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樹木における心材形成様式の種特性の解明と心材腐朽菌類の感染経路の特定

研究課題

研究課題/領域番号 20K06141
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
研究機関秋田県立大学 (2021-2023)
東京大学 (2020)

研究代表者

梅林 利弘  秋田県立大学, 生物資源科学部, 特任助教 (20585997)

研究分担者 山田 利博  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30332571)
内海 泰弘  九州大学, 農学研究院, 准教授 (50346839)
山田 晋也  静岡県農林技術研究所, 静岡県農林技術研究所, 上席研究員 (20502579)
野末 尚希  静岡県農林技術研究所, 静岡県農林技術研究所, 主任研究員 (80738493)
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)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード木部 / 心材 / 心材腐朽菌 / 心材腐朽 / 木部の老化 / 柔細胞 / タラノキ / ヌルデ / ヤマザクラ / ミズナラ / 心材形成 / 落葉広葉樹 / 水輸送 / 木材腐朽菌
研究開始時の研究の概要

木材腐朽の予防には心材形成及び心材腐朽機構の理解が不可欠である。しかし、辺材から心材に至るまでの木部の老化現象は、樹木の内部で進行するため、樹木生理学的観点からも未解明な点が多い。そこで本研究では、早期に心材形成が開始される樹種を用いて、環境ストレスと心材形成開始時期の関係を明らかにするとともに、人為的に水ストレスにさらした苗木を作成し、木部機能の喪失から心材形成に至るまでの木部の老化機構の全容を明らかにする。さらに、心材形成部位と未形成部位を対象とした心材腐朽菌類の接種試験により、外傷から侵入する心材腐朽菌類の感染経路に関する詳細な知見を取得し、立木における心材腐朽診断技術の向上を目指す。

研究成果の概要

樹木の心材形成機構の解明及び心材腐朽菌類の感染経路の特定を目的として、早期に心材を形成する樹種を含む落葉広葉樹4種を緯度の異なる地域に植栽し、木部の生理変化を樹木生理学的観点から検討した。その結果、すべての樹種は温暖地域でより成長が大きい傾向が認められた。木部の着色は、タラノキは植栽から約1年後に、ヌルデとヤマザクラは約2年後に認められた。木部の着色が起きた部位において、ヌルデとヤマザクラは柔細胞が生きていたため、木部の着色は心材形成の前段階であることが明らかになった。タラノキとヌルデに心材腐朽菌類を接種した結果、着色した木部の道管・木部繊維・柔細胞に菌糸が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果として、心材形成や心材腐朽に関する研究は、早期に心材形成するタラノキなどの広葉樹を活用することにより、木部の形成から心材に至るまでの木部の老化全体を考えていくことが可能になった。さらに木部の着色が認められた部位で心材腐朽菌類の侵入が認められたことから、心材腐朽菌類の侵入経路を予測する上で必要な知見が得られた。本研究は、街路樹の心材腐朽や菌類の検出方法を考えていく上での基礎研究として活用されていくと考えられる。

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

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 温暖な地域ではなぜ落葉環孔材樹種が少なくなるのか?2023

    • 著者名/発表者名
      梅林利弘
    • 雑誌名

      木科学情報

      巻: 29 ページ: 42-45

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure and function of the xylem of tomato stem with adventitious roots2023

    • 著者名/発表者名
      Umebayashi, T., Araki, R., Suzuki, Y., Fukuda, K., Kanda, H., Kitamoto, N., Imanishi, H., Yoshida, Y.
    • 学会等名
      The 4th Asian Horticultural Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3地域に植栽された落葉広葉樹の主幹における木部形成と老化2023

    • 著者名/発表者名
      梅林利弘, 野末尚希, 内海泰弘, 大村和也, 山田利博
    • 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] 重水トレーサーを用いた当年生のオノエヤナギにおける当年根から葉に至る軸方向の重水濃度勾配の解明2023

    • 著者名/発表者名
      相衍, 香川聡, 鈴木(張)春花, 永井智, 内海泰弘
    • 学会等名
      日本木材学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] モウソウチクの通水特性と組織構造に稈齢が及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      林飛艶, 久米朋宣, 古賀信也, 戴ジ, 相衍, 楊茂皎, 永井 智, 内海泰弘
    • 学会等名
      日本木材学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 落葉広葉樹2種の木部の老化特性2022

    • 著者名/発表者名
      梅林利弘, 野末尚希, 内海泰弘, 大村和也, 山田利博
    • 学会等名
      東北森林科学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 早期心材形成樹種における木部形成と心材形成の関係2022

    • 著者名/発表者名
      梅林利弘、内海泰弘、野末尚希、山田利博
    • 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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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