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気候温暖化による牧草種の衰退原因と適応ポテンシャルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15380181
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 畜産学・草地学
研究機関弘前大学

研究代表者

杉山 修一  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (00154500)

研究分担者 原田 竹雄  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (10228645)
伊藤 大雄  弘前大学, 農学生命科学部, 助教授 (00333716)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2004年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2003年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
キーワード気候温暖化 / 寒地型牧草 / 優占度 / 光合成速度 / 高温ストレス / 遺伝変異 / 牧草 / 衰退 / 光合成温度反応 / クロロフィル蛍光 / 光化学系II / アイソザイム / 温暖化 / オーチャードグラス / 種内変異 / 繁殖 / 生長
研究概要

(1)オーチャードグラスは東北北部から関東地域の各地で,裸地や路傍に自生集団を形成するが,その優占度は南東北からから低下する。東北,関東地域のアメダスの気象データが利用できる43箇所のオーチャードグラス自然集団の優占度を調査し,気候要因との関係を分析した。優先度は,8月の平均気温と9月の最高気温が最も高い相関を示し,夏が暑いというよりもむしろ,暑い夏が長く続くことがオーチャードグラスの優占度の低下に最も効いていることが分かった。
(2)オーチャードグラスとトールフェスク2種間の光合成の温度反応を調査した。ポット栽培した両種の植物を人工気象室で23℃から40℃まで2℃間隔で順次温度を上げ育成した。同じ温度で3日間順化をし,各温度処理の最終日に光合成を測定した。両種において,30℃以上の高温で光合成速度は温度に比例して低下した。Vcmaxは高温条件でも変化しなかったが,Jmaxは高温下で低下した。Jmaxの低下は,光化学システムIIの活性低下と強く関係していた。このことから,オーチャードグラスとトールフェスクの高温条件下での光合成速度の低下は,光化学システムIIの機能低下に起因することが明らかとなった。
(3)オーチャードグラスの分布南限の集団が衰退する原因として,個体数の減少による,遺伝変異の減少とそれに伴う近交弱勢の発現が考えられる。そこで,集団の衰退が起きている仙台以南の7集団と,東北北部7集団間で,アイソザイムの遺伝変異の多型性を比較した。アイソザイムは5酵素7遣伝子座を用いた。南限集団は北東北の集団に比べ種子不稔率は有意に高かったが,両集団にはどの遺伝子座においても,アイソザイム遺伝変異量に差は見られず,南限集団には遺伝変異の減少が起きていないことが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 図書 (1件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Polyploidy and cellular mechanisms changing leaf size : Comparison of diploid and autotetraploid populations in two species of Lolium2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Annals of Botany 96

      ページ: 931-938

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Developmental basis of interspecific differences in leaf size and specific leaf area among C_3 grass species.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Functional Ecology 19

      ページ: 916-924

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relative contribution of meristem activity and specific leaf area to shoot RGR in C_3 grass species.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Functional Ecology 19

      ページ: 925-931

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polyploidy and cellular mechanisms changing leaf size : Comparison of diploid and autotetraploid populations in two species of Lolium.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Annals of Botany 96

      ページ: 931-938

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polyploidy and celluar mechanisms changing leaf size : Comparison of diploid and autotetraploid populations two species of Lolium2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Annals of Botany 96

      ページ: 931-938

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Developmental basis of interspecific differences in leaf size and specific leaf area among C3 grass species2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Functional Ecology 19

      ページ: 916-924

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Relative contribution of meristem activity and specific leaf area to shoot RGR in C3 grass species.2005

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Functional Ecology 19

      ページ: 925-931

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] R2R3-MYBtranscription factors from Lotus corniculatus var.japonicus differentially regulated in roots and shoots in response2005

    • 著者名/発表者名
      Miyake, K., T.Ito, M.Senda, R.Ishikawa, T.Harada et al.
    • 雑誌名

      Lotus Newsletter 34

      ページ: 54-59

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristeics of progeny plants originating from asymmetric somatic cell hybridization of birdfot trefoil and rice2005

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., M.Senda, R.Ishikawa, Akada, S., T.Harada, M.Nizeki
    • 雑誌名

      Breeding Science 55

      ページ: 379-382

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A partially self-compatibility of ‘Grand Champion' and cross-incompatibility in the European pear2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Morita, Y.Takai, K.Okada, D.Ito, Y.shiozaki, et al.
    • 雑誌名

      J.Japan.Soc.Hort.Sci 74

      ページ: 424-430

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential contribution of avoidance and tolerance to dehydration resistance in populations of perennial ryegrass, L.perenne.2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S., Nikara C.
    • 雑誌名

      Australian Journal of Agricultural Research 55

      ページ: 33-37

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Principles for stress tolerance (Experimental methods in grassland science)2004

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Society of Japanese Grassland Science

      ページ: 130-131

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Influence of PTGS on calcone synthase gene family in vellow soybean seed cCoat2004

    • 著者名/発表者名
      Kasai A., Harada T.et al.
    • 雑誌名

      Breeding Science 54

      ページ: 355-360

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Inheritance of Md-ACS1 gene and its relationship to fruit sofetening in apple2004

    • 著者名/発表者名
      Oraguzie NC, Harada T.et al.
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics 108

      ページ: 1526-1533

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Allelotype of a ripening-specific 1-aminocyclopropane-J-carboxylate synthase gene defines the rate of fruit drop in apple2004

    • 著者名/発表者名
      Sato T., Harada T.et al.
    • 雑誌名

      J.Amer.Soc.Hort.Sci. 129

      ページ: 32-36

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Variation in nuclear DNA content in natural populations of orchardgrass (Dactylis glomerata L.) in the eastern part of Hokkaido, Japan.2003

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S., Yamada T.
    • 雑誌名

      Grassland Science 49

      ページ: 129-133

    • NAID

      110003849584

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geographic distribution and phenotypic differentiation in population of Dactylis glomerata L. in Japan.2003

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Plant Ecology 169

      ページ: 295-305

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Variation in nuclear DNA content in natural populations of orchardgrass (Dactylis glomerata L.) in the eastern part of Hokkaido, Japan.2003

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S., Yamada T
    • 雑誌名

      Grassland Science 49

      ページ: 129-133

    • NAID

      110003849584

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geographic distribution and phenotypic differentiation in population of Dactylis glomerata L.in Japan.2003

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama S.
    • 雑誌名

      Plant Ecology 169

      ページ: 295-305

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] ストレス検定の基本的考え方 草地科学実験・調査法2004

    • 著者名/発表者名
      杉山修一
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      日本草地学会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugiyama S.: "Geographical distribution and phenotypic differentiation in populations of Dactylis glomerata L. in Japan"Plant Ecology. 169. 295-305 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiyama S., Yamada T.: "Variation in nuclear DNA content in natural populations of orchardgrass in the eastern part of Hokkaido, Japan"Grassland Science. 49. 129-133 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiyama S., Nikara C.: "Differential contribution of avoidance and tolerance to dehydration resistance in populations of perennial ryegrass, Lolium perenne L."Australian Journal of Agricultural Science. 55. 33-37 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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