8.7 落葉果樹成木における新生器官の初期成長への貯蔵炭素の利用特性の評価
Evaluation of the Characteristics of the Use of Stored Carbon in the Initial Development of
Newly Formed Organs of a Mature Deciduous Fruit Tree
今田 省吾
トリチウム研究センター

Shogo IMADA
Tritium Research Center
Abstract
Deciduous trees accumulate stored carbon (C) during the growth season, which is partly used for initialdevelopment and growth in the following spring. However, the use of stored C for the growth of mature
deciduous trees is not adequately understood. The objective of the present study is to determine seasonalvariations in 13C concentration in newly formed organs, such as leaves, annual shoots, and flowers/fruits of a17-year-old mature Malus domestica (apple) tree grafted on JM.1 stock in the next year following 13C labelingand the year after the next. In FY 2021, 13C concentration in the new aboveground growth of a mature apple
tree labeled by 13C in the autumn of 2020 was determined during the growth season of 2021. The 13C
concentration in the newly formed organs was the highest at the stage of leaf expansion (mid-April) andexponentially decreased, then maintained similar values after early June. The 13C concentration in the flower
buds, flowers, and fruits decreased following an exponential decay function and the average value of mean
residence time was 16.2 ± 3.3 days after the pink bud stage (mean ± S.D.), which was similar to a reported
value for potted apple tree (15.7 ± 3.7 days). Thus, the use of stored C for growth in the following year in amature apple tree appeared to be similar to that in potted apple trees.
1. 目的

蔵炭素の利用特性を評価することを目的とする。令炭素の貯蔵は植物の主要な機能の一つであり、特に樹木などの多年生植物に特徴的である。温帯落葉

和3年度は、リンゴ成木への13C標識の翌年の新生器官の13C濃度の季節変化を調査した。

樹は、生育期間中に貯蔵器官に蓄えた炭素を翌春の葉などの初期成長に利用する。これまでの環境研の2. 方法調査において、落葉果樹のリンゴ（Malus domestica）

令和2年度に農研機構果樹茶業研究部門リンゴ研のポット樹を13C標識し、その翌年の新生器官（葉、究領域のリンゴ園で地上部全体への 13C標識を行っ当年枝及び花）の 13C濃度を調べた結果、前年及びたリンゴ成木（品種：‘ふじ’、台木：JM1、令和3年度

前々年の同化炭素が新生器官の発達に利用されるこにおいて17年生）1樹を調査対象樹とした。とが示された。しかし、炭素代謝や貯蔵炭素量がポ令和3年の生育期間の各時期に、調査対象樹から前ット樹と大きく異なる成木において、ポット樹と同年枝を5本ずつ採取し（Table 1）、前年枝、葉、当年様に貯蔵炭素が利用されるのかは不明である。そこ枝及び花又は果実に分別した。各器官の試料は60℃

13で本研究では、 C標識したリンゴ成木を対象として、 設定の送風乾燥機で72時間以上乾燥させて、乾燥重標識の翌年と翌々年の生育期間に新生器官の 13C濃量を測定した。その後、乾燥試料は粉砕して、13C/12C度を調査することによって、リンゴ成木における貯比及び炭素含有量を分析した。 13C標識樹の各器官

13C濃度は、非標識樹の各器官13C濃度に対するエクット樹の結果と大きく異ならなかった。花又は果実

セス濃度で表した。の13C濃度について開花直前（5月上旬）からの平均滞留時間を求めた結果、16.2 ± 3.3 days（平均値 ± S.D.,

3. 成果の概要

n = 5）であった。この値はポット樹で得られた15.7 ±リンゴ成木への13C標識の翌年における葉、当年枝3.7 days（平均値 ± S.D., n = 28）と大差なかった。

13及び花又は果実の C濃度は、展葉期（4月上旬）に最以上のように、リンゴ成木の同化翌年の貯蔵炭素大値を示した（Fig. 1, Table 1）。その後、各新生器官の新生器官の初期成長への利用は、ポット樹と大き13の C濃度は成長に伴って指数関数的に減少し、6月く変化しないことが明らかとなった。令和4年度は、上旬以降にはほぼ一定の値となった（Fig. 1）。この

1313調査する予定である。

C濃度の減少傾向は、過去の環境研の調査で得たポTable 1

C標識の翌々年の新生器官の13C濃度の季節変化を

Sampling dates and the developmental stages during the growth season of 2021.

Sampling dates

Developmental stages

BBCH stages*

April 13

Leaf expansion

54: Mouse-ear stage

April 2355: Flower buds visible (still closed)

May 3

57: Pink bud stage

May 10

Full bloom65: Full flowering

May 17

Petal fall

69: End of flowering

May 2718 days after full bloom

71: Fruit size up to 10 mm

June 729 days after full bloom

71: Fruit about 2% final size)

July 860 days after full bloom

71: Fruit about 10% final size)

August 2

85 days after full bloom

71: Fruit about 30% final size)

September 6

120 days after full bloom

75: Fruit about half final size

October 6

150 days after full bloom

78: Fruit about 80% final size

November 5

180 days after full bloom

87: Fruit ripe for picking

13C concentration (atom% excess)*Meier (1997) Growth stages of mono-and dicotyledonous plants. Blackwell Wissenschafts-Verlag.

0.2

Flowers/fruits
Spur leaves
0.1

Bourse leaves
Annual shoots
Old shoots

04/1

Fig. 1

5/21

7/10

8/29

10/18

Seasonal changes in 13C concentration in flowers/fruits, spur and bourse leaves,and annual and old shoots of a 17-year-old apple tree labeled in the autumn of2020 during the growth season of 2021.