乾燥による葉の厚さの増加は葉脈道管の水切れ耐性に寄与するか？

• 研究課題/領域番号: 26660125
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石田 厚 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (60343787)
• 研究分担者: 佐野 雄三 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90226043)
• 研究協力者: 才木 真太朗 ; 吉村 健一 ; 矢崎 健一 ; 中野 隆志
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 乾燥耐性 / 小笠原 / 道管 / 壁孔壁 / キャビテーション耐性 / 水ポテンシャル / 通水性 / 葉厚 / 乾燥 / 葉の通水性 / 道管の水切れ耐性 / 壁孔 / 土壌深 / 葉身 / 道管構造 / 乾燥勾配 / 世界自然遺産

研究成果の概要

小笠原のテリハハマボウの陽葉では、乾燥勾配に沿って葉厚の増加は見られたが、葉身道管の切れやすさには変化はなかった。このことは葉厚が直接、道管と関連するという仮説を否定した。従って乾燥地での葉厚の増加は、水のキャパシタンスを増加させ、一時的に急激に起こる葉の脱水に対しても、葉のぼう圧や含水量を維持する意義の方が大きいと考えられた。また小笠原の乾燥尾根部に生育する樹木の枝の道管に関しては、通水要素間の壁孔壁の小孔サイズが小さくなっており、乾燥適応して進化してきていた。一般に組織構造は種保存的と考えられているが、壁孔構造とが進化し、道管の水を切れにくくし乾燥に適応している様子がわかってきた。

