北海道大学 大学院農学研究院

実山 豊@園芸学研究室 Horticultural Science Laboratory, Hokkaido University

2018

 
 

研究課題:

 ・ダイズ幼植物体の湿害発生機構に関する研究

 ・ダイズ種子冠水耐性に関する研究

 ・食用作物同士の混作試験

 ・寒冷地雪資源の雑草防除への活用法の模索

 ・雑穀栽培に関する研究

 ・園芸作物組織の凍結保存法・耐凍性に関する研究

 ・加工用トマトの水反応性に関する研究

 ・農耕起源に係る作物在来種の生産性について











































































所属学会:

 日本作物学会

 日本育種学会・日本作物学会 北海道談話会

 低温生物工学会

 国際園芸学会(ISHS)

 園芸学会


専門分野:

園芸学 , 作物学, 植物形態学,低温生物学


担当講義:生物資源科学特別実験2年目・

     生物資源科学特別実験3年目生物学Ⅱ

     作物生産生物学総論/演習・

     生物資源科学特別実験・

     蔬菜園芸学・園芸科学・

     生物資源の賢い利用/生物学概論

    (各資料は本ページの最上部より入手下さい)



論文等:

原著論文:

低温生物学:

Jitsuyama, Y., Suzuki, T., Harada, T. and Fujikawa, S.

    Effects of Pretreatments on Cryopreservation in

 Asparagus Shoot Apices.

    Cryobiology and Cryotechnology Vol.41(2): 50-57

  (1995)

Jitsuyama, Y., Suzuki, T., Harada, T. and Fujikawa, S.

    Ultrastructural study on mechanism of increased

 freezing tolerance due to extracellular glucose in

 cabbage leaf cells.

    Cryo-Letters 18 (1): 33-44 (1997)


Jitsuyama, Y., Suzuki, T., Harada, T. and Fujikawa, S.

    Studies on asparagus embryogenic callus in relation

  to induction of increased freezing tolerance by

 incubation with sugar solutions.

 Cryobiology 39 (4):335 (1999),

 (Abstracts, 36th Annual Meeting)


Jitsuyama, Y., Suzuki, T., Harada, T. and Fujikawa, S.

    Loading process of sugars into cabbage petiole and

 asparagus shoot apex cells by incubation with

 hypertonic sugar solutions.

 Protoplasma 217: 205-216 (2001) 


Jitsuyama, Y., Suzuki, T., Harada, T. and Fujikawa, S.

    Sucrose incubation increases freezing tolerance of

 asparagus(Asparagus officinalis L.) embryogenic cell

 suspensions.

  Cryo-Letters 23 (2): 103-112 (2002)


・Fujikawa, S., K. Kuroda, Y. Jitsuyama, Y. Sano and

 J. Ohtani  

 Freezing behavior of xylem ray parenchyma cells in

  softwood species with differences in the organization

  of cell walls.

    Protoplasma 206: 31-40(1999)


・Fujikawa, S., Y. Jitsuyama and K. Kuroda  

 Determination of the role of cold acclimation-induced

 diverse changes in plant cells from the viewpoint of

 avoidance of freezing injury.

 Journal of Plant Research 112: 237-244(1999)


・山田朋義・黒田克史・実山豊・藤川清三 

 低温感受性植物の凍結挙動.

    低温生物工学会誌45:7-13(1999)


・Yamada, T., K. Kuroda, Y. Jitsuyama, D. Takezawa,

  K. Arakawa, S. Fujikawa 

 Roles of the plasma membrane and the cell wall in

 the responses of plant cells to freezing.

    Planta, 215 (5): 770-778 (2002)


Jitsuyama, Y. and S. Ichikawa

    Possible weed establishment control by applying

  cryogens to fields before snowfalls.

    Weed Tech.25: 454-458 (2011)



作物学関連:

・Kawakami, J; K. Iwam; T. Hasegawa and Y. Jitsuyama,

   Growth and yield of potato plants grown from 

 microtubers in fields.

 American Journal of Potato Research, 80 (6):

 371-378(2003)


・福岡峰彦・谷英雄・岩間和人・長谷川利拡・実山豊 

 日本の圃場条件下における葉気温較差を用いた作物の

 かんばつ回避性の評価.

