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

针叶树放射状组织分化机制及功能的细胞生物学研究

基本信息

批准号：
16J04359
负责人：
荒川泉
金额：
$ 1.22万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

为了将来高效地利用木本资源，重要的是要了解产生木材和生命现象的树木树干的生长机制。因此，我们专注于树木独有的辐射软细胞，并且在构成大多数树干的二温细胞中具有很长的寿命。由于长寿命的辐射软细胞具有诸如储存营养和心脏材料的生物合成等功能，因此据信阐明辐射软细胞的功能对于理解树木的生命现象至关重要。在这项研究中，使用多个针叶树来阐明与辐射触诊细胞和周围组织结构分化相关的细胞含量和细胞壁变化之间的关系，并讨论了辐射触诊细胞的功能表达。在2018年，我们专注于营养存储功能，这是树干的三个主要功能之一，并使用Larch（Larix Kaempferi）进行了分析。该分析的重点是与辐射管中分化的辐射肺炎中营养储存的起始与周围的组织结构之间的关系。对于上一年对辐射实质细胞中淀粉和脂质储存的分析，添加了对二级壁增厚的分析，以评估辐射层实质细胞的分化阶段的指标。该论文目前正在准备，并将尽快提交。接下来，着眼于光合同化产品，我们使用光合同化产物的标签方法使用13CO2在Cedar（加密Japonica）上进行了研究，并分析了Trunk中光合同化产品的径向分布。使用13CO2标记制备分析样品，并测量茎样品的碳稳定同位素比。该分析表明，在夏末，在过去2-3天的光合同化产物可能不用于木质部辐射肺炎细胞中储存的淀粉的生物合成。这些结果在日本木材科学学会（HAKODATE会议）的第69届会议上报道。关于这些结果，正在为论文准备其他样本分析。