• 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

2011 年度 実績報告書

"未来の生態系"天然二酸化炭素噴出地を利用した植物の高二酸化炭素適応の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20677001
研究機関東北大学

研究代表者

彦坂 幸毅  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (10272006)

キーワード植物 / 適応進化 / 二酸化炭素濃度上昇 / 成長解析 / 競争
研究概要

青森・秋田・山形にある天然二酸化炭素噴出地(それぞれ湯ノ川・小坂・朝日)周辺の高二酸化炭素濃度域と通常二酸化炭素濃度域から採取したオオバコ種子を発芽させ、同一ポット内で混植し、二つの二酸化炭素濃度で育成させる競争実験の二年目を行った。地上部の生産量と種子生産量を測定した。その結果、種子生産量については採取した二酸化炭素濃度と生育した二酸化炭素濃度の交互作用が有意であることが見出された。このことは、高二酸化炭素濃度域から採取した個体は高二酸化炭素濃度で育成した場合に、より競争的になることを反映していると考えられた。さらに、このことから、高二酸化炭素濃度域に分布するオオバコが高二酸化炭素濃度環境で競争的になるよう適応進化していることが示唆された。
シロイヌナズナ44エコタイプの成長解析をすでに行っているが、解析結果をより統計的に高度に理解するために、構造方程式モデルを適用し、さらに詳細な解析を行った。相対成長速度のエコタイプ間のばらつきに対し、最も大きく影響する形質が葉窒素あたりの生産速度であること、葉面積あたり葉重は相対成長速度に対して正の効果と負の効果の両方が存在し、互いに相殺することによって見かけの相関がなくなることを見出した。さらに、同じエコタイプを用いて光合成解析を行い、葉窒素あたりの生産速度のばらつきが、光合成窒素利用効率のばらつきに由来することを見出した。
シロイヌナズナエコタイプの競争実験を開始した。20エコタイプの各20種子を同一ポットに混植し、高二酸化炭素環境で勝ち残るエコタイプを探索する。競争実験は終了し、現在勝ち残った個体の遺伝子型の特定を行っている。

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

東日本大震災の影響により冷凍サンプルの喪失などが生じ、若干の遅滞が認められる。

今後の研究の推進方策

実験計画の改善により今年度生じた遅れを次年度でカバーできる見込みである。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Phenotypic and genetic differences in a perennial herb across a natural gradient of C02 concentration2011

    • 著者名/発表者名
      Nakamura I, Onoda Matsushima N, Yokoyama J, Kawata M, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 165 ページ: 809-818

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of elevated C02 concentration on seed production in C3 annual plants2011

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K, Kinugasa T, Oikawa S, Onoda Y Hirose T
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 62 ページ: 1523-1530

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal use of leaf nitrogen explains seasonal change in leaf nitrogen content of an understory evergreen shrub2011

    • 著者名/発表者名
      Muller O, Hirose T Werger MJA, Hikosaka
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 108 ページ: 529-536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plants in a crowded stand regulate their height growth so as to maintain similar heights to neighbours even when they have potential advantages in height growth2011

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

      Annals of Botany

      巻: 108 ページ: 207-214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental dependence of population dynamics and height growth of a subalpine conifer across its vertical distribution: an approach using high-resolution aerial photographs2011

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

      Global Change Biology

      巻: 17 ページ: 3431-3438

    • 査読あり
  • [学会発表] Does Plantago asiatica adapt to elevated CO2 concentration? Results of a common garden competition experiment using plants from CO2 spring and the control.2012

    • 著者名/発表者名
      Ueda, M., Hikosaka, K
    • 学会等名
      5th EAFES
    • 発表場所
      Ohtsu, Japan
    • 年月日
      20120312-20120315
  • [学会発表] Growth and carbon balance in Arabidopsis thaliana ecotypes grown at two CO2 concentrations.2012

    • 著者名/発表者名
      Ozaki, H. (Tohoku Univ.), Oguchi, R. (The Australian National Univ.) and Hikosaka K. (Tohoku Univ.)
    • 学会等名
      5th EAFES
    • 発表場所
      Ohtsu, Japan
    • 年月日
      20120312-20120315

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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