玉井 裕 (タマイ ユタカ)

農学研究院 基盤研究部門 森林科学分野教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 農学博士
■ URL
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J-Global ID■ 研究キーワード・分野
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
  • ライフサイエンス, 木質科学
  • ライフサイエンス, 森林科学
  • ライフサイエンス, 応用生物化学
■ 担当教育組織

研究活動情報

■ 受賞
  • 1996年, 大蔵省印刷局朝陽会賞
    日本国
  • 1996年, 日本紙パルプ技術協会賞
    日本国
■ 論文
  • Role of O-acetyl galactoglucomannan in softwood lignification
    Shoichi Sato; Rikuto Watanabe; Kengo Shigetomi; Yutaka Tamai; Yuji Tsutsumi; Yasumitsu Uraki
    Carbohydrate Polymers, 369, 124303, 124303, Elsevier BV, 2025年12月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Wood properties of Japanese lilac (Syringa reticulata) that promoted selective use in prehistoric Hokkaido
    Ryo Tsuchiya; Yutaka Tamai; Takanobu Sasaki; Yuzou Sano
    Journal of Wood Science, 71, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2025年05月26日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    It is known that in prehistoric Hokkaido, the wood of the Japanese lilac (Syringa reticulata) was used as structural material; for example, in pillars and rafters of dwellings. This suggests that Japanese lilac wood has useful properties, such as high strength and strong decay resistance. However, few studies have been conducted on the wood strength and decay resistance of this species. The present study was undertaken to evaluate the strength and decay resistance of Japanese lilac wood and reveal the factors responsible for its general use in prehistoric periods. The results of mechanical tests show that the strength of the wood, as quantified through several different indices, is above moderate. In particular, static modulus of elasticity and modulus of rupture of Japanese lilac wood were higher than those of other species commonly found in Hokkaido. Regarding decay resistance, the mass-loss rate was only 1.6% after incubation with Trametes versicolor for 60 days. We conclude that Japanese lilac is a suitable material for structural materials in which high bending strength is desired. In addition, its extremely high decay resistance makes it conducive to long-term use outdoors. Overall, the results of this study indicate that the extremely high decay resistance and excellent bending strength of Japanese lilac were the main reasons for its use in prehistoric periods.
  • Constitutive chemical defense mechanism of inner bark of Sorbus commixta against Trametes versicolor
    Masato Koyama; Kengo Shigetomi; Yutaka Tamai; Keita Arakawa; Yuzou Sano
    Tree Physiology, 45, 2, Oxford University Press (OUP), 2025年01月13日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Tree bark is a crucial tissue that defends tree stems from invasions by microorganisms. However, our understanding of the constitutive chemical defense mechanisms of the tree barks remains limited. Our group recently discovered that the inner bark of Sorbus commixta Hedl. exhibited potent inhibitory effects on the growth of the white-rot fungus, Trametes versicolor (Linnaeus) Lloyd. It was hypothesized that this growth suppression was due to hydrogen cyanide (HCN) originating from cyanogenic glycosides such as amygdalin and prunasin, which are secondary metabolites in the inner bark of S. commixta. To test this hypothesis, we first quantified the amygdalin content in the inner bark of S. commixta and evaluated the antifungal activity (AFA) of HCN against T. versicolor by placing paper discs on potato dextrose agar with T. versicolor. Subsequently, we identified HCN in the inner bark of S. commixta using a picric acid paper. In the AFA tests, the amygdalin + β-glucosidase solution, the potassium cyanide (KCN) + benzaldehyde solution and the KCN solution exhibited elevated AFA against T. versicolor. Conversely, the amygdalin solution, the β-glucosidase solution and the benzaldehyde solution did not exhibit significant AFA. These findings demonstrate that HCN acts as an antifungal agent against T. versicolor. Furthermore, HCN was detected in the freeze-dried inner bark pieces and the trunks of living S. commixta. This suggests that the disruption of the cells in the inner bark of S. commixta caused the cyanogenic glycosides and β-glucosidase to interact, which resulted in the hydrolysis of cyanogenic glycosides and generation of HCN. From the perspective of constitutive chemical defense mechanisms, HCN plays a crucial role in the high AFA of the inner bark of S. commixta against T. versicolor, creating an unfavorable environment for the growth of white-rot fungus after injury breaches the periderm.
  • Crude Oil Biodegradation Performance in Natural Seawater of a Trichoderma species from Decaying Mangrove Wood in East Kalimantan
    Sitompul Afrida; Prapti Ira Kumalasari; Jan Friadi Sinaga; Amiruddin; Dede Heri Yuli Yanto; Sakae Horisawa; Yutaka Tamai
    International Journal of Plant & Soil Science, 36, 5, 450, 462, Sciencedomain International, 2024年03月29日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Large-scale petroleum production poses environmental and human health risks, particularly due to petroleum contamination in marine environments. The aim of this study was to isolate and screen fungi inhabiting decaying mangrove wood in East Kalimantan with their ability to degrade crude oil in seawater. In the initial step, fungi were isolated using standard methods and screened for crude oil degradation and biomass production. Selected fungi were based on their significant biomass production. Subsequently, the selected fungus was cultured in three types of media based on natural seawater and crude oil at initial concentrations ranging from 1% to 5% (v/v). The biodegradation of crude oil was assessed spectrophotometrically at 420 nm. Out of the 17 decaying wood fungi, MG-07 exhibited significantly higher biomass production compared to the control medium (without crude oil). Gas chromatography-mass spectrometry analysis indicated that MG-07 degraded 20%–80% of the normal aliphatic compounds in the tested crude oils within 2 weeks. Furthermore, the growth and degradation efficiency of MG-07 was significantly enhanced when cultured in a natural seawater medium containing crude oil, supplemented with glucose (20 g/L) and Tween 80 (1% v/v). The highest observed biomass gains were 867%, with a biodegradation efficiency of 31.6% at a crude oil concentration of 1%. MG-07 was identified as Trichoderma sp. based on the internal transcribed spacer region. The results obtained from this study demonstrate that MG-07 has significant potential for degrading crude oil in saline environments. These findings provide valuable insights for the application of fungi in marine oil spill remediation.
  • Isolation, structural elucidation, and biological activity of a novel isocoumarin from the dark septate endophytic fungus Phialocephala fortinii
    Kei Bando; Ryoga Kushibe; Naoki Kitaoka; Yutaka Tamai; Kazuhiko Narisawa; Hideyuki Matsuura
    Zeitschrift für Naturforschung C, 79, 3-4, 89, 92, Walter de Gruyter GmbH, 2024年03月01日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    A novel isocoumarin was isolated from the mycelia of the dark septate endophytic fungus Phialocephala fortinii. The chemical structure was determined to be 8-hydroxy-6-methoxy-3,7-dimethyl-1H-2-benzopyran-1-one based on mass spectrometry, 1H-nuclear magnetic resonance (NMR), and 13C-NMR spectroscopic analyses, including 2D-NMR experiments. The isolated compound inhibited root growth of Arabidopsis thaliana, suggesting its potential as a plant growth regulator.
  • カラマツ稚苗の成長に及ぼす骨炭と外生菌根菌の影響―樹木葬の墓標木としての期待―
    小池, 孝良; 増井, 昇; 玉井, 裕; 佐々木, 圭子; 藤戸, 永志; 伊藤, 悠也; 渡部, 敏裕; 上田, 裕文
    北方森林保全技術, 42, 38, 43, 北海道大学北方生物圏フィールド科学センター森林圏ステーション, 2024年
    日本語, 研究論文(大学,研究機関等紀要)
  • Evaluation of antifungal activities of woody plant barks using an incubation system with Trametes versicolor
    Masato Koyama; Yutaka Tamai; Kengo Shigetomi; Yuzou Sano
    Trees, 38, 1, 37, 47, Springer Science and Business Media LLC, 2023年11月06日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Aquatic hyphomycete assemblages of Abies sachalinensis leaf litter immersed in a stream in Hokkaido, Japan
    Kohhei Yamamoto; Toshizumi Miyamoto; Akiko Nagasaka; Yu Nagasaka; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    Journal of Forest Research, 29, 2, 137, 143, Informa UK Limited, 2023年10月12日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Geomyces Species (LC374638), a Fungal Endophyte, Promotes the Growth of Honeysuckle (Lonicera caerulea) through Symbiosis
    Takuya Katsuramoto; Yutaka Tamai; Toshizumi Miyamoto; Takashi Yajima
    International Journal of Plant & Soil Science, 35, 13, 23, 32, Sciencedomain International, 2023年05月15日
    研究論文(学術雑誌), Honeysuckle (Lonicera caerulea), also known as "haskap" in Japan, is a shrub that produces edible berries and inhabits mountainous and wetland areas with harsh environments. In this study, we surveyed the relationship between honeysuckle and the root endophytic fungi. Root samples were collected from the wet land region in Hokkaido, Japan, and subjected to microscopic observation and fungal strain isolation. Totally 47 endophytic fungal strains were isolated from the roots. Inoculation tests showed that a strain of Geomyces sp. promotes the growth of the seedlings and colonizes the epidermal and cortical cells of roots. It suggested that the strain acts as a mycorrhiza-like fungus for the arbuscular mycorrhizal plant. We speculate that honeysuckle establishes a symbiotic relationship with endophytic fungi to overcome acidic and nutrient-deficient environments. This is the first report demonstrating that endophytic ascomycetes promote the growth of host plants belonging to the Caprifoliaceae family.
  • Ectomycorrhizal Fungal Communities Associated with Dominant Tree Species in a Subarctic Limestone Area
    Hirotaka Mori; Keisuke Obase; Takashi Yajima; Toshizumi Miyamoto; Yutaka Tamai
    Asian Soil Research Journal, 7, 2, 34, 45, Sciencedomain International, 2023年05月13日
    研究論文(学術雑誌), Limestone soils are stressful for plant growth. Plant-associated ectomycorrhizal (ECM) fungi may promote plant growth under stressful conditions, yet available information on ECM fungi in limestone areas is scarce. We investigated the ECM fungal communities associated with dominant tree species in a subarctic limestone area. We aimed to determine whether the ECM species differed between calcareous and non-calcareous areas, and the distribution property common to ECM fungi in limestone areas. Morphological characterization and DNA sequencing of root tips identified 57 ECM taxa. The ECM fungal compositions in the calcareous area differed from those in the non-calcareous area, even when comparisons were made between fungi on the same tree species. Rather, when ECM species were grouped at the genus level, they tended to be dissimilar between calcareous areas and between non-calcareous areas. Especially, Tomentella spp. and Sebacina spp. tended to be present more frequently in calcareous areas, while Cenococcum geophilum and Russula spp. tended to be present more frequently in non-calcareous areas.
