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Last Updated :2024/10/27

研究者情報

マスター

アカウント（マスター）

  • 氏名

    齋藤　秀之(サイトウ　ヒデユキ), サイトウ　ヒデユキ

所属（マスター）

  • 農学研究院　基盤研究部門　森林科学分野

所属（マスター）

  • 農学研究院　基盤研究部門　森林科学分野

独自項目

syllabus

  • 2021, 大学院共通授業科目（教育プログラム）：RJE3, Inter-Graduate School Classes(Educational Program):RJE3, 修士課程, 大学院共通科目, 野外観測、タイガ、永久凍土、環境、文化
  • 2021, 森林緑地調査解析学特論Ⅰ, Advanced Field Research and Data Analysis on Forest-landscape Management I, 修士課程, 農学院, 修士論文、景観、種、DNA、微地形、斜面崩壊
  • 2021, 樹木生理学, Tree Physiology, 学士課程, 農学部, 栄養成長と生殖成長、樹木細胞の基本構造、遺伝子発現調節、代謝、物質輸送と貯蔵、成長と分化、環境応答
  • 2021, 造林学実習, Laboratory and Field Work on Silviculture, 学士課程, 農学部, 樹木、栄養成長、生殖成長、成長フェノロジー、遺伝育種、種子の保管と発芽、苗木養成、森林土壌、森林の物質生産、光合成と水利用、樹木の環境応答
  • 2021, 森林動態実習, Practical Field Work on Forest Dynamics, 学士課程, 農学部, 森林動態、攪乱、樹木、更新、森林再生
  • 2021, 国際森林実習, International Practical Field Work on Forest Science, 学士課程, 農学部
  • 2021, 英語演習, English Seminar, 学士課程, 全学教育, 森林生態系の管理・保全、樹木の構造と性質、木質バイオマスの利活用
  • 2021, 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), Freshman Seminar, 学士課程, 全学教育, 組織構造、環境応答、強度、木質バイオマス、樹木の化学成分、オゾン・酸性雨、保全管理、森林管理、生物多様性、生態系サービス、国土保全、森林政策
  • 2021, 樹木学, Dendrology, 学士課程, 農学部, 森林帯、高木類、生態的特性、生理特性、樹木組織、利用特性、林木育種・遺伝特性
  • 2021, 造林学, Silviculture, 学士課程, 農学部, 樹木、森林、林業、造林、生態系、土壌、林木育種、生産、遷移、森林保護
  • 2021, 森林保護学, Forest Protection, 学士課程, 農学部, 生物ストレス、環境ストレス、環境変動、樹病、虫害、鳥獣害、気象害、生物多様性保全、樹木医学

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プロフィール情報

学位

  • 博士（農学）（岐阜大学）

プロフィール情報

  • プロフィール

    http://www.facebook.com/hideyuki.saitoo

  • 姓

    斎藤, サイトウ

  • 名

    秀之, ヒデユキ

  • ID各種

    200901041311738735

対象リソース

業績リスト

研究キーワード

  • フロリゲン   花成   エピゲノミクス   トランスクリプトーム   オミックス   ブナ   遺伝子発現   ストレス診断   光合成   RuBisCO   サイクリンD遺伝子   細胞肥大   遺伝子発現情報   環境応答   自然環境下   ゲノム生態学   形態形成   海抜高度   個葉面積   クロポプラ   葉サイズ   細胞サイズ   細胞分裂   マイクロアレイ   光合成特性   サイクリン   マクロアレイ   ゲノム生理生態学   ポプラ   個葉サイズ   インドネシア:マレーシア   温暖化効果ガス   森林火災   土壌水分   樹冠形   応用ゲノム科学   環境影響評価・環境政策   林学・森林工学   

研究分野

  • 環境・農学 / ランドスケープ科学
  • 環境・農学 / 環境農学
  • 環境・農学 / 環境動態解析
  • ライフサイエンス / システムゲノム科学
  • ライフサイエンス / ゲノム生物学
  • 環境・農学 / 環境政策、環境配慮型社会
  • 環境・農学 / 環境影響評価
  • ライフサイエンス / 森林科学

経歴

  • 2015年04月 - 現在 北海道大学・大学院農学研究院 基礎研究部門森林科学分野 講師
  • 2012年 北海道大学 (連合)農学研究科(研究院) 講師
  • 1999年 - 2006年 北海道大学大学院農学研究科環境資源科学専攻森林資源科学講座） 助手
  • 1999年 - 2006年 Research Associate
  • 2006年 - 北海道大学大学院農学研究院環境資源科学部門森林資源科学分野造林学 助手
  • 2006年 - Research Associate

学歴

  •         - 1999年   岐阜大学   連合農学研究科   生物環境科学専攻
  •         - 1999年   岐阜大学
  •         - 1995年   静岡大学   農学研究科   森林資源科学専攻
  •         - 1995年   静岡大学
  •         - 1993年   静岡大学   農学部   森林資源科学科
  •         - 1993年   静岡大学

委員歴

  • 2017年 - 現在   日本森林学会   プログラム編成委員会生理部門委員
  • 2016年 - 現在   農学知的支援ネットワーク（JISNAS）   全国農学系有識者
  • 2016年 - 現在   北海道林木育種協会   理事
  • 2000年04月 - 現在   北海道林木育種協会   北海道の林木育種編集委員
  • 2010年04月 - 2012年03月   日本森林学会   森林科学編集委員
  • 2006年   日本森林技術協会   北海道支部幹事   日本森林技術協会
  • 2006年   日本林学会北海道支部   日本森林学会北海道支部論文集編集委員   日本林学会北海道支部
  • 2001年 - 2004年   日本森林学会   日本林学会誌編集委員会主事およびホームページ委員会委員   日本森林学会

受賞

  • 2018年11月 北方森林学会 第67回北方森林学会学生ポスター賞
     クマイザサのシュート成長と花成遺伝子に及ぼす施肥の影響 
    受賞者: 斎藤 秀之
  • 2017年11月 北方森林学会 第66回北方森林学会学生ポスター賞
     施肥がもたらすブナの着花への効果 
    受賞者: 和田尚之;小林壱德久;斎藤秀之
  • 2017年03月 日本森林学会 (2) 第128回日本森林学会学生ポスター賞（生理部門）
     ブナ花成のエピジェネティック制御－DNAメチル化の決定時期と養分の関係－ 
    受賞者: 和田尚之;斎藤秀之;小林壱德久;星野洋一郎
  • 2016年11月 北方森林学会 65回北方森林学会学生ポスター賞
     細胞分裂から見たブナ花成の制御時期 
    受賞者: 和田尚之;斎藤秀之;小林壱德久;星野洋一郎
  • 2015年11月 北方森林学会 64回北方森林学会学生ポスター賞
     窒素沈着がグイマツ雑種の細根動態に与える影響-リン付加の効果に注目して- 
    受賞者: 藤田早紀;来田和人;斎藤秀之;渋谷正人;小池孝良
  • 2014年11月 北方森林学会 第63回北方森林学会学生ポスター賞
     ブナのフロリゲン遺伝子のエピジェネティック制御の可能性 
    受賞者: 小向愛;斎藤秀之;渋谷正人;小池孝良
  • 2013年11月 北方森林学会 第62回北方森林学会学生ポスター賞
     摩周湖外輪山ダケカンバ衰退木の水分特性と土壌特性 
    受賞者: 佐久間彬;渡辺誠;若松歩;小林史和;川井田東吾;斉藤秀之;小池孝良
  • 2013年09月 Award for poster presentation of "The 4th International Workshop on Wild Fire and Carbon Management in Peat-Forest in Indonesia"
     Guide of kahui reforestation 
    受賞者: Saito Hideyuki;Gaman Sampang;Yuda Prawira;Penyang
  • 2007年 第49回土壌物理学会優秀ポスター賞

