植物の形質多様性の原理の解明

• 研究課題/領域番号: 26711025
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小野田 雄介 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (70578864)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: 多様性 / 光合成 / 植物高 / トレードオフ / 光競争 / 進化 / 植物多様性 / 樹高 / 多種共存 / メタ解析 / 生物多様性 / 植物生理生態学 / 多様性原理 / 形質生態学 / 機能形質生態学

研究成果の概要

本研究の目的は、植物多様性の主要軸と見なされる葉の光合成能力の多様性と、植物の高さの多様性に着目し、それぞれのトレードオフとその物理的・生化学的基盤の解明した。光合成能力の多様性については、数百種のデータを解析した結果、長い寿命をもつ葉は、細胞壁の重量割合が高く、そのため、(1)光合成タンパク質の割合が少ない、(2)細胞壁が厚いためにCO2拡散抵抗が大きい、という２つの要因により、光合成効率が低いことが明らかになった。植物の高さの多様性については、気候帯によらず、共存樹種間では、樹高とともに光獲得効率が増加し、光利用効率が低下するという一貫した傾向を見出した。

研究成果

• [国際共同研究] Macquarie University/Australia National University(オーストラリア)
• [国際共同研究] University of Hawaii(米国)
• [国際共同研究] Wageningen University(オランダ)
• [国際共同研究] Forschungszentrum Julich/Technische Universitat Dresden(ドイツ)
• [国際共同研究] Estonian University of Life Sciences(エストニア)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] マッコーリー大学(オーストラリア)
• [国際共同研究] ハワイ大学(米国)
• [雑誌論文] Physiological and structural tradeoffs underlying the leaf economics spectrum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y, Wright IJ, Evans JR, Hikosaka K, Kitajima K, Niinemets U, Poorter H, Tosens T, Westoby M.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 214 号: 4 ページ: 1447-1463
  • DOI: 10.1111/nph.14496
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of leaf trichomes on boundary layer conductance and gas-exchange characteristics in Metrosideros polymorpha (Myrtaceae). (2017)
  • 著者名/発表者名: Amada G, Onoda Y, Ichie T, Kitayama K
  • 雑誌名: Biotropica 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 482-492
  • DOI: 10.1111/btp.12433
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The population genomic signature of environmental association and gene flow in an ecologically divergent tree species Metrosideros polymorpha (Myrtaceae) (2017)
  • 著者名/発表者名: Izuno A,Kitayama K, Onoda Y, Tsuji Y,Hatakeyama M, Nagano AJ, Honjo MN, Shimizu-Inatsugi R, Kudoh H, Shimizu KK, Isagi Y
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 26 号: 6 ページ: 1515-1532
  • DOI: 10.1111/mec.14016
  • 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] Decades-long effects of high CO2 concentration on soil nitrogen dynamics at a natural CO2 spring (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueda M, Onoda Y, Kamiyama C, Hikosaka K
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: 32 号: 2 ページ: 215-225
  • DOI: 10.1007/s11284-016-1432-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Context-dependent changes in the functional composition of tree communities along successional gradients after land-use change. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aiba M, Kurokawa H, Onoda Y, Oguro M, Nakashizuka T, Masaki T
  • 雑誌名: Journal of Ecology 巻: 104 号: 5 ページ: 1347-1356
  • DOI: 10.1111/1365-2745.12597
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Plant functional traits have globally consistent effects on competition (2016)
  • 著者名/発表者名: Kunstler et al. (36人中20番目)
  • 雑誌名: Nature 巻: 529 号: 7585 ページ: 204-207
  • DOI: 10.1038/nature16476
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A comprehensive analysis of mechanical and morphological traits in one third of world seagrass species. (2016)
  • 著者名/発表者名: de los Santos CB, Onoda Y, Vergara JJ, Pérez-Lloréns JL, Bouma TJ, La Nafie YA, Cambridge ML, Brun FG
  • 雑誌名: Marine Ecology Progress Series 巻: in press
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A novel method of measuring leaf epidermis and mesophyll stiffness shows the ubiquitous nature of the sandwich structure of leaf laminas in broad-leaved angiosperm species. (2015)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y, Schieving F & Anten NPR.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 66 号: 9 ページ: 2487-2499
  • DOI: 10.1093/jxb/erv024
  • NAID: 120005540396
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Optimal stomatal behaviour around the world (2015)
  • 著者名/発表者名: Lin et al. (including Onoda Y)
  • 雑誌名: Nature Climate Change 巻: - 号: 5 ページ: 459-464
  • DOI: 10.1038/nclimate2550