  • 骨炭と外生菌根菌がカラマツ稚樹の成長へ及ぼす影響 : 森の木々の根本で焼骨を土に還すドイツの自然葬への取り組み
    小池, 孝良; 上田, 裕文; 幸田, 圭一; 北岡, 哲; 佐々木, 圭子; 藤戸, 永志; 伊藤, 悠也; 玉井, 裕; 渡部, 敏裕
    北方森林保全技術, 41, 16, 20, 北海道大学北方生物圏フィールド科学センター森林圏ステーション, 2023年
    日本語, 研究論文(大学,研究機関等紀要)
  • Single and combined effects of fertilization, ectomycorrhizal inoculation, and drought on container-grown Japanese larch seedlings
    Evgenios Agathokleous; Mitsutoshi Kitao; Masabumi Komatsu; Yutaka Tamai; Hisanori Harayama; Takayoshi Koike
    Journal of Forestry Research, doi.org/10.1007/s11676-022-01565-3, Springer Science and Business Media LLC, 2022年11月12日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Climate change can intensify drought in many regions of the world and lead to more frequent drought events or altered cycles of soil water status. Therefore, it is important to enhance the tolerance to drought and thus health, vigor, and success of transplantation seedlings used in the forestry by modifying fertilization and promoting mycorrhization. Here, we sowed seeds of Japanese larch (Larix kaempferi) in 0.2-L containers with 0.5 g (low fertilization; LF) or 2 g (high fertilization; HF) of slow-release fertilizer early in the growing season. One month later, we irrigated seedlings with non-sterilized ectomycorrhizal inoculum (ECM) or sterilized solution (non-ECM), and after about 2 months, plants were either kept well watered (WW; 500 mL water/plant/week) or subjected to drought (DR; 50 mL water per plant/week) until the end of the growing season. HF largely stimulated plant growth and above- and belowground biomass production, effects that are of practical significance, but caused a small decrease in stomatal conductance (Gs390) and transpiration rate (E390), which in practice is insignificant. ECM treatment resulted in moderate inhibition of seedling growth and biomass and largely canceled out the enhancement of biomass and foliar K content by HF. DR caused a large decrease in CO2 assimilation, and enhanced stomatal closure and induced senescence. DR also largely depleted foliar Mg and enriched foliar K. Although DR caused a large decrease in foliar P content in LF, it moderately increased P in HF. Likewise, DR increased foliar K in HF but not in LF, and decreased foliar P in ECM plants but not in non-ECM plants. Conversely, ECM plants exhibited a large enrichement in foliar P under WW and had a lower water potential under DR when grown in LF. These results indicate that the drought tolerance and health and vigor of Japanese larch seedlings can be modified by soil fertility and soil microorganisms. This study provides a basis for new multifactorial research programs aimed at producing seedlings of superior quality for forestation under climate change.
  • Effects of hemicelluloses on dehydrogenative polymerization of monolignols with cationic cell wall-bound peroxidase
    Yan Lyu; Shiori Suzuki; Hiroki Nagano; Kengo Shigetomi; Yutaka Tamai; Yuji Tsutsumi; Yasumitsu Uraki
    Carbohydrate Polymers, 301, 120305, 120305, Elsevier {BV}, 2022年11月07日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Responses of ectomycorrhizal diversity of larch and its hybrid seedlings and saplings to elevated CO2, O3, and high nitrogen loadin
    QU, Laiye; WANG, Xiaona; MAO, Qiaozhi; AGATHOKLEOUS, Evgenios; CHOI, DongSu; TAMAI, Yutaka; WATANABE, Toshihiro; KOIKE
    Eurasian Journal of Forest Research, 22, 23, 27, 2022年05月, [査読有り], [招待有り]
    研究論文(大学,研究機関等紀要)
  • Effects of soil compaction on the seedlings growth and ectomycorrhizal fungal community in hybrid larch
    SUGAI, Tetsuto; YOKOYAMA, Satoko; TAMAI, Yutaka; MORI, Hirotaka; MARCHI, Enrico; WATANABE, Toshihiro; SATOH, Fuyuki; KOIKE, Takayoshi
    Eurasian journal of forest research, 22, 78, 80, 2022年
  • Phylogenetic placements and cultural characteristics of Tuber species isolated from ectomycorrhizas
    Keisuke Obase; Satoshi Yamanaka; Akihiko Kinoshita; Yutaka Tamai; Takashi Yamanaka
    Mycoscience, 62, 2, 124, 131, 2021年03月20日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of soil nutrient availability and ozone on container-grown Japanese larch seedlings and role of soil microbes
    Evgenios Agathokleous; Mitsutoshi Kitao; Masabumi Komatsu; Yutaka Tamai; Hideyuki Saito; Hisanori Harayama; Akira Uemura; Hiroyuki Tobita; Takayoshi Koike
    Journal of Forestry Research, 31, 6, 2295, 2311, Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract
    The interactive effects of ozone, soil nutrient availability and root microorganisms on physiological, growth, and productivity traits were studied for the first time for Japanese larch (Larix kaempferi) seedlings grown in containers over a growing season, using a free air ozone-concentration enrichment exposure system. High nutrient availability altered leaf and root nutrient dynamics and enhanced plant growth; however, it also enhanced seedling susceptibility to damping-off disease compared to low nutrient availability. Negative effects of elevated ozone, as compared with ambient ozone, on leaf gas exchange and plant stem form were neither offset nor exacerbated by soil nutrient availability and root colonizers. Such negative effects suggest that elevated ozone may have implications for ecological health even when plant vigor is limited by factors other than ozone. Inoculation of roots with ectomycorrhizae had negligible influence on the effects of either soil nutrient availability or ozone. However, this lack of effect may be upon impeded formation of complete mycorrhizal root tips due to factors other than the manipulated variables. B and Na appeared to have an important role in stress responses, so further studies to examine their link with physiological mechanisms as a function of time. This study provides an important perspective for designing forestry practices to enhance seedling health.
  • 2000年に噴火した有珠山の噴出物堆積地における大型菌類の発生消長
    小長谷啓介; 宮本敏澄; 玉井 裕; 矢島 崇
    日本菌学会会報, 61, 2, 81, 90, 2020年11月, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluating Soil–Root Interaction of Hybrid Larch Seedlings Planted under Soil Compaction and Nitrogen Loading
    Tetsuto Sugai; Satoko Yokoyama; Yutaka Tamai; Hirotaka Mori; Enrico Marchi; Toshihiro Watanabe; Fuyuki Satoh; Takayoshi Koike
    Forests, 11, 9, 947, 947, MDPI AG, 2020年08月29日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Although compacted soil can be recovered through root development of planted seedlings, the relationship between root morphologies and soil physical properties remain unclear. We investigated the impacts of soil compaction on planted hybrid larch F1 (Larix gmelinii var. japonica×L. kaempferi, hereafter F1) seedlings with/without N loading. We assumed that N loading might increase the fine root proportion of F1 seedlings under soil compaction, resulting in less effects of root development on soil recovery. We established experimental site with different levels of soil compaction and N loading, where two-year-old F1 seedlings were planted. We used a hardness change index (HCI) to quantify a degree of soil hardness change at each depth. We evaluated root morphological responses to soil compaction and N loading, focusing on ectomycorrhizal symbiosis. High soil hardness reduced the total dry mass of F1 seedlings by more than 30%. Significant positive correlations were found between HCI and root proportion, which indicated that F1 seedling could enhance soil recovery via root development. The reduction of fine root density and its proportion due to soil compaction was observed, while these responses were contrasting under N loading. Nevertheless, the relationships between HCI and root proportion were not changed by N loading. The relative abundance of the larch-specific ectomycorrhizal fungi under soil compaction was increased by N loading. We concluded that the root development of F1 seedling accelerates soil recovery, where N loading could induce root morphological changes under soil compaction, resulting in the persistent relationship between root development and soil recovery.
  • 踏圧下で生育したグイマツ雑種F1苗木の根系応答
    菅井 徹人; 玉井 裕; 小池 孝良; 佐藤 冬樹; 渡部 敏裕
    日本森林学会大会発表データベース, 131, 339, 一般社団法人日本森林学会, 2020年05月25日
    日本語, 土壌物理性は根の発達を抑制し、植生や植樹苗木の成長を制限する一方、根系の発達には土性回復の効果が期待される。多くの先行研究において、ハンノキ属等の植栽例から、根系を介した土壌物理性の変化が報告されてきた。一方で、踏圧土壌に植栽された針葉樹苗木の根系応答を、土壌物理性の回復要因として評価した事例は非常に限られており、踏圧下で生育した苗木の根系発達についても定量的な理解が不足している。ここで、北海道のカラマツ人工林では、グイマツ雑種 F1(以下、F1)による再造林が期待されているが、踏圧がF1苗木の生育に与える影響も懸念される。そこで著者らは、植栽当年の土壌窒素条件を考慮した踏圧土壌において、植栽した2年生F1苗木の成長を追跡した。

    本研究では、踏圧土壌に植栽された苗木の根系発達に着目し、(1)踏圧下で生育したF1苗木の根系が細根に偏って発達すること、(2)富窒素条件下では細根発達が更に促進されることを予想した。また踏圧下における細根の発達は、共生菌の感染と相互に影響している。今回の発表では、踏圧下で生育したF1苗木の根系発達、また根圏微生物環境との関係について議論する。
  • Effects of biochar and litter on water relations of Japanese black pine (Pinus thunbergii) seedlings
    Saki Fujita; Hanami Watanabe; Vitas Marozas; Yutaka Tamai; Fuyuki Satoh; Takayoshi Koike
    Journal of Forest Research, 25, 2, 76, 82, Informa UK Limited, 2020年03月03日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • トドマツの菌根から分離したセイヨウショウロ属菌について
    小長谷 啓介; 木下 晃彦; 玉井 裕; 山中 高史
    日本菌学会大会講演要旨集, 64, 61, 日本菌学会, 2020年
    日本語
  • Comparison of Mycelial Growth of Different Tricholoma matsutake Strains in Soil Medium at Varying Temperatures
    Maki Narimatsu; Muneyoshi Yamaguchi; Takashi Yamanaka; Seiki Gisusi; Tomonori Azuma; Yutaka Tamai; Tohru Fujita; Masataka Kawai
    Asian Journal of Biotechnology and Bioresource Technology, 5, 1, 8, Sciencedomain International, 2019年11月20日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Aims: To investigate the effect of temperature on the mycelial growth of the highly prized mushroom, Tricholoma matsutake, in soil medium.
    Methodology: Seven strains of T. matsutake collected from different areas of Japan were incubated in soil medium at 5, 10, 15, 20, 25, and 30°C for 89 day. After incubation, the linear growth of mycelia from the inoculum was measured on vertical lines under a dissecting microscope and classified by the cultivation day number to obtain the growth rate in each vial. The mycelial densities in the soil medium in all the vials were analyzed using qPCR to determine the mycelial biomass.
    Results: The mycelial growth of T. matsutake strains was mainly observed at 5–25°C. The optimum temperatures for linear mycelial growth and for the increase in mycelial density were 19.6°C and 17.6°C, respectively. These values were lower than those reported previously for T. matsutake grown on agar medium or in liquid medium. These optimum temperatures showed no clear relationship with the mean air temperature at the site of strain collection.
    Conclusion: It can be suggested that a temperature around 18°C is suitable for cultivation of T. matsutake mycelia in the soil medium.
  • トドマツ林分内におけるマツタケ発生地のシロ土壌環境
    宜寿次盛生; 東 智則; 由田茂一; 米山彰造; 原田 陽; 津田真由美; 玉井 裕
    日本菌学会会報, 60, 2, 43, 48, 日本菌学会, 2019年11月, [査読有り], [最終著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 北海道におけるマツタケ発生地の特性を把握するために,マツタケの発生が見られるトドマツ人工林で本菌が作るシロ周辺の土壌環境を調査し,未発生林の土壌環境と比較した.その結果,マツタケが発生しない林地の土壌に比べて,シロ周辺ではpHおよび微生物量(cfu)の値が低い傾向が見られた.また,厳冬期には気温が−20℃を下回るものの,林床は積雪に覆われているため,土壌温度は0℃以上で維持されていた.