論文

  • Nobuhito Anzai, Masato Shibuya, Hideyuki Saito, Toshizumi Miyamoto
    Ecosphere 14 7 2023年07月09日 
    Abstract Species diversity encompasses both richness and evenness, but the interrelationship between these two aspects remains poorly understood. The long‐term dynamics of species diversity were examined in three natural secondary forests in Hokkaido, northern Japan, using permanent plot data gathered over 65–66 years after severe windthrow damage. The relationships among species diversity, species richness, and evenness were analyzed in the context of stand dynamics. Temporal trends in species diversity were unimodal‐shaped in three permanent plots, consistent with the pattern predicted by the intermediate disturbance hypothesis. Species richness and evenness increased following the windthrow, but decreased 27–37 years later in all three plots. In two plots, species diversity was closely associated with species richness and evenness at the early and late successional stages, respectively; in the other plot, species diversity was significantly related to both species richness and evenness in the later stage. The former two plots and the latter one plots differed markedly in terms of the extents of fatal tree damage caused by windthrow. Thus, windthrow severity affected the relationships among diversity, richness, and evenness as succession proceeded in these secondary forests. The tree density, species richness, evenness, and species diversity in all three plots decreased when the basal areas exceeded 18–24 m2/ha, indicating that increased competition among trees affected the temporal trends in these metrics. In conclusion, after a severe disturbance, the relationships among species diversity, richness, and evenness in secondary forests change with succession.
  • 和田尚之, 小野寺賢介, 徳田佐和子, 斎藤秀之, 馬場俊希
    北方森林研究 68 31 - 34 北方森林学会 2020年02月 [査読有り]
  • カラマツの枝条形成における長枝化と花芽分化の関係
    馬場俊希, 斎藤秀之, 宮本敏澄, 渋谷正人
    北方森林研究 68 53 - 56 2020年02月 [査読有り]
  • Effects of soil nutrient availability and ozone on container‑grown Japanese larch seedlings and role of soil microbes
    E Agathokleous, M Kitao, M Komatsu, Y Tamai, H Saito·, H, Harayama· A Uemura, H Tobita, ·, T Koike
    Jour Forestry Res Open access https://link.springer.com/arti  2019年10月 [査読有り][通常論文]
  • 開放系オゾン付加施設における落葉分解と中型土壌動物
    野中佳祐, 須磨靖彦, 佐藤冬樹, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 67 43 - 44 2019年02月
  • 横山聡子, 菅井徹人, 江口則和, 佐藤冬樹, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 67 27‐28  2019年02月 [査読有り][通常論文]
  • Unveiling the origin of Quercus serrata subsp. mongolicoides found in Honshu, Japan, by using genetic and morphological analyses
    Aizawa M, Maekawa K, Mochzuki H, Saito H, Harada K, Kadomatsu M, Iizuka K, Ohkubo T
    Plant Species Biology 33 3 2018年02月 [査読有り][通常論文]
  • 開放系オゾン付加施設に生育させたハルニレ苗の生理応答：虫害に注目して
    岡本昇太, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 67 63 - 64 2018年02月 [査読有り][通常論文]
  • 塩類化土壌とオゾン暴露に対するカラマツ属3種苗木の生理応答～クロロフィル蛍光応答に着目して～
    坪奈津実, 汪雁楠, 菅井徹人, 渡部敏裕, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 67 55 - 57 2018年02月 [査読有り][通常論文]
  • カラマツコンテナ苗の成長に及ぼす水分環境の影響
    西井あす香, 菅井徹人, 玉井裕, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 67 27 - 30 2018年02月 [査読有り][通常論文]
  • 樹木のエピジェネティクスに関する研究動向－ゲノム網羅的なDNAメチル化解析について－
    斎藤 秀之
    北海道の林木育種 61 1 37 - 40 2018年 [査読無し][通常論文]
  • 細胞分裂から見たブナ花成の制御時期
    和田尚之, 斎藤秀之, 小林壱德久, 星野洋一郎
    北方森林研究 65 39 - 42 2017年 [査読有り][通常論文]
  • Inducible Transposition of a Heat-Activated Retrotransposon in Tissue Culture
    Yukari Masuta, Kosuke Nozawa, Hiroki Takagi, Hiroki Yaegashi, Keisuke Tanaka, Tasuku Ito, Hideyuki Saito, Hisato Kobayashi, Wataru Matsunaga, Seiji Masuda, Atsushi Kato, Hidetaka Ito
    Plant Cell Physiology 58 2 375 - 384 2016年12月 [査読有り][通常論文]
  • ニホンカラマツとグイマツ雑種F1苗木の光合成能に対するオゾン暴露と硫酸アンモニウム付加の影響
    菅井徹人, 渡部敏裕, 来田和人, 齋藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 64 63 - 66 2016年02月 [査読有り][通常論文]
  • 斎藤 秀之
    日本森林学会大会発表データベース 127 689 - 689 日本森林学会 2016年 
    造林学や森林保護学の基礎として、森林生理生態学の役割は森林で育つ樹木の成長と環境の関係を明らかにすることである。森林の環境条件はたくさんの要因が同時に変動する。過去の環境刺激も履歴となって成長に影響するかもしれない。そのため、自然条件下で生育する樹木の成長に影響を与える環境要因を明らかにすることは簡単そうで実は難しい。その環境と樹木の因果関係を解く手掛かりをゲノムから情報収集できないか？ 近年、次世代シーケンサーが身近な存在になり、非モデル生物である樹木でもゲノミクス解析が行えるようになった。例えば、ドラフトゲノムの解読、mRNAやタンパク質など遺伝子発現過程に関するゲノム網羅的解析、miRNAやDNAメチル化などのエピジェネティックな遺伝子発現制御である。ゲノムを基盤に解析することで、一度の実験で細胞内の生理現象を多面的に調べられるようになった。これらの解析手法の中には、樹木の成長と環境の因果関係を結びつける情報が隠されていそうである。本発表では、近年の樹木におけるゲノミクス研究の動向を紹介しながら、発表者がゲノミクス解析を用いて行ったブナ林の環境影響評価に関する研究の取り組みを紹介する。
  • 菅井 徹人, 渡部 敏裕, 来田 和人, 齋藤 秀之, 渋谷 正人, 小池 孝良
    日本森林学会大会発表データベース 127 730 - 730 日本森林学会 2016年 
    アジアを中心とした経済発達に伴い，越境汚染物質の影響が日本でも生じている。対流圏オゾン(O3)濃度や窒素（N）沈着量が増加し続けている。O3は樹木に酸化ストレスを与え，生理機能や成長を阻害する。N沈着によるN養分の増加や土壌酸性化は土壌ストレスとして，樹木の栄養状態や成長に悪影響を及ぼす。こういった大気環境変動による北海道を含む日本の森林への影響が懸念されている。北海道の主要造林種にニホンカラマツがある。また，育種開発されたグイマツ雑種F1(以下，F1)は，病虫害耐性の高さ，初期成長の早さから期待が大きい。近年カラマツ類の低密度植栽が期待されており，植栽後の健全な成長は必須である。このため，変動環境が植栽苗木に与える影響を評価することは急務である。本研究では，土壌を介するN沈着の影響がO3の影響を悪化させることを仮説とし，硫酸アンモニウムによるN沈着処理を行った。N沈着とO3が地上部に与える影響を非破壊的に評価し，個葉レベルを光合成，個体レベルを成長から検討した。光合成では仮説が支持されなかったが，F1の成長に対する複合影響が確認された。今後，地下部の生理・成長，同化産物の分配変化を評価する必要性がある。
  • 和田 尚之, 斎藤 秀之, 渋谷 正人, 小池 孝良
    日本森林学会大会発表データベース 127 334 - 334 日本森林学会 2016年 
    着花技術は多くの樹木で確立できておらず、花成メカニズムの解明が求められている。既往の着花技術の開発研究の問題点として、再現性の低さがある。この原因としてある時期の効果のみ検証している点がある。しかし、開花の制御には時期の異なる2つのメカニズムが働いている可能性がある。1つ目は、花芽分化時の即時的な制御である。2つ目はDNAメチル化を介したエピジェネティック制御である。本報告では、開葉後のブナの葉に窒素とリンの施肥を行い、花芽分化時の葉の養分濃度が葉のFT遺伝子発現量に与える影響を調べた。さらに、葉のFT遺伝子のDNAメチル化率を定量し、花成との関係性を調べた。養分施肥の結果、窒素施肥でのみFT遺伝子発現量が増加した。しかし、窒素によるFT遺伝子の転写促進効果は花芽分化していない枝ではみられなかった。以上からブナでは、窒素には花成の促進効果があるものの、その効果は条件付きであり、他のメカニズムによって花芽分化の可否、つまりはFT遺伝子の転写の可否が制御されていることが考えられた。発表では、DNAメチル化率との関係についても報告する。
  • 藤田 早紀, 来田 和人, 斎藤 秀之, 渋谷 正人, 小池 孝良
    日本森林学会大会発表データベース 127 0 742 - 742 日本森林学会 2016年 [査読有り][通常論文]
     
    細根（一般的に直径2 mm以下）は養水分吸収の役割を担っている。新しく生産された細根の根端は菌根形成の場であり、特にリン（P）の獲得を可能にする。このため新しい根の形成は宿主である苗木の成長を左右する。北海道では貧栄養な火山灰性土壌が広く分布しており、今後、ニホンカラマツの弱点を克服したグイマツ雑種F₁（Larix gmelinii var. japonica × L. kaempfrei） による再造林が期待されている。一方で、近年、窒素（N）沈着が増加している。Nは必須栄養素であるが、過剰な場合、P等の他の土壌中の栄養素元素との均衡を崩し、土壌酸性化を招くことで植物の成長を低下させる恐れがある。この場合、最も顕著に影響が表れるのが養水分吸収の機能を担う細根である。本研究の目的は、F₁の初期成長に対するN沈着とそれに伴うP欠乏の影響を細根の動態と地上部の成長に注目して解明することである。細根生産をコアサンプリング法で調査し、地上部の成長を追ったところ、P付加をしない場合、細根への光合成産物の投資が大きかった。このことにより、F₁は不足する養分を確保するために光合成産物の配分が調整され、共生菌類の感染場所である細根も増加することが分かった。
  • Hideyuki Saito, Akio Koizumi, Sampang Gaman, Prawira Yuda, Penyang, Masato Shibuya
    Tropical Peatland Ecosystems 513 - 549 2015年01月01日 [査読有り][通常論文]
     
    Forestry is an important land-use type in tropical peatlands that provides socio-economic and environmental services. Currently, tropical peatland forestry has contributed to the timber industry, but timber harvest has unfortunately caused degradation and deforestation in massive areas of tropical peat swamp forests. Consequently, serious reductions of wood resources and environmental services occurred in peatland forests, with land managers being caught in a forest management dilemma between the needs for timber production, conservation and restoration of environmental services. The woody materials produced from peatland forests have various and unique characteristics these forests also provide commercially valuable timber. Given that degraded peatland can be restored to forest composed of indigenous trees of high ecological and commercial value, land managers feel confident that they can provide the benefits of both timber production and improved environmental services. First, during planting one must understand which tree species are best adapted to local site-conditions if successful reforestation techniques are to be developed. Cost-effectiveness must also be concerned, especially in degraded peatland, where considerable flooding may determine the survival and growth rates of seedlings and the operating cost. Second, as a management strategy, a reforestation program should be required to provide multiple benefits, not only timber production and environmental services, but these programs should also improve socio-economic conditions that ensure the ongoing livelihood of local people. In the future, tropical peatland forestry should play the roles of providing for both the restoration and sustainable use of wood resources in a way that benefits both the local community and the global market.
  • 渡辺 花観, 藤田 早紀, 孟 凡康, 玉井 裕, 斎藤 秀之, 渋谷 正人, 小池 孝良
    日本森林学会大会発表データベース 126 0 255 - 255 日本森林学会 2015年 [査読有り][通常論文]
     
    マツマツ材線虫病により海岸林クロマツは激害を受け、機能低下が危惧されて久しい中、その耐病性の知見収集が必要である。健全な水分生理状態が保たれるクロマツは潜在的抵抗性が高いことが報告されている。水分維持には水分吸収を助ける菌根形成が影響するため、菌根形成を促進させ、耐性を高め被害を軽減できる可能性が考えられる。
    クロマツの菌根形成には、土壌の富栄養化やpH低下をもたらすニセアカシア落葉（阻害因子）と、細根誘引やpH上昇の効果がある炭（促進因子）の影響が示唆されている。本研究では、ニセアカシア落葉と炭が菌根形成及び水分生理状態に与える影響を明らかにすることを目的とし、操作実験を行なった。
    温室環境下にて4処理（対照、落葉、施炭、落葉及び施炭）を設けクロマツ苗木を植え付け、約一年生育させた。施炭を行った二つの処理で有意に針葉の水ポテンシャルが高かった。しかし菌根形成率は全ての処理で98%以上と、差は見られなかった。相対細根量（細根乾重/全乾重）と水ポテンシャルで相関分析を行った結果、高い正の相関がみられた。施炭により細根の発達が促進され、菌根量増加によって良好な水分維持がみられたものと思われた。
  • Mineaki Aizawa, Hiroshi Yoshimaru, Makoto Takahashi, Takayuki Kawahara, Hisashi Sugita, Hideyuki Saito, Renat N Sabirov
    Journal of plant research 128 1 91 - 102 2015年01月 [査読有り][通常論文]
     
    The genetic structure of Sakhalin spruce (Picea glehnii) was studied across the natural range of the species, including two small isolated populations in south Sakhalin and Hayachine, by using six microsatellite loci and maternally inherited mitochondrial gene sequences. We also analyzed P. jezoensis, a sympatric spruce in the range. Genetic diversity of P. glehnii was higher in central Hokkaido and the lowest in the Hayachine. Bayesian clustering and principal coordinate analysis by using the microsatellites indicated that the Hayachine was clearly distinct from other populations, implying that it had undergone strong genetic drift since the last glacial period. P. glehnii harbored four mitochondrial haplotypes, two of which were shared with P. jezoensis. One of the two was observed without geographical concentration, suggesting its derivation from ancestral polymorphism. Another was observed in south Sakhalin and in P. jezoensis across Sakhalin. The Bayesian clustering--by using four microsatellite loci, including P. jezoensis populations--indicated unambiguous species delimitation, but with possible admixture of P. jezoensis genes into P. glehnii in south Sakhalin, where P. glehnii is abundantly overwhelmed by P. jezoensis; this might explain the occurrence of introgression of the haplotype of P. jezoensis into P. glehnii.
  • 窒素沈着がダケカンバとシラカンバの成長と外生菌根の発達に与える影響
    荒木基二, 渡辺誠, 斎藤秀之, 渋谷正人, 玉井裕, 小池孝良
    北方森林研究 62 65 - 66 2014年02月 [査読有り][通常論文]
  • 摩周湖外輪山ダケカンバ衰退木の葉の水分特性と土壌特性
    佐久間彬, 渡辺誠, 若松歩, 小林史和, 川井田東吾, 斎藤秀之, 小池孝良
    北方森林研究 62 61 - 64 2014年02月 [査読有り][通常論文]
  • Yasutomo Hoshika, Shinpei Tatsuda, Makoto Watanabe, Xiao-na Wang, Yoko Watanabe, Hideyuki Saito, Takayoshi Koike
    ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY 90 12 - 16 2013年06月 [査読有り][通常論文]
     