    日本作物学会紀事72(4):461-470(2003)


・Kubo, K., Y. Jitsuyama, K. Iwama, T. Hasegawa and

 N. Watanabe

 Genotypic difference in root penetration ability by

 durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum)

 evaluated by a pot with paraffin-Vaseline discs.

 Plant and Soil 262: 169-177(2004)


・Kawakami, J; K. Iwama, Y. Jitsuyama, Z, Xu, 

 Effect of cultivar maturity period on the growth and

  yield of potato plants grown from microtubers and

  conventional seed tubers.

 American Journal of Potato Research, 81:

 327-333(2004)


・Kawakami J., K. Iwama and Y. Jitsuyama 

 Effects of planting date on the growth and yield of

 two potato cultivars grown from microtubers and

 conventional seed tubers.

 Plant Production Science 8(1): 74-78(2005)


・Kubo, K., Y. Jitsuyama, K. Iwama, N. Watanabe,

 A. Yanagisawa, I. Elouafi & M.M. Nachit

 The reduced height genes do not affect the root

 penetration ability in wheat.

 Euphytica  141: 105-111 (2005)


・福岡峰彦・岩間和人・実山豊 

 日本の圃場条件下における葉気温較差を用いた陸稲の

 かんばつ回避性の評価.

    日本作物学会紀事75(1):57-67(2006)


・Kawakami, J., K. Iwama and Y. Jitsuyama  

 Soil water stress and the growth and yield of potato

 plants grown from microtubers and conventional seed

 tubers.

 Field Crop Research 95: 89-96 (2006)


・Kubo, K., K. Iwama, A. Yanagisawa, N. Watanabe,

 T. Terauchi, Y. Jitsuyama and T. Mikuma

 Genotypic variation of the ability of root to penetrate

  hard soil layers among Japanese wheat cultivars.

 Plant Production Science, 9 (1) : 47-55(2006)


・Kubo, K., K. Iwama, A. Yanagisawa, N. Watanabe,

 T. Terauchi, Y. Jitsuyama and T. Mikuma

 Quantitative trait loci for soil-penetrating ability of

  roots in durum wheat.

     Plant Breeding 126 (4) : 375-378(2007)


・Gopal, J., K. Iwama and Y. Jitsuyama
 Effect of water stress mediated through agar on

 in vitro growth of potato.

    In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant,

 44: 221-228 (2008)


・Kubo, K., H. Uchino, Y. Jitsuyama and K. Iwama
 Relationship between deep root distribution and

 root penetration capacity through paraffin and

  vaseline layer in pots for landraces and recent

 wheat Cultivars.

 Plant Production Science 11 (4): 487-497 (2008)


・Fujimura, S., P., Shi, K. Iwama, X. Zhang, J. Gopal,

  and Y. Jitsuyama
    Comparison of growth and grain yield of spring

  wheat in Lhasa, the Tibetan Plateau, with those in

  Sapporo, Japan.
    Plant Production Science 12 (1): 116-123 (2009)


・Uchino H , K. Iwama, Y. Jitsuyama, T. Yudate and

 S. Nakamura

  Yield losses of soybean and maize by competition

 with interseeded cover crops and weeds inorganic-

 based cropping systems.
    Field Crops Research 113: 342-351 (2009)


・Zheng, X., Y. Jitsuyama, T. Terauchi and K. Iwama
 Effects of Drought and Shading on Non-structural

 Carbohydrate Stored in the Stem of Potato

 (Solanum tuberosum L.).
 Plant Production Science 12(4): 449-452(2009)


Jitsuyama, Y., A. Tago, C. Mizukami, K. Iwama

 and S. Ichikawa

    Endogenous components and tissue cell

 morphological traits of fresh potato tubers affect

 the flavor of steamed tubers.

    American Journal of Potato Research, 86:

 430-441 (2009)


・Kossonou G.A, J. Kashiwagi, T. Hasegawa,

 K. Iwama and Y. Jitsuyama

 Genetic improvements for high yield and low soil

 nitrogen tolerance in rice (Oryza Sativa L.) under a

 cold environment.

 Field Crops Research, 116: 38-45 (2009)


Jitsuyama, Y.