  • Comparison of the Ability of Several White-rot Fungi to Biobleach Acacia Oxygen-delignified Kraft Pulp
    Sitompul Afrida; Toshihiro Watanabe; Yutaka Tamai
    Asian Journal of Biotechnology and Bioresource Technology, 5, 3, 1, 10, Sciencedomain International, 2019年10月15日, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Previous screening analyses demonstrated that the in vivo biobleaching activities of the white-rot fungi Irpex lacteus KB-1.1 and Lentinus tigrinus LP-7 are higher than those of Phanerochaete chrysosporium and Trametes versicolor. The purpose of the current study was to examine the production of extracellular enzymes of these four white-rot fungi grown on three types of low-cost media containing agricultural and forestry waste, and to evaluate the ability of the produced extracellular enzymes to biobleach Acacia oxygen-delignified kraft pulp (A-OKP). The biobleaching activity of extracellular fractions of I. lacteus, L. tigrinus, T. versicolor, and P. chrysosporium cultures was the most pronounced after 3 days of incubation with Acacia mangium wood powder supplemented with rice bran and 1% glucose (WRBG) with resultant Kappa number reduction of 4.4%, 6.7%, 3.3%, and 3.3%, respectively. Therefore, biobleaching ability of I. lacteus and L. tigrinus have been shown to be higher than of T. versicolor and P. chrysosporium, both in vivo and in vitro.
  • Use of DNA sequence data to identify wood-decay fungi likely associated with stem failure caused by windthrow in urban trees during a typhoon
    Yoshie Fukui; Toshizumi Miyamoto; Yutaka Tamai; Akio Koizumi; Takashi Yajima
    Trees, 32, 4, 1147, 1156, Springer Science and Business Media LLC, 2018年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of simulated nitrogen deposition on ectomycorrhizae community structure in hybrid larch and its parents grown in volcanic ash soil: The role of phosphorous
    Xiaona Wang; Evgenios Agathokleous; Laiye Qu; Saki Fujita; Makoto Watanabe; Yutaka Tamai; Qiaozhi Mao; Akihiro Koyama; Takayoshi Koike
    Science of The Total Environment, 618, 905, 915, Elsevier BV, 2018年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • ベッコウタケ接種に対する生立木樹幹二次木部の反応
    Ueta Mikio; Hori Chiaki; Tamai Yutaka; Yamagishi Yusuke; Miyamoto Toshizumi; Sano Yuzou
    MOKUZAI GAKKAISHI, 64, 1, 1, 9, 2018年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • A pronounced improvement of the kappa number reduction and pulp properties associated with the use of extracellular enzymes secreted by selected fungal strains
    Sitompul Afrida; Toshihiro Watanabe; Yutaka Tamai
    BioResources, 12, 4, 8272, 8285, North Carolina State University, 2017年11月01日
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Optimization of simultaneous saccharification and fermentation conditions with amphipathic lignin derivatives for concentrated bioethanol production
    Ningning Cheng; Keiichi Koda; Yutaka Tamai; Yoko Yamamoto; Taichi E. Takasuka; Yasumitsu Uraki
    BIORESOURCE TECHNOLOGY, 232, 126, 132, 2017年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Association of amphipathic lignin derivatives with cellobiohydrolase groups improves enzymatic saccharification of lignocellulosics
    Yoko Yamamoto; Ningning Cheng; Keiichi Koda; Kiyohiko Igarashi; Yutaka Tamai; Yasumitsu Uraki
    CELLULOSE, 24, 4, 1849, 1862, 2017年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Ectomycorrhizal fungal communities associated with Quercus dentata in a coastal broadleaf forest
    H. Arai; Y. Tamai; T. Yajima; K. Obase; T. Miyamoto
    MYCOSPHERE, 8, 4, 561, 567, 2017年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 山地渓流に生息する水生不完全菌の種構成に及ぼす水質の影響
    山本 航平; 宮本 敏澄; 長坂 晶子; 長坂 有; 玉井 裕; 矢島 崇
    日本森林学会大会発表データベース, 127, 394, 394, 日本森林学会, 2016年
    日本語, 河川源流域は森林生態系と河川生態系の接点であり、渓畔林から供給される落葉に依存する水生生物(破砕食者)が卓越する場である。破砕食者は、落葉の重要な分解者として知られるが、摂食の初期段階で落葉に水生不完全菌が定着することにより餌資源としての質が向上する過程がとくに重要である。水生不完全菌は水温や水質によって種構成が変化すると考えられているが、国内における調査報告例は著しく少ない。筆者らは、北海道中央部のトドマツ人工林を主体とする地域において、近接する渓流でありながら硝酸態窒素濃度の異なる9河川に調査地点を設定し、河川の水質の違いおよび林分の伐採による水質の変化が水生不完全菌の菌類群集に与える影響を明らかにすることにした。8月中旬からリターバッグ設置実験を行い、菌類群集を調べたところ、落葉分解過程で合計64種の水生不完全菌が出現した。菌類群集は河川によって異なり、河川の水温、硝酸態窒素濃度、溶存有機態炭素濃度の影響がみられた。硝酸態窒素濃度と正あるいは負の相関のある種が見られたため、伐採によって今後、硝酸態窒素濃度が上昇した場合、種によって大きく増加、消失する可能性が示唆される。
  • Dehydrogenative Polymerization of Coniferyl Alcohol in Artificial Polysaccharides Matrices: Effects of Xylan on the Polymerization
    Qiang Li; Keiichi Koda; Arata Yoshinaga; Keiji Takabe; Masatsugu Shimomura; Yuji Hirai; Yutaka Tamai; Yasumitsu Uraki
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY, 63, 18, 4613, 4620, 2015年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Ectomycorrhizal colonization and growth of the hybrid larch F-1 under elevated CO2 and O-3
    Xiaona Wang; Laiye Qu; Qiaozhi Mao; Makoto Watanabe; Yasutomo Hoshika; Akihiro Koyama; Korin Kawaguchi; Yutaka Tamai; Takayoshi Koike
    ENVIRONMENTAL POLLUTION, 197, 116, 126, 2015年02月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • ニセアカシア落葉と炭の添加がクロマツ苗木の水分生理状態に与える影響ーマツ 材線虫病の耐性に注目してー
    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]
    日本語, 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。
  • Amphipathic lignin derivatives to accelerate simultaneous saccharification and fermentation of unbleached softwood pulp for bioethanol production
    Ningning Cheng; Yoko Yamamoto; Keiichi Koda; Yutaka Tamai; Yasumitsu Uraki
    BIORESOURCE TECHNOLOGY, 173, 104, 109, 2014年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Biobleaching of Acacia kraft pulp with extracellular enzymes secreted by Irpex lacteus KB-1.1 and Lentinus tigrinus LP-7 using low-cost media
    Sitompul Afrida; Yutaka Tamai; Toshihiro Watanabe; Mitsuru Osaki
    WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, 30, 8, 2263, 2271, 2014年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 北海道の北東部トドマツ林におけるマツタケシロの10年経過後の状況
    宜寿次 盛生; 由田 茂一; 植中 浩晃; 玉井 裕
    日本森林学会大会発表データベース, 124, 321, 321, 日本森林学会, 2013年
    日本語, 村田らは、1992~2000年に北海道北東部のトドマツ林において、マツタケの発生調査を行うとともに、マツタケ発生環境の改善を目的に除間伐、腐植層除去などを行った。この際、子実体の発生位置およびB層上面に露出させたマツタケの菌糸層先端部の位置から目視でシロ先端部を決め、調査区A(20m x 50m)では29個、調査区B(25m x 40m)では13個のシロが確認された。 2011年に、10数年経過した調査地の状況を把握するため、マツタケのシロを探索した。2000年当時の資料を基に、シロの大まかな位置を推測し、近傍の表土を除去し目視でマツタケのコロニーを判断し、異なる数方向の先端部を決めた。また、温度記録計を深度10cmの土壌中に埋設し、温度変化を測定した。その結果、調査区Aでは25個、調査区Bでは9個のシロを確認した。本州アカマツ林での報告に比べ、本調査地におけるシロの成長は遅く、その一因として積算温度が少ないことが考えられた。 【引用文献】村田ら(2001)北林試研報38:1-22
  • 高CO2および高O3環境下におけるグイマツ雜種F1の外性菌根の多樣性
    王 曉娜; 川口 光倫; 曲 來葉; 玉井 裕; 渡辺 誠; 小池 孝良
    日本森林学会大会発表データベース, 124, 203, 203, 日本森林学会, 2013年
    日本語, We studied the ectomycorrhiza (ECM) infection rate and species richness of a new hybrid larch F1 (Larix gmelinii var. japonica × L. kaempferi) with elevated CO2 and O3. Two-year-old planting stocks were planted in Open Top Chamber (OTC) system. We conducted four fumigation treatments: Control (ambient air), O3 (60ppb), CO2 (600ppm), CO2+O3, totally 16 chambers (volume=1.2m×1.2m×1.2m, n=4), all the seedlings were planted in OTC from July 2011 and harvested in Oct 2012(4 repetitions). The ECM infection rate and symbiotic specificity were estimated, after morphological and molecular analysis 6 types of ECM were found: Tomentella sp.,
  • 根部エンドファイトPhialocephala fortiniiとエゾイソツツジの共生関係
    玉井 裕; 上山 隼; 宮本 敏澄; 矢島 崇
    日本森林学会大会発表データベース, 124, 326, 326, 日本森林学会, 2013年
    日本語, 北海道に自生するエゾイソツツジは酸性土壌のみならず塩基性土壌にも生育している。蛇紋岩土壌中のエゾイソツツジの細根からDSEとして知られるPhialocephala fortiniiが高頻度で分離された。7種類の培地上で種子発芽試験を行い、得られた実生にP. fortiniiを接種した。グロースチャンバー内で6ヶ月間培養した後、細根内菌糸の観察、地上高、最大根長、着葉数、地際直径、乾燥重量、総葉面積を測定した。種子発芽および実生の生残率についてP. fortiniiの影響は認められなかった。接種区の細根内には、DSEの特徴である有隔壁褐色菌糸およびミクロスクレロティアが観察されたが、エリコイド菌根様のコイル状菌糸は認められなかった。接種後6ヶ月の実生では非接種区と比較して接種区で地上部の発達が見られた。各処理区の実生の測定の結果、地上高、最大根長、TR比、着葉数には処理区間で有意差は見られなかったが、地際直径、乾燥重量および総葉面積については非接種区と比較して各々有意に増加した。
  • Relationship between intraspecific variations and host insects of Ophiocordyceps nutans collected in Japan
    Fumito Sasaki; Toshizumi Miyamoto; Aki Yamamoto; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    MYCOSCIENCE, 53, 2, 85, 91, 2012年03月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Fabrication of honeycomb-patterned cellulose material that mimics wood cell wall formation processes
    Yasumitsu Uraki; Yutaka Tamai; Takuro Hirai; Keiichi Koda; Hiroshi Yabu; Masatsugu Shimomura
    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS, 31, 6, 1201, 1208, 2011年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Ectomycorrhizal fungi promote growth of Shorea balangeran in degraded peat swamp forests
    Maman Turjaman; Erdy Santoso; Agung Susanto; Sampang Gaman; Suwido H. Limin; Yutaka Tamai; Mitsuru Osaki; Keitaro Tawaraya
    WETLANDS ECOLOGY AND MANAGEMENT, 19, 4, 331, 339, 2011年08月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Identification of ectomycorrhiza types with difference nitrogen load on three larch species grown under two phosphorous levels