研究成果

• [雑誌論文] The dynamics of carbon stored in xylem sapwood to drought-induced hydraulic stress in mature trees (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Yoshimura, Shintaro Saiki, Kenichi Yazaki, Mayumi Y. Ogasa, Makoto Shirai, Takashi Nakano, Jin Yoshimura, Atsushi Ishida
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 24513-24513
  • DOI: 10.1038/srep24513
  • NAID: 120005745660
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anthropogenic effects on a tropical forest according to the distance from human settlements. (2015)
  • 著者名/発表者名: Popradit A, Srisatit T, Kiratiprayoon S, Yoshimura J, Ishida A, Shiyomi M, Murayama T, Chantaranothai P, Outtaranakorn S, Phromma I.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1038/srep14689
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microhabitat locality allows multi-species coexistence in terrestrial plant communities. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tubay JM, Suzuki K, Uehara T, Kakishima S, Ito H, Ishida A, Yoshida K, Mori S, Rabajante JF, Morita S, Yokozawa M, Yoshimura J.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/srep15376
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Contribution of seed dispersers on the tree species diversity in tropical rain forests (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakishima S., Morita S., Yoshida K., Ishida A., Hayashi S., Asami T., Ito H., Miller III H.G., Uehara T., Mori S., Hasegawa E., Matsuura K., Kasuya E., Yoshimura J.
  • 雑誌名: Royal Society Open Science 巻: 2 号: 3 ページ: 150330-150330
  • DOI: 10.2307/2395021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Recovery of physiological traits in saplings of invasive Bischofia tree compared with three species native to the Bonin Islands under successive drought and irrigation cycles (2015)
  • 著者名/発表者名: Yazaki K., Kuroda K., Takashi Nakano T., Kitao M., Tobita T., Ogasa M.Y., Ishida A.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 10 号: 8 ページ: e0135117-e0135117
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0135117
  • NAID: 120005763412
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Assessment of Human's attitude towards natural resource conservation in protected area in Thailand. (2015)
  • 著者名/発表者名: Popradit A., Ishida A., Maruyama T., Srisatit T., Kiratiprayoon S., KhunAnake R., Utarasakul T., Outtaranakorn S.
  • 雑誌名: Suan Sunandha Science and Technology Journal 巻: 2 ページ: 18-23
  • DOI: 10.14456/ssstj.2015.4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effective use of high CO2 efflux at the soil surface in a tropical understory plant. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishida A., Nakano T., Adachi M., Yoshimura K., Osada N., Ladpala P., Diloksumpum P., Puangchit L., Yoshimura J.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 8891-8891
  • DOI: 10.1038/srep08991
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photoprotection of evergreen and drought-deciduous tree leaves to overcome the dry season in monsoonal dry forests in Thailand. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishida A., Yamazaki J.-Y., Harayama H., Yazaki K., Ladpala P, Nakano T., Adachi M., Yoshimura K., Panuthai S., Staporn D., Maeda T., Maruta E., Diloksumpun S., Puangchit L.
  • 雑誌名: Tree Physiology 巻: 34 号: 1 ページ: 15-28
  • DOI: 10.1093/treephys/tpt107
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Responses to nitrogen pulses and growth under low nitrogen avaisponses to nitrogen pulses and growth under low nitrogen availability in invasive and native tree species with differing successional status. (2014)
  • 著者名/発表者名: Osone Y., Yazaki K., Masaki T., Ishida A.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 127 号: 2 ページ: 315-328
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0609-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of long-term exposure to ammonium sulfate particles on growth and gas exchange rates of Fagus crenata, Castanopsis sieboldii, Larix kaempferi and Cryptomeria japonica seedlings (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yamaguchi, Y. Otani, P. Li, H. Nagao, I. W. Lenggoro, A. Ishida, K. Yazaki, K. Noguchi, S. Nakaba, K. Yamane, K. Kuroda, Y. Sano, R. Funada, T. Izuta
  • 雑誌名: Atmospheric Environment 巻: - ページ: 493-500
