ミッション1「環境診断・循環機能制御」
平成２９年度の活動
更新日： 2019/05/21
ミッション全体のミーティングリスト
日時: 2017年7月11日 13:00-14:00
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.
課題2 根圏の代謝物に関する研究（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。
図．ダイズ根圏にイソフラボンが分泌される
研究成果
A Sugiyama, Y Yamazaki, S Hamamoto, H Takase, K Yazaki. Synthesis and secretion of isoflavones by field-grown soybean. Plant and Cell Physiology 58 (9), 1594-1600 (2017)
課題3 EAR-RASSによる赤道域気温プロファイルの高分解能観測(橋口浩之・津田敏隆・Ina Juaeni・Halimurrahman・Noersomadi）
赤道域は地表へ入射する太陽放射エネルギーを最も強く受ける領域で、地球大気の各種現象の駆動源であるが、その中でも特にインドネシアは、地球上で最も対流活動が活発である。気温は大気の安定度を決める重要なパラメータであり、インドネシアのLAPANと協同して、赤道大気レーダー(EAR)と音波を併用して高層の気温プロファイルを高時間分解能で測定するRASS(Radio Acoustic Sounding System)技術の開発を行った。
RASS観測の概念図
研究成果
Ina J., H. Tabata, Noersomadi, Halimurrahman, H. Hashiguchi, and T. Tsuda, Retrieval of Temperature Profiles using Radio Acoustic Sounding System (RASS) with the Equatorial Atmosphere Radar (EAR) in West Sumatra, Indonesia, Earth, Planets and Space, 70:22, doi:10.1186/s40623-018-0784-x, 2018.
課題4 樹木の休眠制御による木部形成周期の短縮（馬場啓一）
木材の形成には周年性があり、生理学的研究を進める上での時間的制約となっている。そこで人工気象器で樹木を人為的に休眠させ、1周年を3〜5ヶ月に短縮して繰り返す、木部の季節特異的な組織構造形成に関する正確な短縮モデル系を構築する。
研究成果
Baba, K., Kurita, Y., Mimura, T.: Wood structure of Populus alba formed in a shortened annual cycle system. J Wood Sci, 64, 1-5 (2018)
Baba, K., Kurita, Y., Mimura, T.: Architectural morphogenesis of poplar grown in a shortened annual cycle system. Sustain Humanosphere, 13, 1-4 (2017)
第68回日本木材学会大会（京都）、第59回日本植物生理学会年会（札幌）
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
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： (Z)-ヒノキレジノール合成酵素βサブユニットのX線結晶構造解析．第62回リグニン討論会（名古屋）、2017年10月26~28日．
東篤志、坂直樹、鈴木史朗、山村正臣、三上文三、梅澤俊明：cis-ヒノキレジノール合成酵素による酵素反応の分子機構解明に向けたβサブユニットのX線結晶構造解析．第68回日本木材学会大会（京都）、2018年3月14~16日．
図：ヒノキレジノールの推定生合成経路．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 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.
The overview of research flow of the current project
課題8 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。
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.