    Wang Xiaona; Mao Qiaozhi; Qu Laiye; TAMAI Yutaka; WATANABE Makoto; KITA Kazuhito; KOIKE Takayoshi
    日本森林学会大会発表データベース, 123, Pb174, Pb174, 日本森林学会, 2011年
    英語
  • MORPHOLOGICAL AND MOLECULAR CHARACTERIZATION OF Pisolithus IN SOIL UNDER EUCALYPTUS PLANTATIONS IN BRAZIL
    Maria Catarina Megumi Kasuya; Irene da Silva Coelho; Daniela Tiago da Silva Campos; Elza Fernandes de Araujo; Yutaka Tamai; Toshizumi Miyamoto
    REVISTA BRASILEIRA DE CIENCIA DO SOLO, 34, 6, 1891, 1898, 2010年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Buried charcoal layer and ectomycorrhizae cooperatively promote the growth of Larix gmelinii seedlings
    K. Makoto; Y. Tamai; Y. S. Kim; T. Koike
    PLANT AND SOIL, 327, 1-2, 143, 152, 2010年02月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Screening of white rot fungi for biobleaching of Acacia oxygen-delignified kraft pulp
    Sitompul Afrida; Yutaka Tamai; Toshihiro Watanabe; Mitsuru Osaki
    WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, 25, 4, 639, 647, 2009年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Mycorrhizal synthesis of four ectomycorrhizal fungi in potted Populus maximowiczii seedlings
    Keisuke Obase; Yutaka Tamai; Takashi Yajima; Toshizumi Miyamoto
    MYCOSCIENCE, 50, 2, 143, 145, 2009年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation of activated carbon from peat
    Yasumitsu Uraki; Yutaka Tamai; Masato Ogawa; Sampang Gaman; Seiichi Tokurad
    BioResources, 4, 1, 205, 213, 2009年02月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Morphological and genetic characteristics of the entomopathogenic fungus Ophiocordyceps nutans and its host insects
    Fumito Sasaki; Toshizumi Miyamoto; Aki Yamamoto; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    MYCOLOGICAL RESEARCH, 112, 1241, 1244, 2008年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Mycorrhizal colonization status of plant species established in an exposed area following the 2000 eruption of Mt. Usu, Hokkaido, Japan
    Keisuke Obase; Yutaka Tamai; Takashi Yajima; Toshizumi Miyamoto
    LANDSCAPE AND ECOLOGICAL ENGINEERING, 4, 1, 57, 61, 2008年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Cordyceps nutansの分子系統に基づいた特異的PCRプライマーの作成
    佐々木 史; 玉井 裕; 山本 亜生; 宮本 敏澄; 矢島 崇
    日本菌学会大会講演要旨集, 52, 103, 103, 日本菌学会, 2008年
    日本語, Cordyceps nutans Pat.はカメムシ類にのみ寄生を行なうとされている冬虫夏草菌であるが,寄生されるカメムシ類の種についての報告は少なく,カメムシ目レベル以下の寄主特異性に関しては全く明らかにされていない.本研究ではC. nutansのrDNA-ITS領域の変異と寄主の種との関連性の検討を行なった.さらに,得られた結果に基づき,C. nutans特異的PCRプライマーを設計した.北海道苫小牧および江別,山形,福島,京都,鹿児島より採取された56系統のC. nutansを供試し,各子実体の寄主となっていたカメムシの種を同定した.プライマーセットITS1fおよびITS4を用いて5.8S rDNAを含むITS領域をシーケンシングし,得られた配列についてKimura 2-parameter modelにより遺伝的距離を算出後,近隣結合法で系統樹を作成した.さらにシーケンスで得た他種の昆虫病原性糸状菌の同領域配列を参照し,C. nutansに特異的な配列部分よりプライマーの設計を行なった.56系統のC. nutansの寄主となっていたカメムシ類は4科10属15種に分類された.系統樹には遺伝的距離が0.090以上離れた二つのクレードが形成された.各クレードでC. nutansの寄主は異なり,片側のクレードに属するC. nutansはヘリカメムシ科カメムシに選択的に寄生を行ない (Type 1),他方のクレードに属するC. nutansはその他の科のカメムシに寄生を行なっていた (Type 2).ヘリカメムシ科カメムシは,主に草本植物の茎より吸汁を行なう草地性のカメムシであり,Type 2の寄主となる樹上で生活を行なうことの多いカメムシとはハビタットや吸汁対象がやや異なる.この結果から,ITS領域内にType 2にのみアニーリングサイトを持つフォワードプライマーと,両タイプにアニーリングサイトを持つリバースプライマーを作成し,その選択性を確認した.
  • Honeycomb-like architecture produced by living bacteria, Gluconacetobacter xylinus
    Yasumitsu Uraki; Junji Nemoto; Hiroyuki Otsuka; Yutaka Tamai; Junji Sugiyama; Takao Kishimoto; Makoto Ubukata; Hiroshi Yabu; Masaru Tanaka; Masatsugu Shimomura
    CARBOHYDRATE POLYMERS, 69, 1, 1, 6, 2007年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Mycorrhizal associations in woody plant species at the Mt. Usu volcano, Japan.
    Obase Keisuke; Tamai Yutaka; Yajima Takashi; Miyamoto Toshizumi
    Mycorrhiza, 17, 3, 209, 215, Springer Berlin / Heidelberg, 2007年05月
    英語, We investigated the association between ectomycorrhizal (ECM) and arbuscular mycorrhizal (AM) fungi and pioneer woody plant species in areas devastated by the eruption of Mt. Usu, Japan, in 2000. We observed eight woody plant species at the research site, most of which were associated with ECM and/or AM fungi. In particular, dominant woody plant species Populus maximowiczii, Salix hultenii var. angustifolia and Salix sachalinensis were consistently associated with ECM fungi and erratically associated with AM fungi. We found one to six morphotypes in the roots of each ECM host and, on average, two in the roots of each seedling, indicating low ECM fungal diversity. ECM colonization ranged from 17 to 42% of root tips. Using morphotyping and molecular analyses, 15 ECM fungi were identified. ECM fungi differed greatly between hosts. However, Laccaria amethystea, Hebeloma mesophaeum, Thelephora terrestris and other Thelephoraceae had high relative colonization, constituting the majority of the ECM colonization in the roots of each plant species. These ECM fungi may be important for the establishment of pioneer woody plant species and further revegetation at Mt. Usu volcano.
  • 有珠山火山性荒廃地で確認された外生菌根菌がドロノキの成長に与える影響
    小長谷 啓介; 玉井 裕; 矢島 崇; 宮本 敏澄
    日本森林学会大会発表データベース, 118, 94, 94, 日本森林学会, 2007年
    日本語
  • 北海道渡島駒ヶ岳におけるカラマツの定着と外生菌根形成
    宇佐美 ほろか; 玉井 裕; 矢島 崇; 宮本 敏澄
    日本森林学会大会発表データベース, 118, 93, 93, 日本森林学会, 2007年
    日本語
  • 傾斜地の位置、方位が土壌微生物群集およびリター分解に与える影響
    山本 真弓; 宮本 敏澄; 玉井 裕; 矢島 崇
    日本森林学会大会発表データベース, 118, 686, 686, 日本森林学会, 2007年
    日本語
  • 数種の樹木種子における暗色雪腐病菌感染による種子活力の変化
    近藤 航; 宮本 敏澄; 佐野 雄三; 玉井 裕; 矢島 崇
    日本森林学会大会発表データベース, 118, 638, 638, 日本森林学会, 2007年
    日本語
  • Pileus differentiation and pileus-specific protein expression in Flammulina velutipes
    Yuichi Sakamoto; Akira Ando; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    FUNGAL GENETICS AND BIOLOGY, 44, 1, 14, 24, 2007年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Arbuscular mycorrhizal fungi increased early growth of two nontimber forest product species Dyera polyphylla and Aquilaria filaria under greenhouse conditions
    Maman Turjaman; Yutaka Tamai; Erdy Santoso; Mitsuru Osaki; Keitaro Tawaraya
    MYCORRHIZA, 16, 7, 459, 464, 2006年10月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Patterned cellulose films
    Yasumitsu Uraki; Chiaki Matsumoto; Yutaka Tamai; Takao Kishimoto; Makoto Ubukata; Hiroshi Yabu; Masaru Tanaka; Masatsugu Shimomura
    Research Progress in Pulping and Papermaking, 2006, 898, 903, 2006年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Inocybe nitidiuscula, new to Japan
    Keisuke Obase; Takahito Kobayashi; Toshizumi Miyamoto; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    Mycoscience, 47, 5, 293, 297, Springer Japan, 2006年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Inoculation with the ectomycorrhizal fungi Pisolithus arhizus and Scleroderma sp. improves early growth of Shorea pinanga nursery seedlings
    Maman Turjaman; Yutaka Tamai; Hendrik Segah; Suwido Hester Limin; Young Cha Joo; Mitsuru Osaki; Keitaro Tawaraya
    New Forests, 30, 1, 67, 73, 2005年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Optimum temperature and pH for mycelial growth of Cordyceps nutans Pat. (Ascomycetes)
    Fumito Sasaki; Toshizumi Miyamoto; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    International Journal of Medicinal Mushrooms, 7, 1-2, 301, 304, 2005年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Allocation of C-14-carbon in two species of larch seedlings infected with ectomycorrhizal fungi
    LY Qu; T Shinano; AM Quoreshi; Y Tamai; M Osaki; T Koike
    TREE PHYSIOLOGY, 24, 12, 1369, 1376, 2004年12月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Isolation of vegetable wasps and plant worms, Cordyceps nutans, from fruit-body tissue.
    Fumito Sasaki; Toshizumi Miyamoto; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    Journal of invertebrate pathology, 85, 2, 70, 3, 2004年02月, [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), We isolated Cordyceps nutans from the stipe and abdominal tissues of fruit bodies using a surface sterilization method. Hyphal growth was observed in inocula from both the stipe and abdominal tissue. Some strains from discharged ascospores were obtained and colony characteristics were compared to the strains isolated from the tissues. Colonies of isolates from ascospores grew quite slowly. Isolates of 43 from the 52 examined fruit bodies formed colonies similar to those from ascospores. To confirm the success of isolation, we analyzed by PCR-RFLP of the ITS regions of rDNA samples from fruit bodies, isolates from fruit bodies, and isolates from ascospores. All the isolates obtained from stipe and abdominal tissues presented identical patterns. In this study, we report the first successful isolation of C. nutans from fruit-body tissue using a surface sterilization method.