    We examined the effects of ambient ozone, at the somma of Lake Mashu in northern Japan, on the growth and photosynthetic traits of two common birch species in Japan (mountain birch and white birch). Seedlings of the two birch species were grown in open-top chambers and were exposed to charcoal-filtered ambient air (CF) or non-filtered ambient air (NF) at the somma of Lake Mashu during the growing season in 2009. For the mountain birch, ambient ozone significantly increased the ratio of aboveground dry mass to belowground dry mass (TIR ratio), although no difference in the whole-plant biomass was observed between the treatments. For the white birch, in contrast, ozone exposure at ambient level did not decrease in growth and photosynthesis. These results suggest that ambient O-3 at the somma of Lake Mashu may shift the allocation of biomass to above-ground rather than below-ground in the mountain birch. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • 斎藤 秀之, 神村 章子, 瀬々 潤, 清水(稲継) 理恵, 清水 健太郎
    日本森林学会大会発表データベース 124 840 - 840 日本森林学会 2013年 
    発現遺伝子を指標に用いた樹木のストレス診断技術の開発の一環として、高温がブナ苗木の葉の遺伝子発現パターンに与える影響を調べ、高温ストレス前歴を指標できる遺伝子の探索を行った。供試木には5年生のブナ苗木を用いた。温度制御は人工気象室を用いて個体全体に処理した。高温処理前後の生育温度は20℃／15℃（昼夜）で、高温処理は昼時に5℃ずつ段階的（1時間）に35℃まで上昇させる処理区と、40℃まで上昇させる処理区を設けた。最高温で1時間処理した後に20℃へ戻した。供試葉は高温処理前、各高温処理2時間後、高温処理終了の1日後および1週間後に採取して全RNAを抽出した。遺伝子発現解析にはDNAマイクロアレイ法とリアルタイムPCR法を用いた。熱ショックタンパク質をコードする遺伝子群に注目したところ、高温のレベルにより発現応答の異なる遺伝子があった。高温処理後、速やかに発現量を低下させる遺伝子と持続的に高い発現レベルを維持する遺伝子があった。以上から、熱ショックタンパク質をコードする遺伝子群には高温レベルや持続性で異なる発現特性が示され、遺伝子診断における高温前歴指標として利用できる可能性が示された。
  • 原悠子, 伊藤寛剛, MAO Qiao‐zhi, 渡辺誠, 星加康智, 高木健太郎, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 60 39-40  2012年02月18日 [査読無し][通常論文]
  • 及川聞多, 松木佐和子, 斎藤秀之, 澁谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 60 111-112  2012年02月18日 [査読無し][通常論文]
  • 佐久間彬, 山口高志, 野口泉, 渡辺忠, 若松歩, 渡辺誠, 斉藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    北方森林研究 60 43-44  2012年02月18日 [査読無し][通常論文]
  • 斎藤秀之
    北方林業 64 2 38-41  2012年02月 [査読無し][通常論文]
  • 渡辺誠, 渡辺誠, 龍田慎平, 渡邊陽子, 斉藤秀之, 小池孝良
    北方林業 63 2 33-35  2011年02月 [査読無し][通常論文]
  • チェンバーを利用したダケカンバの成長解析
    龍田慎平, 渡辺 誠, 斎藤秀之, 小池孝良
    北方林業 63 2 11 - 13 2011年 [査読有り][通常論文]
  • 開放系大気CO2増加（FACE）施設で育成したカンバ類3種のシュートの動態
    伊藤寛剛, 渡辺 誠, 毛 巧芝, Eka Novriyanti, 上田 龍四郎, 高木 健太郎, 笹 賀一郎, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    日本森林学会北海道支部論文集 59 31 - 38 2011年 [査読有り][通常論文]
  • 高CO2および高O3下におけるカンバ類３種稚樹の成長.
    稲田直輝, 渡辺 誠, 斉藤秀之, 澁谷正人, 小池孝良
    日本森林学会北海道支部論文集 59 41 - 44 2011年 [査読有り][通常論文]
  • M. L. Lopez C, T. Shirota, G. Iwahana, T. Koide, T. C. Maximov, M. Fukuda, H. Saito
    JOURNAL OF FOREST RESEARCH 15 6 365 - 373 2010年12月 [査読有り][通常論文]
     
    Sap flow measurements, from July to August 2004, were coupled with micrometeorological, soil moisture, and soil temperature measurements to analyze forest water dynamics in irrigated and undisturbed (control) larch (Larix cajanderi) forest plots in eastern Siberia. Plots were irrigated with 120 mm (20 mm day(-1)) of water from 17 to 22 July. Sap flow measurements of ten trees at each plot were scaled up to daily stand canopy transpiration (E(c)). Canopy transpiration at the irrigation and control plots was similar before irrigation. Forest evapotranspiration (E(a)) was obtained from Ohta et al. (Agric For Meteorol 148:1941-1953, 2008) while E(a) in the irrigation plot was estimated based on the E(c_irrig/Ec_cont) ratio. Rainfall during July-August was 63.4 mm but, after including water from thawing soil layers, the actual water input was 109.9 and 218.5 mm in the control and irrigation plots, respectively. Despite this large difference, a corresponding difference in E(c) (and E(a)) was not observed [42.6 (61.5) mm and 46.4 (71.8) mm in control and irrigation plots, respectively]. Daily canopy conductance (g(c)) increased as long as moisture was well supplied in the upper soil layers and evaporative demand was high. Soil moisture and rainfall contribution to E(a) was 36.9 and 24.6 mm in the control plot and 34.5 and 37.3 mm in the irrigation plot, respectively. Water supply from soil thawing layers in the control plot and high runoff (105.6 mm) rates in the irrigation plot accounted for the similarity in water dynamics. Under increased precipitation, the forest used less soil water stored from previous growing seasons.
  • Takahiro Koide, Hideyuki Saito, Tetsuoh Shirota, Go Iwahana, M. Larry Lopez C, Trofim C. Maximov, Shuichi Hasegawa, Ryusuke Hatano
    SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION 56 4 645 - 662 2010年08月 [査読有り][通常論文]
     
    A future increase in heavy precipitation events is predicted in boreal regions. An irrigation experiment was conducted in Taiga forest in eastern Siberia to evaluate the effect of heavy precipitation on greenhouse gas ([GHG] CO(2), CH(4), and N(2)O) fluxes in the soil. The GHG fluxes on the soil surface were measured using a closed-chamber method and GHG production rates in the mineral soil were estimated using the concentration-gradient method based on Fick's law. Irrigation water (20 mm day-1) was applied continuously for 6 days (120 mm in total; the same amount as summer precipitation in this region). Greenhouse gas production rates in the organic layer (O-layer) were defined as the difference between the GHG fluxes and the GHG production rates in the mineral soil. Carbon dioxide flux was measured both in root-intact (R(s)) and trenched plots (R(mw)). The root respiration rate (R(r)) was calculated as the difference between R(s) and R(mw). Considering the root distribution in the soil, we regarded the CO(2) production rate in the mineral soil to be the microbial respiration rate in the mineral soil (R(mm)) and microbial respiration rate in the O-layer (R(mo)) as the difference between R(mw) and R(mm). Irrigation increased both soil temperature and moisture in the irrigated plot. The R(s), CH(4) flux and N(2)O flux during the irrigation period were higher in the irrigated plot than that in the non-irrigated plot (P < 0.05; mean R(s) +/- standard deviation [SD] (mg C m-2 h-1) were 171 +/- 20 and 109 +/- 11, mean CH(4) flux +/- SD (mu g C m-2 h-1) were -5.4 +/- 4.1 and -14.0 +/- 6.5, and mean N(2)O flux +/- SD (mu g N m-2 h-1) were 1.6 +/- 1.6 and 0.2 +/- 1.1, respectively). Soil moisture had a positive effect on R(mm) and CH(4) production rate in the O-layer, a negative effect on R(r), and did not affect R(mo), the CH(4) production rate in the mineral soil or the N(2)O production rates in both the O-layer and the mineral soil. Soil temperature had a positive effect on R(r) and R(mo). The increment of global warming potential of the soil mainly resulted from an increase in microbial respiration rates. Future changes in precipitation patterns in this region would accelerate decomposition of the soil organic matter.
  • 北海道産ダケカンバとシラカンバの成長特性
    小池孝良, 龍田慎平, 渡辺 誠, 斎藤 秀之
    日本森林学会北海道支部論文集 58 23 - 24 2010年 [査読有り][通常論文]
  • H. Iwasaki, H. Saito, K. Kuwao, T. C. Maximov, S. Hasegawa
    HYDROLOGY AND EARTH SYSTEM SCIENCES 14 2 301 - 307 2010年 [査読有り][通常論文]
     
    In the permafrost region near Yakutsk, eastern Siberia, Russia, annual precipitation (June-May) in 2005-2006 and 2006-2007 exceeded the 26-year (1982-2008) mean of 222 +/- 68 mm by 185 mm and 128 mm, respectively, whereas in 2007-2008 the excedent was only 48 mm, well within the range of variability. Yellowing and browning of larch (Larix cajanderi Mayr.) trees occurred in an undisturbed forest near Yakutsk in the 2007 summer growing season. Soil water content at a depth of 0.20 m was measured along a roughly 400 m long line transect running through areas of yellowing and browning larch trees (YBL) and of normal larch trees (NL). In the two years of supranormal precipitation, soil water content was very high compared to values recorded for the same area in previous studies. For both wet years, the mean degree of saturation (s) was significantly greater in YBL than NL areas, whereas the converse was the case for the gas diffusivity in soil. This implies that rather than mitigating water stress suffered during normal precipitation years, elevated soil water conditions adversely affected the growth of larch trees. Eastern Siberia's taiga forest extends widely into the permafrost region. Was such supranormal annual precipitation to extend for more than two years, as might be expected under impending global climate changes, forest recovery may not be expected and emission of greenhouse gas might continue in future.
  • Mineaki Aizawa, Hiroshi Yoshimaru, Hideyuki Saito, Toshio Katsuki, Takayuki Kawahara, Keiko Kitamura, Fuchen Shi, Renat Sabirov, Mikio Kaji
    JOURNAL OF BIOGEOGRAPHY 36 5 996 - 1007 2009年05月 [査読有り][通常論文]
     