 Responses of Japanese soybeans to hypoxic

 condition at rhizosphere were different depending

 upon cultivars and ambient temperatures.

 American Journal of Plant Science, 4:

 1297-1308 (2013)


Jitsuyama, Y.,Y. Konno and Y. Hagihara

   Two imbibition properties independently influence the

 cultivar-specific flooding tolerance of dried soybean

 seeds.

 Seed Science Research, 24 (1): 37-48 (2014)


Jitsuyama, Y.

 Morphological root responses of soybean to

   rhizosphere hypoxia reflect waterlogging tolerance.

 Canadian Journal of Plant Science, 95 (5):

 999-1005 (2015)


Jitsuyama, Y.

 Hypoxia-responsive root hydraulic conductivity

   influences soybean cultivar-specific waterlogging

   tolerance.

   American Journal of Plant Science, 8:

 770-790 (2017)














 

講師                Lecturer

 

   実山 豊        JITSUYAMA  Yutaka


TEL/FAX:011-706-2438

Mail:y-jitsuアットマークres.agr.hokudai.ac.jp






























書籍:

共著:

・園芸学の基礎 鈴木正彦(編)

 農学基礎シリーズ  農文協(2012)

・作物学 今井勝・平沢正(編)文永堂 (2013)



学会抄録:

低温生物学・園芸学関連:

実山豊・鈴木卓・原田隆・藤川清三 

 アスパラガス野外茎頂の細胞・組織に及ぼす

 前培養及び凍結の影響について.

 北海道園芸談話会報 28: 70-71(1995)


実山豊・鈴木卓・原田隆・藤川清三 

 アスパラガス茎頂の凍結生存性に及ぼす

 前処理の影響並びに凍結に伴う形態的変化.

 園芸学会雑誌64(別2): 296-297(1995)


実山豊・鈴木卓・原田隆・藤川清三

 アスパラガス茎頂の凍結生存性に及ぼす

 前培養の影響並びに凍結に伴う形態的変化.

 北海道園芸談話会報 29: 20-21(1996)


実山豊・鈴木卓・原田隆・藤川清三.  

 糖処理によるキャベツ葉組織細胞の耐凍性増加の

 メカニズム.

 日本電子顕微鏡学会北海道支部会

 第8回学術講演会報(1997)


Jitsuyama, Y., T. Suzuki, T. Harada

 and S. Fujikawa

 Changes in carbohydrates and proteins of

 asparagus shoot tips precultured on sugar-rich

 media associated with their increased freezing

 tolerance.

    Suppl. J. Soc. Hort. Sci. 67(1): 143(1998)


・Fujikawa, S. and Y. Jitsuyama

    Ultrastructural aspects of freezing adaptation

 of cells by vitrification.

   Cryopreservation of tropical plant germplasm -

 current research progress and application-,

 eds., F. Engelmann and H. Takagi,  pps.

 36-42(2000)


Jitsuyama, Y. and S. Fujikawa 

    Differential response and freezing tolerance of

 horticultural plant tissues by sugar-incubation in

  aid of cryopreservation.

   Cryopreservation of tropical plant germplasm -

 current research progress and application-,

   eds., F. Engelmann and H. Takagi,  pps.

 446-448. poster (2000)


・Fujikawa, S., Y. Jitsuyama and T. Harada  

 Process of intracellular sugar uptake during

 preincubation with sugar solutions for improved

 freezing tolerance of cabbage and asparagus

 tissue cells.

 Cryobiology 39 (4): pp.293(2000)


Jitsuyama, Y., T. Harada and S. Fujikawa  

 Studies on asparagus embryogenic callus in

  relation to induction of increased freezing

 tolerance by incubation with sugar solutions.

 Cryobiology 39 (4): pp.335(2000)


・Suzuki,T.,  H. Takahashi and  Y. Jitsuyama

 Accumulation of Raffinose Related to Increased

   Freezing Tolerance in Both Leaf Blade and

   Petiole Tissues of

 Cold-Acclimated Young Cabbage Plant.

