針葉樹における放射組織の分化機構と機能に関する細胞生物学的研究

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将来的な木質資源の高度有効利用のためには、木材を生産する樹木の幹の成長機構や生命現象の理解が重要である。そこで、樹幹の大部分を占める二次木部細胞の中でも、樹木に特有で寿命が長い放射柔細胞に着目した。長命な放射柔細胞は養分の貯蔵や心材物質の生合成等の機能をもつことから、樹木の生命現象の理解には、放射柔細胞の機能解明が不可欠であると考える。本研究では、複数の針葉樹を用いて、放射柔細胞の分化に伴う細胞内容物および細胞壁の変化と、周囲の組織構造との関連性を明らかにし、放射柔細胞の機能発現に関して議論を進めた。平成30年度は、樹幹の三大機能の一つである養分貯蔵機能に着目し、カラマツ（Larix kaempferi）を用いて解析を行った。この解析では、分化中の放射柔細胞における養分の貯蔵開始と、周囲の組織構造として放射仮道管との関係性に着目した。放射柔細胞におけるデンプンおよび脂質の貯蔵開始に関する前年度の解析に、放射柔細胞の分化段階を評価する指標として二次壁肥厚に関する解析を追加した。現在論文を準備中であり、近日中に投稿予定である。次に、光合成同化産物に着目し、スギ（Cryptomeria japonica）に対して13CO2による光合成同化産物の標識法を用いた研究を実施し、樹幹における光合成同化産物の放射方向の分布について解析を行った。13CO2標識により解析試料を作出し、樹幹試料の炭素安定同位体比測定を行った。この解析により、晩夏の木部放射柔細胞における貯蔵デンプンの生合成には、直近2-3日間の光合成同化産物が用いられない可能性が示唆された。これらの結果は、第69回日本木材学会大会（函館大会）において報告した。この結果に関しては、論文作成に向けて試料の追加解析を進めている。