  • Influence of light on the morphological changes that take place during the development of the Flammulina velutipes fruit body
    Yuichi Sakamoto; Yutaka Tamai; Takashi Yajima
    Mycoscience, 45, 5, 333, 339, Springer Japan, 2004年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Protein expressions during fruit body induction of Flammulina velutipes under reduced temperature
    Y Sakamoto; A Ando; Y Tamai; K Miura; T Yajima
    MYCOLOGICAL RESEARCH, 106, 222, 227, 2002年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • A gene encoding a hydrophobin, fvh1, is specifically expressed after the induction of fruiting in the edible mushroom Flammulina velutipes
    A Ando; A Harada; K Miura; Y Tamai
    CURRENT GENETICS, 39, 3, 190, 197, 2001年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of environmental temperature on a small-scale biodegradation system for organic solid waste
    S Horisawa; Y Sakuma; Y Tamai; S Doi; M Terazawa
    JOURNAL OF WOOD SCIENCE, 47, 2, 154, 158, 2001年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Isolation and characterization of a novel anionic peroxidase cDNa found in poplar (Populus nigra) suspension cultured cells
    Yoshiaki Kato; Yoh Sakuma; Tomonori Azuma; Akira Ando; Kiyoshi Miura; Keiji Takabe; Yutaka Tamai
    Journal of Wood Science, 47, 3, 165, 170, 2001年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • シラカンバ内樹皮における接線方向ひずみの季節変動
    吉田 正人; 玉井 裕; 佐野 雄三; 玉井 裕; SANO Yuzou; 佐野 雄三; TERAZAWA Minoru; 寺沢 実; OKUYAMA Takashi; 奥山 剛
    名古屋大学森林科学研究, 19, 21, 28, 名古屋大学農学部附属演習林, 2000年12月
    英語, 農林水産研究情報センターで作成したPDFファイルを使用している。
  • ユーカリの材質育種における選抜指標抽出に関する研究(第6報) E. camaldulensisにおける樹幹内変異を利用した材特性とパルプ特性との関係:ユーカリの材質育種における選抜指標抽出に関する研究 (第6報)
    小名 俊博; 園田 哲也; 伊藤 一弥; 柴田 勝; 玉井 裕; 小島 康夫
    紙パ技協誌, 49, 9, 1347, 1356, JAPAN TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY, 1995年
    日本語, The relationship between wood and kraft pulp properties was examined using within-tree tree variation on two trees of E. camaldulensis grown in Western Australia. Many pulp properties were related to wood properties analysed by chemical determination of wood components and their structures, at 1% level of significance. Multiple regression analysis of pulp properties on wood properties revealed significant independent variables as follows :
    1. Pulp yield : total-extractives content, arabinose and galactose mol.%.
    2. Sheet density : total-extractives content, galactose mol.%, cellulose content/hemicellulose content.
    3. Burst factor : xylose mol.%, total-extractives content.
    4. Breaking length : xylose mol.%, lignin S/G ratio.
    5. Tear factor : basic density, hemicellulose content.
    6. Folding endurance : total-extractives content.
    7. Unbleached brightness : total-extractives content, galactose and arabinose mol.%, hemicellulose content.
    8. Kapper number : total-extractives content, arabinose mol.%, cellulose content/hemicellulose content.
    Significant regression equations at 1% level were obtained for all pulp properties except tear factor (5% level). And we also look forward to applying them for prediction of whole-tree pulp properties by an increment core from the representative height without cutting a tree.
  • ユーカリの材質育種における選抜指標抽出に関する研究 (第7報) E.globulusにおける樹幹内変異を利用した材特性パルプ特性との関係:ユーカリの材質育種における選抜指標抽出に関する研究 (第7報)
    小名 俊博; 園田 哲也; 伊藤 一弥; 柴田 勝; 玉井 裕; 小島 康夫
    紙パ技協誌, 49, 10, 1567, 1576, JAPAN TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY, 1995年
    日本語, The relationship between wood and kraft pulp properties was examined using within-tree variation on two trees of Eucalyptus globulus grown in Western Australia. Many pulp properties were related to wood properties analysed by chemical determination of wood components and their structures, at 1% level of significance. Multiple regression analysis of pulp properties on wood properties revealed significant independent variables as follows :
    1. Pulp yield : lignin content, holocellulose content.
    2. Sheet density : extractives content, hemicellulose content, lignin S (syringyl) /G (guaiacyl) ratio, mannose mol.%.
    3. Burst factor : lignin S/G ratio, cellulose content/hemicellulose content, extractives content, holocellulose content.
    4. Breaking length : lignin S/G ratio, cellulose content/hemicellulose content.
    5. Tear factor : basic density.
    6. Folding endurance : extractives content.
    7. Unbleached brightness : extractives content.
    8. Kapper number : extractives content, arabinose mol.%, basic density.
    Significant regression equations at 1% level were obtained for all pulp properties except folding endurance (5% level) and tear factor (10% level). And we also look forward to applying them for prediction of whole-tree pulp properties by an increment core from the representative height without cutting a tree.
  • ユーカリの材質育種における選抜指標抽出に関する研究(第8報) E.camaldulensis,およびE.globulusにおける成長錐コア採取最適位置について:ユーカリの材質育種における選抜指標抽出に関する研究 (第 8 報)
    小名 俊博; 園田 哲也; 伊藤 一弥; 柴田 勝; 玉井 裕; 小島 康夫
    紙パ技協誌, 49, 11, 1713, 1726, JAPAN TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY, 1995年
    日本語, Pulp properties were predicted by regression equations using weighted averages of wood properties at given heights under 3.3 m, which were suitable to take an increment core, and using whole-tree wood properties. And the most appropriate height was examined for the core sampling in order to do quality breeding of Eucalyptus camaldulensis and E. globulus as pulpwood.
    As pulp properties, pulp yield, sheet density, burst factor, breaking length, tear factor, folding endurance, unbleached brightness and kapper number were nominated. And as wood properties, basic density, chemical determination of wood components, lignin syringyl/guaiacyl ratio and neutral sugar mol % constituting hemicellulose were utilyzed.
    The most appropriate heights were 2.32.8 m above ground for E. camaldulensis, and 2.8 m for E. globulus against pulp properties, and 2.8 m for both species against pulpwood productivity because predicted values at those heights were almost all within predicted whole-tree values ± 3 %.
    Consequently, the most suitable heights to take an increment core were decided as 2.8 m above ground for both species. And the whole-tree pulp properties and pulpwood productivity were able to be estimated using one increment core with chemical analysis only.
  • ELECTROFUSION OF THE AUXOTROPHIC MUTANTS OF RHIZOCTONIA-SOLANI