    We used microsatellite markers to determine the range-wide genetic structure of Picea jezoensis and to test the hypothesis that the past population history of this widespread cold-temperate spruce has resulted in a low level of genetic variation and in imprints of inbreeding and bottlenecks in isolated marginal populations.The natural range of the three infraspecific taxa of P. jezoensis throughout north-east Asia, including isolated marginal populations.We analysed a total of 990 individuals across 33 natural populations using four nuclear microsatellite loci. Population genetic structure was assessed by analysing genetic diversity indices for each population, examining clustering (model-based and distance-based) among populations, evaluating signals of recent bottlenecks, and testing for isolation by distance (IBD).The 33 populations were clustered into five groups. The isolated marginal groups of populations (in Kamchatka, Kii in Japan and South Korea) exhibited low levels of allelic richness and gene diversity and a complete or almost complete loss of rare alleles. A recent bottleneck was detected in the populations in Hokkaido across to mid-Sakhalin. The IBD analysis revealed that genetic divergence between populations was higher for populations separated by straits.Picea jezoensis showed a higher level of genetic differentiation among populations (F(ST) = 0.101) than that observed in the genus Picea in general. This might be attributable to the fact that historically the straits around Japan acted as barriers to the movement of seeds and pollen. The low levels of genetic diversity in the isolated marginal population groups may reflect genetic drift that has occurred after isolation. Evidence of a significant bottleneck between the Hokkaido and mid-Sakhalin populations implies that the cold, dry climate in the late Pleistocene resulted in the decline and contraction of populations, and that there was a subsequent expansion followed by a founder effect when conditions improved. The high polymorphism observed in P. jezoensis nuclear microsatellites revealed cryptic genetic structure that organellar DNA markers failed to identify in a previous study.
  • Hayato Iijima, Masato Shibuya, Hideyuki Saito
    ECOSCIENCE 16 3 352 - 360 2009年 [査読有り][通常論文]
     
    The coexistence mechanism of Abies sachalinensis and Picea jezoensis, which usually regenerate on fallen logs, was examined with respect to differences in suitable conditions for germination and shade tolerance in Hokkaido, northern Japan. Germination conditions were evaluated through the effect of log hardness, moss height, light condition, and shading by taller seedlings on fallen logs, and shade tolerance was evaluated by physiological and morphological traits and survival dynamics in a natural coniferous forest. In contrast to P. jezoensis, the number of germinated seedlings of A. sachalinensis increased with moss height. The number of germinated seedlings decreased with shading only in P. jezoensis. Consequently, it is suggested that germination of P. jezoensis is limited to fresh, recently fallen logs. The survival rate of A. sachalinensis under low-light conditions (< 5% of relative photosynthetic photon flux density) was higher than that of P. jezoensis. Abies sachalinensis had a higher leaf mass ratio (total leaf mass/total mass) and leaf area ratio (total leaf area/total mass) than P. jezoensis. In conclusion, earlier establishment of P. jezoensis on fallen logs and higher shade tolerance of A. sachalinensis are suggested to contribute to the coexistence of these 2 species.
  • Motoshi Tomita, Hideyuki Saito, Yoshihisa Suyama
    FOREST ECOLOGY AND MANAGEMENT 256 6 1350 - 1355 2008年09月 [査読有り][通常論文]
     
    The effect of local pollen donor density (conspecific) and local total tree density (all species) on pollen pool diversity, outcrossing rate, and filled seed ratio were examined in a natural stand of the sub-boreal conifer Picea jezoensis Carr. Seed cones were collected from 17 mother trees, and the percentage of filled seed were calculated for five cones per tree. In addition, local stand density of pollen donors and total trees were investigated within r < 30m from the focal mother trees. Using four polymorphic microsatellite markers, the average pairwise kinship coefficient F-s and multilocus outcrossing rate t(m) were estimated on germinated seedlings sampled from 14 mother trees. F-s showed significant positive correlation to local total tree density (r = 0.541, p = 0.046). Since F-s is inversely proportional to the effective number of pollen donors N-ep, genetic diversity of pollen pool was decreased in mother trees with higher local total tree density. Applying a generalized linear mixed model to filled seed ratio and local stand density of pollen donors and total trees, a negative impact of local pollen donors on filled seed ratio was found. We conclude that both local stand density as well as global stand density are important in the management of a natural stand of P. jezoensis. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • Hayato Iijima, Masato Shibuya, Hideyuki Saito
    JOURNAL OF FOREST RESEARCH 12 4 262 - 269 2007年08月 [査読有り][通常論文]
     
    We surveyed the germination number (Ncs) of 2-year and a 1-year survival of Abies sachalinensis and Picea jezoensis seedlings and saplings on 29 fallen logs from 2004 to 2005 in a natural coniferous forest in Hokkaido, northern Japan, in relation to the surface and light conditions of fallen logs. Moss height ( H-moss), log hardness (Hardness), and the area of fallen log (Area) were measured as the surface conditions by each 1-m block from bottom to top of all fallen logs. The relative photosynthetic photon flux density (rPPFD) 10 cm above the tallest seedling in each block was measured as the light condition. In addition, the height of the tallest seedling or sapling in each block (H-max), the difference between a height of each seedling and sapling and the Hmax (Shading), and a height of seedlings and saplings in 2004 (H-ini) were considered. Ncs of A. sachalinensis was affected by Hardness and Area, whereas Ncs of P. jezoensis was affected by Hmoss, Hardness, Area, Hmax, and rPPFD. The survival of seedlings (height < 5 cm) and saplings (5 cm <= height < 50 cm) were affected by Hini, rPPFD, and shading for both species. However, the survival of P. jezoensis saplings was more sensitive to decrease in rPPFD and increase of shading than that of A. sachalinensis. Therefore, seedling emergence was influenced by surface conditions, whereas survival was affected by light conditions. Furthermore, P. jezoensis emergence and survival were more sensitive to surface and light conditions than that of A. sachalinensis.
  • M. Aizawa, H. Yoshimaruth, H. Saito, T. Katsuki, T. Kawahara, K. Kitamura, F. Shi, M. Kaji
    MOLECULAR ECOLOGY 16 16 3393 - 3405 2007年08月 [査読有り][通常論文]
     
    Range-wide genetic variation of the widespread cold-temperate spruce Picea jezoensis was studied throughout northeast Asia using maternally inherited mitochondrial DNA and paternally inherited chloroplast DNA markers. This study assessed 13 natural populations including three varieties of the species in Japan, Russia, China, and South Korea. We depicted sharp suture zones in straits around Japan in the geographical distribution pattern of mitochondrial haplotypes (G(ST) = 0-901; N(ST) = 0.934). In contrast, we detected possible extensive pollen flow without seed flow across the straits around Japan during the past population history in the distribution pattern of chloroplast haplotypes (G(ST) = 0.233; N(ST) = 0.333). The analysis of isolation by distance of the species implied that by acting as a barrier for the movement of seeds and pollen, the sharp suture zones contributed considerably to the level of genetic differentiation between populations. Constructed networks of mitochondrial haplotypes allowed inference of the phylogeographical history of the species. We deduced that the disjunction with Kamchatka populations reflects range expansion and contraction to the north of the current distribution. Within Japan, we detected phylogeographically different types of P. jezoensis between Hokkaido and Honshu islands; P. jezoensis in Honshu Island may have colonized this region from the Asian continent via the Korean peninsula and the species in Hokkaido Island is likely to have spread from the Asian continent via Sakhalin through land bridges. Japanese endemism of mitochondrial haplotypes in Hokkaido and Honshu islands might have been promoted by separation of these islands from each other and from the Asian continent by the straits during the late Quaternary.
  • M. L. C. Lopez, H. Saito, Y. Kobayashi, T. Shirota, G. Iwahana, T. C. Maximov, M. Fukuda
    JOURNAL OF HYDROLOGY 338 3-4 251 - 260 2007年05月 [査読無し][通常論文]
     
    Sapflow measurements were carried out in a larch forest in eastern Siberia, an area of wide permafrost distribution. Canopy transpiration and canopy conductance were scaled up from these values. The objective was to analyze the relationship between environmental variables, mainly vapour pressure deficit (D), soil moisture and soil, thawing rate with canopy transpiration and canopy conductance. Maximum sapflow rate was 42.4 kg d(-1) tree(-1) with bigger trees showing a more accentuated response to environmental changes. Canopy transpiration (E-c) showed inter-annual variability, with a maximum value of 1.7 mm d(-1) in 2003 and 1.2 mm d(-1) in 2004. Soil moisture was higher in 2003 because of higher precipitation (230 mm in 2003 compared to 110 mm in 2004 for the total growing season). Maximum soil thawing rate in 2003 and 2004 was 140 cm and 120 cm, respectively, because of different air temperature, soil water content and precipitation regime among other factors. Canopy conductance (g(c)) was positively correlated with D during fine weather and well-watered days in both years. On the other hand, canopy conductance was well correlated with soil moisture (R-2 = 0.83) in the upper layers (20-30 cm depth) during 2003 (wet year) but not in 2004 (dry year), representing its strong but limited control over water fluxes from the forest. By comparison with other studies in this region, canopy transpiration is estimated to contribute to almost 50% of the total forest evaporation, highlighting the important role of understorey transpiration in permafrost regions. Our results show that it is not only the impermeability of permafrost with the property of keeping soil moisture in the thin active layer but it is also the slow soil thawing rate that plays the important role of controlling the amount of water available for trees roots in the upper soil layers during dry years. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
  • Inada H, Fujikawa S, Saito H, Arakawa K
    Environmental sciences : an international journal of environmental physiology and toxicology 14 Suppl 53 - 71 2007年 [査読有り][通常論文]
  • 山田 宰靖, 林 登志郎, 斎藤 秀之, 澁谷 正人
    日本森林学会大会発表データベース 118 109 - 109 日本森林学会 2007年
  • 岩花 剛, 斎藤 秀之, 城田 徹央, ロペス ラリー, 福田 正己
    水文・水資源学会研究発表会要旨集 20 50 - 50 水文・水資源学会 2007年 
    永久凍土帯における森林生態系の土壌水分変化に対する応答特性を把握するために，東シベリア・ヤクーツク近郊に位置する観測サイト（スパスカヤパッド）のカラマツ林において潅水実験を実施している．各10m四方の潅水区（Iサイト）及び対照区（Cサイト）を設定し，2003年の融解期に予備調査を行った後，2004，2005，2006年の融解期にIサイトにおいてそれぞれ合計120，130，100mmの潅水を7月・8月の間に6から13回に分けて行った．本発表では，2003年6月から2006年9月にかけて実施したこの比較実験中の地温及び土壌水分量，地中熱流量の観測結果を述べる．
  • H Iijima, M Shibuya, H Saito, K Takahashi
    CANADIAN JOURNAL OF FOREST RESEARCH-REVUE CANADIENNE DE RECHERCHE FORESTIERE 36 3 664 - 670 2006年03月 [査読有り][通常論文]
     
