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Strategy to control flowering gene expression in masting trees based on identification of individual roots

基于个体根识别的肥大树开花基因表达控制策略

基本信息

批准号：
20H00436
负责人：
韓慶民
金额：
$ 28.79万
依托单位：
Forest Research and Management Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

異常気象の頻発など環境変動は、送受粉、捕食、種子散布といった生物間相互作用にずれを生じさせ、森林生態系の生物多様性に打撃を与える可能性が高い。このため、生物多様性を支える基盤である樹木の種子生産について、その結実豊凶のメカニズムを解明し、環境変化に応答する樹木の結実間隔や着果量を予測し、生物多様性を維持するための対応策を提案することが求められている。本研究では、遺伝情報に基づいて根における個体分布を可視化し、地上部の樹冠と地下部の根圏共生系を統合した個体（群）を作り出す。これらの真の個体を対象として、地上部－地下部間の窒素・炭素資源動態の経時変動パターンの解明に取り組む。これらと花芽形成および窒素代謝に関わる遺伝子発現の因果関係を検出することにより、植物－土壌系の窒素循環が結実豊凶現象を制御する仕組みの解明を目指す。R３年度は、ブナ樹体内の炭水化物に対する繁殖の影響を解明するため、当年枝および旧枝（1-3年枝）に含まれる可溶性糖分の季節変動パターンを7年間測定した結果、ブナの枝中の可溶性糖分組成は季節毎に大きく変動するが、細胞の成長と発達に重要な役割を果たすミオイノシトールのみが結実の影響を受けることが明らかとなった。また、成長期間にはスクロース・グルコース・フルクトースが可溶性糖の主要な成分であったが、晩期―休眠期には越冬のために最大42％のラフィノースが占めることが明らかになった。これらの結果は、種子生産のような生活史上イベントに対して、糖の組成とそれぞれの量の動態を考慮すること重要性を示している。

The frequency of abnormal phenomena, environmental changes, pollination, predation, seed dispersal, biological interactions, biological diversity of forest ecosystems, attacks and attacks are highly probable. The seed production of trees, the growth of trees, the growth of trees In this study, the distribution of individuals in the root system was visualized based on genetic information, and the integration of individuals (groups) in the aboveground canopy and underground root system was developed. In this paper, the author analyzes the relationship between carbon resource dynamics and the structure of carbon resource. The causal relationship between flower bud formation and hormone metabolism was studied. The mechanism of hormone cycling in plant-soil system was discussed. The seasonal variation of soluble sugar content in the branches of the tree was determined during 7 years. The seasonal variation of soluble sugar content in the branches was determined during 7 years. The seasonal variation of soluble sugar content in the tree was determined during 7 years. The seasonal variation of soluble sugar content in the seasonal variation of During the growth period, the main component of soluble sugar is 42%. During the dormancy period, the main component of soluble sugar is 42%. These results demonstrate the importance of considering the composition of sugar and the dynamics of the amount of sugar produced in the context of the life history of seed production.