• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実績報告書

植物機能の高CO2応答のモデル構築と検証

計画研究

研究領域植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる陸上植物の高CO2応答の包括的解明
研究課題/領域番号 21114009
研究機関東京農業大学

研究代表者

廣瀬 忠樹  東京農業大学, 国際食料情報学部, 教授 (90092311)

研究分担者 彦坂 幸毅  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10272006)
衣笠 利彦  鳥取大学, 農学部, 助教 (80403377)
研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2014-03-31
キーワード地球環境変化 / 植物 / CO2 / モデル
研究実績の概要

○葉群動態のCO2応答:つくばみらいFACEにおいて、イネ群落の葉面積動態を3年間(2010-2012年)調査した。生育CO2濃度の上昇は現存葉身面積(LAI)、葉身面積の生産とロス、緑葉身と枯葉身の葉身窒素含量、葉身重/葉身面積比のいずれにも影響を及ぼさなかった。CO2上昇は葉身面積の回転を早めるという仮説は棄却された。
○葉群窒素分配のメタ解析:葉群内でどのように窒素を分配するかは物質生産に影響を与える重要な要因の一つである。近年利用されている葉群光合成モデルでは、植物が窒素を最適に分配していることを仮定しているが、現実の分配は最適ではない。どれだけ現実の分配が最適値から離れているかを知るため、メタ解析を行った。約300群落のデータを収集し、現実の窒素分配勾配が最適勾配の約6割であること、窒素勾配に生育温度の影響があること、生育CO2の効果はないことなどを明らかにした(現在も解析中)。
○落葉・常緑種のCO2応答:樹木の高CO2応答の種間差が、常緑と落葉という機能型の違いで説明できるかどうか検討した。遺伝的に近縁な常緑樹と落葉樹のペアを5組選定し、それぞれの幼苗をOTC内で約380ppmと700ppmで栽培した。実験開始1年後では、高CO2による個体重の増加率は常緑樹と落葉樹で異なるものの、どちらの増加率が高いかは科によってまちまちであった。同様のことは光合成特性にもみられ、高CO2応答の種間差は、常緑と落葉という生活型の違いでは一般化が難しいと考えられた。
○ジェノタイプの形質と生育環境の関係:44のシロイヌナズナジェノタイプについて炭素・窒素・水分の獲得・利用にかかわる様々な形質と生息地環境の間の関係を解析した。弱光下での光合成速度が最低月飽差平均値と負の相関を示すなど、様々な形質と環境の間に相関が見られた(現在も解析中)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2012年4月の爆弾低気圧によって実験開始時期が遅れたが、大きな影響はなく、予定通り研究が進展している。

今後の研究の推進方策

予定通り研究を遂行できる見込みである。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Variations in species composition of moorland plant communities along environmental gradients within a subalpine zone in northern Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Sasaki T, Katabuchi M, Kamiyama C, Shimazaki M, Nakashizuka T, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Wetlands

      巻: 33 ページ: 269-277

    • DOI

      10.1007/s13157-013-0380-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pinus pumila photosynthesis is suppressed by water stress in a wind-exposed mountain site2013

    • 著者名/発表者名
      Nagano S, Nakano T, Hikosaka K, Maruta E
    • 雑誌名

      Arctic, Antarctic and Alpine Research

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mean residence time of leaf number, area, mass and nitrogen in canopy photosynthesis2012

    • 著者名/発表者名
      Hirose T, Oikawa S
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 169 ページ: 927-937

    • DOI

      10.1007/s00442-012-2266-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaf-level nitrogen use efficiency : definition and importance2012

    • 著者名/発表者名
      Hirose T
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 169 ページ: 591-597

    • DOI

      10.1007/s00442-011-2223-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An evolutionary game of leaf dynamics and its consequences for canopy structure2012

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K, Anten NPR
    • 雑誌名

      Functional Ecology

      巻: 26 ページ: 1024-1032

    • DOI

      10.1111/j.1365-2435.2012.02042.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Not only light quality but also mechanical stimuli are involved in height convergence in crowded Chenopodium album stand2012

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H, Hikosaka K
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 195 ページ: 803-811

    • DOI

      10.1111/j.1469-8137.2012.04218.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polygonum sachalinense alters the balance between capacities of regeneration and carboxylation of ribulose-1,5-bisphosphate in response to growth CO2 increment but not the nitrogen allocation within the photosynthetic apparatus2012

