イチョウの材形成及び木材組織構造の網羅的解析から迫る木本植物の進化と環境適応性

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21H02260
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40020:木質科学関連
• 研究機関: 秋田県立大学
• 研究代表者: 高田 克彦 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (50264099)
• 研究分担者: 安江 恒 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (00324236) ; 雉子谷 佳男 宮崎大学, 農学部, 教授 (10295199) ; 工藤 佳世 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 助教 (10757983) ; 船田 良 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20192734) ; 半 智史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40627709) ; 内海 泰弘 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50346839) ; 吉永 新 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60273489) ; 佐野 雄三 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90226043)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: イチョウ / 木材組織構造 / 形成層 / 水分通道 / 植物ホルモン

研究成果の概要

形成層活動および二次木部形成を調査した結果、春先に師部形成が木部形成よりも優先し他の樹種に比べて形成層細胞の分裂が活発になるまでに長時間を要することが明らかになった。二次木部には分野壁孔以外の有縁壁孔を全く持たない細胞が存在しており、これらの細胞を新たにGinkgo-fiberと名付けた。二次木部における通水様式を調査した結果、通水に関与していない細胞は年輪内に散在し、通水細胞(仮道管)より小径であった。これらの細胞には有縁壁孔が認められなかったことから、Ginkgo-fiberであることが示唆された。また、イチョウでは針葉樹と較べて師部の転流速度が遅いことが明らかとなった。

自由記述の分野

森林資源遺伝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的は「生きた化石（living fossil）」と呼ばれるイチョウをはじめとする複数の木本植物の材形成及び木材組織構造の特徴を網羅的に解析することによって、イチョウの有する特殊性を明らかにするとともに、材形成・木材組織構造から見た木本植物の進化と環境適応性を明らかすることである。得られた知見を総合的に検討した結果、原始的木本植物であるイチョウは独特の材形成様式、木材組織構造及び水分通道様式を有する樹種であり、これらの特徴からイチョウは独自の環境適応性を持って進化してきた樹種と考えることが妥当であり、植物全体の進化を考える上でも極めてユニークな存在であると考えられる。