| 研究課題/領域番号 |
19K06179
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人森林研究・整備機構 |
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研究代表者 |
香川 聡 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40353635)
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| 研究分担者 |
内海 泰弘 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50346839)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 同位体 / パルスラベリング / 葉面水分吸収 / 重水 / 酸素 / 水素 / 光合成 / Foliar water uptake / 葉面吸収 / 酸素同位体 / 水素同位体 / 年輪 / 古気候復元 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
樹木は、二酸化炭素と水を原料として、光合成によりセルロース（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎを主成分とするバイオマスを生産する。人工的に同位体濃縮された二酸化炭素を葉から光合成により吸収させる方法により、樹木の炭素アロケーションが長年研究されてきた。一方、樹木がどのように雨水を樹体内に吸収し、その水の酸素・水素を光合成により固定し、年輪を含むバイオマスを生産するかという点は明らかにされていない。そこで、本研究では、人工的に同位体濃縮された水を用い、年輪を含む樹体への酸素・水素アロケーションのプロセスを解明する。
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| 研究成果の概要 |
樹木は、根から吸った水と、葉から取り込んだＣＯ２と、光エネルギーを利用して光合成により糖を合成し、木材等のバイオマスが形成されると教科書に書かれている。ところが最近、植物は葉表面に付着した液体の水を葉面吸収により取り込むことが明らかになった。そこで、年輪の同位体比の決定因子として大きな比重を占める早材が形成される梅雨期において、葉面吸収された水が、葉、根、および枝のバイオマス形成にどの程度寄与するかを重水によるパルスラベリング実験により調べた。ラベリング実験の結果、光合成による糖及び糖から形成されるバイオマスには根吸収水だけではなく有意な量の葉面吸収水も利用されていることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、根から吸収した水だけではなく、葉から吸収した水も植物バイオマスの形成に用いられているという知見が得られた。この知見は、例えば苗木や農作物の栽培において潅水方法を最適化することにより（または水分と肥料を混ぜて与える葉面施肥方法を最適化することにより）、植物の成長量を最大化することに役立つ可能性がある。
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