    We examined whether fallen logs without moss (FLB) are more drought-stressful sites for Picea jezoensis Carr. seedlings than are logs with moss (FLM) and whether drought affects the mortality of seedlings on logs. We measured the water potential of the log humus layer (Psi(H)) and needles of seedlings on the logs (Psi(N)) in a natural forest and a greenhouse under various drought conditions. We also determined the critical Psi(N) from the relationship between seedling mortality, Psi(N), and chlorophyll fluorescence, Fv/Fm. The Psi(H) on both moss-covered and bare logs in the forest was 0 MPa, regardless of the number of days without precipitation. In the forest, the mean predawn Psi(N) of FLB and FLM measured 11 days after a rainfall was -0.8 and -0.7 MPa, respectively, in the driest season. The Psi(N) for P. jezoensis seedlings of FLB reached the critical value earlier than those of FLM in the greenhouse, but this occurred after a long period (> 30 days) with no irrigation. We conclude that drought does not cause mortality of P. jezoensis seedlings on fallen logs in natural forests.
  • 花田 尚子, 渋谷 正人, 斎藤 秀之, 高橋 邦秀
    日本森林学会誌 88 1 1 - 7 2006年 [査読有り][通常論文]
  • Initial screening of fast-growing tree species that can tolerate dry tropical peatlands in Central Kalimantan, Indonesia.
    Saito H, Shibuya M, Tuah SJ, Turjaman M, Takahashi K, Jamal Y, Segah H, Putir PE, Limin SH
    Journal of Forestry Research 2 107 - 115 2005年 [査読有り][通常論文]
  • K Ozaki, H Saito, K Yamamuro
    ECOLOGICAL RESEARCH 19 2 225 - 231 2004年03月 [査読有り][通常論文]
     
    The effects of partial debudding on photosynthesis, stomatal conductance and nitrogen contents of 1-year-old needles and newly grown needles were studied in Picea jezoensis (Sieb. et Zucc.). Seventy-five percent of the buds of P. jezoensis seedlings were removed soon after bud break. Gas exchange was measured three times for 1-year-old needles and twice for current-year needles. The photosynthetic rates of 1-year-old needles were greater in debudded seedlings than in control seedlings, and the difference increased as the growing season progressed. This greater photosynthetic rate in debudded seedlings was accompanied by greater stomatal conductance. However, neither the photosynthetic rates nor the stomatal conductance of current-year needles differed between debudded and control seedlings after the needles had fully expanded. Debudding also had no effect on mass-based nitrogen contents in either the 1-year-old or the current-year needles. Area-based nitrogen in the 1-year-old needles did not differ between debudded and control seedlings, but was greater in debudded seedlings than in control seedlings in current-year needles. These results suggest that the enhanced photosynthetic rate is more likely a result of an increased root/leaf ratio that reduces the stomatal limitation of photosynthetic rate than a result of altered sink-source relationships or increased leaf nitrogen content.
  • 斎藤秀之, 須藤博, 角張喜孝
    日本緑化工学会誌 26 3 178-187 - 187 日本緑化工学会 2001年02月 [査読有り][通常論文]
     
    富士山ブナ天然林を対象に樹冠の大気飽差が光合成速度に与える影響について, 大気飽差の実測と切り枝法による光合成・蒸散速度の測定をもとに検討した。1997年4月21日から10月31日において大気飽差の最大値は陽樹冠で32.8PakPa^<-1>, 陰樹冠で24.2PakPa^<-1>であった。測定期間のうち大気飽差が10PakPa^<-1>を超した日数は陽樹冠で101日, 陰樹冠で80日であった。30分おきに測定した昼間の結果のうち10PakPa^<-1>を超した大気飽差の頻度は陽樹冠と陰樹冠ともにほぼ10%であった。チェンバー内の大気飽差を3PakPa^<-1>から15PakPa^<-1>まで制御したとき, 大気飽差と葉面飽差の違いはほぼ1PakPa^<-1>以内であった。光合成速度は葉面飽差が9PakPa^<-1>以上になると陽葉と陰葉ともに最大光合成速度の90%以下に低下した。気孔コンダクタンス, 細胞間隙CO_2濃度, 葉肉コンダクタンスは葉面飽差が6PakPa^<-1>を超すとそれぞれ低下した。葉面飽差の増大にともない蒸散速度は大きくなり, 光合成の水利用効率は低下した。まとめると, ブナ樹冠において大気飽差は光合成速度と光合成の水利用効率を低下させ, 蒸散速度を上昇させる環境要因と言える。光合成速度の低下は気孔コンダクタンス, 細胞間隙CO_2濃度, 葉肉コンダクタンスの低下をともなう。
  • Chronosequential analysis of aboveground biomass and the carbon and nitrogen contents in natural Larix stands in eastern Siberia
    Shibuya M, Tsuno Y, Saito H, Takahashi K, Sawamoto T, Hatano R, Isaev AP, Maximov TC
    Bulletin of Research Center for North Eurasia and North Pacific Regions, Hokkaido, University 1 57 - 66 2001年 [査読無し][通常論文]
  • Aboveground biomass, nitrogen and carbon contents in Larix stands in eastern Siberia
    Tsuno Y, Shibuya M, Saito H, Takahashi K, Sawamoto T, Hatano R, Isaev AP, Maximov TC
    Proceedings of the ninthe symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 2000 68 - 74 2001年 [査読無し][通常論文]
  • Characteristics of Nitrogen cycling in permafrost regional ecosystems in Yakutsk, Russia
    Hatano R, Sawamoto T, Shibuya M, Saito H, Tuno Y, Takahashi K, Kobayashi Y, Iwahana G, Desyatkin RV, Isaev AP
    Proceedings of the ninthe symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 2000 99 - 103 2001年 [査読無し][通常論文]
  • Effect of forest fire on NEP in Taiga soil ecosystems, near Yakutsk, Russia
    Sawamoto T, Hatano R, Shibuya M, Saito H, Tuno Y, Takahashi K, Isaev AP, Desyatkin RV, Maximov TC
    Proceedings of the ninthe symposium on the joint Siberian permafrost studies between Japan and Russia in 2000 120 - 127 2001年 [査読無し][通常論文]
  • ブナ樹冠の光合成特性と光合成に関連する遺伝子群の発現に関する研究.
    斎藤 秀之
    静岡大学演習林報告 24 1 - 54 2000年 [査読有り][通常論文]
  • SAITO H, KAKUBARI Y
    Journal of Forest Research 4 1 27 - 34 Japanese Forestry Society 1999年 [査読有り][通常論文]
     
    The light response curve and the intercellular CO_2 concentration response curve of CO_2 assimilation rate were investigated together with the light conditions at the four different heights within the beech crown from 1995 to 1997 on Mt. Fuji in Japan. On the seasonal fiuctuation, the CO_2 assimilation rate at light saturated condition increased rapidly in May, and attained to the maximum between the end of June and July, thereafter, slightly decreased until the middle of August and rapidly decreased in September and October. The daily sum of photosynthetic photon flux density attenuated with deeping within the crown, and particularly, the relative value on 2nd position dropped to only 30%. The A_ decreased from 10 to 5 μmol m^<-2> s-1>, approximately, with deeping within the crown. The light saturation point, quantum yield, light compensation point and dark respiration rate also varied with deeping. These results suggest that the photosynthetic properties vary gradually from sun to shade leaves along the light attenuation within a beech crown. At light saturated condition, the stomatal conductance and mesophyll conductance were strongly correlat-ed with A_ among the four different heights (r > 0.96, respectively). The C_i/C_a ratio was around 0.8, and there were no remarkable differences among the four different heights. These results suggest that the vertical gradient of A_ depends on the variation of mesophyll conductance. The stomatal conductance may be also one of the major factor in the vertical gradient of A_. However the intercellular CO_2 concentration doesn't influence the vertical gradient of A_ within the crown.
  • Molecular cloning of a cDNA (Accession No. AB006080) encoding the small subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase from the Japanese beech (Fagus crenata Blume)
    斎藤 秀之
    Plant Physiology 115 863  1997年 [査読有り][通常論文]
  • Isolation and characterization of a cDNA (Accession No. AB006081) encoding the light-harvesting chlorophyll a/b-binding protein of photosystem II from the Japanese beech (Fagus crenata Blume)
    斎藤 秀之
    Plant Physiology 115 1729  [査読有り][通常論文]

MISC

書籍等出版物

  • Tropical peatland ecosystem
    SAITO Hideyuki (担当:共著範囲:Tropical Peatland Forestry: Toward Forest Restoration and Sustainable Use of Wood Resources in Degraded Peatland)
    Springer 2016年
  • Symptom of environmental change in Siberian permafrost region
    Hokkaido University Press 2006年
  • 森林の科学<（中村太士・小池孝良編）>
    朝倉書店 2005年

講演・口頭発表等

  • 遺伝子ネットワーク解析によるブナ衰退現象の因果推論  [通常講演]
    斎藤秀之, 小林壱德久, 和田尚之, 小倉淳, 瀬々潤
    第128回日本森林学会 2017年03月 口頭発表（一般）
  • ブナ花成のエピジェネティック制御 ―DNAメチル化の決定時期と養分の影響―  [通常講演]
    和田尚之, 斎藤秀之, 小林壱德久, 星野洋一郎
    第128回日本森林学会 2017年03月 ポスター発表
  • 只見ブナ林の大気汚染環境とブナのストレス診断  [通常講演]
    斎藤 秀之
    平成28年度「自然首都・只見」学術調査研究助成事業研究成果発表会 2017年01月 シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
  • 細胞分裂から見たブナ花成の制御時期  [通常講演]
    和田尚之, 斎藤秀之, 小林壱徳久, 星野洋一郎
    北方森林学会 2016年11月 ポスター発表
  • RNA-seqに基づくブナ衰退木の葉の発現変動遺伝子解析  [通常講演]
    小林壱德久, 斎藤秀之, 齋藤央嗣, 谷脇徹, 相原敬次, 小倉淳, 瀬々潤, 渋谷正人, 小池孝良
    2016年11月 ポスター発表
  • 発現遺伝子のオミックス解析によるブナ成木の衰退度の評価法～トランスクリプトーム VS.プロテオーム～  [通常講演]
    斎藤秀之, 高須賀太一, 堀千明, 神村章子, 小林壱徳久, 和田尚之, 齋藤央嗣, 谷脇徹, 相原敬次, 小倉淳, 瀬々潤
    北方森林学会 2016年11月 ポスター発表
  • Nuclear genome size of Abies sachalinensis in Hokkaido Island, Japan  [通常講演]
    Saito H, Wada H, Kobayashi I, Hoshino Y, Shibuya M
    Abies 2016 Ecology and silviculture of fir. 2016年09月 ポスター発表
  • Epigenetic regulation of floral initiation induced by nitrogen in a mast-flowering tree Siebold’s beech (Fagus crenata).  [通常講演]
    Hisayuki Wada, Hideyuki Saito
    International Conference on Agricultural Biodiversity and Sustainability 2016 2016年08月 ポスター発表
  • Field Data Transmission System, SESAME-II, by Universal Mobile Telecommunication Network.  [通常講演]
    Yukihisa Shigenaga, YoheiHamada, Hideyuki Saito, Mitsuru Osaki, Hidenori Takahashi, Wisnu Kenkana, Rony Teguh, Adi Jaya, Bambang Setiadi
    The 15th International Peat Congress (IPC) 2016年08月 ポスター発表
  • ゲノムを基盤にした森林樹木の生理生態学  [招待講演]
    斎藤 秀之
    第127回日本森林学会大会 2016年03月 口頭発表（招待・特別）
  • ブナ花成のエピジェネティック制御－開葉時の養分とDNAメチル化の関係－  [通常講演]
    和田尚之, 斎藤秀之, 渋谷正人, 小池孝良
    第127回日本森林学会大会 2016年03月 ポスター発表
  • ゲノム網羅的な発現遺伝子を用いたブナ林の環境影響評価－トランスクリプトーム解析とプロテオーム解析による衰退指標の探索－  [招待講演]
    斎藤秀之, 神村章子, 小林壱徳久, 高須賀太一, 堀千明, 杉村逸郎, 和田尚之, 山田宰靖, 瀬々 潤, 小倉淳, 清水健太郎, 齋藤央嗣, 谷脇徹, 相原敬次
    山地森林域の生物・環境モニタリング第10回ワークショップ 2016年03月 口頭発表（一般）
  • 酸性および酸化性ストレスがブナの葉の遺伝子発現パターンに与える影響  [通常講演]
    斎藤秀之, 神村章子, 瀬々 潤, 小倉淳
    第126回日本森林学会大会 2015年03月 口頭発表（一般）

