2021 Fiscal Year Research-status Report
冬期の寒冷は冷温帯林つる植物の通導機能と光合成生産を特に阻害するか？
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19K06127
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
市橋 隆自 九州大学, 農学研究院, 准教授 (60594984)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 木本性つる植物 / 通導構造 / 水分通導度 / 樹液流 / 根圧 / 環孔材 / 散孔材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，冷温帯林に生育する木本性つる植物と樹木を対象に，冬期の低温に対する水分通導機の反応を明らかにすることを目的としている．
今年度は，つる植物4種，樹木9種（各種3個体）を対象とした樹液流通年モニタリングが完了したほか，茎通導度測定を展葉期，夏期，冬期の年3回（各回，各種5サンプルずつ）行い，重要なデータはほぼ取得し終えることができた．
夏期の茎通導度（specific conductivity）は、樹木では2~6 kg s-1 m-1 MPa-1の範囲であったが、つる植物の環孔材種は30 kg s-1 m-1 MPa-1前後、散孔材種は80 kg s-1 m-1 MPa-1前後と、極めて高い値を示した。つる植物は遠位の葉面積が大きいため、葉面積あたりの値を計算すると、環孔材つる植物では樹木と同程度、散孔材・根圧つる植物種では2倍程度となり、樹木との差は小さくなった。冬期（2月初旬）、つる植物と散孔材樹種は通導機能をほぼ完全に失っていた一方、散孔材樹種の多くは、夏期の50％以上の通導機能を維持していた。展葉期（5月）、樹木・つる植物とも環孔材種では未だ通導度が低かった（夏期の10~20%程度）一方、その他の種では、夏期と同様の通導機能を示した。樹液流の測定からも同様の季節変化の様子が確認された。
以上、これまでのところ、冬期の寒冷は確かにつる植物の通導機能を失わせることがわかったが，それが個体の成長・生産において樹木よりも大きな制限要因となり得るかについてはまだ不明である．夏期の高い茎通導度など、つる植物に共通する特徴が見つかる一方、寒冷に対する反応において、環孔材的に当年の導管のみに通導を頼るか、展葉前に根圧を用いて通導を回復させるかという、異なる対処の仕方が樹木とつる植物の双方に存在することが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題で計画していた主要データ（各種3個体ずつの樹液流モニタリング，年3回の茎通導度測定）を今年度までにほぼ取得できたため．結果，夏期に極めて高い茎通導度を示すことや，寒冷への対処として，樹木と同様に「毎年新しく作る導管に通導を頼る」，「春先に根圧を使って導管の通導機能を回復させる」という戦略的な分化があることを明らかにするなど，つる植物の通導・水利用特性について明らかになった点が多くあった．一方で冬期の寒冷が樹木と比べて特に成長の制限要因となるのかを明らかにするためには，新たなアプローチが必要であることも分かった．温帯つる植物の通導・水利用特性解明の第一歩として及第の結果であると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の冬から春にかけての根圧のモニタリングを中心に行う．今年度までの試行錯誤の結果，幹に開けた穴に圧力センサを取り付けての連続モニタリングを実現する目途がたった．夏期に予備的な測定を行いながら技術的な習熟を目指し，冬期からは各種3個体ずつ，システマティックなデータ取得を行う．そのほかこれまでに取り残したデータ（つる植物1種の茎通導度と，あわせて4個体ほどの樹液流速モニタリング）を取得しつつ，データ解析と成果発表に尽力する．
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| Causes of Carryover |
2021年度は前年度から引き続きの測定を行い，データの充実に注力した．コロナウイルス流行の影響で出張等は控えたことも重なり，全体的に大きな支出はなかった．2022年度は新たに根圧モニタリングシステム構築を始めとした新たな測定も行い，また技術研修や識者とのディスカッションのための旅費，論文発表に伴う予算の使用を予定している．
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Research Products
(1 results)
