樹木における日長受容様式の適応進化

温帯以北に生育する一部の落葉樹は、春に展葉時期を調節するために日長情報を利用する。申請者のこれまでの研究から、冬季の日長認識の際に、樹種によって光を受容する器官や各器官への依存度が異なること、その種間変異が生育する光環境と相関していることが明らかになった。本研究課題は、この日長受容様式の種間変異が適応進化によって形成されてきたのかを明らかにするため、日本に自生するカエデ属26種を対象に、冬季の日長認識に関与する光受容器官の特定と、系統を考慮して生育している光環境や他の環境要因との関連性を検証する。本年度は、各種の光受容器官を特定するために新たにカエデ属5種を対象に切り枝を用いた器官特異的な遮光実験を行った。昨年度の結果と合わせると、実験予定のカエデ属26種のうち20種の日長受容様式が特定できたことになる。これにより、日本産カエデ属の日長受容様式の多様性の概要を把握することができた。また、生理学的側面から光受容器官の種間変異を検証することを目的とし、異なる光受容器官をもつカエデ属2種を対象に冬芽と枝の植物ホルモン分析を実施した。その結果、生理的な側面からも日長受容様式が異なっていることが明らかになった。加えて、カエデ属13種を対象に生育している光環境の調査を実施した。今後、分布情報をもとにしたマクロ的な気候要因や系統関係なども考慮し、光受容器官と生育している光環境との関連を検証する予定である。

温帯以北に生育する一部の落葉樹は、春に展葉時期を調節するために日長情報を利用する。申請者のこれまでの研究から、冬季の日長認識の際に、樹種によって光を受容する器官や各器官への依存度が異なること、その種間変異が生育する光環境と相関していることが明らかになった。本研究課題は、この日長受容様式の種間変異が適応進化によって形成されてきたのかを明らかにするため、日本に自生するカエデ属26種を対象に、冬季の日長認識に関与する光受容器官の特定と、系統を考慮して生育している光環境や他の環境要因との関連性を検証する。本年度は、各種の光受容器官を特定するために新たにカエデ属5種を対象に切り枝を用いた器官特異的な遮光実験を行った。昨年度の結果と合わせると、実験予定のカエデ属26種のうち20種の日長受容様式が特定できたことになる。これにより、日本産カエデ属の日長受容様式の多様性の概要を把握することができた。また、生理学的側面から光受容器官の種間変異を検証することを目的とし、異なる光受容器官をもつカエデ属2種を対象に冬芽と枝の植物ホルモン分析を実施した。その結果、生理的な側面からも日長受容様式が異なっていることが明らかになった。加えて、カエデ属13種を対象に生育している光環境の調査を実施した。今後、分布情報をもとにしたマクロ的な気候要因や系統関係なども考慮し、光受容器官と生育している光環境との関連を検証する予定である。