    • 著者名/発表者名
      Akita R, Kamiyama C, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 146 ページ: 404-412

    • DOI

      10.1111/j.1399-3054.2012.01631.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demand and supply of N in seed production of soybean (Glycine max) at different N fertilization levels after flowering2012

    • 著者名/発表者名
      Kinugasa T, Sato T, Oikawa S, Hirose T
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 125 ページ: 275-281

    • DOI

      10.1007/s10265-011-0439-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth and nitrogen use in Xanthium canadense grown in an open or in a dense stand2012

    • 著者名/発表者名
      Watari R, Nagashima H, Hirose T.
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 144 ページ: 335-345

    • DOI

      10.1111/j.1399-3054.2011.01563.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increasing nitrogen deposition enhances post-drought recovery of grassland productivity in the Mongolian steppe2012

    • 著者名/発表者名
      Kinugasa T, Tsunekawa A, Shinoda M.
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 870 ページ: 857-865

    • DOI

      10.1007/s00442-012-2354-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diversity partitioning of moorland plant communities across hierarchical spatial scales2012

    • 著者名/発表者名
      Sasaki T, Katabuchi M, Kamiyama C, Shimazaki M, Nakashizuka T, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Biodiversity and Conservation

      巻: 21 ページ: 1577-1588

    • DOI

      10.1007/s10531-012-0265-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nestedness and niche-based species loss in moorland plant communities2012

    • 著者名/発表者名
      Sasaki T, Katabuchi M, Kamiyama C, Shimazaki M, Nakashizuka T, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Oikos

      巻: 121 ページ: 1783-1790

    • DOI

      10.1111/j.1600-0706.2012.20152.x (3)

    • 査読あり
  • [学会発表] 高CO2 における競争環境で適応的な性質は何か: シロイヌナズナジェノタイプ間の競争実験2013

    • 著者名/発表者名
      今野晋太朗・小口理一・尾崎洋史・松島野枝・河田 雅圭・彦坂幸毅
    • 学会等名
      第60回日本生態学会大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2013-03-15 – 2013-03-19
  • [学会発表] 突然変異によって高CO2環境に適応的な光合成能力をもつ植物の進化は起こるだろうか?2013

    • 著者名/発表者名
      永野聡一郎・河村花愛・千葉元子・尾崎洋史・小口 理一・藤井伸治・彦坂幸毅・高橋秀幸
    • 学会等名
      第60回日本生態学会大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2013-03-15 – 2013-03-19
  • [学会発表] モンゴル草原における未舗装道路放棄後の植生回復2013

    • 著者名/発表者名
      衣笠利彦・鈴山幸恵・土橋法子・ナチンションホル
    • 学会等名
      第60回日本生態学会大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2013-03-15 – 2013-03-19
  • [学会発表] 光合成・物質生産システムの最適化2012

    • 著者名/発表者名
      彦坂幸毅
    • 学会等名
      2012年植物科学シンポジウム 植物科学最先端研究への期待
    • 発表場所
      品川
    • 年月日
      2012-12-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 通常大気条件および高CO2濃度で栽培した Arabidopsis thaliana の成長と炭素収支のジェノタイプ間 比較2012

    • 著者名/発表者名
      尾崎 洋史, 小口 理一, 彦坂 幸毅
    • 学会等名
      日本植物学会第76回大会
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2012-09-15 – 2012-09-17
  • [学会発表] シロイヌナズナ44ジェノタイプ間における高CO2応答の比較: 高CO2環境での成長を高める形質とは?2012

    • 著者名/発表者名
      小口 理一, 尾崎 洋史, 彦坂 幸毅
    • 学会等名
      日本植物学会第76回大会
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2012-09-15 – 2012-09-17
  • [学会発表] Strategy to isolate and characterize Arabidopsis mutants with optimal photosynthetic efficiency under elevated CO2 conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Nagano, Kana Kawamura, Motoko Chiba, Hiroshi Ozaki, Nobuharu Fujii, Kouki Hikosaka, Hideyuki Takahashi
    • 学会等名
      Plant Biology 2012
    • 発表場所
      Austin
    • 年月日
      2012-07-20 – 2012-07-24

URL: 

公開日: 2018-02-02  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi