Research Institute for Sustainable Humanosphere

ミッション1「環境診断・循環機能制御」
平成28年度の活動

 ミッション全体のミーティングリスト

日時: 2016年6月14日 15:30-17:00
日時: 2016年7月6日 16:00-16:30

課題1 大気微量成分を介した生物圏―大気圏相互作用(高橋けんし)

微気象学的な手法や自動開閉チャンバーを用いた測定により,生態系スケールからプロットスケールに亘って、様々な森林環境における温室効果気体のフラックスを連続的に観測している。

研究成果

Riparian wetlands affect the seasonal variations of watershed-scale methane budget in a temperate monsoonal forest, A. Sakabe, Y. Kosugi, C. Okumi, M. Itoh, and K. Takahashi, J. Geophys. Res. 121, 1717-1732 (2016). doi:10.1002/2015JG003292.

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課題2 マメ科植物と根圏微生物の相互作用に関する研究(杉山暁史)

植物と根圏微生物の相互作用を分子レベルで解明することを目指しており、マメ科植物と根粒菌の共生に関与する輸送体遺伝子の解析や、根圏微生物叢との相互作用に関与する植物代謝物の機能と動態の解析を進めている。

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図.根粒バクテロイドへの炭素源供給経路で機能する糖輸送体LjSWEET3

研究成果

Sugiyama, A., Saida, T., Yoshimizu, M., Takanashi, K.,Sosso, D., Frommer, W.B., Yazaki, K. Molecular characterization of LjSWEET3, a sugar transporter in nodule of Lotus japonicus. Plant and Cell Physiology (in press)

課題3  MUレーダーと小型無人航空機による大気乱流の同時観測実験(橋口浩之・矢吹正教・津田敏隆)

乱流混合は熱や物質の鉛直輸送に寄与する重要なプロセスであるが、そのスケールが極めて小さいことから観測が難しい現象の一つである。乱流の実態解明のため、日米仏の国際共同研究により、コロラド大で開発された気象センサーを搭載した小型UAVとMUレーダーとの同時観測実験(ShUREX(Shigaraki, UAV-Radar Experiment)キャンペーン)を実施した。

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コロラド大で開発された小型無人航空機(UAV)

研究成果

H. Luce, L. Kantha, H. Hashiguchi, D. Lawrence, M. Yabuki, T. Tsuda, and T. Mixa, Comparisons between high-resolution profiles of squared refractive index gradient M2 measured by the Middle and Upper Atmosphere Radar and unmanned aerial vehicles (UAVs) during the Shigaraki UAV-Radar Experiment 2015 campaign, Ann. Geophys., 35, 423-441, doi:10.5194/angeo-35-423-2017, 2017.

L. Kantha, D. Lawrence, H. Luce, H. Hashiguchi, T. Tsuda, R. Wilson, T. Mixa, and M. Yabuki, Shigaraki UAV-Radar Experiment (ShUREX2015): An Overview with Preliminary Results, Progress in Earth and Planetary Science, doi:10.1186/s40645-017-0133-x, 2017.

課題4 樹木の休眠制御による木部形成周期の短縮と保存(馬場啓一)

木材の形成には年周性があり、生理学的研究を進める上での時間的制約となっている。人工気象器を用いた休眠制御育成で年周期を短縮して形成された木材がモデルとして利用可能か試験する。休眠させた株の枝を切り出し冷蔵保存が可能か試験する。

活動内容

  • ポプラを用いて短縮年周期を3回反復して育成、形成木部を観察。
  • 上記育成後、休眠期想定の樹幹を切り分けて冷蔵した。

研究成果

第67回日本木材学会大会(2017年3月17-19日)にて発表予定

課題5 福島県における原発事故後の長期支援研究(上田義勝・杉山暁史)

  • 震災後の福島県における連携支援研究として、除染・農業に関わる共同研究を行う
  • 原発事故後の新たな研究テーマを模索し、その発展性について議論する

関連研究集会

  • 第327回生存圏シンポジウム 第6回 東日本大震災以降の福島県の現状及び支援の取り組みについて

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課題6 心材形成機構解明の基盤構築(鈴木 史朗)

木材の炭素貯留能力を最大限に生かすためには、木材の品質(耐朽性や乾燥特性等)を向上させることが必要です。木材の心材には心材成分という二次代謝物質が蓄積しており、木材の品質に大きく影響しています。しかし、心材成分の生合成機構には不明な点が残されています。そこで、本研究では代表的な心材成分であるノルリグナンやリグナンの生合成機構の解明を目的とし、ノルリグナンやリグナンの生合成調節による心材形成制御法の開発に必要な基盤を構築します。

活動内容

現在、ノルリグナン生合成の鍵酵素である(Z)-ヒノキレジノール合成酵素(HRS)の立体構造解明を進めるとともに、未同定のノルリグナン合成経路上の酵素遺伝子(PMT)やリグナン合成酵素遺伝子の機能同定を進めています。

  • 学会発表:東篤志、坂直樹、鈴木史朗、山村正臣、三上文三、梅澤俊明:アスパラガス(Z)-ヒノキレジノール合成酵素βサブユニットの結晶構造解析.第67回日本木材学会大会(福岡)(予定)

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図:ヒノキレジノールの生合成経路(PMT, p-クマロイル-CoA:モノリグノールトランスフェラーゼ; HRS, (Z)-ヒノキレジノール合成酵素)

課題7 大気レーダー実時間アダプティブクラッター抑圧技術の開発(橋口浩之・山本衛)

大気レーダー観測において、しばしば山・建物や航空機からのクラッターエコーが大気観測の障害になることがある。MUレーダーを用いてクラッターをアダプティブにリアルタイム抑圧する手法の開発を進めている。

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MUレーダーに付加された受信専用アンテナ

研究成果

Hiroyuki Hashiguchi, Takahiro Manjo, Mamoru Yamamoto, Koji Nishimura, Toru Sato, and Taishi Hashimoto, Development of MU radar real-time processing system with adaptive clutter rejection, International Symposium on the Whole Atmosphere, Tokyo, September 14-16, 2016.

課題8 Biological response of tropical invasive ants in temperate regions (Chin-Cheng Yang)

This project aims to empirically quantify how tropical invasive ants respond to low temperature as extreme survival stressor, and the outcome of which can facilitate our understanding of mechanisms underlying cold adaptation of invasive ants.

  • Standard chill-coma recovery test is conducted where two invasive ants (longhorn crazy ant and yellow crazy ant) are challenged with various low temperatures (0~10C) for at least 15 hours, and their recovery patterns (recovery rate and mortality upon the end of experiment) are carefully monitored (Figure).
  • A workshop entitled “Mini-symposium on Invasive Ant Research” will be held on 22 Feb, 2017, in School of Biological Science, Universiti Sains Malaysia (USM), Penang, Malaysia, co-organized by Prof. Chow-Yang Lee (from USM) and Dr. Chin-Cheng Yang (RISH). Dr. Chin-Cheng Yang (RISH) will present a talk namely “Ecology, impact and management of invasive ants in temperate regions”, which will cover results of this project.

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The overview of research flow of the current project

課題9 ライダーによる大気微量成分の計測(矢吹正教)

大気微量成分(エアロゾル、水蒸気など)を精測するライダーを開発し、大気環境変動の解明や気象予測精度の向上に必要となるデータを取得する。

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研究成果

M. Yabuki, M. Matsuda, T. Nakamura, T. Hayashi and T. Tsuda, A scanning Raman lidar for observing the spatio-temporal distribution of water vapor, J. Atmos. and Solar–Terres. Phys., 150, 21–30, 2016.

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