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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Carbon fixation process into the tree using 13C labeling and NanoSIMS

Research Project

Project/Area Number 15H04513
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

檀浦 正子  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (90444570)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 けんし  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (10303596)
竹内 美由紀  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (20378912)
小南 裕志  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353688)
高梨 聡  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90423011)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2020-03-31
Keywords炭素収支 / 森林炭素循環 / パルスラベリング / 安定同位体 / イオン顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

中断していた研究を再開した。環境要因のうち、乾燥に対する樹木の反応をみるために13Cパルスラベリングを行ったヒノキ幼木個体サンプルの処理を行った。可溶性糖を抽出し、液体クロマトグラフィー(LC)を用いて濃度を測定し、その後LCと同位体比質量分析計(IRMS)の複合機器であるLC-IRMSを用いて同位体比を測定した。またデンプンを抽出し同位体比を計測した。その結果、初期乾燥条件下においては二糖であるスクロースを単糖であるフルクトースとグルコースに分解し、糖濃度を上昇させて対応していることや、デンプン量が減少していることがわかった。その後、長期乾燥条件下になると、樹木内の糖濃度は減少し、葉ではスクロースの枯渇により浸透圧調整ができず、根のデンプン量も減少し、水分吸収に支障がでていたことが示唆された。さらに初期に得た13Cがデンプンとして枯死個体にも存在したことから、デンプンを糖として利用できていないことがわかった。乾燥個体で師部の形状が変形しており、師部輸送機能が失われていたことも一因であると考えられた。
NanoSIMSにおいては可溶性の単糖などの流出を避けてSIMS用のサンプルを調製する方法の検討を行い、もう少し状態のよい試料を作るための改善が必要ではあるものの、凍結乾燥から直接樹脂包埋することで保存状態はよくなった。
中断中にTreePhysiologyの特集号の編集作業を行い、「師部輸送機能と機能不全(Phloem Function and Dysfunction)を2019年2月に発刊することができた。特集号の中で二本の研究論文、1本のレビュー論文、1本のイントロダクションの執筆に係わった。また森林科学にも論文を執筆した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] INRA/Universite de Nancy(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      INRA/Universite de Nancy
  • [Journal Article] Introduction to the invited issue on phloem function and dysfunction2019

    • Author(s)
      Epron Daniel、Dannoura Masako、Holtta Teemu
    • Journal Title

      Tree Physiology

      Volume: 39 Pages: 167~172

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/treephys/tpz007

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Drought impacts on tree phloem: from cell-level responses to ecological significance2019

    • Author(s)
      Salmon Yann、Dietrich Lars、Sevanto Sanna、Holtta Teemu、Dannoura Masako、Epron Daniel
    • Journal Title

      Tree Physiology

      Volume: 39 Pages: 173~191

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/treephys/tpy153

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The impact of prolonged drought on phloem anatomy and phloem transport in young beech trees2019

    • Author(s)
      Dannoura Masako、Epron Daniel、Desalme Dorine、Massonnet Catherine、Tsuji Shoko、Plain Caroline、Priault Pierrick、G?rant Dominique
    • Journal Title

      Tree Physiology

      Volume: 39 Pages: 201~210

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/treephys/tpy070

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 炭素収支における<sup>13</sup>Cパルスラベリング手法の適用と展望2019

    • Author(s)
      檀浦 正子
    • Journal Title

      森林科学

      Volume: 85 Pages: 13~18

    • DOI

      https://doi.org/10.11519/jjsk.85.0_13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Initial hydraulic failure followed by late-stage carbon starvation leads to drought-induced death in the tree Trema orientalis2019

    • Author(s)
      Kono Yuri、Ishida Atsushi、Saiki Shin-Taro、Yoshimura Kenichi、Dannoura Masako、Yazaki Kenichi、Kimura Fuku、Yoshimura Jin、Aikawa Shin-ichi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Pages: 8

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s42003-018-0256-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マツとブナの葉における非構造性炭水化物動態の日周期の違い2020

    • Author(s)
      檀浦正子、Alexandre BOSC, Dainel EPRON
    • Organizer
      第131回日本森林学会
  • [Presentation] 13Cパルスラベリング手法を用いたモウソウチクの炭素輸送過程の追跡2020

    • Author(s)
      小林慧人、Shitephen Wang、檀浦正子、高梨聡、小南裕志、北山兼弘、小野田雄介
    • Organizer
      第131回日本森林学会
  • [Presentation] コナラの萌芽更新時における炭素動態2020

    • Author(s)
      高梨聡、安宅未央子、檀浦正子
    • Organizer
      第131回日本森林学会
  • [Presentation] マツの根の解剖学的構造と呼吸量2019

    • Author(s)
      檀浦正子、辻祥子
    • Organizer
      第50回根研究学会
  • [Presentation] 長光路レーザー吸収分光による大気微量成分の超高感度検出とフラッ クス測定への応用2019

    • Author(s)
      高橋 けんし, 坂部綾香, 伊藤雅之, 岩田拓記, 安宅未央子, 小杉緑子
    • Organizer
      2019年度 日本分光学会年次講演会
  • [Presentation] アカマツの冬季吸収炭素の放出特性2019

    • Author(s)
      高梨聡、檀浦正子、中野隆志、小南裕志、深山貴文
    • Organizer
      第66回日本生態学会
  • [Presentation] 冷温帯アカマツの光合成・呼吸と生長フェノロジー2019

    • Author(s)
      高梨聡、檀浦正子、中野隆志、小南裕志、深山貴文
    • Organizer
      第130回日本森林学会
  • [Presentation] 13Cパルスラベリング法を用いた、ヒノキ幼木の乾燥条件下での炭素利用2019

    • Author(s)
      辻千晃、檀浦正子、Daniel Epron、高梨聡、小南裕志、吉川彬
    • Organizer
      第130回日本森林学会
  • [Presentation] 13CO2ラベリングを用いたポプラ木部における光合成産物の分布解析2019

    • Author(s)
      竹内美由紀,則定真利子,磯貝明
    • Organizer
      第69回木材学会大会
  • [Presentation] Incorporation of tracer 13C to developing xylem of poplar2019

    • Author(s)
      Miyuki Takeuchi, Mariko Norisada and Akira Isogai
    • Organizer
      Cell wall meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポプラ木部細胞壁形成における光合成産物の利用2019

    • Author(s)
      竹内美由紀,則定真利子,磯貝明
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] Tracing photosynthetic carbon distribution during xylem formation2019

    • Author(s)
      Miyuki Takeuchi, Mariko Norisada and Akira Isogai
    • Organizer
      22th International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS22)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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