Study on overwintering mechanism of dormant buds of trees for sustainable production of woody biomass

木本生物质可持续生产树木休眠芽越冬机制研究

• 批准号: 23580453
• 负责人: ARAKAWA Keita
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23580453/
• 关键词: 冬芽; 越冬機構; 耐寒性; 休眠; カラマツ冬芽; 器官外凍結; 過冷却; 凍結抵抗性

In this study, extraorgan-freezing and endodormancy release of larch dormant buds were studied for understanding overwintering mechanism of dormant buds of trees.Cryo-scanning electron microscopic study revealed that primordial cells were partially dehydrated at subzero temperatures and water remaining in primordial cells was kept in the deep supercooling state. In this tissue, accumulation of several carbohydrates such as pinitol and sucrose were detected as major components. However, it is difficult to explain that high freezing tolerance by deep supercooling capability of primordial tissue is determined by accumulation of major carbohydrates alone. Possible contribution of minor components such as supercooling-facilitating substances might be studied in larch dormant buds. In addition, proteomic analysis by using LC-MS/MS showed that only minor changes in soluble protein composition occurred in larch dormant buds within three weeks during endodormancy release.

为了解落叶松休眠芽的越冬机理，本研究对落叶松休眠芽进行了器官外冷冻和内休眠解除的研究，冷冻扫描电镜观察发现，在零下温度下，原始细胞部分脱水，残留在原始细胞中的水分保持在深过冷状态。在该组织中，检测到几种碳水化合物如松醇和蔗糖的积累作为主要成分。然而，这是很难解释的高抗冻性的原始组织的深过冷能力是由主要碳水化合物的积累单独决定的。落叶松休眠芽中可能存在过冷促进物质等微量成分。此外，LC-MS/MS蛋白质组学分析表明，落叶松休眠芽在休眠解除后3周内可溶性蛋白质组分变化较小。

项目成果

界面活性剤による過冷却促進（氷核形成阻害）効果

表面活性剂的过冷促进（冰核抑制）效果

• 发表时间: 2012
• 作者: 桑原慎子;寺内隆二;高岡尚生;栃木弘;荒川圭太;藤川清三
• 通讯作者: 藤川清三

カラマツ木部由来のデハイドリンタンパク質の凍害保護活性について

关于落叶松木质部来源的脱水蛋白的防冻活性

• 发表时间: 2013
• 作者: 加藤潤;坂本友陽;鈴木伸吾;宇梶慎子;荒川圭太
• 通讯作者: 荒川圭太

氷核活性を抑制するポリフェノール化合物の効果

多酚类化合物抑制冰核活性的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: 桑原慎子;寺内隆二;高岡尚生;栃木弘;荒川圭太;藤川清三;稲田孝明，小山寿恵，桑原慎子，荒川圭太，藤川清三
• 通讯作者: 稲田孝明，小山寿恵，桑原慎子，荒川圭太，藤川清三

Characterizations of supercooling-facilitating hydrolyzable gallotannins in xylem tissues of Cercidiphyllum japonicum

连香树木质部组织中过冷易水解棓单宁的特征

• 发表时间: 2012
• 作者: Wang D.;Kuwabara C.;Endoh K.;Fujikawa S.,;Arakawa K.
• 通讯作者: Arakawa K.

樹木冬芽の越冬過程における可溶性タンパク質の組成変化

树木冬芽越冬过程中可溶性蛋白质组成的变化

• 发表时间: 2012
• 作者: 加藤潤;坂本友陽;鈴木伸吾;宇梶慎子;荒川圭太;鈴木伸吾,高橋大輔,遠藤圭太,岡田香織,上村松生,荒川圭太
• 通讯作者: 鈴木伸吾,高橋大輔,遠藤圭太,岡田香織,上村松生,荒川圭太