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炭素分配戦略の視点から明らかにする天然スギ機能形質の地理変異

研究課題

研究課題/領域番号 21H02227
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

日浦 勉  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70250496)

研究分担者 津村 義彦  筑波大学, 生命環境系, 教授 (20353774)
東 若菜  神戸大学, 農学研究科, 助教 (20780761)
斉藤 拓也  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主幹研究員 (40414370)
太田 民久  富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (60747591)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード地理変異 / 水分生理 / 根滲出物 / BVOC / 遺伝的変異 / カルシウム / 遺伝変異 / 葉圏微生物 / 水利用 / 降雨遮断 / 機能形質 / スギ / 共通圃場 / 炭素分配 / 生態系機能
研究開始時の研究の概要

近年、日本各地に分布する天然スギ集団が遺伝的に分化しているだけでなく、根浸出物や二次代謝物質などの機能形質にも大きな違いがあることが明らかになりつつある。しかしながら、機能形質の地理変異をもたらした要因や形質間の相互関係、更にはそれらの生態系機能への影響はほとんど明らかにされていない。本研究は全国14集団の天然スギを対象に、複数の共通圃場実験により機能形質の地理的変異を詳細に調べ、炭素分配を基軸にしたその機能間関係を明らかにする。これらをもとに、異なるスギ集団が地域の栄養塩動態や水循環を中心とする生態系機能に及ぼす潜在的影響の違いを明らかにする。

研究成果の概要

森林生態系での有効な気候変動適応策を策定するためには、地域ごとの気候や地質条件の違いによって局所適応している樹木の形質の違いを考慮することが必要である。本研究は地理的な分布が異なる全国14集団のスギを対象に、共通圃場実験により機能形質の地理変異を詳細に調べ、その機能間関係を明らかにした。
その成果はEcological Research誌に特集号として5本の論文が掲載された他、Scientific Reportsにも論文が掲載された。また、アウトリーチ活動として一般向けの書誌に研究内容を掲載した他、生物の進化生態を理解した上で社会ー生態システムを構築すべきという考え方を説いた訳本を出版した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自然資本に立脚した社会経済活動を持続可能な形で実践していくためには生物の進化生態を深く理解した上で社会ー生態システムを構築すべきである。このような観点から、森林生態系での有効な気候変動適応策を策定するためにも、地域ごとの気候や地質条件の違いによって局所適応している樹木の形質の違いを考慮することが必要である。
本研究は日本列島に広く分布し、最も蓄積量の多い樹木であり社会経済活動にも深く浸透しているスギを材料に、遺伝的な変異に基づいた形質の違いと気候変動に対する応答を明らかにしてきたという点で社会的意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Functional biogeography in Japanese cedar.2023

    • 著者名/発表者名
      Hiura, T.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 42-48

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12321

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relation of leaf terpene contents to terpene emission profiles of Japanese cedar (Cryptomeria japonica)2023

    • 著者名/発表者名
      Takuya Saito, Norihisa Kusumoto, and Tsutom Hiura
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 74-82

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12323

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraspecific variation in growth-related traits - from leaf to whole-tree - in three provenances of Cryptomeria japonica canopy trees grown in a common garden.2023

    • 著者名/発表者名
      Azuma, W., Kawai, K., Tanabe, T., Nakahata, R., and Hiura, T.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 83-97

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12349

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of functional differences in cultivar of Cryptmeria japonica on nutrient dynamics and soil invertebrates.2023

    • 著者名/発表者名
      Ohta, T. and Hiura, T.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 98-110

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12353

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic structure and local adaptation in natural forests of Cryptomeria japonica2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Tsumura
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 64-73

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12320

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スギによるBVOCs放出特性の地理変異:共通圃場実験に基づくアプローチ2024

    • 著者名/発表者名
      太田有紀・斉藤拓也・甲山哲生・陶山佳久・津村義彦・日浦勉
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スギ集団間の乾燥ストレスに対する水理学的適応機能の差異2024

    • 著者名/発表者名
      小切壮仁・杉本廉・奥山颯大・太田有紀・津村義彦・日浦勉・黑田慶子・東若菜
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スギの地理変異が母岩を介した物質動態に与える影響2024

    • 著者名/発表者名
      太田民久・小岩井愛菜・東若菜・松本茉倫・日浦勉
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 共通圃場を用いたスギ葉圏微生物群集の集団間比較2024

    • 著者名/発表者名
      石崎理慶・甲山哲生・太田有紀・斉藤拓也・陶山佳久・津村義彦・日浦勉
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of a measurement method for BVOCs emitted by Japanese cedar2023

    • 著者名/発表者名
      太田 有紀・斉藤 拓也・甲山 哲生・津村 義彦・日浦 勉
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] スギの香りは地方によって異なるのか?2022

    • 著者名/発表者名
      日浦勉
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      アロマリサーチ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] スギの”香り”が語ること:生物起源揮発性有機化合物放出の地理変異を解明

    • URL

      https://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/topics_20210416-1.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 広域分布樹木の機能的地理変異が生態系機能に及ぼす影響

    • URL

      http://www.fes.es.a.u-tokyo.ac.jp/#projects

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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