| 研究領域 | デジタルバイオスフェア：地球環境を守るための統合生物圏科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05314
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅳ)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小野田 雄介 京都大学, 農学研究科, 教授 (70578864)
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| 研究分担者 |
北島 薫 京都大学, 農学研究科, 教授 (40721379)
井鷺 裕司 京都大学, 農学研究科, 教授 (50325130)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
123,630千円 (直接経費: 95,100千円、間接経費: 28,530千円)
2025年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円)
2024年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
2023年度: 21,450千円 (直接経費: 16,500千円、間接経費: 4,950千円)
2022年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
2021年度: 37,960千円 (直接経費: 29,200千円、間接経費: 8,760千円)
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| キーワード | 機能形質 / ゲノム / UAV / 生態系機能 / 樹冠 / 森林生態系機能 / 森林資源量評価 / ドローン / 温暖化適応 / 浸透交雑 / アロメトリー / 森林 / 形質 / ゲノム生態学 / 生産生態学 / 適応 / 森林機能 / 樹冠構造 / 温暖化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
気候変動下において、国土の2/3を占める森林の機能を最大化するために、ゲノム・形質・生態を有機的に連結した新しいアプローチを提案・実行することを目的とする。森林のCO2吸収能力の最大化のためには、日射あたりの森林生産量を上げる必要があり、従来から注目されている葉レベルの評価に加えて、新技術を駆使して、樹冠レベルの評価を行う。また温暖化に対して、主要樹種がどのように適応するかを、ゲノム解読と集団遺伝学的アプローチにより解析する。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、気候変動下において、国土の2/3を占める森林の機能を最大化するために、ゲノム・形質・生態を有機的に連結した新しいアプローチを提案・実行することを目的としている。本課題には、２つの研究グループがあり、形質チームはドローンLiDARを使い、森林生産を決定する樹冠構造を明らかにし、ゲノムチームは、温暖化に伴う樹種の生育適地が移動とその適応の程度を、ゲノムレベルから明らかにしようとしている。R6年度においては、形質チームは、R4-5年度に、全国の23の森林固定試験地において取得したデータの解析を進め、樹種によって異なる樹冠アロメトリー式の作成や、樹種タイプによる成長特性の違いの広域評価を進めた。特筆すべきは、全国の森林固定試験地で取得したドローンLiDARによる詳細地形データや樹高データ、オルソ画像、さらには151種4328個体の樹冠データを公開したことである。ドローンLiDARは世界的にも普及しつつあるが、これほど多様な樹種をカバーしたデータセットは世界初である。ゲノムチームは、交雑帯1地点、ミズナラ・コナラの純系個体群、および圃場栽培株から、追加で580個体の全ゲノム解析を実施した。これらの全ゲノム情報を用いて標高勾配に沿ったクラインの時系列移動推定を行い、過去約200年間でミズナラが低標高側へ進出していることを明らかにした。この移動には気候変動に加え、種間相互作用・人的要因などが関与している可能性が示された。ハイマツーキタゴヨウの研究では、浸透交雑がもたらす気候変動への適応的意義の解明を目的として、八甲田山の交雑帯において温暖環境適応種であるキタゴヨウから寒冷環境適応種であるハイマツに浸透した候補遺伝子の機能推定を行い、地球温暖化のもとで増大すると予測される生物的・非生物的ストレス反応に関連する遺伝子が浸透した可能性を示した。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
1: 当初の計画以上に進展している
理由
計画時には10箇所ほどの森林固定試験地で調査することを目標にしていたが、全国23箇所で調査でき、かつそのデータをデータペーパーとして公開できた。本研究は森林資源量評価を大きく革新させるものである。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、形質チームとドローンチームがそれぞれの課題を進めつつ、ゲノム・形質・生態を有機的に連結した新しいアプローチを検討していく。これまで取得したデータの解析を深化させ、研究のアウトプットを加速する。
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