| 研究課題/領域番号 |
20K06156
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
渡邊 陽子 北海道大学, 農学研究院, 研究員 (30532452)
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| 研究分担者 |
安江 恒 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (00324236)
大野 泰之 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部 林業試験場, 研究主幹 (30414246)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 失葉 / 13CO2パルスラベリング / ナイフマーキング / white ring / 木部繊維壁 / 仮道管壁 |
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| 研究実績の概要 |
森林における食葉性昆虫の大発生は、森林樹木の成長期の失葉を引き起こし、その結果、森林生産量や木質形成、ひいては木材利用時の材質に深刻な影響を与える。本研究では、13CO2パルスラベリング法および組織化学的手法を用いて、成長期の失葉ストレス下における木質形成メカニズムを、光合成産物の分配および組織構造学の観点から解明することを目的とした。
試料は、北海道でしばしば食葉性昆虫の大発生により失葉するウダイカンバとカラマツの苗木を用いた。ウダイカンバ、カラマツともに、摘葉木と対照木を用意した。失葉時期（ウダイカンバは7月中旬、カラマツは7月上旬と9月上旬）にあわせて、13CO2を葉から吸収させるラベリングをおこなった。その後、摘葉木では摘葉処理を行い、摘葉時、再展葉開始時、再展葉終了時に形成層帯に傷をつけるナイフマーキングを行った。それぞれ処理の翌年に全ての個体を伐採、採取し、同位体分析及び顕微鏡観察を行った。
ウダイカンバおよびカラマツの対照木では、成長期に生合成された光合成産物を成長終了時まで使用して木質形成することが明らかとなった。摘葉処理を行ったウダイカンバでは、木部繊維壁が極端に薄くなるwhite ringを形成するが、本研究の結果から、摘葉により形成層活動が停止し、再展葉後の葉で生合成された光合成産物によりwhite ringが形成されている可能性が示唆された。一方、カラマツでは、7月上旬と9月上旬の摘葉処理により薄壁の晩材仮道管が形成されたが、薄壁化した晩材の形成は再展葉後の葉で生合成された光合成産物によるものであることが確認された。また、再展葉した葉や枝からラベリング時の光合成産物が検出されたことから、優先的に再展葉に光合成産物を分配していることが示唆された。本研究から、成長期に失葉した場合の光合成産物の分配の変化と木質形成の関係が明らかとなった。
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