    T YOKONO; Y TAMAI; K MIURA; T KAYAMA; M HYAKUMACHI
    MOKUZAI GAKKAISHI, 34, 2, 176, 180, 1988年
    英語, 研究論文(学術雑誌)
■ その他活動・業績
■ 主な担当授業
  • 森林資源科学特論, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 森林資源科学特論演習, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 林産学特論Ⅰ, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 林産学特論演習Ⅰ, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 林産学実習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • パルプ・製紙学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 木質バイオマス変換化学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 木質バイオマス変換学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 林産製造学実験, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 森林科学総合実習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • きのこ学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 学外実習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 学外実習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 森林資源生物学演習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 学外実習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 学外実習Ⅱ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 卒業論文, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 森林科学演習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 森林科学演習Ⅱ, 2024年, 学士課程, 農学部
■ 所属学協会
  • 日本木材学会
  • 日本菌学会
  • 日本きのこ学会
  • リグニン学会
  • 木質炭化学会
  • 日本森林学会
■ Works(作品等)
  • Research Bulletin of the Hokkaido University Forests,57(1)66-70(2000) Biodegradation of non-ligrocellulosic substances (]G0003[) : Effects of hot- and cold- water extractives of sawdust on bacterial multiplication(共著)
    2000年
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • Ash diebackの病原菌に対する葉圏菌類の拮抗作用メカニズムおよび生態の解明
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    山岡 裕一; 玉井 裕; 岡根 泉; 石賀 康博
    1.拮抗性葉圏菌類の拮抗作用メカニズムの解明:Hymenoschyphus fraxineus子嚢胞子の発芽抑制効果がin vitroで確認されているAureobasidium pullulans(菌株No. 5029)については、生葉上でも本菌の子嚢胞子の発芽を抑制すること、細胞懸濁液接種から4週後でも生葉表面に生存することが確認できた。しかし、本年度実施した接種試験ではH. fraxineus子嚢胞子の接種による病徴の再現ができなかった。原因を調べた結果、本菌の宿主への侵入や菌糸伸長は、黄化が始まった古い葉では起こるが、緑色の若い葉では殆ど起こらないことが分かった。また、セイヨウトネリコの若い葉のメタノール抽出物には、H. fraxineus子嚢胞子の発芽を抑制する成分が含まれることが示唆された。
    2.拮抗性葉圏菌類の生態の解明:北海道で無発病のセイヨウトネリコ実生の根系から次世代シーケンサーを用いて網羅的な菌類の検出を試みた。rDNAのITS1領域を用いて解析した結果、これまでにH. fraxineusに対する拮抗性が確認されている葉圏菌類は検出されなかったが、拮抗性を有する可能性がある菌類が新たに検出された。
    H. fraxineusの子実体形成時期以前に本菌のDNAがヤチダモの枝や冬芽から検出され、本菌が枝茎内で無病徴で生存できることが分かった。このことから、枝茎内での拮抗性微生物の調査の必要性が出てきた。
    3.拮抗性葉圏菌類のトネリコ類やその他の植物に対する影響評価:A. pullulansの細胞懸濁液、またはColletotrichum fioriniae(菌株No. 7148)およびTalaromyces marneffei(菌株No. 8193)の分生子懸濁液をセイヨウトネリコ若木に接種したが、これまでのところ顕著な病徴は見られていない。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 筑波大学, 23K26940
  • 人工多糖類マトリックスを用いたリグニン成長反応の解明
    科学研究費助成事業
    2021年04月05日 - 2026年03月31日
    浦木 康光; 堤 祐司; 玉井 裕; 綿岡 勲; 鈴木 栞; 重冨 顕吾
    当該年度は、3つの課題について検討を行い、以下の成果を得た。
    1. rCWPO-Cの高純度化と多量発現:組換体大腸菌によるタンパク質の発現と精製工程にいて、TAPS化とリフォールディングの間に遠心分離を2回の行う操作を加えた。この結果、精製rCWPO-Cの収率を維持したまま、ペルオキシダーゼの精製度を示すRZ値が約1.5倍に増加し、比活性も約1.5倍の560μmol/min/mgまで向上した。
    2.細胞壁構成多糖類間および多糖類-ペルオキシダーゼ間のの相互作用解析:木材のヘミセルロース(キシラン、グルコマンナン、キシログルカン)とセルロースとの相互作用を、平衡吸着実験と速度論的解析が可能なQCM-Dを用いて行った。両測定とも、キシログルカンがセルロースに最も吸着することが明らかとなった。また、Horseradish peroxidase(HRP)と多糖類との相互作用解析では、HRPはセルロースに対し、高い親和性を示すことも分かった。さらに、多糖類が脱水素重合体(DHP)の形成に及ぼす影響も調べ、キシログルカンがDHPを多量生成させ、加えて、5-5’縮合結合の形成も促進することが示された。この結果より、一次細胞壁が縮合構造に富む理由が解明できた。
    3.高分子リグニンの蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の測定:FRET測定の最初の取り組みとして、固体試料を対象とした蛍光顕微鏡でFRETが示されているリグニンと蛍光試薬ローダミンとの相互作用を、溶液中で検出することから検討した。使用したリグニンは広葉樹のクラフトリグニンである。この測定の結果、プロピレングリコールを溶媒とする溶液中で、FRETを観測することができた。モノリグノールとクラフトリグニンとのFRETの検出を試みたが、どちらも蛍光強度が弱かったために、明確なFRET検出には至っていない。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 21H04730
  • 樹皮型により異なる外樹皮組織のバリア機能発揮メカニズムの解明
    科学研究費助成事業
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    佐野 雄三; 玉井 裕; 重冨 顕吾
    樹皮組織の抗菌活性評価実験系の前処理(滅菌)条件の検証を行うとともに、同実験系により対象樹種を拡げて樹皮組織に対する菌類の抗菌活性評価を行った。また、前年度の研究で顕著な抗菌活性が認められたナナカマドについて、化学的なメカニズムの検討と内生菌相の解析を行った。主な成果は以下の通りである。
    【抗菌活性評価実験系の前処理(滅菌)条件の検討】前年度にサンプルの前処理として15 kGyのγ線照射が有効であることを確認したが、フレッシュな樹皮組織で必要且つ十分な線量については未検討であった。そこで、16樹種のサンプルについて3 kGy刻みで検証し、15 kGyの照射線量は妥当なレベルであることを確証した。【樹皮片に対する菌類の忌避性・成長阻害活性評価】上述の評価実験系により、新たに10樹種について試験を行った。前年度に見出されたナナカマドのような強い活性を示すものは認められなかったが、新たに2樹種(エゾマツ、オオヤマザクラ)が明らかな成長阻害活性を示した。このうちエゾマツでは、樹皮組織片とカワラタケの分断実験の結果から、その原因物質は揮発性ではないことが示唆された。【ナナカマド樹皮の抗菌活性発揮メカニズム】アミグダリンに着目し、解析を行なった。樹皮組織にも含まれること、アミグダリン(標品)がβ-グルコシダーゼとの共存下でシアン化水素を発生し、ナナカマドの樹皮組織片と同様にカワラタケの成長を阻害すること、ナナカマドから採取した樹皮組織が実際にシアン化水素を発することが確認され、アミグダリンがバリア機能発揮に大きく寄与していることが示唆された。【ナナカマド樹皮組織の菌叢】内生菌がバリア機能強化に寄与する可能性を検討するため、菌叢解析を行なった。内樹皮では菌が検出されず、外来の共生菌類のバリア機能発揮への寄与は小さいことが示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20H03018
  • 日本に生存する外国産トネリコ類のAsh dieback発病回避メカニズムの解明
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    山岡 裕一; 玉井 裕; 石賀 康博; 岡根 泉
    北海道で生存するセイヨウトネリコ等の外国産樹種が、ヨーロッパで猛威を振るっているHymenoscyphus fraxineusの被害(Ash dieback)を受けずに生存している原因を調査するため、着葉期のトネリコ類複葉での本菌の挙動、苗を用いた接種試験、切り葉での本菌の挙動、葉圏菌類相の比較、分離した葉圏菌類の本菌に対する拮抗作用を調査した。その結果、北海道大学構内で生存するセイヨウトネリコは、本菌の感染を許すものの、その後の葉組織内での増殖を抑制することが分かった。その原因として、本菌に対する拮抗作用を有する葉圏菌類の存在が影響していることが強く示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 筑波大学, 19H02988
  • 細胞壁ミメティックス中で形成するリグニンの構造解析とその関連因子の解明
    科学研究費助成事業
    2018年04月01日 - 2021年03月31日
    浦木 康光; 重冨 顕吾; 堤 祐司; 玉井 裕; 吉永 新; 高部 圭司; 綿岡 勲; 幸田 圭一
    本研究では、セルロースにヘミセルロースを吸着させた人工多糖類マトリックスを作製し、このマトリックス中でのリグニンの形成を検討した。その結果、キシランはリグニンの形成と、リグニンの主要単位間結合である8-O-4’結合を寄与するが、グルコマンナンはリグニンの形成を阻害することが分かった。さらに、一次細胞壁に特有のキシログルカンは5-5’結合を誘導することが分かり、ヘミセルロースがリグニンの形成に大きな影響を与えることが明らかとなった。
    また、単離リグニンの溶液構造解析より、5-5’結合の増加は大きな分子量を持つリグニン画分をよりコンパクトな構造にし、低い粘性発現に関与すことも明らかとなった。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 18H03954
  • Ash dieback病原菌の起源地周辺での生態、多様性と移入病原菌リスク評価
    科学研究費助成事業
    2015年04月01日 - 2018年03月31日
    山岡 裕一; 出川 洋介; 細江 智夫; 石賀 康博; 岡根 泉; 細矢 剛; 升屋 勇人; 阿部 淳一; 玉井 裕; 山口 岳広
    ヨーロッパでセイヨウトネリコにAsh diebackを引き起こしているHymenoscyphus fraxineusは、起源地に近いと考えられる日本においては、落葉葉軸上の子嚢盤より飛散した子嚢胞子が7月から9月にヤチダモを始めとするトネリコ類の生葉に感染後、静止状態でとどまり、落葉期に近づくと増殖することが分かった。特に北海道では、本菌はヤチダモを主な宿主とし広範囲に分布し、その他の日本産、外国産トネリコ類にも感染可能であるが、一部のビロードトネリコ以外に被害は確認できなかった。本菌の宿主茎部への移動を抑制する宿主の抵抗性反応、越冬環境などの生育環境が発病に影響していると考えられる。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 筑波大学, 15H04506
  • 木材細胞壁模倣多糖類マトリックス中でのリグニンの形成とその構造決定因子の解明
    科学研究費助成事業
    2014年06月27日 - 2018年03月31日
    浦木 康光; 重冨 顕吾; 玉井 裕; 吉永 新; 岸本 崇生; 高部 圭司; 幸田 圭一
    本研究では、リグニン形成(木化)に及ぼす多糖類、特に、ヘミセルロースの影響について解明することを目的とした。木材で代表的なヘミセルロースであるキシランとグルコマンナンをセルロースに吸着させて、多糖類マトリックする作製した。このマトリックス存在下で、リグニンのモノマーであるコニフェリルアルコールの脱水素重合を行った。その結果、キシランは脱水素重合を促進したが、グルコマンナンは阻害するという、従来報告されていない知見を得た。さらに、リグニンモデル高分子の溶液物性と得られた重合物(DHP)の溶液物性を比較することによって、DHPは枝分かれに富む構造を有することが明らかとなった。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 26252022
