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Identification of floral inducing factors of radish that breaks through the strong floral repression of cabbage and its application to seed production

Research Project

Project/Area Number 20K15518
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

Motoki Ko  京都大学, 農学研究科, 助教 (00867814)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsキャベツ / ダイコン / 晩抽性育種 / 接ぎ木 / フロリゲン・FLOWERING LOCUS T / 早期開花技術 / 採種 / アブラナ科 / フロリゲン
Outline of Research at the Start

申請者らが保有するキャベツ‘不抽苔’は、花成が強力に抑制された難開花性の変異体であり、数ヶ月におよぶ冬の低温に遭遇してもほとんど開花しない。ところが、ダイコンに接ぎ木することで‘不抽苔’を強制的に開花させ種子を得ることができる。本研究では、これまでに見出してきた花成誘導能力の異なるダイコン品種を用いて、 ‘不抽苔’の花成抑制を打破するために必要なダイコンの花成誘導因子の特定と、接ぎ木による採種法と通常の採種法とで得た種子の農業形質の比較を行う。本研究の成果は強力な花成誘導能力をもつ台木の育種と、採種した種子の形質予測を可能にする。これにより“花の咲かない野菜種子”生産体系の開発に挑戦する。

Outline of Final Research Achievements

In order to develop a "non-flowering vegetable seed" production system, factors involved in the ability of grafted radish to induce flowering were identified and agronomic traits of cabbage seeds obtained by grafting were evaluated. Through quantitative analysis of FT protein, a flowering hormone, it was found that FT has a quantitative effect on the floral induction in cabbage by grafting, and that accumulation of sufficient amounts of FT in the grafted cabbage is necessary for the success of floral induction. In addition, the rootstock factors that affect the amount of FT accumulated in the grafted scion were identified. The results of cultivation experiments showed that the grafting method had no effect on the major agronomic traits of the resulting cabbage seeds, suggesting that it can be used for cabbage breeding in the same way as the conventional method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では接ぎ木による花成誘導の成否に関わる台木の要因の特定と、接ぎ木により採種した種子の形質評価を通して、接ぎ木を利用した“花の咲かない野菜種子”生産体系の実現可能性を示すことができた。今回明らかにした台木のFT供給能力に関わる要因に着目することで、より強力な花成誘導能力をもつ台木を作出し、接ぎ木による種子生産を効率化できる可能性がある。本研究で開発した花成誘導法は、従来の低温処理による花成誘導法で要した時間を半分に短縮可能であり、アブラナ科作物の育種や採種にも有用だと考えられる。また本研究で得た知見は、アブラナ科以外の作物種における接ぎ木花成誘導法の開発にも資するものと考える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Upregulation of tandem duplicated BoFLC1 genes is associated with the non-flowering trait in Brassica oleracea var. capitata2023

    • Author(s)
      Kinoshita Y, Motoki K, Hosokawa M.
    • Journal Title

      Theoretical and Applied Genetics

      Volume: 136 Issue: 3 Pages: 41-41

    • DOI

      10.1007/s00122-023-04311-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of the Field Performance of Progenies Obtained by a Non-vernalization-grafting Floral Induction Method in Terms of Application to Cabbage Breeding and Seed Production2023

    • Author(s)
      Motoki K, Kinoshita Y, Nakano R, Hosokawa M, Nakazaki T
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 92 Issue: 1 Pages: 66-76

    • DOI

      10.2503/hortj.QH-018

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Discovery of new interests by young scientists~sexuality and crossing in plants~(Japan Society of Breeding)2022

    • Author(s)
      Matsuo Hiroki、Okada Moeko、Yamamori Koichi、Sato Moeko、Yanagi Erina、Motoki Ko、Masuda Kanae
    • Journal Title

      Breeding Research

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 64-69

    • DOI

      10.1270/jsbbr.24.W01

    • ISSN
      1344-7629, 1348-1290
    • Year and Date
      2022-06-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Quantitative analysis of florigen for the variability of floral induction in cabbage/radish inter-generic grafting2022

    • Author(s)
      Motoki K, Kinoshita Y, Nakano R, Hosokawa M, Nakazaki T
    • Journal Title

      Plant & Cell Physiology

      Volume: 63 Issue: 9 Pages: 1230-1241

    • DOI

      10.1093/pcp/pcac098

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of a Non-flowering Cabbage Mutant Discovered 42 Years Ago2021

    • Author(s)
      Kinoshita Y, Motoki K, Hosokawa M.
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 90 Issue: 4 Pages: 374-381

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-277

    • NAID

      130008107326

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ダイコンのフロリゲンを利用したアブラナ科作物の早期開花技術の開発2022

    • Author(s)
      元木 航
    • Organizer
      第18回けいはんな地区植物科学懇話会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ダイコンのフロリゲンを利用したキャベツの早期開花技術の開発2022

    • Author(s)
      元木 航
    • Organizer
      第44回 岩手育種談話会・第27回植物生命科学セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] FTタンパク質の定量解析によるキャベツの接ぎ木花成誘導条件の解明2022

    • Author(s)
      元木 航, 木下有羽, 中野龍平, 細川宗孝, 中﨑鉄也
    • Organizer
      園芸学会 令和4年度秋季大会
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  • [Presentation] キャベツ変異体‘不抽苔’の非開花性に関する遺伝様式の調査2022

    • Author(s)
      木下 有羽, 元木 航, 細川 宗孝
    • Organizer
      園芸学会令和 4 年度春季大会
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      2021 Research-status Report
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      元木 航, 木下有羽, 中野龍平, 細川宗孝, 中﨑鉄也
    • Organizer
      超分野植物科学研究会・第一回研究集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] アブラナ科作物の育種・採種ツールとして利用可能な“花成誘導台木“の開発2021

    • Author(s)
      元木 航
    • Organizer
      日本育種学会第140回講演会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ダイコンのFTタンパクを検出するペプチド抗体の開発2021

    • Author(s)
      元木 航・木下有羽・中野龍平・細川宗孝・中﨑鉄也
    • Organizer
      園芸学会令和3年度春季大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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