森林における植物間コミュニケーションの統合的な機構解明と生態系への波及効果の検証

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本申請課題は、『森林性樹木における匂いを介した植物間コミュニケーションの統合的な機構解明と、その個体群・群集レベルへの波及効果の検証』を目的としている。当該年度は森林内大規模操作実験を東北大研究林内ブナ自然林で実施した研究１．のRNA-Seqによる解析を行った。風向により匂いの曝露量が多いプロット、少ないプロット、コントロール区の3区域に分け検証した結果、植物の抵抗性に関わる遺伝子の発現が３区域で異なり、曝露量が多いプロットで発現量が多い傾向にあることが分かった。研究１．に合わせて、研究２.の血縁度に応じて植物間コミュニケーションの反応性が変化するのかを検証した。その結果、自然林内でもブナは匂いを介した植物間コミュニケーションをしているが、血縁度の差により、植物間コミュニケーションの反応性は変化しないことが明らかになった。これは、数少ない先行研究に反する結果となり、ブナは自然林内において、血縁度に関係なく植物間コミュニケーションをしていることが明らかになった。本研究内容は、2022年8月にカナダモントリオールで行われたアメリカ生態学会にて発表した。さらに、ブナと他樹種の苗木を用いた植物間コミュニケーション実験の結果、ブナの葉切除の匂いを受容した場合、しなかった場合で、３日後の他樹種個体の植物ホルモン量に差がないことが分かった。樹種により植物ホルモンの蓄積時間に差があると報告されていることから、今後の課題として、より多くの時系列サンプリングを行うことで、他樹種間の植物間コミュニケーションを明らかにできると考える。