植物の形質多様性の原理の解明（国際共同研究強化）

• 研究課題/領域番号: 15KK0255
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小野田 雄介 京都大学, 農学研究科, 助教 (70578864)
• 研究協力者: Wright Ian J. マッコーリー大学, 生物科学学科, 教授 ; Westoby Mark マッコーリー大学, 生物科学学科, 特別教授 ; Anten Niels P. R. ワーゲニンゲン大学, 作物システム解析部門, 教授 ; Stacy Elizabeth ハワイ大学, ヒロ校, 教授 ; Ostertag Rebecca ハワイ大学, ヒロ校, 教授 ; 北山 兼弘 京都大学, 大学院農学研究科, 教授 ; 北島 薫 京都大学, 大学院農学研究科, 教授 ; 井鷺 裕司 京都大学, 大学院農学研究科, 教授 ; 伊津野 彩子 森林総合研究所, 研究員 ; 黒川 紘子 森林総合研究所, 研究員 ; 饗庭 正寛 東北大学, 大学院生命科学研究科, 助教 ; 彦坂 幸毅 東北大学, 大学院生命科学研究科, 教授
• 研究期間 (年度): 2015 – 2017
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
• キーワード: 光合成 / 樹高 / 進化 / ハワイフトモモ / メタ解析 / 生物多様性 / 細胞壁 / 機能形質 / 多様性原理 / 光獲得競争 / 適応放散 / 生理生態学 / 多様性 / 競争

研究成果の概要

本研究では、国際共同研究として、３つの課題を遂行した。(1) 葉の光合成に関連する形質に関するトレードオフの解明する研究では、これまであまり注目されていなかった細胞壁や分配、CO2拡散抵抗などの詳細な形質のデータベースを整備し、これらを組み込んだモデルを構築し、葉の寿命と光合成効率が両立しない原因を解明した。(2) 植物高に関わるトレードオフの研究では、植物の光競争と森林の生産性について新しい概念を構築した。 (3) ハワイ島において適応放散しているハワイフトモモを用いた研究では、形質多様性の網羅的調査を行い、形質多様性の創出・維持機構を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] ワーゲニンゲン大学(オランダ) (2017)
  • 年月日: 2017-03-27
• [国際共同研究] マッコーリー大学(オーストラリア) (2016)
• [国際共同研究] ハワイ大学ヒロ校(米国) (2016)
• [雑誌論文] Physiological and structural tradeoffs underlying the leaf economics spectrum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y, Wright IJ, Evans JR, Hikosaka K, Kitajima K, Niinemets U, Poorter H, Tosens T, Westoby M.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 214 号: 4 ページ: 1447-1463
  • DOI: 10.1111/nph.14496
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of leaf trichomes on boundary layer conductance and gas-exchange characteristics in Metrosideros polymorpha (Myrtaceae). (2017)
  • 著者名/発表者名: Amada G, Onoda Y, Ichie T, Kitayama K
  • 雑誌名: Biotropica 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 482-492
  • DOI: 10.1111/btp.12433
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mapping local and global variability in plant trait distributions (2017)
  • 著者名/発表者名: Butler EE et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 51 号: 51
  • DOI: 10.1073/pnas.1708984114
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The population genomic signature of environmental association and gene flow in an ecologically divergent tree species Metrosideros polymorpha (Myrtaceae) (2017)
  • 著者名/発表者名: Izuno A,Kitayama K, Onoda Y, Tsuji Y,Hatakeyama M, Nagano AJ, Honjo MN, Shimizu-Inatsugi R, Kudoh H, Shimizu KK, Isagi Y
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 26 号: 6 ページ: 1515-1532
  • DOI: 10.1111/mec.14016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A comprehensive analysis of mechanical and morphological traits in one third of world seagrass species. (2016)
  • 著者名/発表者名: de los Santos CB, Onoda Y, Vergara JJ, Perez-Llorens JL, Bouma TJ, La Nafie YA, Cambridge ML, Brun FG
  • 雑誌名: Marine Ecology Progress Series 巻: 551 ページ: 81-94
  • DOI: 10.3354/meps11717
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Diversity of functional traits and its consequence on forest primary production along the Japanese archipelago (2018)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Onoda
  • 学会等名: 日本生態学会第65回全国大会
• [学会発表] 樹木形質データベースの紹介と活用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小野田雄介、長田典之、饗庭正寛、黒川紘子
  • 学会等名: 第129回日本森林学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義Part4―光合成における葉面保水効果― (2018)
  • 著者名/発表者名: 甘田岳, 小野田雄介, 小南裕志, 北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会第65回全国大会
• [学会発表] ハワイフトモモの形質多様性：進化のモデル植物 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野田雄介, 甘田岳, 小林慧人, 伊津野彩子, 北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Phenotypic diversity of ohia: from local to the island (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Onoda
  • 学会等名: Hawaii Ecosystems Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Metrosideros polymorpha in Hawaii; a model plant species for eco-evolutionary dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Onoda
  • 学会等名: 横浜国立大学 形質-群集生態学セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 光合成能力の種間差のメカニズムと生態学的意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y, Wright IJ, Evans JR, Hikosaka K, Kitajima K, Niinemets U, Poorter H, Tosens T, Westoby M.
  • 学会等名: 日本植物学会第80 回大会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2016-09-16
• [図書] The Leaf: A Platform for Performing Photosynthesis and Feeding the Plant (2018)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y & Wright IJ（分担執筆）
  • 出版者: Springer
• [備考] なぜ光合成効率が高い葉は短命？－植物の多様性のルールを紐解く－
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2016/170307_1.html
• [学会・シンポジウム開催] Advances in Ecology with Functional Traits (2018)
• [学会・シンポジウム開催] Plant Trait Workshop (2016)
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2016-05-09