細胞壁中のリグニンの化学構造的不均一性を検討する上で、複合細胞間層由来のリグニンと二次壁由来のリグニンを分取し、それぞれを分析することは有効である。そこで細胞壁形成の初期段階である新生組織中のリグニンが複合細胞間層リグニンを代表するものと考えてこれを分取し、詳細に分析した。なお、単離リグニンとしては従来使用されている磨砕リグニン(MWL)ではなく、過ヨウ素酸リグニンを調製し、これを用いた。過ヨウ素酸リグニンは単離過程における化学的変質が少なくMWLに比べて収率が高いことから、細胞壁中の全リグニンを代表する情報を得るのに適切であると考えられる。新生組織リグニンのメトキシル基量がリグニン単位あたり0.56と低かった。このことから新生組織リグニンすなわち複合細胞間層由来のリグニンはp-ヒドロキシフェニル核に富む構造であると考えらわる。

　遊離フェノール性水酸基のメチル化前・後のアルカリ性ニトロベンゼン酸化生成物の比較から、新生組織リグニン中には遊離フェノール性水酸基を持つシリンギル核はほとんど存在せず、グアイアシル核については遊離フェノール性水酸基が存在するとしてもその大部分は縮台型構造であると結論された。

　アセチル化過ヨウ素酸リグニンのクロロホルム:ジオキサン(1:1、v/v)可溶区分のゲルろ過分析から、主に二次壁リグニンからなると思われる成熟材リグニンに比べ、新生組織リグニンのそれは低分子リグニンに富むことが明らかになった。TMSiIによるエーテル結合の選択的開裂処理によって、新生組織リグニンおよび成熟材リグニンの可溶区分の平均分子量がそれぞれ3,000から1,000に、10,000から700に低下したことから、新生組織リグニンの骨格が高度に縮合した状態にあることが明らかとなった。

　以上の結果から、複合細胞間層リグニンはグアイアシル核とp-ヒドロキシフェニル核に富み、高度に縮合したリグニンであり、さらに二次壁リグニンに比べ、相対的に低分子リグニン区分に富み、バルクリグニンの特徴を有しているにとが示唆された。

　本編では早成樹ポプラ材リグニンの化学構造的特徴を検討した。本研究で用いた早成樹のポプラ材は、同一ポプラ種内で優良な形質をもつ母樹を掛け合わせることによって、より優れた形質の個体を作り出したもので、本編ではそれを早成樹と呼ぶことにする。通常樹と早成樹のポプラ材のうち平均的な生育を示し胸高直径および樹高が近い個体を選び、その胸高部樹幹付近を試料とした。また、両材ともほぼ同一の環境に生育したものであり、木口面は真円に近く、アテ材部は含くまれていない。

　早成樹材のリグニン含有量は通常樹材に比べ大きな差は見られず、また元素分析の結果にも明確な差はなかった。しかし、アルカリ性ニトロベンゼン酸化により生成したバニリンに対するシリンガアルデヒドのモル比(s/v)は早成樹材の辺材の場合約2.0、通常樹材の辺材の場合約1.5で、その差は明確であった。早成樹材の場合、通常樹材よりバニリンの収率が若干(2.2%)低くて、シリンガアルデヒドの収率は若干(2.5%)高いことがモル比の差の原因となっている。この差の原因としては次の三点の可能性があげられる。その第1は、早成樹材内の繊維組織に対する導管組織の比が通常樹材に比べ低い可能性である。一般に導管組織のリグニンはグアイアシル核に富むことが知られている。第2は、早成樹材の繊維細胞壁が通常樹材のそれより厚い可能性が考えられる。これに関連しては二次壁リグニンがシリンギル核に富むことが知られている。第3には、早成樹材リグニンが高縮合型グアイアシル核とシリンギル核に富む特徴を有している可能性である。まず、第1の点について検討することを目的として、光学顕微鏡による横断面の写真をコンピュータ画像処理によって分析した結果、早成樹材と通常樹材の間で繊維組織と導管組織の比にはほとんど差は見られなかった。このことから、第1の可能性は否定された。次に走査型電子顕微鏡を用い、横断面における早成樹材と通常樹材の繊維細胞壁の厚さの測定を行った。その結果からも明確な差が認められないことから第2の可能性も否定された。次にそれらの繊維組織のみを分離し、そこに含まれるリグニンの芳香核構造の特徴を検討した結果、上に述べた全リグニンのs/vモル比と同様な傾向、すなわちs/vモル比が早成樹材で2.4、通常樹材で1.5を示した。

　以上のことから早成樹ポプラ材リグニンは、通常樹材のそれに比べ、シリンギル核リグニンに富み、グアイアシル核はより縮合したリグニンであるということが明らかになった。また、これは早成樹材の繊維組織リグニン由来の特徴と考えられる。さらに、新生組織リグニンの芳香核構造を早成樹材と通常樹材で比較した結果、両材に大きな差はなかったことがら、上に述べた早成樹ポプラ材リグニンの特徴は複合細胞間層リグニンの特徴ではなく、二次壁リグニンの特徴であると結論できる。

　ポプラ材にはp-ヒドロキシ安息香酸が細胞壁ポリマーにエステル結合していることがよく知られている。ポプラの通常樹材と早成樹材から単離したMWLおよびLCCから、アルカリ加水分解によって遊離してくるヒドロキシ安息香酸類およびヒドロキシ桂皮酸類を同定および定量し、それらの細胞壁ポリマーへの結合様式を検討した。p-ヒドロキシ安息香酸はリグニンにエステル結合している他に、エーテル結合したものも確認された。また、エステルおよびエーテル結合した相当量のバニリン酸とシリンガ酸、エーテル結合したバニリンおよびシリンガアルデヒド、さらに痕跡量のエステルおよびエーテル結合したp-クマール酸およびフェルラ酸の存在が確認された。バニリン酸とシリンガ酸はそのリグニンおよび多糖への分布から、エステルおよびエーテル結合を通じてリグニン分子内および/または分子間の架橋結合を形成していることが推定された。また、バニリンおよびシリンガアルデヒドは、グアイアシルグリセロールー-バニリン(シリンガアルデヒド)エーテル型構造として存在していると思われる。なお、通常樹と早成樹のポプラ材の細胞壁中でそれらの存在量および分布に明確な差異は認められず、細胞壁形成速度とこれらの構造の存在との関連は明らかとはならなかった。