2010 Fiscal Year Annual Research Report
植物のアーキテクチャ:伸長成長と力学的安定性のトレードオフ
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20370015
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
廣瀬 忠樹 東京農業大学, 国際食料情報学部, 教授 (90092311)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
彦坂 幸毅 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (10272006)
衣笠 利彦 鳥取大学, 農学部, 助教 (80403377)
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| Keywords | 植物のアーキテクチャ / 伸長成長 / 力学的安定性 / 資源利用 / 成長と繁殖 / 窒素 / 光 / 分枝自律性 |
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| Research Abstract |
植物の高さや分枝,葉の配置などの受光体制や力学的安定性に係わる植物の外部形態をアーキテクチャという。異なる光環境が植物のアーキテクチャに与える影響を,メタマーを単位にして解析する。メタマーとは1つの節間と葉から構成される植物成長の単位である。植物のアーキテクチャは伸長成長と力学的安定性のトレードオフによって決まることを仮説に,トレードオフが成立する機構を,メタマーの伸長成長と力学的安定性に係わる特性を解析することにより明らかにすること,およびアーキテクチャが植物の光合成,成長,繁殖に与える影響を明らかにすることを目的に研究を進めている。(1)東京農業大学の実験圃場(東京)に設置した網室において,ポットを用いてイネを4個体/ポットの割合で,2段階に窒素量を変えて栽培した。5個体をマーキングし、分げつと分げつに着く個葉の動態(出葉と落葉、葉面積成長)を10日置きに計測した。また分げつ毎に幼穂形成から穂の成熟までの繁殖成長と繁殖成長が個葉動態に与える影響を解析した。(2)網室内でポット栽培したオオオナモミ孤立個体の葉に安定同位体でラベルした尿素を与えて分枝の自律性を検証した。Cについては自律性は見られなかったが、Nについては自律性が示唆された。(3)窒素固定する通常の品種と固定しない突然変異の2系統のダイズの成長と種子生産に与える大気CO2濃度の影響について行った実験データを解析した。窒素固定系統はCO2濃度上昇により窒素固定が促進され収量を大きく増加させたが、非固定系統は有意な増加は認められなかった。(4)現在広く使われている植物の窒素利用効率の概念について再検討した。平均滞留時間は、吸収した窒素量あたりの積算植物窒素量として再定義する必要があることを論証した。この概念は個葉レベルの窒素利用効率、葉群動態の解析に応用することが可能である。
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