 8th International Plant Cold Hardiness

  Seminar ,University of Saskatchewan,

  Canada(2007)


実山豊

 冬期積雪地帯における圃場への寒剤施用の

 雑草防除効果

 日本作物学会紀事78(別2): 284-285(2009)



作物学関連:

Jitsuyama, Y. and J. F. Angus  

 Effect of Temperature, Soil Compaction and Soil

 Sterilization on Root Development of Wheat and

  Canola Seedlings  

 日本作物学会紀事75巻(別1): 384-385(2006)


実山豊 

  作物栽植下におけるD2Oを用いた水分モニタリング

 に関する基礎調査  -水分局在の日変動について-  

 日本作物学会紀事75巻(別2): 342-343 (2006)


実山豊

 低酸素水耕栽培におけるダイズ生育の品種間差異

 -栄養成長期後期から生殖成長期初期にかけて-

 日本作物学会紀事77(別2): 246-247(2008)


実山豊・市川伸次

 北海道におけるダイズ・サツマイモ混植の試行

 日本作物学会・日本育種学会 

 北海道談話会報 50号:1-2 (2009)


実山豊

 低酸素水耕栽培におけるダイズ生育の品種間差異 

 -栄養成長初期における地上部及び根部反応性-

 日本作物学会紀事79(別1): 302-303 (2010)


実山豊

 低酸素水耕栽培におけるダイズ生育の品種間差異 

 -環境変動下での形態反応変化について-

 日本作物学会紀事80(別1): 382-383 (2011)


実山豊・紺野裕太郎

 北海道産ダイズ2品種の種子冠水害発生機序における

 品種間差異 

 -種子の調湿処理と吸水動向に着目して -

 日本作物学会紀事81(別1): 360-361 (2012)


実山豊・紺野裕太郎・萩原雄真

 北海道産ダイズ2品種の種子冠水害発生機序における

 品種間差異 

 -種子吸水動向に影響を与えうる種皮形態因子 -

 日本作物学会紀事81(別2): 262-263 (2012)

実山豊・阿部 純・大内優一郎・吉清 翼・許 東河

 いくつかのダイズ品種・系統は根域低酸素下でも

 バイオマスを増加させる

 園芸学研究 14(別2): 392 (2015)


実山豊

 ダイズ湿害発生メカニズムに関するいくつかの考察 

 -効率的な耐湿性育種サーベイ法考案に向けての

     一助として-

 グリーンテクノ情報 11 (2):8-11 (2015)


・市木彩音・志村華子・鈴木卓・実山豊


 生育時期別に負荷した水ストレスが加工用トマトの

 収量形質に及ぼす影響

 北海道園芸研究談話会報 50: 26-27 (2017)


・市木彩音・志村華子・鈴木卓・実山豊

 生育時期別に負荷した水ストレスが加工用トマトの

 花房形成と収量に及ぼす影響 

 —乾燥処理が収量を減少させる要因についての考察—

 園芸学研究 16(別1): 336 (2017)


実山豊・市木彩音・志村華子・鈴木卓

 生育時期別に負荷した水ストレスが加工用トマトの

 収量および成長パラメータに及ぼす影響 

 —過湿処理が収量を減少させる要因についての考察—

 園芸学研究 16(別1): 337 (2017)



競争的資金など(研究代表者)

・平成26〜28年度 基盤研究(C): 26450015

  ダイズの総合的耐湿性と組織細胞水透過性との

  関係性に関する研究


・平成24〜25年度 挑戦的萌芽研究: 24658013

  ダイズ種子吸水過程における水浸透ダイナミクスを探る


・平成23〜24年度 若手研究(A):22688002

  低酸素環境下における作物挙動と適応反応性に

  関する基礎的研究


・平成19〜20年度科 萌芽研究:19658005

  寒冷地適応型雑草防除法に関する模索


・平成16〜18年度 若手研究(A):16688002

  複合型土壌ストレス環境下での作物根挙動調査

  における新展開


・平成14〜15年度文部科学省 若手在外研究

  緊密土壌ストレス下のコムギ根系における

  生理・形態学的研究 

  (Australia, CSIRO Plant Industry)


・平成13〜14年度 奨励研究(A):13760010

  緊密土壌ストレス条件下における

  コムギ類根の特性に関する基礎的研究   





現在進行中の主な研究トピック


◯ ダイズの過湿傷害発生メカニズムの解明

 主要作物の1つ、ダイズは、その生産過程において湿害(以下参照)を受ける場面が多い作物です。とりわけ日本では、水田転換畑に作付されることが多く、播種期や初期生育期に、土壌の過湿状況に遭遇すると、その発芽や生育に支障が出やすく、傷害が激しく発生するケースでは著しい減収に至る場合もあり、ダイズ生産上、解決すべき大きな壁の1つと考えられます。


