研究所, その他部局等, 研究員 (30353890) ; 永井 智 兵庫県立農林水産技術総合センター, その他部局等, 研究員 (30463417)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: スギ / 辺材 / 心材 / 水移動 / アポプラスティック

Outline of Annual Research Achievements

我が国で最も重要な造林樹種であるスギは，その心材含水率は個体間で大きくばらつくため，材の均質な乾燥が困難で，近年利用が拡大している乾燥材への対応に問題を生じている．しかし，そもそもスギ心材の含水率を決定する水の起源と移動経路，移動集積機構について十分には理解されていない．そこで本研究ではスギの心材に集積する水の移動経路，特に生細胞の内部を経由しないアポプラスティックな経路における水移動機構について，水の局在解析と蛍光トレーサーによる経路解析を行う事を目的としている．
今年度は既往の研究でも検討されてきた複数年輪を横断する放射方向の移動経路での定量的な水移動解析と酸性フクシン水溶液を用いた定性的な経路解析を行った．辺材から心材までを含むスギの気乾木部ブロックを作成し，辺材側と心材側を水と接触させる処理を行い一定時間経過させたたところ，いずれの試料でも水と接触した部位の近傍では含水率の増加が認められた．一方で辺材を水に浸漬させた試料では心材の含水率増加は認められず，心材を水に浸漬された試料では辺材の含水率増加は認められなかった．これらの結果から辺材および心材内での放射方向の水移動が起こること，一方で，放射方向の水移動には時間を要することが示唆された．また，酸性フクシンを水のトレーサーとして蛍光観察した結果，酸性フクシンは浸漬部近傍の細胞壁を強く染色したことから，細胞壁を介した放射方向のアポプラスティックな水移動経路が存在すると考えられた．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度は複数年輪を横断する放射方向の移動経路の存否を定量的に評価することができた．また，トレーサーを用いた実験により水移動経路が細胞壁を介するアポプラスティックな経路である可能性が示唆された．一方で辺材から心材および心材から辺材までの組織間の移動経路は未解明の課題として残されており，本研究の目的である辺材・心材間の水移動経路の全容を解明するまでには至っていない．

Strategy for Future Research Activity

26年度に引き続き放射方向の水移動経路を評価する実験系の確立を試みる．26年度の実験では辺材から心材にかけての水移動を十分には把握できなかったことから，試験時間の引き延ばしや，加圧・減圧処理等による周囲環境の制御も併せて検討する．また，放射方向の水移動経路に加えて，軸方向での水移動経路を解剖学的に解析し，辺材と心材をつなぐ三次元での水移動ネットワークの存否を明らかにする．

Causes of Carryover

今年度は必要としなかった物品を次年度購入するため次年度使用額が生じた．

Expenditure Plan for Carryover Budget

今後の推進方策で述べた実験を遂行するための物品を購入する予定である．