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Elucidation of the developmental mechanism of tomato intumescence and prediction of its occurrence

Research Project

Project/Area Number 19K06013
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39030:Horticultural science-related
Research InstitutionFukushima University

Principal Investigator

Miyama Yoko  福島大学, 食農学類, 准教授 (00502098)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywordsトマト / 水疱症 / 木部圧ポテンシャル / S/R比 / 地上部重/地下部重 / 水環境変動 / 水ポテンシャル / 生理障害 / トマト水疱症 / 環境制御 / トマト生理障害
Outline of Research at the Start

本研究は、近年生産現場で問題となっているトマトの生理障害である水疱症の発生メカニズム解明と発生予測式の作成を目的とする。
具体的には、トマト植物体の水分動態(水ポテンシャルの変化等)に着目し、水疱症への関与を調べることでその発生メカニズムを明らかにする。さらに水疱症が発生する要因の閾値を求め、発生予測式を作成する。これらの結果を基に潅水方法や環境制御法の改良を行う。
本研究によって水疱症が発生しない潅水方法や環境制御方法が確立されれば、安定的な生産技術として生産現場に普及することが期待できる。

Outline of Final Research Achievements

The incidence or rate of tomato intumescence was found to be highly positively correlated with the S/R ratio of tomato regardless of cultivar or growing conditions. This suggests that the S/R ratio can predict the occurrence of intumescence. It was also suggested that intumescence development could be reduced by decreasing the range of variation in xylem pressure potential of tomato caused by changes in soil moisture and humidity. The results of this study suggest that when the growing environment changes from dry to wet conditions, intumescence is caused by the breakdown of cell walls due to swelling pressure, which is caused by an imbalance between the water absorption rate from soil and the transpiration rate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

水疱症はこれまで紫外線強度が低いときや高湿度条件が続くときに発生すると報告されていた。本研究ではトマト水疱症発生には水環境の変動にともなう木部圧ポテンシャルの変動が関与していると考えられた。また、水疱症発生前のトマトの形状(S/R比)から水疱症の発生が予測できる可能性を示唆した。
トマト水疱症は近年生産現場で成育・収量の低下をもたらすことから問題となっている。本研究成果は水疱症が発生しにくい植物体の育成方法や土壌水分や湿度等の水環境制御方法の構築に寄与できるものである。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Effects of Defoliation on the Occurrence of Internal Browning in Tomatoes Grown in Soilless Cultures2022

    • Author(s)
      MIYAMA Yoko、KAMIYAMA Kiyomi、TSUJIMOTO Wataru、TAIRA Shu、TERABAYASHI Satoshi
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 60 Issue: 2 Pages: 103-108

    • DOI

      10.2525/ecb.60.103

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • Year and Date
      2022-04-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of different light sources on the shoot to root ratio and intumescence incidence in tomato seedlings grown in a commercial closed seedling production system2022

    • Author(s)
      Yoko Miyama
    • Journal Title

      International Journal of Horticultural Science and Technology

      Volume: 10 Pages: 1-8

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Varietal Differences in Tomato Intumescence under Changing Water Conditions2021

    • Author(s)
      MIYAMA Yoko、YASUI Nanako
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 59 Issue: 3 Pages: 157-163

    • DOI

      10.2525/ecb.59.157

    • NAID

      130008073559

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • Year and Date
      2021-07-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] トマト水疱症発生の品種間差異は地上部重と地下部重の割合が関与する2021

    • Author(s)
      深山陽子
    • Journal Title

      農業と科学

      Volume: 734 Pages: 1-4

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Varietal differences in tomato intumescence under changing water conditions2021

    • Author(s)
      Yoko Miyama and Nanako Yasui
    • Journal Title

      Environmental Control in Biology

      Volume: -

    • NAID

      130008073559

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] トマト水ほう症2021

    • Author(s)
      深山陽子
    • Journal Title

      ハイドロポニックス

      Volume: 第34巻 第1号

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] トマト水ほう症の品種間差に及ぼすPressure-Volume Curve(P-V Corve)の影響2022

    • Author(s)
      小沢聖 深山陽子
    • Organizer
      日本農業気象学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] UVカットフィルム下におけるBacillus pumilus TUAT1 株接種がトマト水ほう症発生に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      深山陽子 石川大太郎 横山正
    • Organizer
      日本農業気象学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] トマト水ほう症発生に及ぼすSR比の影響2021

    • Author(s)
      深山陽子
    • Organizer
      園芸学会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 水環境がトマト水疱症発生におよぼす品種間差異2020

    • Author(s)
      深山陽子
    • Organizer
      園芸学会令和2年度春季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 水環境がトマト水疱症発生に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      深山陽子
    • Organizer
      園芸学会令和元年度秋季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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