  • オゾンとCO2複合ストレスがカラマツ属の成長と共生菌類の種多様性に及ぼす影響解明
    科学研究費助成事業
    2014年04月01日 - 2016年03月31日
    小池 孝良; 玉井 裕; 渡辺 誠; 佐藤 冬樹
    大気CO2とオゾンの増加環境におけるグイマツ雑種F1の成長と外生菌根(ECM)類の組成を調べた。3年生稚樹をオープントップチェンバー(対照:活性炭でO3を除去、60ppbオゾン、600ppmCO2、複合影処理)で育成し、光合成、針葉のプラズマ発光による葉分析を行った。高CO2では感染した個体の成長とECMの種組成は増加したが、高O3では低下した。針葉中の多くの養分(Al, Fe, Mo, P) は高O3で減少しK, Mgは増加した。P以外は高O3とCO2の複合効果は不明瞭であった。高CO2ではジェネラリストECM(ラシャタケ属)が優占し、高O3ではカラマツ属に特異的なイグチ属が生存していた。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 26660119
  • 人工細胞壁を用いたヘミセルロースの機能解明と機能性材料の創出
    科学研究費助成事業
    2009年 - 2011年
    浦木 康光; 玉井 裕; 幸田 圭一; 平井 卓郎; 杉山 淳司
    本研究では、細胞壁の構造を模倣した人工細胞壁用いて、細胞壁中のヘミセルロースの機能を解明することと、ヘミセルロース吸着人工細胞壁を肝実質細胞の培養基質として利用するための検討を行った。人工細胞壁の基本骨格はハニカムパターン化セルロースフィルムであり、これに、広葉樹の代表的ヘミセルロースであるキシランとカラマツに特有なアラビノガラクタン(AG)を吸着させ、その物性変化を追跡した。両ヘミセルロースとも吸着によりフィルムの引張強度を向上させた。キシラン吸着フィルムをマイクロ波処理することで、吸着を強固にでき、弾性率が向上することを見出した。また、力学測定の結果を基に、木材の荷重下における変形モデルの検証を行ったところ、Bending-strerching modelがハニカム状の配列を取る細胞壁断面の変形を適確に表現していることが明らかとなった。
    一方、培養基質としての検討では、小孔径のハニカムフィルムが肝細胞の機能を発現させると報告されているスフェロイドを形成させ、AGの吸着で見かけ上の接着細胞数は増加した。しかし、生細胞数は減少した。この結果より、弱い吸着しか示さないAGは培養中に溶出して細胞接着を阻害することが示された。また、大孔径フィルムでは、一つの孔に一つの細胞が嵌り込む現象が観測され、細胞アレイとしての有用性が示唆されたが、接着細胞数が少なく、この改善が今後実用に向けての課題あることも分った。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21380104
  • 北方森林生態系における窒素ミッシングリングの完全解明と窒素動態の評価
    科学研究費助成事業
    2008年 - 2011年
    橋床 泰之; 原口 昭; 小池 孝良; 波多野 隆介; 玉井 裕; 堀内 淳一; 宮本 敏澄; 宮本 敏澄
    寒冷地の森林帯では窒素供給源が不明である。この「窒素ミッシングリンク」と呼ばれる「謎」を解明するため,東シベリア・永久凍土帯のグイマツ林床と北欧森林限界帯のスプールス林あるいはカンパ林で現地調査をおこない,土壌が持つ窒素固定能を探った。現地土壌微生物群集は土壌環境を反映した条件下で強いアセチレン還元を示した。16S rDNAを標的としたDGGE菌相解析では,Clostridium属細菌およびDugnella属細菌(γ-Proteobacteria綱)の活動が示唆され,植生によって主要な機能性菌相が大きく異なった。森林限界付近の森林土壌ではアセチレン還元力が小さく,逆に森林のない亜北極ツンドラ土壌で高いことが分かった。森林限界に近い北方林では,生態系全体の物質循環スケールが土壌単生窒素固定細菌による特徴的アセチレン還元能を制御し,ピースや菌根菌を系全体でのより協働的な窒素固定と樹木への効率的窒素供給が行われていることが強く示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 20255002
  • 根圏有機物シンク形成に連動する根圏生物複合系の高度負荷環境緩和機構の検証と利用
    科学研究費助成事業
    2008年 - 2011年
    橋床 泰之; 原口 昭; 木村 淳夫; 崎浜 靖子; 玉井 裕; 松浦 英幸
    インドネシア・カリマンタンの負荷土壌に対処できる根圏微生物コンソーシアムについて検討した。中強酸性泥炭湿地に自生するチガヤ根面から分離したBurkholderia属細菌A-KA株にSphingomonas属など根圏微生物の増殖を促進する活性が認められ,また,酸性硫酸塩土壌耐性イネ根から分離したBurkholderia mimosarumにはイネ苗立枯細菌病を引き起こすBurkholderia plantarii々のトロポロン産生を抑え,種子付着菌を根圏で増殖させる能力を示した。熱帯のポリフェノールリッチな土壌とフタバガキ幼木根圏から分離した細菌群からは,ピロガロール基をもつポリフェノール存在でインドール分解活性が急激に活性化されるBurkholderia属細菌を見いだした。共生系では,ソテツ根と窒素固定性シアノバクテリアNostoc punchiformeとのサンゴ状根共生において,シアノバクテリア誘引に必要な運動性付与がジアシルグリセロールの一分子種で起こることを明らかにした。また,宿主の土壌伝播病原菌感染を抑制する根圏細菌Psuedomonas jessenii EC-S101株やTrichoderma sp. PS1-7株の放出するシグナル物質の化学構造とその機能性を解明した。根圏での脱窒制御に関しては,熱帯泥炭地の亜酸化窒素生成菌では亜酸化窒素還元酵素(N2OR)遺伝子が欠損しており,また,様々な植物二次代謝産物が根圏での脱窒能に影響を与えることが明らかにされた。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 20248033
  • カーボンフロー・コントロールに立脚した熱帯泥炭地ランドマネージメントの最適化
    科学研究費助成事業
    2007年 - 2010年
    井上 京; 平野 高司; 波多野 隆介; 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。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 19255016
  • 樹木細胞壁の二次壁構造を模倣したセルロース材料の創製
    科学研究費助成事業
    2006年 - 2008年
    浦木 康光; 平井 卓郎; 玉井 裕; 岸本 崇生; 杉山 淳司; 杉山 淳司
    樹木細胞壁の二次壁の特徴は、他の壁組織に比べ多量に存在するリグニンとその化学構造である。本研究では、二次壁模倣材料の創出を目的に、二次壁リグニン模倣高分子を創製して、その物性を明らかにした。さらに、ハニカムパターン化セルロースにリグニンを吸着させて二次壁模倣セルロース材料を創製して、その物性解析からリグニンが高湿度における細胞壁の強度低下を抑制することを見出すと共に、木材成分のみで高強度材料を創出できることを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 18380100
  • 高度負可土壌耐性植物がもつ根圏複合系の機能性解析とアグロテクノロジーへの応用研究
    科学研究費助成事業
    2004年 - 2007年
    橋床 泰之; 玉井 裕; 原口 昭; 松浦 英幸; 岩橋 均; 俵谷 圭太郎; 佐野 雄三
    インドネシア熱帯泥炭林荒廃地の滅菌現地土壤(ペースト状の木質泥炭)におけるX.comp1anataの種子発芽はPenicillium属糸状菌Y-1株によってのみ強力に促進されたが、発芽種子は子葉の伸長以降は成長できず、1ヶ月後には真菌がまとわりついた様に立ち枯れて死に絶えてしまった。とこ芽種子は極めて良好な生育を6ヶ月以上持続したため、土壌生/種子付着性真菌のX.comp1anata発芽ステージでの発芽亢進機能とそれに引き続く土壌細菌のX.comp1anata芽生え生育ほう助機能とが明確に分担されていることが強く示唆された。
    シベリア永久凍土のタイガ林林床土壌では、低栄養要求性の単生窒素固定性Burkholderia属ならびにPseudomonas属細菌が主要な菌相をなし、細菌群集は0.02〜O.05%のマンニトールで十分に1%炭素源以上のアセチレン還元活性を示すことが分かった。また、表層に近い腐植成分を多く含む層から得た土壌微生物群集の窒素固定能力は10〜15℃で最大限に発揮されること、中一アルカリ性(pH 6.0以上)では極端に抑えられ、弱酸性(pH 5.0付近)では極めて高い能力が発揮されることから、現地負荷環境条件の再現が当該微生物コンソーシアムの機能性を最大限に発揮させると結論付けた。
    2000年に噴火した有珠山の火山性荒廃地における先駆性植物の外生菌根(ECM)およびアーバスキュラー菌根(AM)共生について調査した。荒廃地に優占的に更新するヤナギ類3種、ドロノキ(Populusmaximowiczii)、エゾノバッコヤナギ(Salix hultenii var. angustifolia)およびオノエヤナギ(Salix sachalinensis)は定常的にECMを形成しており、全体での外生菌根形成率は、17〜42%であった。草本ではスギナとオオイタドリ以外の10種は全てAMを形成していた。植生再生の初期過程においては、菌根共生が植生再生と根圏土壌環境負荷緩和に先駆的役割を果たしていることが示された。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 16208032
  • 国際共同研究シベリアカラマツ産地試験実施に向けた企画調査
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2005年
    高田 克彦; 船田 良; 栗延 晋; 長坂 壽俊; 吉丸 博志; 玉井 裕
    本研究は、シベリアカラマツに関する国際共同研究実施に向けた国内外の研究者9名(研究協力者2名を含む)による企画研究である。
    研究代表者の高田は研究協力者であるOwe Martinsson(SLU, Sweden)を通じてフランス、アイスランド、ノルウェー、フィンランド、ロシア、中国、カナダ、アメリカ等のカラマツ属植物研究者との間にネットワークを構築した。その結果はシベリアカラマツに関するホームページ「SIBLARCH : http://www.siblarch.net/」の開設に結びついた。
    研究代表者の高田及び研究分担者の船田(東京農工大)及び長坂(森林総合研究所)は平成17年9月並びに11月に研究協力者であるOwe Martinsson(SLU, Sweden)を訪問してスウェーデンに設定されているシベリアカラマツ産地試験林の見学を行った。また、日本におけるシベリア産地試験林設置に伴う経費、シベリアカラマツ産地試験林を利用した国際共同研究に関する具体的な内容に討議した。これらの討議内容をもとに他の研究分担者と平成18年度以降の国際共同研究に関する協議を行った。
    研究代表者の高田はこれらの活動・協議の結果をもとに、平成17年11月に国際共同研究「産地試験林を利用したシベリアカラマツの炭素固定能力の評価」について科学研究費基盤研究(B)海外学術調査に申請するに至った。この申請研究は本企画研究のメンバーである船田(東京農工大学)と研究協力者であるOwe Martinsson(SLU, Sweden)を含む研究組織による国際共同研究である。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 秋田県立大学, 17638004
  • 細胞壁の構築過程を模倣した人工細胞壁の創製
    科学研究費助成事業
    2003年 - 2005年
    浦木 康光; 高部 圭司; 福島 和彦; 近藤 哲男; 船田 良; 玉井 裕
    本課題研究では、分子レベルから組織レベルにおいて階層構造を有している樹木細胞壁の構築機構を解明し、この結果を基に、細胞壁の構築過程を人為的に模倣した物質、即ち人工細胞壁を創製することを目的とし、下記の9項目の結果を得た。
    第1項目として、細胞壁主要3成分の堆積過程を免疫電子顕微法などにより分子レベルで追跡し、細胞壁形成におけるキシランの重要性を明らかにした。第2項目では、表面プラズモン共鳴に基づく生体分子間相互作用解析装置を用い、第1項目で得られた知見を物理化学的に支持する成果を得た。第3項目として、今まで殆ど解明されていなかったリグニン-炭水化物複合体(LCC)の物性及び期待される機能を解明し、LCCの細胞壁における機能及び機能性材料としての潜在性に明示した。第4項目では、リグニンの構造及び物性解析に寄与する新規な分析法やモデル化合物の調製法を明らかにし、リグニン化学への新たな展開を明示した。第7項目では、細胞レベルにおける壁形成について新たな知見を見出し、さらに、細胞の繋がりによる組織形成の解明へと、樹木細胞壁の階層構1造を段階的に解明した。
    第8項目では、第7項目までの知見を基に、ハニカム状に細胞壁が配列している構造を模倣した人工細胞壁の構築技術の開発を行った。先ず、セルロース誘導体からハニカム状物質を作成する技術を開発した。しかし、このハニカム物質は再生セルロースであり、樹木細胞壁のセルロース1とは異なる結晶構造であった。そこで、セルロース1を産生する酢酸菌をセルロース製造マシンとして利用するハニカム状セルロースの調製法を開発した。また、酢酸菌によるセルロース産生の炭素源として、キノコ生産の廃棄物が利用できることを、第9項目の結果として得た。これらのことより、人工細胞壁を構築する基礎技術は、本研課題研究において創出できたと云える。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 15208016
  • 国際研究集会『Larix 2004』に向けた企画調査 ニホンカラマツを対象にした研究成果の再評価と新たな研究課題の提示
    科学研究費助成事業
    2003年 - 2003年