 本トピックでは、播種期にダイズ種子が被る湿害を「種子冠水害」、発芽以降の生育途上にあるダイズ植物体が被る湿害を「根域湿害」として、それぞれ別の発生機作を基とする傷害として扱っています。これら2つの過湿傷害の発生メカニズムは、その発生機序が全てわかっているわけではなく、例えば、どのような機序で耐湿性の品種間差が生じるのか、今も不明です。このような不明点を解明することで、傷害発生緩和に向けた工夫のヒントや、耐湿性ダイズ品種作出に向けての改良ポイントがみえてくるかもしれません。


ダイズ種子冠水耐性に関する研究

 ダイズの種子が乾燥気味の時に、種子冠水耐性の品種間差は現れます。基本的に、種子冠水時に種子への水の流入が早い品種ほど、弱い傾向にあります。種子への水の流入は、種皮を水が横切りやすいほど(conductivityが高いほど)早く起こります。ただし、私たちが調べた結果、種子冠水耐性の品種間差を決定づけるのは種皮だけでなく、種子の中身(子葉)の浸透濃度も関係している可能性も見出されました。今後は、種子吸水時の通水軌跡の同定、子葉内成分と浸透濃度の関連などを精査していく予定です。


ダイズ幼植物体の湿害発生機構に関する研究

 正常な発芽をした後に、土壌の過湿状況を感知するのは「根」です。そこで、いろいろな品種のダイズを、土壌過湿環境の一側面である「低酸素」を模した根域環境下で栽培してみました。その結果、低酸素に対する反応性に、著しい品種間差のあることがわかりました。ある品種は、低酸素下で死滅率が高くなり、地上部・地下部のバイオマスも減少します。またある品種は、低酸素下でも対照区と不変か、あるいはバイオマスを増加させるなど、低酸素に抵抗する動きさえ見せました。これら低酸素に対する反応性の品種特異性は、圃場での耐湿性とおおよそ一致していました。つまり、圃場耐湿性が弱い品種は低酸素下で衰えやすいという傾向が見てとれたわけです。

 これまでの実験で、低酸素耐性が弱いダイズ品種では、根域低酸素下において、根の形態が矮化する方向で変化し、加えて透水抵抗が上昇する(水が吸いにくくなる)ことが確認されています。多くの品種では、抵抗の上昇の理由をこの根形態変化に言及できそうですが、それでは説明し切れない品種も中には存在し、現在その理由について解析しています。

下:冠水耐性弱の品種、右:耐性強の品種

冠水下のダイズ圃場(初期生育期)

 現在、低酸素傷害の発生機作について、詳細に解析しているところです。







ダイズ根サンプリングの様子

上記は「土中に水が過剰にある時、作物がどういう反応を示すのか」を調べる研究です。

過剰な水に起因する害を「湿害」と呼びます。


畑で育つ作物は、土に水が全く無い状態では生きていけません。でもありすぎてもダメ。

温度にしても、栄養にしても、日光にしても、

「度」が過ぎれば害が発生します。 水もまた然り。

私は、作物における湿害の発生メカニズムを研究対象の1つとして

扱っています。


こういった「植物と環境ストレスの関係」の研究事例は、既に多くありますが、

その詳細は、わりと解っていないことが多いんです。

我々人類よりも遥かに長い歴史を持つ植物。この生物が、個体としてその場を動かずに

周りの環境に適応するさま、それがどのように為されるのか、に興味があります。


シンプルなストレス環境を設けた上で、

そこで植物を育てて観察し記録して、

得られた結果を慎重に解釈し、

そしてその機作について思案して。


そこに新たな知見があれば幸い。加えて、

ストレスを(この場合は「湿害」を)

克服・緩和するヒントがそこに見つかれば、なお幸い。


農業における湿害のインパクトは大きいです。とりわけ、水が豊富な日本においては。

ゆえに、やりがいを感じて研究に取り組んでいます。

湿害の研究について