ガラスの主要成分であるケイ素は、植物の葉を支える細胞壁を構成するための、炭素の安価な代用品として機能すると考えられてきました。しかし、実際にケイ素を根から吸収・利用するのはイネ科の草本をはじめとする一部の種だけであり、多くの種は根でケイ素を排除して体内に取り入れないようにします。したがって、ケイ素の利用にはメリットだけでなくデメリットもあると考えられます。
　東北大学大学院生命科学研究科の梶野浩史特任研究員は京都大学大学院農学研究科の小野田雄介教授、北島薫教授との共同研究で、落葉広葉樹33種の葉の力学特性と化学特性を比較し、「ケイ素濃度の高い葉は硬いが脆い」という新たな仮説を検証しました。葉の脆さがケイ素利用のデメリットになることを示唆した本研究は、植物の葉のケイ素濃度の多様性を理解するための手がかりになると期待されます。
　本成果は2025年4月10日に植物学に関する専門誌 New Phytologist にオンライン掲載されました。

 

 

 

 

 

【用語説明】

注1.    ケイ素
ガラスの主要成分であり、ケイ素濃度の高い葉はガラス質の硬さをもつことが知られています。植物は根から水と共に吸収したケイ素を、オパールと呼ばれる水の分子を含む非結晶性のケイ酸体として体内に蓄積します。葉のケイ素濃度は種間で大きく異なりますが、この違いには進化生態学的な理由があると考えられています。
 

 

【論文情報】

Hirofumi Kajino, Yusuke Onoda and Kaoru Kitajima. (2025) Across 33 broad-leaved deciduous woody species, silicon enhances leaf lamina stiffness but not tensile strength whereas cellulose enhances both. New Phytologist

DOI : https://doi.org/10.1111/nph.70079

URL : https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70079

 

 

 

【問い合わせ先】

（研究に関すること）
東北大学大学院生命科学研究科
特任研究員　梶野 浩史（かじの ひろふみ）
TEL: 022-795-7732
Email: hirofumi.kajino.d8(at)tohoku.ac.jp