    高田 克彦; 玉井 裕; 栗延 晋; 長坂 壽俊; SZMIDT Alfred; 安江 恒
    本研究の目的は2004年9月に日本で開催される国際研究集会『Larix2004』について研究内容面からの企画準備を行うことである。具体的には、上記研究集会にむけて専門分野の異なる研究者が現在までに国内外で行われてきたニホンカラマツを対象にした研究の学術的意義を再評価し、そこでの問題点の抽出と新たな研究課題を提示することである。以下、研究実績を時系列に示す。
    平成15年5月、交付内定通知を受けて、研究費の配分を行うとともに、研究代表者及び研究分担者間で主に電子メールによって関連研究領域間での調整を行い、境界領域の研究課題提示に向けた話し合いを行った。
    平成15年6月、京都において第1回課題検討会議を行った。会議においてそれぞれの研究分担者が担当する研究分野を以下のように決定した。全体総括:高田、次代検定林分野:栗延、産地試験分野:長坂、木材強度分野:小泉、木材組織構造及び利用分野:安江、分子生物学分野:Szmidt、森林生態学分野:木佐貫、特用林産物分野:玉井。
    6月の課題検討会議以降、各研究分担者はそれぞれの研究分野において過去実施された研究・調査に関する文献収集を行う。
    平成15年12月、秋田県立大学・木材高度加工研究所において第2回課題検討会議を行った。会議において研究分野の境界領域の取り扱い、最終報告所(英文)の書式、最終報告所の配布方法等について討議を行った。
    平成16年3月、研究分担者より各研究分野において行われた過去の研究・調査に関する取りまとめが研究代表者のもとに送付され、研究代表者によってコンパイルされた。
    現在、今年9月に行われる国際研究集会において参加者への配布資料として再編集中である。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 秋田県立大学, 15638005
  • 地表変動後の植生回復における根圏相互作用システムに関する研究
    科学研究費助成事業
    2000年 - 2003年
    矢島 崇; 宮本 敏澄; 菊池 俊一; 玉井 裕
    火山活動や河川に由来する地表変動跡地を主な対象として,地表変動様式,物理的・化学的土地条件,植生回復の実態,侵入樹木の成長解析,菌根菌など生物的条件を把握し,樹木の侵入・定着・成長にとって制限的に働くストレス要因の抽出と対応する種特性を検討した。また抽出されたストレス要因と樹木の反応および菌根菌の機能を検証することで,複雑な系である根圏相互作用システムの理解と応用に資する研究を目指した。
    主な研究対象地は,火山性攪乱地として2000年に噴火した有珠山火口周辺,河川に由来する攪乱地として札内川砂礫堆,さらに2003年の豪雨で斜面崩壊などが生じた日高地方の河川上流域とし,それぞれの攪乱様式と裸地特性の把握に努めた。
    植生の特性については有珠山噴火跡地と河川砂礫堆を中心に,植物の侵入・定着実態を精査し,それらと菌根菌との関わりを検討した。いずれも,これまでに報告例が少ない貴重な資料を得て,有珠山の植生に関わる樹木および草本類の役割と外生菌根,アーバスキュラ菌根の共生,河畔に普遍的なオノエヤナギと外生菌根共生の季節変動,分子生物学の手法による菌種の同定など,いくつかの大きな成果を見たが,菌根の機能的解析は今後の課題となった。一方でケショウヤナギを中心とする更新地で実生時の成長特性や群落生態を明らかにし,砂礫堆では手法的に難しかった養分動態を把握する試みも成果を得た。養分環境,水分などの物理的環境,それに菌根菌の機能を併せて,河畔攪乱域の生態解明に大きく前進できたと考えている。
    また,根圏の相互作用システムを緑化技術へ応用して行くために,必要とされる種苗培地条件の検討や半解放条件での外生菌根合成にも成功し,今後に向けての技術的手がかりを得た。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 12460062
  • 高CO_2環境制御下に生育する樹木の肥大成長と細胞壁構造に関する研究
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2001年
    船田 良; 玉井 裕; 佐野 雄三; 小池 孝良; 丸山 温
    大気中のCO_2濃度の上昇に伴う、樹木の炭素固定能を評価する目的で樹木の生理学的な反応特性や環境適応性を解析し、以下の成果を得た。本研究では、大気中CO_2濃度を上昇させた環境制御下でカラマツおよびシラカンバを1〜3年間生育させた。高CO_2濃度(720ppm)下で1生育期間生育させたカラマツは、通常CO_2濃度(360ppm)下に比べ樹高が小さいが、樹幹直径が大きく肥大成長が促進した。それに対し、高CO_2濃度(720ppm)下で3生育期間生育させた場合は、肥大成長の促進が認められなくなった。これらの結果は、短期間の高CO_2処理では樹木の肥大成長が促進する傾向にあるが、長期間の高CO_2処理では成長への促進効果は認められなくなることを示している。従って、高CO_2環境下における樹幹のCO_2固定能の増加は起こらないと結論づけられる。一方、高CO_2処理の年輪構造への影響は認められなかったことから、材質は変化しないといえる。
    個葉の光合成反応を解析したところ、光合成速度は葉内CO_2濃度の上昇により通常CO_2濃度下に比べ高CO_2濃度下で高い値を示した。しかしながら、生育期間が長くなるについて高CO_2濃度下で生育した樹木の光合成速度が低下し、光合成反応の順化現象が認められた。従って、高CO_2濃度下で生育したカラマツのCO_2吸収量は大きく増加するとはいえず、この順化現象が高CO_2濃度下と通常CO_2濃度下の成長量に差が生じなくなった原因の一つといえる。光合成反応の順化は、シラカンバでも同様に認められ、時間の経過と共に高CO_2処理の正の効果が認められなくなった。高CO_2濃度下で生育した樹木の葉内に含まれる可溶性タンパク質量が時間の経過と共に減少しており、CO_2固定酵素であるRubisco量も減少した。高CO_2処理によるRubisco量の減少が、光合成反応の順化現象を引き起こした原因の一つと考えられる。
    以上の研究成果により、将来の高CO_2環境下における森林の炭素固定能を評価するための新しい基礎的な知見が得られたといえ、得られた成果について現在論文を執筆中である。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 11460076
  • 有毒キノコ種の分子マーカーによる識別
    科学研究費助成事業
    1999年 - 2000年
    玉井 裕
    1.菌株の収集
    北海道内において中毒例の報告されている種、またはその近縁種を採取し、形態観察による種の同定、標本作製および菌株分離を行った。採取したキノコの系統数は以下の通りである。
    ベニタケ属(6種15系統)、チチタケ属(5種18系統)、テングタケ属(3種15系統)、カヤタケ属(3種11系統)、クリタケ属(3種15系統)、スギタケ属(3種9系統)、アセタケ属(2種5系統)、イッポンシメジ属(3種12系統)、イグチ属(2種6系統)、カラカサタケ属(2種4系統)、ヌメリイグチ属(4種12系統)、モエギタケ属(2種5系統)、フウセンタケ属(4種8系統)、サマツモドキ属(2種7系統)、フクロタケ属(3種6系統)、ウラベニガサ属(3種8系統)、以上50種156系統。
    2.分子マーカーの検索
    上記において採取したキノコ種を、属内において有毒種と可食(または無毒)種とを識別することを目的として、PCR用テンプレートDNAの抽出条件および、PCR法によるリボソームRNA遺伝子のIGS領域の増幅条件を検討した。テンプレートDNAは、生子実体、アルコール浸漬標本および凍結乾燥標本のいずれからもTEバッファー中で100℃、10分間の煮沸抽出処理により調製可能であることが明らかとなった。得られたテンプレートを用いてIGS領域の増幅を行い、500〜700ベースの増幅物を得たが、非特異的なバンドの出現が幾つかの系統に認められた。IGS領域長には特に明確な種特異性は認められなかった。更に、IGS領域PCR増幅物に対して、DdeI、AluI等の制限酵素を用いてRFLPパターンを取得し、種間比較を行ったが、供試菌株群については単独酵素処理による有毒種の識別は困難であった。属毎に供試菌株を増やして、生物学的種との対応も考慮しつつ、更に検討してゆく必要性があると考えられた。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 11760119
  • 担子菌遺伝子の発現メカニズムの解明
    科学研究費助成事業
    1998年 - 1999年
    三浦 清; 玉井 裕
    1) 子実体形成に関わる遺伝子の単離
    エノキタケ(Flammulina velutipcs)について子実体誘導処理後7日目の菌糸体からcDNAライブラリーを作成し、誘導処理前の菌糸体との間でディファレンシャルスクリーニングを行った結果、誘導処理後7日目の菌糸体で特異的に発現している多くの遺伝子のcDNAクローンを得た。これらの遺伝子のノーザン解析、cDNAシーケンス、ゲノムシーケンスを行い、遺伝子の解析を行った。またコードしているアミノ酸についてホモロジー検索を行ったところ、ハイドロフォビン様タンパク質および酸化還元酵素様タンパク質との類似性が確認されたが、他の遺伝子はホモロジーを有するものが確認できなかった。
    2) 遺伝子導入系の開発
    担子菌であるエノキタケの形質転換系を確立するために、構造的に強く発現しているGPD(グリセロールアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ)遺伝子のプロモーター領域とターミネーター領域を用いる実験系の構築を検討した。
    スエヒロタケ(SchizophyHum commune)において既に報告されている塩基配列を参考にしてPCRプローブを作成し、このプローブを用いてエノキタケのゲノムライブラリーより、GPD遺伝子を含むゲノムクローンを単離した。その制限酵素地図を作成し、GPD遺伝子を含む部分をサブクローニングし、これを導入系ベクターに挿入し、レポーター遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子をを用いてそのプロモーター活性を測定した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 10660155
  • 樹木の樹液溢出機構の解明
    科学研究費助成事業
    1998年 - 1999年
    寺沢 実; 渋谷 正人; 船田 良; 高橋 邦秀; 佐野 雄三; 玉井 裕; 小島 康夫; 大谷 諄
    樹液の溢出:地温が0℃を越える時点と樹液の溢出開始とが重なる。気温と溢出量とに関相が見られ、一日中での溢出量の経時変化に関連している。前年の葉の生産量と翌春の樹液溢出量とに相関がある。樹液溢出時期における根の膨圧が認められた。
    樹体内の水分分布:秋まで充満していた水分が、冬期に徐々に道管から消失する。早春期に凍結解凍をくり返えすことで、はっきりとキャビテーションが起る。樹液溢出時には、道管内に水分は充満していることから、早春期のキャビテーションの回復が起ることが明らかで、根圧によるものと推定された。道管への水分の再充満の過程をCryoSEMにより視覚化することに成功した。吸水ポンプタンパク質の検討が、次の研究課題として浮上して来た。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 10306010
  • 高度攪乱立地における微生物フロラの動態解明と緑化への応用
    1999年
    競争的資金
  • 寒冷地域における樹木の成長と水分動態
    科学研究費助成事業
    1996年 - 1997年
    寺沢 実; 玉井 裕; 佐野 雄三; 船田 良; 酒井 憲司; 大谷 諄; 平井 卓郎
    (1)冬期間歪変動:冬期間凍結する寒冷地の樹木は、寒気の変化に応じて収縮・膨脹を繰り返すなど、凍結氷の収縮・膨大に同調した動きをした。(2)樹液溢出時期の歪変動:一方、シラカンバの樹液溢出時期での樹幹歪の変動は極くわずかであり、この間は樹幹内を一定圧を保ちつつ樹液を枝先の花芽や葉芽に供給している。(3)歪の日変動:樹幹歪変化は樹幹温度変化と逆の関係にあった。即ち、日の出と共に気温の上昇に伴う樹幹温度の上昇があり、一方、気温上昇に伴う蒸散活動の活発化に応じて樹幹が収縮した。日没、夜間に根からの吸水によって樹幹は収縮解除し膨脹した。材の肥大成長は、収縮と膨脹の差となって現れた。(4)成長にともなう樹幹の肥大歪の測定:全樹種に共通する歪変動、樹種に特徴的な歪変動の存在が明かとなった。夏期に歪変動量(成長量)が最大となるが、秋期に緩やかに下降し冬期に平衡に達した。(5)溢出樹液の化学分析:シラカンバおよびベルコ-サカンバの樹液溢出状況の差、および含有化学成分を分析し違いを検討した。樹液溢出の日変化と根の歪変化とに相関を認めた。(6)通道組織の細胞生化学的観察:シラカンバの細胞内デンプン粒、油滴の消長を観測し、冬期間にデンプン粒、油滴がなくなること、春先に光合成の始まる前に再びデンプン粒が現れることを観察した。これら貯蔵物質は、樹体内の液体の耐凍性を高めたり、樹液溢出時のエネルギーとして利用しているものと思われた。(7)冬期間の樹幹内の水分分布の測定:シラカンバの樹液の溢出時期以前には、樹幹内通道組織には水分は存在せず乾いた状態にあるが、溢出時期には全ての通道組織に水が充満し、根圧による水分の吸収が大きな役割を演じていることを示していた。(8)導管の形成:ヤチダモの導管は、樹高の高いところから低いところへ順次形成した。(9)道管相互壁孔の壁孔壁の微細構造:シナノキ、ハリギリで道管相互壁孔の壁孔壁の微細構造に明かな違いがあった。構造や分布に季節変動や部位による相違があり、壁孔壁の微細構造が水分通道に重要な役割を演じていることが示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 08456083
  • 熱帯産きのこ資源の開発
    競争的資金
  • シラカンバ樹液の溢出メカニズム
    競争的資金
  • 担子菌の染色体解析
    競争的資金
  • Development of mushroom resources in tropical forest
    競争的資金
  • Mechanism of Birch Sap Exudation
    競争的資金
  • Chromosomal Analysis of Basidiomycetes
    競争的資金