  • DOI: 10.1016/j.atmosenv.2014.01.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leaf nitrogen distribution in relation to crown architecture in the tall canopy species, Fagus crenata. (2014)
  • 著者名/発表者名: Osada N., Yasumura Y., Ishida A.
  • 雑誌名: Oecologia 巻: 175 号: 4 ページ: 1093-1106
  • DOI: 10.1007/s00442-014-2966-y
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Responses of gas-exchange rates and water relations to annual fluctuations of weather in three species of urban street trees (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoko Osone, Satoko Kawarasaki, Atsushi Ishida, Satoshi Kikuchi, Akari Shimizu, Kenichi Yazaki, Shin-ichi Aikawa, Masahiro Yamaguchi, Takeshi Izuta, and Genki I. Matsumoto
  • 雑誌名: Tree Physiology 巻: 34 号: 10 ページ: 1056-1068
  • DOI: 10.1093/treephys/tpu086
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] New model in drought-induced tree die-off in carbon, hydraulic, respiratory stress (2016)
  • 著者名/発表者名: Saiki S.-T., Ishida A., Yoshimura K., Yazaki K.
  • 学会等名: The 7th East Asian Federation of Ecological Societies (EAFES) International Congress
  • 発表場所: 大邱（韓国）Hotel Inter Burgo Dageu
  • 年月日: 2016-04-19
  • 国際学会
• [学会発表] 南根腐病による樹木枯死の生理メカニズムThe physiological mechanism of tree die-back caused by root rot pathogenic fungus, Phellinus noxius (Corner) G.Cunn. (2016)
  • 著者名/発表者名: 才木真太朗、吉村謙一、木村芙久、白井誠、甲野裕理、矢崎健一、太田祐子、服部力、佐橋憲生、石田厚
  • 学会等名: 第127回日本森林学会大会
  • 発表場所: 日本大学生物資源学部キャンパス
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 小笠原のウラジロエノキ稚樹の乾燥枯死の生理機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 甲野裕理、才木真太朗、吉村謙一、 白井誠、木村芙久、丸山温、松山秦、矢崎健一、中野隆志、相川真、石田厚
  • 学会等名: 第127回日本森林学会大会
  • 発表場所: 日本大学生物資源学部キャンパス
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] ポリアミンによる光合成促進が環境適応に果たす役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉村尚倫、松山秦、末弘宗滉、才木真太朗、石田厚、中野隆志、安元剛、 神保充、渡部終五、坂田剛
  • 学会等名: 第127回日本森林学会大会
  • 発表場所: 日本大学生物資源学部キャンパス
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 炭素と通水と呼吸のストレスに関係した乾燥による樹木枯死のメカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 才木真太朗、吉村謙一、矢崎健一、池田武文、石田厚
  • 学会等名: 第63回日本生態学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] 乾燥による樹木枯死の水分欠損仮説と糖制限仮説の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 甲野裕理、才木真太朗、吉村謙一、 白井誠、木村芙久、丸山温、松山秦、矢崎健一、中野隆志、相川真、石田厚
  • 学会等名: 第63回日本生態学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] オオタネツケバナ渓畔・潮汐集団の遺伝的差異 (2016)
  • 著者名/発表者名: 曽我江里、才木真太朗、石田厚、工藤洋
  • 学会等名: 第63回日本生態学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] 全陸上植物個体に共通した根呼吸への配分ルール (2015)
  • 著者名/発表者名: 森茂太、王莫非、芳士戸啓、相澤拓、芳賀芳彦、フェリオジュアンペドロ、春間俊克、山路恵子、石田厚、小山耕平
  • 学会等名: 第20回東北森林科学会
  • 発表場所: 東京エレクトロンホール宮城（宮城県民会館）
  • 年月日: 2015-08-27
• [学会発表] オオバタネツケバナ渓畔/潮汐集団の冠水および非冠水環境下における遺伝的差異 (2015)
  • 著者名/発表者名: 曽我江里、才木真太朗、石田厚、工藤洋
  • 学会等名: 第17回日本進化学会
  • 発表場所: 中央大学(後楽園キャンパス）
  • 年月日: 2015-08-20
• [学会発表] 陸上植物個体の地上/地下部のバランス法則 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森茂太、王莫非、芳士戸啓、相澤拓、山路恵子、春間俊克、沖村沙耶佳、石田厚
  • 学会等名: 第42回根研究集会
  • 発表場所: 秋田県立大学(秋田キャンパス）
  • 年月日: 2015-06-06
• [学会発表] 樹木に対する微小粒子状物質(PM2.5)の影響に関する実験的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口真弘、矢崎健一、野口享太郎、Wuled Lenggoro、石田 厚、伊豆田 猛
  • 学会等名: 第125回日本森林学会大会
  • 発表場所: 北海道大学農学部キャンパス
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [学会発表] 小笠原乾性林樹木における光合成生産物が樹木水利用にもたらす効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉村謙一、才木真太朗、白井誠、乙成こずえ、矢崎健一、中野隆志、石田厚
  • 学会等名: 第125回日本森林学会大会
  • 発表場所: 北海道大学農学部キャンパス
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [学会発表] 小笠原乾性低木林における木部キャビテーション耐性の比較 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白井誠、才木真太朗、石田厚、丸山温
  • 学会等名: 第125回日本森林学会大会
  • 発表場所: 北海道大学農学部キャンパス
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-29
• [学会発表] テンノウメ属小笠原産固有種の乾燥適応による形質分化に関するRAD-seq法を用いた遺伝・環境要因の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 海野大和、井鷺裕司、石田厚、才木真太朗、永野惇、工藤洋
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(郡元キャンパス）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 陸上生態系の網羅的な植物個体呼吸スケーリング (2014)
  • 著者名/発表者名: 森茂太、王莫非、芳士戸啓、相澤拓、フェリオジュアンペドロ、春間俊克、沖村沙耶佳、山路恵子、石田厚
  • 学会等名: 第４回東北植物学会
  • 発表場所: 山形大学理学部キャンパス
  • 年月日: 2014-12-13
• [図書] Bordered pit structure and cavitation resistance in woody plants. In "Secondary Xylem Biology: Origin, Functions, and Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: Sano Y.
  • 出版者: Elsevier, Amsterdam
• [備考]
  • URL: http://www.ecology.kyoto-u.ac.jp/~atto/Index.html
• [備考]
  • URL: http://www.ecology.kyoto-u.ac.jp/~atto/Index.html