課題番号 ：S-16-CT-0094
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：耐凍性を有する針葉樹の枝芽構造の微視的解析
Program Title (English) ：Microscopic Analysis on Structure of Vegetative Bud in Conifer with Freezing Tolerance
利用者名（日本語） ：武田一夫1)
Username (English) ：Kazuo Takeda1)
所属名（日本語） ：1) 帯広畜産大学 地域環境学研究部門
Affiliation (English) ：1) Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine, Department of Agro -Environmental Science

１．概要（Summary ）
寒冷地で生育する針葉樹には、枝芽器官で氷を析出し、樹液濃度を高めて氷点降下を起こし、器官の凍結を防ぐ耐凍性を有するものがある。氷を析出するためには、器官組織に1μm大のピット（微細な孔）を有する多孔構造をもつことが必要になる1)。本利用課題では、氷を析出する枝芽器官の微視的構造を明らかにする目的で、枝芽の観察実験を行った。
２．実験（Experimental）
本実験では、予め氷の析出が確認されている樹種として2)、東京大学北海道演習林で採取したシベリアカラマツ（Larix sibirica）、カナダトウヒ（Picea glauca）、メタセコイア（Metasequoia glyptostrobides）から、枝芽部分を取り出して供試体を作成した。これらにナノスーツ法を施し、電界放出型走査型電子顕微鏡（FE-SEM：JSM-7800F）を用いて生きた状態での観察を試みた。
３．結果と考察（Results and Discussion）
Fig.1にカナダトウヒの枝芽のSEM写真を示した。枝芽には散発的に数μm大の微細な孔や溝が観察されたが、規則的な孔の分布は確認されなかった。これは、他の2樹種も、同様の結果が得られた。
氷を析出するためには、微細な多孔構造の存在が欠かせない。しかし、規則的に分布する孔の存在がなくても、溝によって氷の析出を実現することも可能である。今回の観察は常温下で行われたが、実際に氷が析出するのは氷点下であり、場合によっては－50℃近くになることもある。こうした温度環境下では、細胞の収縮によってより多くの溝が出現して、氷の析出条件が満たされる可能性が考えられる。このことを考慮すると、今後氷の析出を起こすような氷点下で観察する

Fig.1　カナダトウヒの枝芽のSEM画像

などの工夫が必要になると思われる。
４．その他・特記事項（Others）
・参考文献
1)武田一夫, 雪氷，75(4)，pp.183-197，(2013)
2)酒井　昭，植物の耐寒戦略，札幌・北海道大学図書刊行会，226pp. (2003)
・謝辞
本研究の遂行にあたりまして、千歳科学技術大学の平井悠司先生にナノスーツ法とFE-SEM使用法のご指導をいただきました。電子顕微鏡使用には、同大河野敬一先生にご便宜を図っていただきました。また、試料採取にあたっては、東京大学北海道演習林の福岡　哲氏、木村徳志氏、大川あゆ子氏のご支援をいただきました。さらに、本研究は、JSTナノテクノロジープラットフォーム事業の試行的利用によって行い、東　陽介博士のご支援をいただきました。この場を借りて感謝の意を表します。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし
６．関連特許（Patent）
なし