樹木形成層活動の制御機構に関する細胞生物学的研究

树木形成层活性调控机制的细胞生物学研究

基本信息

批准号：
08J05659
负责人：
ベグム S
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、再生可能な木質バイオマスの量や質を決定する形成層活動の制御機構を細胞生物学的に明らかにすることを目的とした。そこで、交雑ヤマナラシとスギを用いて、形成層活動休眠中の冬期の樹幹に人為的な加温処理(約22℃)を行い、樹幹温度の上昇のみで形成層細胞の分裂開始が誘導されることを明らかにした。さらに、樹幹への局部的な加温処理をモデル系として、形成層再活動に伴うデンプンや脂質など貯蔵物質量の変化パターンを詳細に解析した結果、形成層細胞や師部柔細胞内に含まれる貯蔵物質量が細胞分裂や細胞分化に伴い減少することから、光合成年よる同化産物の供給が制限されている時期において、デシプンなどが細胞分裂開始に必要なエネルギーの供給源であると結論づけた。また、形成層細胞内の微小管を蛍光抗体染色法で観察し、微小管の低温に対する感受性が、形成層細胞の活動期と休眠期では異なることを明らかにした。一方、形成層活動の開始時期と最高気温、平均気温、最低気温との関連性を統計的に解析し、形成層活動の開始時期には最高気温との間に密接な関連性があることを明らかにし、形成層活動を制御する温度閾値を計算した。これらの結果を基に、形成層活動開始時期を予測するために有効な新しい形成層活動指標(Cambial reactivation index ; CRI)を提案した。さらに、CRIには樹種や形成層齢による特性があり、形成層細胞の温度に対する感受性の違いが形成層活動の開始時期の違いを制御していることを明確にし、冬期や初春の気温が上昇した場合の形成層活動の開始時期の変化を予測した。

这项研究旨在从生物学上阐明控制可再生木材生物量数量和质量的尾能活性的机制。因此，我们在冬季休眠，使用交叉的山橡木和雪松症上的冬季，在树干上进行了人工变暖（约22°C），并发现只有树干温度的升高才能引起尾细胞分裂的起始。此外，我们对躯干使用局部加热处理作为模型，详细分析了与尾尾重新激活相关的储存物质（例如淀粉和脂质）的变化的模式，并得出结论，desipun和其他物质是在供应量限制的供应时，是在供应量的供应时启动细胞分裂所必需的能量来源。此外，使用荧光抗体染色观察到级联细胞中的微管，以表明微管对低温的敏感性在级联细胞的活性和休眠相之间有所不同。另一方面，统计分析了尾活动的开始时间与最高温度，平均温度和最低温度之间的关系，并且发现在尾能活动开始时最高温度之间存在密切的关系，并计算了控制尾能活性的温度阈值。基于这些结果，我们提出了一个新的坎比亚尔重新激活指数（CRI），该指数有效预测了何时开始邮政活性。此外，CRI具有基于树种和尾年龄的特征，并且可以澄清说，对尾细胞的敏感性差异控制着尾性活性开始的差异，可以预测冬季和早春季温度升高时尾能活性的变化。