栄養成長モデルをもとにした植物の適応戦略の解析

• Project/Area Number: 00J09702
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 生態
• Research Institution: The University of Tokyo
• Research Fellow: 大曽根 陽子 東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2000 – 2002
• Project Status: Completed(Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost : ¥3,000,000); Fiscal Year 2002 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000); Fiscal Year 2001 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000); Fiscal Year 2000 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
• Keywords: 物質分配 / 光合成能力 / 窒素 / 茎コスト / 窒素吸収能力 / 根の寿命

Research Abstract

1.窒素固定植物の栄養成長モデル
土壌中の窒素を根から吸収するのではなく、窒素固定細菌との共生によって空気中の窒素を固定するような窒素の獲得様式をもつ植物(窒素固定植物)の成長様式について、栄養成長モデルを使った解析を進めている。これまでのところ、窒素固定は窒素吸収よりもはるかにエネルギーを要する窒素獲得プロセスであるために、このような植物は(1)貧栄養な環境で有利になること、(2)一日の日射量が大きい、あるいは気温が高いために一日あたりの稼ぎが大きい環境で有利になること、(3)葉の窒素濃度および光合成能力は同じ環境に生育している根から窒素を吸収している植物よりも低くなるべきこと、(4)葉・茎比が大きいほど窒素固定が有利になること、などが予測されている。これらの結果は、実際の窒素固定植物の分布や成長様式とよく一致することが確認されている。
2.光合成能力(Pmax)の種間差に関する研究
葉・茎比と光合成能力の種間差に関する論文を現在投稿中である。これまでの研究で、葉・茎比のほかに、根の窒素吸収能力も光合成能力の種間差の要因であることが示唆されており、現在、落葉樹と草本では根の窒素吸収能力の違いが両者の光合成能力の違いをもたらしていることについて投稿論文の準備中だが、今年度はさらに根の窒素吸収能力の低さと葉の寿命の長さ(=窒素あたりの光合成能力の低さ)の相互作用が常緑樹のPmaxにどのように影響しているのかを解析している。