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酸素律速に着目した湿生植物の高温ストレスと温暖適応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07572
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生態・環境
研究機関東京農業大学

研究代表者

中村 隆俊  東京農業大学, 生物産業学部, 准教授 (80408658)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード湿生植物 / 呼吸 / 低酸素 / 通気組織 / 高温ストレス / 根 / 高温 / 温度応答 / 空隙率 / 酸素 / 生態 / 生理
研究成果の概要

根圏が低酸素状態にある湿生植物では、根への給気や根の呼吸応答、呼吸で得たエネルギーの分配特性において、温度上昇に対し北方種と南方種で異なる挙動を示すことを明らかにした。高温環境下で給気能力と呼吸速度が上昇する南方種に対し、北方種では高温環境下で給気能力と呼吸速度が大きく低下した。北方種では、呼吸速度低下によるネルギー不足に対して、根維持のための呼吸コストを抑えることで根成長や窒素吸収の活性低下を回避する傾向にあることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、温度上昇が北方系湿生植物の根に対して酸素・エネルギー不足をもたらし、特に根維持(養分の転流など)と関連する生態生理特性に影響を及ぼす可能性を示した。根における酸素の供給・利用からみた湿生植物の温暖応答については、これまでほとんど議論されてこなかったが、本研究で得られた知見はそれらに関する貴重な生態生理学的洞察を提供するものであるとともに、温暖化に対する北方系湿生植物の応答予測にも貢献するものであると思われる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Transplantation of native species to existing vegetated slopes: Importance of optimal habitat and initial nutrient reserves2020

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Nakamura, Haruto Hirano, Hiroki Jin, Ryouta Zenpou, Rika Ohtani, Takeshi Kiyokawa, Hiroshi Kakuda
    • 雑誌名

      Ecological Engineering

      巻: 144 ページ: 105708-105708

    • DOI

      10.1016/j.ecoleng.2019.105708

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水生植物の低酸素耐性の評価:シュートの換気能力と根の酸素要求性の統合的解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村元香・土谷岳令・中村隆俊
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 根の酸素利用に着目した湿生植物の温度応答2018

    • 著者名/発表者名
      中村隆俊・野口比呂・本間洋平・中村元香
    • 学会等名
      日本生態学会北海道地区大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 水性植物の嫌気耐性の評価:シュートの換気能力と根の酸素要求性の統合的解析2018

    • 著者名/発表者名
      中村元香・土谷岳令・中村隆俊
    • 学会等名
      日本生態学会北海道地区大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 湿生植物の根における給気状況の評価と温度応答2018

    • 著者名/発表者名
      中村隆俊、本間陽平、藤原拓也、中村元香
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 5章 湿原植物の窒素利用「湿地の科学と暮らし」2017

    • 著者名/発表者名
      中村隆俊(ウエットランドセミナー100回記念出版編集委員会編)
    • 出版者
      北海道大学出版会
    • ISBN
      9784832982284
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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