担当経験のある科目（授業）

  • 樹木環境適応論北海道大学大学院農学院
  • 英語演習北海道大学
  • 一般教育演習 『森林と人間、生物のかか わり』北海道大学
  • 環境化学北海道大学農学部
  • 樹木生理学北海道大学農学部
  • 樹木学北海道大学農学部
  • 造林学北海道大学農学部
  • 森林繁殖遺伝学北海道大学農学部
  • 林木育種学北海道大学農学部
  • 森林更新生態学北海道大学農学部
  • 森林更新論北海道大学農学部
  • 森林動態実習北海道大学農学部
  • 造林学実習北海道大学農学部
  • 森林科学総合実習II北海道大学農学部
  • 森林科学総合実習I北海道大学農学部

所属学協会

  • 北方森林学会   ヨーロッパ地球科学連合 (European Geosciences Union)   日本森林学会   日本森林技術協会   日本林学会北海道支部   日本緑化工学会   北海道の林木育種編集委員   European Geosciences Union   

Works（作品等）

  • 学会発表（ポスター）Larix cajanderi林冠におけるシュート数動態
    2008年
  • 学会発表（ポスター）ブナ樹冠の葉で発現する遺伝子の完全長cDNAクローンの網羅的な収集とカタログ化
    2008年
  • 学会発表（ポスター）熱帯泥炭湿地樹木4種の当年生時における土壌の湛水と乾燥ストレスに対する耐性評価
    2008年
  • 学会発表（ポスター）ブナ樹冠の葉の量的RT-PCRを用いた遺伝子発現解析のためのリファレンス・ジーンの選抜
    2008年
  • 国際学術会議発表（ポスター）Ground-fire is not a significant event reducing shoot photosynthesis and stomatal conductance in the canopy of mature larch stand in eastern Siberia: A field manipulation experiment.
    2007年
  • 国際学術会議発表（ポスター）Changing precipitation regimes and photosynthetic performance of the East-Siberian taiga.
    2007年
  • 学会発表（口頭）東シベリアのカラマツ成熟林における葉，枝，幹の現存量と表面積
    2007年
  • 学会発表（口頭）ポプラ葉の細胞分裂に関連する遺伝子群の発現と植物ホルモンの関わり合い
    2007年
  • 学会発表（口頭）倒木上のエゾマツおよびトドマツ実生の生残・成長に環境条件が与える影響
    2007年
  • 学会発表（口頭）遺伝子の発現情報を利用した樹木のストレス診断技術の提案にむけて
    2007年
  • 学会発表（口頭）ブナ樹冠の葉における遺伝子発現の季節変化とストレス応答－光合成・活性酸素消去・老化誘導に関連する遺伝子群に注目して
    2007年
  • 学会発表（口頭）樹勢により落葉時期が異なるブナの葉の光合成と遺伝子発現－光合成と老化誘導に関連する遺伝子に着目して
    2007年
  • 黒松内ブナセンター賞講演会（口頭）遺伝子の発現でブナの声は聞けないか？
    2007年
  • 学会発表（ポスター）東シベリアのカラマツ老齢個体における短枝の長枝化現象
    2007年
  • 学会発表（口頭）ミズナラのカンバ類へのアレロパシー作用の検討
    2006年
  • 学会発表（口頭）行列を用いた北海道の落葉広葉樹林の動態解析
    2006年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Effect of soil moisture on growth of Shorea balangeran seedlings on peat soil.
    2006年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Eco-physiology of Shorea balangeran seedlings for rehabilitation on burnt peat soil land in Central Kalimantan. A mini-review of UNPAR nursery and Kalanpangan projects.
    2006年
  • 学会発表（口頭）東シベリアカラマツ成熟林における土壌水分が林冠部の光合成能力と葉面積指数に与える影響
    2006年
  • 学会発表（口頭）ポプラの開葉期における個葉の細胞分裂と細胞分裂に関連する遺伝子群の発現特性
    2006年
  • 学会発表（ポスター）ヤマグワの性表現とサイズ・環境依存性
    2006年
  • 学会発表（ポスター）推移行列を用いた50 年間の落葉広葉樹林の動態解析
    2006年
  • 学会発表（口頭）東シベリアカラマツ成熟林のエイジ-空間構造の解析
    2006年
  • 学会発表（ポスター）エゾマツ・トドマツ稚樹群の動態に環境条件が与える影響
    2006年
  • 学会発表（ポスター）北海道の亜高山性針葉樹林におけるエゾマツの花粉動態および繁殖構造
    2006年
  • 国際シンポジューム発表（口頭）Comparison of structure among five mature larch forests in eastern Siberia.
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Changing precipitation regimes and leaf area in a canopy of mature larch forest in eastern Siberia.
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Analysis of spatial-size-age structure and fire history of matured larch forest in eastern Siberia.
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Changing precipitation regimes and photosynthetic performance of the East-Siberian taiga.
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Ecosystem carbon loss by clear-cutting in a mature larch forest in eastern Siberia.
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（口頭）Variety in forest structure of matured larch forest in eastern Siberia.
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Shoot morphology and photosynthetic properties in response to irrigation in a mature larch stand in eastern Siberia.
    2005年
  • 学会発表（口頭）ヤマグワの性表現とサイズ・環境依存性
    2005年
  • 学会発表（口頭）85年生トドマツ・エゾマツ人工林における間伐履歴と広葉樹の動態
    2005年
  • 学会発表（口頭）地表火が東シベリアカラマツ成熟林の光合成速度と葉の形態に与える影響の評価
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Shoot amount and branching properties in response to irrigation in mature larch forest in eastern Siberia
    2005年
  • 学会発表（口頭）様々な光環境で生育するエゾマツとトドマツの個葉の光合成特性
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Safe site of larch seedlings in the lightly burnt forest in eastern Siberia.
    2005年
  • 学会発表（ポスター）北海道の主要な広葉樹の花粉制限と自家不和合性その1 -開花フェノロジーと結果結実
    2005年
  • 学会発表（ポスター）イタヤカエデの開花と結実
    2005年
  • 学会発表（ポスター）倒木上におけるエゾマツとトドマツの個体群構造と周囲環境の関係
    2005年
  • 学会発表（ポスター）東シベリアのカラマツ成熟林における樹冠の光合成速度を制限する環境要因の評価 -日中低下における葉温・葉面飽差・土壌水分の影響-
    2005年
  • 学会発表（ポスター）東シベリアのカラマツ成熟林における樹冠の光合成速度を制限する環境要因の評価 -降水の影響について
    2005年
  • 学会発表（ポスター）地表火が東シベリアカラマツ成熟林樹冠の光合成速度に与える影響の評価 -火入れ処理直後の変化
    2005年
  • 学会発表（ポスター）立地条件がサイシウモミの更新に与える影響
    2005年
  • 学会発表（ポスター）風害後50年間の落葉広葉樹林の林分回復過程
    2005年
  • 学会発表（ポスター）ブナの葉のサイズ決定機構に関する研究 -細胞分裂か？細胞肥大か？産地の異なるブナの葉の解剖学的解析から
    2005年
  • 学会発表（ポスター）北海道の主要な広葉樹の花粉制限と自家不和合性その2 -花粉制限と自家不和合性
    2005年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）The effect of moss height on regeneration of Picea jezoensis on fallen logs
    2004年
  • 学会発表（口頭）イタヤカエデの開花と結実
    2004年
  • 学会発表（口頭）カラマツ人工林内における広葉樹の更新過程
    2004年
  • 学会発表（口頭）異なる水ポテンシャル条件下のサイシウモミとトドマツ種子の発芽特性
    2004年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Response of transpiration from Larix gmelinii stands to Irrigation in Eastern Siberia.
    2004年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Estimation of the productive structure of Larix cajanderi forest in Spasskaya Pad.
    2004年
  • 国際シンポジューム発表（ポスター）Immediate changes in NEP following clear-cutting in a mature larch stand in eastern Siberia.
    2004年
  • 学会発表（ポスター）老齢ダフリアカラマツの樹形づくり
    2004年
  • 学会発表（ポスター）低温湿層処理期間の違いによるサイシウモミとトドマツ種子の発芽反応
    2004年
  • 学会発表（ポスター）異なるコケの高さの倒木における土壌水分およびエゾマツ実生の葉の水ポテンシャルの関係
    2004年
  • 学会発表（ポスター）海抜高度の異なるブナ林の葉の形態に関する解剖学的研究.
    2004年

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2019年06月 -2022年03月 
    代表者 : 齋藤 秀之
     
    ブナの葉は、開芽期の短期のオゾン曝露により、夏期以降に光合成能力の低下を遅発的に誘発することを明らかにした。この光合成能力の遅発影響には葉緑体ゲノムの16S rRNA遺伝子のDNAメチル化をともない、エピゲノム機序の関与が示唆された。また開芽期におけるブナの葉の糖とリンの不足は花成遺伝子（FT）のDNAメチル化に影響を与えることが示され、余剰光合成生産から供給される開芽期の葉の養分状態が夏期の花芽分化の可否を決めるエピゲノム機序の関与が示唆された。
  • ゲノム動態解析に基づくブナ林の衰退兆候の評価法
    日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究（B)
    研究期間 : 2017年04月 -2021年03月 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2016年04月 -2019年03月 
    代表者 : 石原 誠, 齋藤 秀之, 市原 優, 奥田 岬, 西井 俊太郎, 中村 友美
     
