| 研究課題/領域番号 |
15H04518
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
蒔田 明史 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (60315596)
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| 研究分担者 |
鈴木 準一郎 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (00291237)
陶山 佳久 東北大学, 農学研究科, 准教授 (60282315)
富松 裕 山形大学, 理学部, 准教授 (40555398)
齋藤 智之 国立研究開発法人森林研究・整備機構, その他部局等, 主任研究員 等 (00414483)
井上 みずき 日本大学, 文理学部, 准教授 (80432342)
立木 佑弥 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 特定研究員 (40741799)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ジェネット動態 / クローン成長 / Bamboo / 地下茎 / 生理的統合 / 開花習性 / 一斉更新 |
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| 研究実績の概要 |
長寿命一回繁殖性植物であり、しばしば広域にわたって同調開花するという特異的なタケササの生活史を理解するためには、クローン特性が更新成功にどのように関わっているかを明らかにすることが必要である。本研究では、一斉開花枯死後のササの更新過程に着目し、クローン特性が群落形成過程に果たす役割を検証する。叢生型地下茎をもち、株立ちする熱帯のタケとは異なり、北半球温帯のタケは水平に伸長する単軸型地下茎を有している。一斉枯死後に、林床という不均質な環境下でただ一度の更新機会で確実に成功するためにそうしたクローン特性が場を占める（”陣取り”）ためにどのように機能しているかを明らかにし、それをもとにタケササ類の地下茎伸長様式の進化モデルを提唱し、クローン特性の進化とその適応的意義に迫ることが本研究の目的である。
本年度は、１）混合型の地下茎を有するチシマザサを対象とし、1995年に一斉開花枯死した十和田湖畔のブナ林でのチシマザサ実生由来個体群の動態についての調査を継続した。更新初期では、林内の不均質な光環境を反映してササの回復状況に粗密が生じるが、その後ギャップなど明るい場所で十分成長したジェネットが地下茎により林内に侵入することによって急速に回復が進むことを明らかにし、林内の不均質な環境にまたがって分布するジェネットの存在が林内全域のササの回復を加速していることを明らかにした(Matsuo et al. 2018)。２）また、閉鎖林冠下での地下茎切断実験を継続して行い、実験開始後3年間では、侵入ジェネットは地下茎を切断されたとしても特に成長が低下する傾向は認められず、明確な物質転流の効果は認められなかった。また、３）タイにおいて熱帯性タケ類のクローン構造と開花習性について踏査と情報収集をおこない、二度にわたる国際セミナーを開いて、熱帯と温帯のタケとの差異についての議論を深めた。
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| 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
本研究課題は、研究代表者らが長期にわたり継続している共同研究であり、長期研究でなければ得られない成果がまとまりつつある。Bambooの中でも、林床に適応して進化したと考えられるササは、林内の不均質な環境下にまたがってクローン成長をすることにより適応度を高めているのではないかと予想していたが、長期研究の結果、一斉開花枯死後の更新過程において群落の回復を早めているのがクローン成長による個体の平面的分布拡大であることを明らかにしたのは大きな成果であると思われる。
その一方、当初計画していた生理的統合に関する物質転流実験については本年度実施できなかった。当調査地の近辺でクマによる人的被害が出たために、安全性を考えて調査頻度を下げたためである。この点については、当面様子を見ながらの調査となるが、生理的統合については切断実験の結果も蓄積しており、この実験を継続することにより十分な成果を上げることができると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究については二つの方向性が見えている。一つは、本研究課題では林内の不均質な環境がササの回復過程について与える影響を明らかにしてきたが、今後、逆にササの回復が森林構成種に対して与える影響についても明らかにし、林内の不均質性を介したササと林冠木の相互依存的なフィードバック機構を明らかにした。
また、bambooの進化を考えるに当たって、クローン成長様式が有性生殖の繁殖成功度に与える影響に関しての研究蓄積を基盤として、熱帯から温帯へのbambooの進化におけるクローン成長様式を探りたい。そのために、日本から中国、タイへと経度にそったクローン様式と開花習性等の生態学的特性の変化を探ってみたい。
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