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青色光による果実の高品質化技術の開発とそのメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 16J02759
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Horticultural science
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

渋谷 知暉  東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords青色光 / 果実 / LED / 機能性成分 / トマト
Outline of Annual Research Achievements

開花期からLight Emitting Diode(LED)による照明下に移して栽培することで、果実成分に及ぼす光の影響を検討してきたが、これまでの条件(PPFD=約100μmol/m2/s)では光強度が低すぎる可能性が考えられたため、より高いPPFD(約200μmol/m2/s)において実験したところ、赤色光単色区でのみ葉における光障害が観察された。また、果実の着色開始期から青または赤の単色光を照射した場合の影響を検討したところ、青色光区において白色や赤よりも照射開始後10日のリコペン含量が低く着色が悪かった。
青色光受容体FKF1のトマトにおけるホモログSlFKF1の機能について昨年度に引き続き検討した。葉の形態的な情報から、SlFKF1発現抑制により花芽形成シグナルが低下していることが予想されたため、花芽分化より前の時期の花成遺伝子の発現について検討した。花芽形成に関わる遺伝子の発現に形質転換による影響があるかどうかは不明であったが、形質転換に用いた実験用矮性トマト品種‘Micro-Tom’は、非常に早咲きであるため、適切な時期での試料採取ができていなかった可能性がある。花芽形成以外に、SlFKF1発現抑制系統における果実の着色開始は野生型に比較して2~3日遅れ、着色開始後の着色の進みが明らかに遅延することが見い出された。
青色光照射実験とSlFKF1の発現抑制実験の結果は矛盾しているようにみえることから、青色光が着色に及ぼす影響とそのメカニズムについては、クリプトクロム等の他の青色光受容体および赤/遠赤色光受容体フィトクロムなどとのクロストークの可能性も含めてさらに検討する必要がある。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Physiological Mechanisms Accounting for the Lower Incidence of Blossom-end Rot in Tomato Introgression Line IL8-3 Fruit2017

    • Author(s)
      Hiroki Ikeda, Tomoki Shibuya, Manabu Nishiyama, Yoshihiro Nakata and Yoshinori Kanayama
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Characterization of Flowering-related Genes and Flowering Response in Relation to Blue Light in Gypsophila paniculata2017

    • Author(s)
      Tomoki Shibuya, Yuki Murakawa, Koji Nishidate, Manabu Nishiyama and Yoshinori Kanayama
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 86(1) Pages: 94-104

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Serotonin content in fresh and processed tomatoes and its accumulation during fruit development2017

    • Author(s)
      Shohei Hano, Tomoki Shibuya, Nozomi Imoto, Ayaka Ito, Shunsuke Imanishi, Hisashi Aso, Yoshinori Kanayama
    • Journal Title

      Scientia Horticulturae

      Volume: 214 Pages: 107-113

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The blue light receptor FLAVIN BINDING KELCH REPEAT F-BOX 1 homolog affects florigen signaling in tomato2017

    • Author(s)
      Tomoki shibuya, Yoshinori Kanayama
    • Organizer
      XIII International Symposium on Plant Bioregulators in Fruit Production
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トマト果実のイオノームに及ぼす光質の影響2017

    • Author(s)
      渋谷知暉,・渡部敏裕・金山喜則
    • Organizer
      園芸学会平成29年度秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Studies on the blue light receptor FKF1 in tomato2016

    • Author(s)
      Tomoki Shibuya and Yoshinori Kanayama
    • Organizer
      The Second Asian Horticultural Congress
    • Place of Presentation
      Chengdu(China)
    • Year and Date
      2016-09-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トマトにおける青色光受容体FKF1ホモログが花芽分化に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      渋谷知暉,西山 学,金山喜則
    • Organizer
      園芸学会平成28年度秋季学会
    • Place of Presentation
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Physiological and transcriptional changes in a blossom-end rot resistant tomato introgression line IL8-3 fruit2016

    • Author(s)
      Tomoki Shibuya, Hiroki Ikeda and Yosinori Kanayama
    • Organizer
      Bioinformatics of Genome Regulation and Structure/Systems Biology
    • Place of Presentation
      Novosibirsk(Russia)
    • Year and Date
      2016-08-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The blue light receptor Flavin binding Kelch repeat F-box 1 homolog promotes flowering in tomato2016

    • Author(s)
      Tomoki Shibuya and Yoshinori Kanayama
    • Organizer
      The 13th Japan Solanaceae Consortium
    • Place of Presentation
      国際基督教大学(神奈川県三鷹市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2025-11-18  

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