  • NAID: 120006537466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficacy of generic allometric equations for estimating biomass: a test in Japanese natural forests. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishihara MI, Utsugi H, Tanouchi H, Aiba M, Kurokawa H, Onoda Y, Nagano M, Umehara T, Ando M, Miyata R, Hiura, T.
  • 雑誌名: Ecological Applications 巻: 25 号: 5 ページ: 1433-1446
  • DOI: 10.1890/14-0175.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] A quantitative analysis of phenotypic variations of Metrosideros polymorpha within and across populations along environmentalgradients on Mauna Loa, Hawaii. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsujii Y., Onoda Y., Izuno A., Isagi Y., Kitayama K.
  • 雑誌名: Oecologia 巻: 180 号: 4 ページ: 1049-1059
  • DOI: 10.1007/s00442-015-3416-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Which is the better predictor of plant traits : temperature or precipitation? (2014)
  • 著者名/発表者名: Moles AT, Perkins S, Laffan SW, Kurokawa H
  • 雑誌名: Journal of Vegetation Sciences 巻: Early View Online 号: 5 ページ: 1167-1180
  • DOI: 10.1111/jvs.12190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trade-off between light interception efficiency and light use efficiency: implications for species coexistence in one-sided light competition. (2014)
  • 著者名/発表者名: Onoda, Y., Salunga, J.B., Akutsu, K., Aiba, S., Yahara, T., Anten, N.P.R.
  • 雑誌名: Journal of Ecology 巻: 102 号: 1 ページ: 167-175
  • DOI: 10.1111/1365-2745.12184
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ハワイフトモモの形質多様性：進化のモデル植物 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野田雄介, 甘田岳, 小林慧人, 伊津野彩子, 北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義Part3―植物と昆虫の相互作用からの考察― (2017)
  • 著者名/発表者名: 甘田岳, 小野田雄介, 小林慧人, 北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 放棄竹林拡大に及ぼす侵入地の光環境の重要性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林慧人, 北山兼弘, 小野田雄介
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] 葉の形質の気候傾度パターンとそのメカニズムの考察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野田雄介
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 葉の栄養塩再吸収時間の推定モデルの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹原巧, 小野田雄介, 北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会第64回全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 森林における樹木の光獲得効率と光利用効率の関係：異なる気候帯で比較する (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野田雄介、市栄智明、田中憲蔵、中川弥智子、阿久津公祐、相場慎一郎、日浦勉
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義―熱収支に注目して― (2016)
  • 著者名/発表者名: 甘田岳，小野田雄介，北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 森林生態系の栄養塩動態における火山灰加入の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 源六孝典,小野田雄介,丹羽慈,饗庭正寛,黒川紘子,北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 森林管理により生物多様性はどのように変化するのか：国内既存文献の網羅的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢納早紀子、Rebecca Spake、小野田雄介、北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-03-22
• [学会発表] 葉っぱ、薄いのになぜ丈夫？ 新手法により明らかになった葉の超効率的な力学構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野田雄介, Feike Schieving & Niels PR Anten
  • 学会等名: 植物学会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] Ecophysiological approaches to understand plant diversity (2015)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y
  • 学会等名: 日本生態学会第62回全国大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 風による幹のひずみ観測から明らかにする尾根・谷間の樹形の違い (2015)
  • 著者名/発表者名: 中嶋聖徳, 北山兼弘, 小南裕志, 小野田雄介
  • 学会等名: 日本生態学会第62回全国大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 二次遷移系列における森林構造と樹木形質の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村祐紀，北山兼弘，小野田雄介
  • 学会等名: 日本生態学会第62回全国大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] ハワイフトモモにおける葉トライコームの適応的意義－光合成・水利用に注目して－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 甘田岳, 小野田雄介, 市栄智明, 北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会第62回全国大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 日本列島における森林生態系の土壌窒素・リンの形態と濃度 (2015)
  • 著者名/発表者名: 源六孝典,小野田雄介,丹羽慈,北山兼弘
  • 学会等名: 日本生態学会第62回全国大会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2015-03-19
• [図書] シカとヒトの時間（保全生態学への挑戦、分担執筆） (2015)
  • 著者名/発表者名: 小野田雄介、矢原徹一
  • 総ページ数: 252
  • 出版者: 東大出版会
• [備考] 京都大学プレスリリース
  • URL: http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2016/170307_1.html
• [備考] 小野田雄介
  • URL: https://sites.google.com/site/onodajp/