    抵抗性の誘導条件について、サクラに紫外光を付加的に照射することによって強い抵抗性が発揮されることが分かった。生理的メカニズムについて、強光下増生組織と細胞壊死範囲が縮小し、組織内細菌数も減少したことから、過敏感細胞死が起こって感染の拡大が封じ込められていると推定された。阻害剤処理によって光合成が抵抗性の発揮に必要であり、新規のタンパク合成は増生組織の形成に必要であることが分かった。光照射と菌接種に関連してサリチル酸生合成遺伝子や、感染特異的タンパク質遺伝子群の転写は促進されず、サリチル酸伝達は関与していなかった。ジャスモン酸処理による抵抗性の発現が確認され、ジャスモン酸伝達の寄与が考えられた。
  • 只見ブナ林の大気汚染環境とブナのストレス評価
    只見町：「自然首都・只見」学術調査研究助成金
    研究期間 : 2016年04月 -2017年03月 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • ブナの外的環境による花成誘導のしくみを紐解く
    日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2014年04月 -2017年03月 
    代表者 : 大宮泰徳
  • 非モデル生物の応用ゲノミクス研究の教育基盤の形成ならびに人材育成
    北海道大学：平成27年度包括連携等事業助成金
    研究期間 : 2015年04月 -2016年03月 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • ゲノム網羅的な発現遺伝子を指標にしたブナ林の環境影響評価
    日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究（B)
    研究期間 : 2014年04月 -2016年03月 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • 丹沢のブナ林衰退域おけるブナの発現遺伝子による環境ストレス診断に関する研究
    神奈川県：
    研究期間 : 2012年04月 -2015年03月 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • 樹木の機能ゲノム学分野の創出に向けたブナ目のリファレンス・ゲノム構築法
    科学研究費助成事業：挑戦的萌芽研究
    研究期間 : 2014年 -2015年 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • インドネシア泥炭湿地林の保全と炭素管理に関する国際科学協力プログラム
    科学技術振興機構（JST）／国際協力機構(JICA)：地球規模課題国際協力事業（ＳＡＴＲＥＰＳ）
    研究期間 : 2008年 -2013年 
    代表者 : 大崎 満
  • Development of reforestation technique on degraded tropical peat swamp land
    International Collaboration
    研究期間 : 2000年 -2013年
  • 地域住民の知恵を取り込む生物多様性の保全・修復研究プロジェクトのあり方―インドネシア泥炭湿地林の事例―
    科学技術振興機構（JST）／国際協力機構(JICA)：地球規模課題対応国際科学協力事業（SATREPS) 特定型課題形成調査【若手FS】
    研究期間 : 2011年04月 -2012年03月 
    代表者 : 塩寺さとみ
  • ボルネオの環境問題を見て考えるスタディーツアー
    科学技術振興機構（JST）／国際協力機構(JICA)：地球規模課題対応国際科学協力事業（SATREPS)
    研究期間 : 2011年04月 -2012年03月 
    代表者 : 山本浩一
  • 文部科学省：科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    研究期間 : 2012年 -2012年 
    代表者 : 齋藤 秀之
     
    非モデル植物であるブナ目樹木の機能ゲノミクス研究の基盤整備のため、DNAマイクロアレイ法の汎用性の検討と、ブナ（Fagus crenata）のドラフトゲノム構築を行った。ブナのDNAマイクロアレイ法は、ブナの地理的な遺伝変異に関わらず汎用性を持ってゲノム網羅的発現遺伝子解析を行える手法であることが確認された。構築したブナのドラフトゲノムは442Mb（カバー率が約80%）で、推定された遺伝子の数は48,618個であった。このブナのドラフトゲノムはブナ目で最初のドラフトゲノム情報であり、今後のブナ目樹木の機能ゲノミクス研究に役立つ基盤情報であると考えられた。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 原田 光, 小池 孝良, 斎藤 秀之, 門松 昌彦
     
    ミズナラは日本列島に広く分布するが、北東日本と南西日本では氷河期以降の分布の拡大様式に大きな違いが見られる。分布の拡大と定着は異なる地域環境への適応によってもたらされたはずである。本研究では日本の南北の各地から種子を採集し、一カ所に植栽した材料についてフェノロジーに違いが生じるかどうかを観察し、さらにこれに違い与えたと考えられる遺伝子を適応的な遺伝子の候補として同定し、集団遺伝学的手法によって自然選択の検出を試みた。
  • 文部科学省：科学研究費補助金(若手研究(B))
    研究期間 : 2010年 -2011年 
    代表者 : 齋藤 秀之
     
    遺伝子発現情報を利用した樹木のストレス診断技術を確立するためには、林木のゲノム網羅的な発現遺伝子のストレス応答特性を明らかにする必要がある。本研究では、日本の森林で衰退問題を抱えるブナを対象に、遺伝子の網羅的発現解析に必要なDNAマイクロアレイ解析手法の確立を行い、衰退原因として危惧される環境ストレス要因として高温、乾燥、酸化ストレスに注目して、ブナ葉で各環境ストレスに特異的な発現パターンを示す遺伝子の一次スクリーニングをDNAマイクロアレイ法により行った。DNAマイクロアレイは次世代シーケンサーによってブナ葉の完全長cDNAライブラリーの塩基配列を解読して、ブナ42,616 ESTs(機能推定済みが12,446遺伝子)を取得した。この塩基配列に基づき、60塩基のプローブを設計して、アジレント社製のシステムを用いたDNAマイクロアレイ解析をブナ葉で可能にした。7月中旬に陽樹冠から採取し、現地で乾燥、高温(34℃)、H_2O_2(200mM)のストレスを2時間および10時間施した供試葉から全RNAを抽出して、DNAマイクロアレイ法によって各ストレスに対して特異的に発現量が変動した遺伝子を調べた。各ストレスに対する応答として特徴的な機能をもつ遺伝子群ファミリーが明らかとなり、各環境ストレスに特異的な発現誘導を示す遺伝子を明らかにした。その中には、植物生理学の知見と一致する傾向を示...
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2008年 -2010年 
    代表者 : 大宮 泰徳, 赤田 辰治, 上村 松生, 斎藤 秀之
     
    ブナの花成誘導に中心的な役割を担うと考えられるCO,FT遺伝子を単離し、全長の配列を同定した。CO遺伝子の季節変動をリアルタイムPCRを用いて調べたところ、着花した年の前年の5月の開葉直後の花芽形成期に、着花した年には見られなかった非常に高い発現のピークが検出され、花芽形成に深く関与していることが示唆された。また、シロイヌナズナにブナのCO遺伝子を過剰発現させた形質転換体を作出したところ、早咲きの表現型を示し、ブナのCO遺伝子の花成促進機能が証明された。
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(A))
    研究期間 : 2007年 -2010年 
    代表者 : 井上 京, 大崎 満, 橋床 泰之, 俵谷 圭太郎, 原口 昭, 波多野 隆介, 平野 高司, 谷 宏, 斎藤 秀之, 玉井 裕, 大崎 満, 秦 寛, 橋床 泰之, 浦木 康光, 俵谷 圭太郎, 原口 昭, 安部 竜一郎
     
    巨大なカーボン・シンクであり,かつ生物多様性に富みつつも脆弱な生態系である熱帯泥炭地を対象に、カーボンフロー・コントロールに立脚した土地利用・管理の最適化方策を確立することを目的に,泥炭火災の抑止と荒廃した土地の再生をすすめ、熱帯泥炭地における持続的生物生産活動を確立しつつ環境負荷を軽減するための種々の方策について検討した。
  • 気候変動下における東アジアのミズナラの雑種形成と遺伝的多様性および林分動態
    日本学術振興会：二国間交流事業
    研究期間 : 2007年04月 -2009年03月 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • 文部科学省：科学研究費補助金(若手研究(B))
    研究期間 : 2008年 -2009年 
    代表者 : 斎藤 秀之
     
    ブナの葉で発現する完全長cDNAライブラリーを作成して5,376クローンの5'端塩基配列の解読結果から機能を推定し、3,629クローンの重複しない遺伝子を単離した。リファレンス遺伝子の探索を行ったところ、ef1αとEIF1A遺伝子は様々なストレスに対して安定的に発現しており、リファレンス遺伝子として相応しいことがわかった。環境ストレス特異的な発現パターンを示し遺伝子を明らかにした。これらのことから、遺伝子発現解析は野外に生育するブナの有望なストレス診断技術になる可能性が示された。
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(A))
    研究期間 : 2006年 -2008年 
    代表者 : 長谷川 周一, 波多 野隆介, 斎藤 秀之
     
    東シベリアカラマツ成熟林に対する地表火の影響は年降水量により異なり、平年並みでは地表面からの蒸発速度と土壌の貯水量が地表火の影響を受けず、林床植生の焼失で余剰になった土壌水分がカラマツ成熟木に利用されて林冠の炭素固定能力が向上した。しかし、多雨年が続くと地表火跡地の土壌含水率は飽和へ近づき、林冠木の衰退・枯損を誘発して炭素固定機能は低下した。森林衰退の跡地は湿地化が進み、生態系の遷移が沼地化へと不可逆的に移行して温暖化効果の多大なCH4放出源を作り出すことが懸念された
  • 地球温暖化で隔離縮小する韓国の南限エゾマツ集団の遺伝的多様性と更新動態
    日本学術振興会：二国間交流事業
    研究期間 : 2005年04月 -2007年03月 
    代表者 : 斎藤 秀之
  • シベリアタイガ永久凍土地帯における環境変動の兆候の広域評価
    先端研究拠点事業
    研究期間 : 2006年 -2007年 
    代表者 : 波多野隆介
  • 陸域生態系モデル作成のためのパラメタリゼーションに関する研究
    文部科学省：ﾘｻｰﾁﾘﾎﾞﾘｭｰｼｮﾝRR2002
    研究期間 : 2002年 -2007年 
    代表者 : 安岡善文
  • 文部科学省：科学研究費補助金(若手研究(B))
    研究期間 : 2005年 -2006年 
    代表者 : 齋藤 秀之
     
    DNAマイクロアレイ技術の基盤整備として、ブナ林冠に着生する葉で発現するmRNAを対象にノーマライズ化した完全長cDNAライブラリーを作成し、約4000クローンを単離して塩基配列を解読し、遺伝子の相同性検索により機能を推定した。この中には、細胞分裂を司る遺伝子であるサイクリンD2様遺伝子も含まれており、ブナの葉サイズの環境応答解析をDNAマイクロアレイ技術で行うための基盤整備の見通しがついた。野外に生育するポプラを対象に、個葉のサイズ決定に関わる遺伝子の発現と植物ホルモンの関わり合いについて調べた。個葉サイズは冬芽中の胚葉から成熟葉までの個葉サイズの成長には、細胞分裂が重要なはたらきをすることがわかった。細胞分裂が盛んな時期は開葉開始から約1週間の期間に限られ、サイクリン遺伝子群(cycA, cycB, cycD)は細胞分裂が盛んな時期に発現量が多かったため、これら3つの遺伝子の発現が細胞分裂の誘因であることを示唆した。活性型サイトカイニン(CK)の総蛙は細胞分裂を開始する前の胚葉で最も多く、細胞分裂が盛んな時期から成熟期へと減少した。BAP浸透処理実験では、サイクリン遺伝子群のmRNA量を増加させた。このことは、開芽期に蓄積していたCKがサイクリン遺伝子の発現の誘因となることを示唆する。したがって、CKは細胞分裂の必要条件ではあるが誘因ではなかったと考えられた。アブシジン酸...
  • 東南アジア湿地生態系の環境保全と土地利用
    日本学術振興会：拠点大学事業
    研究期間 : 2000年 -2006年 
    代表者 : 高橋英紀
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(A))
    研究期間 : 2003年 -2005年 
    代表者 : 高橋 邦秀, 斉藤 秀之, 渋谷 正人, 長谷川 周一
     
