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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

综合分析银杏木材形成及木材组织结构探讨木本植物的演化及环境适应性

基本信息

批准号：
21H02260
负责人：
高田克彦
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Akita Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02260/
关键词：
イチョウ植物進化環境適応性形成層活動木材組織構造進化

项目摘要

イチョウは現存する木本植物の中で最も古い植物種の一つであり、「生きた化石」として木本植物の進化と環境適応を考える上で極めて重要な位置を占めている。本研究ではイチョウの形成層活動と木材組織構造について網羅的に研究することによって、原始的な形質を残すそれらの特異性と形質相互の関連性を明らかにする。さらに、イチョウと他の木本植物の形成層活動と木材組織構造の特徴を総合的に比較・検討した結果にゲノム情報から推定される系統進化の情報を加味することによって、木材科学の観点から木本植物の系統進化と環境適応性に関する新たな知見を提供するとともにこれらの研究領域において新たな研究の方向性を提示する。本研究では「A.発生/生理解析チーム」、「B.構造/機能解析チーム」、「C.ゲノム解析チーム」の3つの研究チームを設定する。「A.発生/生理解析チーム」では、イチョウ、針葉樹及び広葉樹を対象に、形成層における材形成のダイナミクスを明らかにする目的で、「1 . 形成層活動・細胞分化」、「2.形成層帯の植物ホルモン分布」、「3.光合成同化産物の樹幹内配分」に関する研究課題に取り組んだ。「B.構造/機能解析チーム」では、形成層活動の結果として形成される木材組織細胞の構造と機能の多様性を明らかにする目的で、「4.細胞壁層・微細構造」、「5.細胞壁壁成分分布」、「6.柔細胞構造・機能」、「7.木部水分通道機能」に関する研究課題に取り組んだ。「C.ゲノム解析チーム」では、チョウを含む木本植物を対象に推定される系統進化を考察した。本年度に得られた知見は2023年3月の日本木材学会大会等において公表した。

The most ancient plant species among the existing woody plants occupy an important position in the evolution of woody plants and environmental adaptation. This study focuses on cambium activity, wood tissue structure, characteristics of primitive wood and their interrelationships. The cambium activity of woody plants and the characteristics of wood tissue structure are compared and discussed. The results of the study are analyzed. The information of phylogenetic evolution is estimated. The new knowledge about the phylogenetic evolution and environmental adaptability of woody plants is provided. The new research direction of woody plants is suggested. This study consists of three research categories: A. Developmental/Physiological Analysis, B. Structural/Functional Analysis, C. Biological Analysis. "A. Development/physiological analysis" is the objective of "1 . Cambium activity and cell differentiation "," 2. Distribution of plant species in cambium zone "," 3. Distribution of photosynthetic assimilation products in trunk ". "B. Structural/functional analysis,""Results of cambium activity and formation,""Diversity of structure and function of wood tissue cells,""4. Cell wall layer and microstructure,""5. Distribution of cell wall components,""6. Soft cell structure and function," and "7. Water channel function of wood" were selected as research topics. "C. Analysis of tree species" is an investigation of the evolution of tree species. This year, we received information on the March 2023 Japan Timber Society Conference.