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スギの水分生理特性における幼老相関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06132
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

河合 慶恵  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (20370851)

研究分担者 池田 武文  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特任教授 (50183158)
市榮 智明  高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (80403872)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードスギ / 幼老相関 / 水分生理特性 / 精英樹 / 系統間変異 / 生理 / 地域差検定林 / スギ精英樹 / 選抜指標 / 水分生理
研究開始時の研究の概要

湿潤な気候下にある我が国では、樹木における水不足への遺伝的な応答能力はあまり着目されてこなかったが、樹木の成長・生存に影響する可能性が考えられる。そこで本研究は水分要求性の高いスギにおいて、幼苗と壮齢の二つの成長段階間における、水分生理特性の共通性(幼老相関)および、この特性と成長・生存との関連性を解明し、優良個体の早期かつ効率的な選抜に資する知見を得ることを目的とする。
このため、複数の壮齢な産地試験林に共通植栽されたスギ15系統を用いて、浸透調節機能(葉が吸水する能力)と炭素安定同位体比(水利用効率の指標)を測定し、2018年度までに得た同一系統の幼苗段階におけるデータと統合し解析を行う。

研究成果の概要

苗木の乾燥実験によって得たスギの水分生理・形態特性と産地試験林での成長・生存との関連性を解析した結果、冬季の浸透調節機能に優れる、すなわち冬季乾燥耐性が高いほど成長・生存に優れることが示された。
三箇所の壮齢な産地試験林において冬季の浸透調節機能を測定し、苗木と成木との幼老相関を検証したところ、兵庫県の林分では浸透調節機能関連パラメータについて相関を認めたが、愛媛県と和歌山県では認められなかった。炭素安定同位体比については、測定した兵庫県と愛媛県の両林分で幼老相関を認めた。以上の結果からスギの水分生理特性は幼老相関を示し、適応に影響することから優良個体の選抜指標として有効であると考えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は成長と生存の間で、林分間での系統順位変動の大きさやその経時的パターンが異なることを示しており、この結果は造林時のスギ系統選択の上で重要な示唆を与える。また本研究に先立ち筆者らは、スギさし木幼苗を用いて成長や生存の内的要因である生理特性には系統間に違いがある事を示してきた。本研究はこれまでの成果を発展させ、水分生理特性における異なる成育段階間の共通性(幼老相関)の存在を示すとともに、幼苗で評価した系統の水分生理特性と壮齢林における成長・生存との関連を明らかにした。これらの成果は、今後の林木育種で優良個体の早期選抜ツールとして水分生理特性を活用する上での基盤情報となる知見である。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 関西育種基本区の地域差検定林におけるスギ精英樹の成長と生存率から評価したクローンと検定林の交互作用2024

    • 著者名/発表者名
      河合 慶恵,岩泉 正和,三浦 真弘,久保田 正裕
    • 雑誌名

      日本森林学会誌

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] スギの幼苗段階における水分生理特性および形態的特性と成長・生存との関連性を経時的に評価する試み2022

    • 著者名/発表者名
      河合 慶恵,岩泉 正和,笹島 芳信,三浦 真弘,高島 有哉,久保田 正裕,五十嵐 秀一,市栄 智明,池田 武文
    • 学会等名
      森林遺伝育種学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 三箇所のスギ壮齢検定林における冬季水分生理特性の幼老相関2022

    • 著者名/発表者名
      河合 慶恵,岩泉 正和,久保田 正裕,笹島 芳信, 大谷 美穂,斉藤 雅一,五十嵐 秀一,市栄 智明,池田 武文
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] スギ精英樹の冬季における水分生理特性の幼老相関2022

    • 著者名/発表者名
      河合 慶恵
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 関西育種基本区におけるスギ精英樹の生存率に基づく検定林区分の試み2021

    • 著者名/発表者名
      河合 慶恵
    • 学会等名
      森林遺伝育種学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スギ精英樹さし木苗の水分生理特性と選抜地気候との関連性2021

    • 著者名/発表者名
      河合 慶恵
    • 学会等名
      応用森林学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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