    本研究はシベリア永久凍土地帯で頻発する森林火災,その大部分を占める地表火の影響を火災後の炭素固定能力の変化及び植生回復状態で評価しようとするものである。ロシア連邦サハ共和国ヤクーツク市郊外のカラマツ成熟林において火入れ処理実験を行い,火災後の樹冠部における光合成機能の変化を測定するとともに,2002年に強度の地表火により壊滅したカラマツ林の植生回復状態を3年間にわたり調査した。これらの操作実験と調査の結果から以下のことが分かった。1.実験林床の焼失有機物量は48%となり,地表火の強度は軽〜中程度と見なされる。2.火入れ処理時の最高地表温度は485℃にまで上昇し、地表下5cmにおいて最高地温は116℃,50℃を超えた時間帯は3時間ほどであった。地表下10cm,15cmでは最高地温は50℃,数時間で火入れ前の地温に戻った。3.深さ50cm前後の土壌層の物理性には大きな変化は生じていないが,対照区,火災区とも体積含水率や土壌水圧の変化から水分動態は乾燥傾向にあることを示している。火災区は僅かではあるが表層の含水率の低下が対照区より小さく,林床植生焼失による影響が出ている可能性がある。冬季までの地温観察から,火災区では土壌凍結が対照区より約1ヶ月遅く,土壌水分量が多くなっていたと推察できる。4.カラマツの光合成は1回目の火入れ処理による影響が大きく現れた。これは林床植生のコケモモの焼...
  • 文部科学省：科学研究費補助金(若手研究(B))
    研究期間 : 2003年 -2004年 
    代表者 : 斎藤 秀之
     
    個葉サイズ決定のメルクマールとなる遺伝子発現情報の収集の一環として、第1に、個葉サイズ決定の過程を細胞分裂と細胞肥大の2つの生理過程に大別して、いずれがサイズ決定の主要因であるかを明らかにした。第2に、細胞分裂の律速要因として知られるサイクリンD遺伝子に着目して、個葉サイズ決定における細胞分裂頻度の指標性遺伝子としての有効性を検討した。(1)地理的に個葉面積が異なることで知られるブナを対象に、細胞分裂と細胞肥大の決定機構に対する依存度を調べた。黒松内の個葉面積は立山の1.35倍大きく、黒松内の柵状細胞の断面積は立山の1.37倍大きかった。よって、黒松内と立山の個葉面積の違いにおける細胞サイズ依存度は平均で105%であった。立山の個葉面積は筑波の2.70倍大きく、立山の柵状細胞の断面積は筑波と比べて有意差が認められなかった。よって、立山と筑波の個葉面積の違いにおける細胞サイズ依存度は平均で-1%であった。以上の結果から、黒松内、立山、筑波の3個体に見られた個葉面積の違いは、黒松内と立山において細胞肥大が個葉サイズの決定要因としてはたらいているが、立山と筑波においては細胞分裂回数が個葉サイズの違いの決定要因としてはたらいていることが示唆された。以上の通り、サイズ決定機構の主要因が細胞分裂と細胞肥大の2つの場合があることを明らかにした。(2)同様に、海抜高度の異なるブナ林冠で個葉サ...
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2001年 -2003年 
    代表者 : 角張 嘉孝, 斉藤 秀之, 千葉 幸弘, 向井 譲
     
    樹冠層レベルの生理機能の評価:巨大な樹冠の光合成量、蒸散量のモデリングにおいて、重要な生理特性の空間分布を精度良く推定するため、野外において実験を行った。樹高22mを超える70年生ブナ樹冠を対象に、垂直、放射方向、方位に対して4分割し、生理特性と形態特性、光環境の変異を調べ、それらの関連性を生態生理学的な立場から解析した。光合成特性は樹冠の位置に関わらず相対的な光環境と高い相関があった。比葉重量と窒素利用効率は南北で大きく異なった。この実験と平行して、ブナ樹冠最上層の葉が強光時に日中低下を起こす原因を生化学的に考察した。葉面飽差の増大による気孔閉鎖が主な原因であることがわかった。この気孔閉鎖は細胞間隙内CO_2濃度の低下を引き起こし、光阻害の危険性を増大させるが、光呼吸の増加とキサントフィルサイクルによる熱放散によって光阻害を回避していると考えられる。林床レベルによる生理機能の評価:暗所に生育しているブナ苗木を順次明所に移して、ブナ苗木の光合成の光順応をしらべた。暗い環境で展開した葉は、明るい環境へと変化することで起こる光阻害とその回復過程が確認された。光阻害の程度は明るい光環境の勾配によって異なり、中程度の光環境ではP_が増加したのに対し、強すぎる光環境ではP_が低下した。P_が低下することなく光合成適応が起こるには適切な光環境があること...
  • 文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2000年 -2003年 
    代表者 : 門松 昌彦, 田代 直明, 岡野 哲郎, 斎藤 秀之, 船越 三朗, 松田 彊, 小林 元, 田代 直明
     
    北海道大学研究林(雨龍)・東京大学演習林(山部)・九州大学演習林(足寄)に設定されている産地試験地における調査から,設定後20年目の生存率・直径成長・樹高成長に産地間変異が認められ,定山渓産はいずれの試験地でも生存率以外の成績が悪かった。雨龍においては雨龍産,ついで山部産のミズナラが,山部においては山部産,ついで雨龍産のミズナラの成長が速く、両産地のミズナラは優良である傾向が認められた。しかし,足寄においては足寄産、雨竜産、山部産の成長が同等であった。林木育種センター北海道育種場内の材料を用い,葉形質・堅果形質・開葉時期・葉緑体DNAを調べたところ,北海道西部と東部のミズナラは遺伝的に分化していることが推察された。光合成に関しては,比葉重に産地間変異がなかったにもかかわらず,光飽和光合成速度に一部の産地間で違いが認められた。ただし,葉緑体DNAで認められた北海道西部と東部間の変異とは関連していなかった。中国産モンゴリナラについても葉緑体DNA変異を調べた。北海道のミズナラで出現頻度の高かったハプロタイプは中国には存在しなかった。人工交配の結果から,コナラ属は種間交雑を行っている可能性が極めて高いことが確認され,種間雑種の特性も明らかになった。ミズナラとカシワの交雑家系では,樹高成長が母種を上回る雑種強勢がみられた。光飽和光合成速度は雑種強勢と関連していないことが示唆された。中...
  • 温暖化効果ガスに関わる永久凍土攪乱の抑制技術
    JST：戦略的創造研究推進事業
    研究期間 : 1999年 -2003年 
    代表者 : 福田正己
  • 樹木の伐採が森林の物質循環と温暖化ガス動態にあたえる影響
    アサヒビール財団：アサヒビール財団研究助成金
    研究期間 : 2001年 -2002年 
    代表者 : 澁谷正人
  • 黒松内ブナ林の葉はどうして大きいのか
    黒松内町：ブナセンター賞
    研究期間 : 2000年 -2001年 
    代表者 : 斎藤秀之
  • 文部科学省：科学研究費補助金(奨励研究(A))
    研究期間 : 2000年 -2001年 
    代表者 : 斎藤 秀之
     
    (1)黒松内ブナ二次林の樹冠における光合成特性の季節変化2000年に引き続き、ブナ樹冠の葉の光合成特性の季節変化を調べた。2001年の5月と6月は雨量が例年と比べて少なく、土壌のpFが2.5を超えて乾燥する日が続いた。2001年6月の光合成能力は2000年6月に比べて低くかった。また葉のカーリングが見られたために、光合成能力が低い原因は土壌水分ストレスによるものと考えられた。その後、7月からは2000年と同様の光合成能力の季節変化を示した。(2)光合成速度の光反応時間光合成特性の決定における遺伝子発現調節の環境シグナルの一つとして、光合成に過剰な光エネルギーが予想される。野外では光強度が大きく変化するため、その変化に追従して光合成速度も変化する。しかし、弱光から強光へ変化したときには、気孔開閉のタイムラグにより、吸収して利用できない過剰な光エネルギー由来の電子が生まれる。そこでブナ陽樹冠と陰樹冠および林床に生育する広葉樹11種の光合成速度の光反応時間を調べた。ブナ陰樹冠と林床の広葉樹は反応時間が10分ほどであり、ブナ陽樹冠では20分ほどであった。陽葉と陰葉では光合成に利用できない過剰な光エネルギーを受ける時間が異なるため、この間の過剰電子の行方と、遺伝子発現との関連性を調べる必要があることがわかった。(3)アブラムシの吸汁が葉の光合成能力とRuBisCO含有量に与える影響ブナ...

社会貢献活動

  • 文部科学省スーパーサイエンスハイスクール（SSH）講演会
    期間 : 2016年12月
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 札幌西高等学校
  • ボルネオの環境問題を見て考えるスタディーツアー
    期間 : 2012年03月03日 - 2012年03月09日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 科学技術振興機構 地球規模課題対応国際科学技術協力プログラムSATREPS
  • Photosynthesis, (I) research and scale, (II) The importance of photosynthetic research in ecosystem ecology, (III) Principle of photosynthesis measurement, especially gas-exchange chamber method.
    期間 : 2010年03月29日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : Invited lecture in Department of Forestry, Palangka Raya University
  • Photosynthetic research toward understanding ecosystem behavior. Why and how do we measure leaf photosynthesis?
    期間 : 2009年08月01日 - 2009年08月08日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : GCOE Field Science Short Course at Yakutsk, Russia, Taiga forest ecosystem on permafrost -- Role of permafrost zone in a global change
  • シベリア森林大火災
    期間 : 2003年09月11日
    役割 : 情報提供
    主催者・発行元 : NHK
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 現代の映像
  • 「日本一大きいブナ葉」のなぞに迫る
    期間 : 2001年05月25日
    役割 : 助言・指導
    主催者・発行元 : 北海道新聞
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 北海道新聞 朝刊

メディア報道

  • 加速する地球温暖化「シベリアの永久凍土に異変が・・・
    報道 : 2009年11月30日
    発行元・放送局 : テレビ朝日
    番組・新聞雑誌 : 報道ステーション
    　テレビ・ラジオ番組
  • シリーズ地球温暖化 森林破壊を食い止めろ
    報道 : 2007年12月10日
    発行元・放送局 : NHK
    番組・新聞雑誌 : クローズアップ現代
    　テレビ・ラジオ番組
  • シベリアタイガの森林火災
    報道 : 2002年12月02日
    発行元・放送局 : NHK
    番組・新聞雑誌 : NHK教育テレビETV2002
    　テレビ・ラジオ番組

学術貢献活動

  • 北海道発・食と農の未来にむけた意見交換会
    期間 : 2015年08月21日
    主催者・責任者 : 農学研究院連携促進事業
  • 現場主義にもとづく持続可能な農村づくり～農学研究院と道内自治体の連携活動の実績から～
    期間 : 2013年11月01日
    役割 : パネル司会・セッションチェア等
    主催者・責任者 : 第一回農学研究院地域連携企画
  • 崩壊する地球生態系を救えるか？生態炭素と生物多様性の鍵－熱帯泥炭・森林－
    期間 : 2010年10月30日
    主催者・責任者 : 北海道大学差す手なビリティー・ウィーク2010 市民講座

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