生物科学セミナー　第840回 平成19年11月 7日（水）16：30〜18：00

講演題目：木質バイオマスの形成制御機構ー樹木細胞の分裂と分化ー

講演者名：船田　　良（東京農工大学農学部）

講演の概要

　化石資源の大量消費や熱帯林の急激な消失などにより、大気中のCO₂濃度が上昇しており、地球温暖化の急激な進行が危惧されている。2007年2月に提出されたIPCCによる第4次評価報告書においても、気候変動の原因が人類によるCO₂などの温室効果ガスの排出であることが明確に示された。今後、地球温暖化や急激な気候変動を防ぐためには、化石資源の利用を可能な限り抑制し、植物バイオマスを再生可能な資源やエネルギーとして、さらに高度利用していくことが重要である。植物バイオマスの大半は、木材などの木質バイオマスである。したがって、植物バイオマスを有効利用するためには、木質バイオマスの特性や形成過程を十分に理解することが必要である。木質バイオマスは、超多年生植物である樹木の維管束形成層（形成層）により生産される二次木部の集合体であることから、形成層活動の違いは木質バイオマスの生産量や樹木のCO₂固定能力を決定する。一方、木質バイオマスの材質特性は、二次木部細胞の形態や細胞壁構造と密接な関連性がある。したがって、木質バイオマスの量や質は、樹幹の形成層細胞の分裂活動（肥大成長）や形成層由来の二次木部細胞の分化過程により直接制御されるといえる。

　本講演では、二次木部の形成制御機構に関する研究成果について概説する。特に、形成層活動の季節的変化の制御機構における内生オーキシン量や形成層細胞のオーキシンに対する反応性の重要性を紹介する。また、厚い二次壁や壁孔など細胞壁修飾構造を形成する二次木部細胞の形態形成過程における細胞骨格の配向や局在の動的挙動も概説する。

参考文献

1) Funada, R.: Control of wood structure. In: Nick, P. (ed.) Plant Microtubules: Potential for Biotechnology, Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, p.51-81 (2000).

2) Funada, R., Miura, H., Shibagaki, M., Furusawa, O., Miura, T., Fukatsu, E., Kitin, P.: Involvement of localized cortical microtubules in the formation of modified structure of wood, Journal of Plant Research, 114, 491-497 (2001).

3) Funada, R.: Immunolocalisation and visualisation of the cytoskeleton in gymnosperms using confocal laser scanning microscopy (CLSM). In: Chaffey, N. (ed.) Wood Formation in Trees: Cell and Molecular Biology Techniques, Taylor and Francis Publisher, London, UK, p.143-157 (2002).

4) 船田　良：木材の構造と形成、木質の形成–バイオマス科学への招待–（福島和彦、船田　良、山本浩之、高部圭司、梅澤俊明、杉山淳司編著）、海青社、大津、p.11-88 (2003).

5) 船田　良：樹木の肥大成長、樹木生理生態学（小池孝良編著）、朝倉書店、東京、p.125-137 (2004).

6) Nakaba, S., Sano, Y., Kubo, T., Funada, R.: The positional distribution of cell death of ray parenchyma in a conifer, Abies sachalinensis, Plant Cell Reports, 25, 1143-1148 (2006).

7) Begum, S., Nakaba, S., Oribe, Y., Kubo, T., Funada, R.: Induction of cambial reactivation by localized heating in a deciduous hardwood hybrid poplar (Populus sieboldii x P. grandidentata), Annals of Botany, 100, 439-447 (2007).

理学部生物学科植物学コース