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タケササ類の開花習性とクローン特性の進化学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K23652
補助金の研究課題番号 22H02387 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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

研究代表者

蒔田 明史  秋田県立大学, 生物資源科学部, 研究員 (60315596)

研究分担者 鈴木 準一郎  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (00291237)
富松 裕  山形大学, 理学部, 教授 (40555398)
立木 佑弥  東京都立大学, 理学研究科, 助教 (40741799)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2025年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2024年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードBamboo / 開花習性 / クローン構造 / Joint-evolution / 地下茎の形質 / クローン空間構造 / Joint-Evolution / 地下茎の形態 / 開花周期 / 長周期一斉開花性
研究開始時の研究の概要

本研究では、東アジア(タイ、中国、日本)に生育するタケ類を対象とし、熱帯から温帯へのクローン構造の変化と開花周期の長期化との関連性に注目し、緯度クラインに沿った地下茎形質と、クローンの空間構造や開花周期との関係を明らかにし、地下茎の形質と開花習性が相伴って進化した“Bamboo joint-evolution”仮説を検証する。

研究実績の概要

本研究は、長寿命一回繁殖性で、広範囲にわたり多数の個体が一斉に開花・枯死するという特異な特性を有するタケササ類の開花習性に関して「なぜこれほど長い開花周期が進化したのか」を解明しようとする研究である。熱帯起源とされているタケ類に関して、緯度クラインに沿った地下茎の形質やクローンの空間構造と開花周期との関係に着目し、これらが相伴って進化したのではないかという“Bamboo joint-evolution”仮説を検証しようとするものである。
そのために、まず地下茎の形態とクローンの空間構造との関係を明らかにするために、異なる3つの地下茎タイプのタケササ類(日本のササ3種と中国雲南省に生育するタケ1種)を対象に、地下茎の長さとクローンの混在度に関する調査をおこなった。対象種は、【Leptomorph (単軸)型】ミヤコザサ、クマイザサ:【混合型】チシマザサ:【Long-neck Pachymorph (仮軸)型】Pseudostachyum polymorphum、の4種である。これらの調査結果から、単軸型地下茎を有していることがクローンの空間構造に影響している傾向が認められ、さらに対象樹種を増やして検討していきたい。
また、2023年には北海道全域でクマイザサの大規模同調開花が生じた。タケササ類のクローン構造は、開花後の実生成長期にできあがっていくものであり、群落形成過程を調べられる機会は大変貴重である。そのため、本年度はクマイザサの開花調査も行い、今後の群落形成期調査に備えた準備も行った。
近年、スズタケ、ハチク、そして今回のクマイザサと、日本では大規模な一斉開花が続いて起こっている。そこで日本生態学会大会で「タケササ一斉開花研究の現在地」と題する自由集会を主宰し、これらの一斉開花について多数の参加者と議論を深め、タケササの開花習性に関する興味を喚起することが出来た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究開始期にコロナ禍の影響で調査活動に支障を生じたために、海外調査についての動きだしが遅れた。当初は昨年度に実施する予定をしていた中国での現地調査が今年度にずれ込み、その分の調査の進展が遅れている。

今後の研究の推進方策

コロナ禍により、海外調査の進展は動きだしは遅れたが、その分、密に海外の研究協力者と連絡を取り、これまで日本では得られなかった中国での開花情報やタケの生育状況に関する調査報告等も得ることが出来ている。東南アジア熱帯~温帯は世界でもタケの種数の多い地域であり、その全体像を明らかにすることはなかなか難しいが、入手した資料を有効に利用することにより、ターゲットを絞って現地調査を行う計画を立てて進めることにより、現地調査の遅れを回復したい。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Culm dynamics of dwarf bamboo (Sasa kurilensis Makino & Shibata) in relation to forest canopy conditions in beech forests2023

    • 著者名/発表者名
      Itabashia T.,Akada S., Ishida K.,Ishibashi S., Ohno M., Matsui K., Watanabe Y.,Nakashizuka T., Makita A.
    • 雑誌名

      Advances in Bamboo Science

      巻: 2 ページ: 100013-100013

    • DOI

      10.1016/j.bamboo.2022.100013

    • 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
  • [雑誌論文] Multi-trophic consequences of mass flowering in two bamboos (Poales: Poaceae).2022

    • 著者名/発表者名
      Yuzu Sakata, Keito Kobayashi, Akifumi Makita
    • 雑誌名

      Biological Journal of the Linnean Society

      巻: 137 号: 4 ページ: 642-650

    • DOI

      10.1093/biolinnean/blac121

    • 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
  • [学会発表] タケササ一斉開花研究の現在地2024

    • 著者名/発表者名
      小林慧人、富松裕、蒔田明史
    • 学会等名
      第71回日本生態学会(自由集会主宰)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大きなクローンを形成するササ類の個体群動態と繁殖戦略2024

    • 著者名/発表者名
      富松裕
    • 学会等名
      第71回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 小面積開花後11年間のクマイザサ実生個体群の動態2024

    • 著者名/発表者名
      小川りさ,大倉知夏,井上みずき,工藤恵梨,松下通也,坂田ゆず,木村恵,蒔田明史
    • 学会等名
      第71回日本生態学会(優秀ポスター賞受賞)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] クマイザサ小面積開花後の非開花ラメットの侵入による群落回復パターン2024

    • 著者名/発表者名
      小川りさ,坂田ゆず,蒔田明史
    • 学会等名
      令和5年度 東北森林管理局森林・林業技術交流発表会(東北森林管理局長奨励賞受賞)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 植物における近親者間競争:ササタケ類の一斉開花枯死の進化を例に2024

    • 著者名/発表者名
      立木佑弥
    • 学会等名
      第71回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 林冠画像と毎木調査、年輪から探るブナ林のギャップ動態2024

    • 著者名/発表者名
      坂詰七美, 沈昱東, 蒔田明史, 富松裕
    • 学会等名
      第71回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] チュウゴクザサ更新初期の個体群動態に影響を及ぼす生態学的要因2023

    • 著者名/発表者名
      谷口直、松尾歩、富松裕、岡野邦弘、陶山佳久、齋藤智之、柴田昌三、鈴木準一郎、蒔田明史、立木佑弥
    • 学会等名
      第70回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ecology of gregarious flowering and regeneration after die-off in Japanese dwarf bamboos2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Tomimatsu, Akifumi Makita
    • 学会等名
      Xishuangbanna Tropical Botanical Garden Seminar
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 北海道でササが一斉開花・枯死!! 蒔田明史副学長が現地調査しました

    • URL

      https://www.akita-pu.ac.jp/oshirase/oshirase2023/8062

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 山形大学理学部 植物生態学研究室

    • URL

      https://tomimatsulab.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [備考] 研究イメージ

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/stafflist/data/ta/17001.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [備考] 百数十年に1度!! 北海道でササが一斉開花・枯死

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=tcjB7hGT-_I

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] スズタケが120年ぶりに開花!! 蒔田明史教授が解説

    • URL

      https://www.akita-pu.ac.jp/oshirase/oshirase2022/7441

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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