Elucidation of the origin of fruity scent for breeding fragrance roses and creating a database of rose scents

Research Project

Project/Area Number	21K05569
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 39030:Horticultural science-related
Research Institution	National Agriculture and Food Research Organization
Principal Investigator	大久保直美国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, グループ長補佐 (90343962)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	御巫由紀千葉県立中央博物館, その他部局等, 科長 (10250151)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	バラ / 香気成分 / フルーツ香 / 枝変わり / オールドローズ / 芳香性育種
Outline of Research at the Start	甘くさわやかなフルーツ香のバラは一般に人気が高く、近年育種されているモダンローズの新品種にはフルーツ香のバラが多い。一方でフルーツ香の育種起源は不明である。バラのフルーツ香に関与しているのは、芳香族化合物やテルペノイドなどの酢酸エステル類である。本研究では、フルーツ香を持つモダンローズの祖先となる品種群の香気成分について、酢酸エステル類に着目し網羅的に解析することで、フルーツ香の育種起源を明らかにする。得られた香気成分データをデータベース化することにより、バラの芳香性育種の進展に寄与する。さらには、フルーツ香のみならず、新たな香りを導入するための育種素材の発掘につなげる。
Outline of Annual Research Achievements	国内のバラ園（京成バラ園、国営越後丘陵公園バラ園、佐倉草ぶえの丘バラ園、谷津バラ園、横浜イングリッシュガーデン）にて、フルーツ香を持つ品種およびそれらのバラの育種に関わった品種および野生種を中心に、約150種のバラの発散香気成分をツイスターにてサンプリングし、GC-MS分析を行った。代表的なフルーツ香の品種である‘ダブル・ディライト’については、主要香気成分は酢酸フェニルエチルであり、香気成分の約50％が芳香族化合物で占められていた。フルーツ香を持つ花粉親の‘ガーデン・パーティ’も同様の傾向であったが、モノテルペン類は検出されなかった。一方でティー香を持つ種子親の‘グラナダ’からは酢酸エステル類は検出されなかった。‘ダブル・ディライト’のフルーツ香は‘ガーデン・パーティ’の影響が大きいと考えられた。もう一つの代表的なフルーツ香の品種である‘ドゥフトボルケ’については、主要香気成分は酢酸ゲラニルであり、酢酸シトロネリル、酢酸フェニルエチルも多く検出された。それら酢酸エステル類は、フルーツ香とティー香をあわせ持つ種子親の‘プリマ・バレリーナ’から検出された。一方でワックス香を持つ花粉親の‘モンテズマ’からはバラの芳香に関与する香気成分はほぼ検出されなかった。‘ドゥフトボルケ’のフルーツ香は‘プリマ・バレリーナ’の影響が大きいと考えられた。枝変わりにより香気成分組成が大きく変化したバラを見いだした。グリーン感のあるフルーティな香りの‘フラウ・カルル・ドルシュキ’の香気成分組成は、枝変わり品種の一つでありバラ様の香りを持つ ‘艶姿’とは大きく異なっていた。‘フラウ・カルル・ドルシュキ’の香気成分の主要経路はセスキテルペンおよび脂肪酸誘導体の経路である。‘艶姿’の主要経路はモノテルペン経路であり、突然変異により香気成分の生合成が大きく変化したものと考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 初年度の計画では、（１）国内外のバラ園で香気成分のサンプリングを行いGC-MS分析を行う、（２）フルーツ香に関与する成分の質的・量的な違いを品種ごとに明らかにする、（３）各年に得られたデータをまとめ学会発表を行う、であった。新型コロナウイルスの影響のため国外のバラ園ではサンプリングはできなかったが、国内の５カ所のバラ園に協力いただき、150種ものバラの香気成分を解析し、フルーツ香に関与する成分をはじめとして、バラに含まれる多くの成分の質的・量的な違いを明らかにすることができた。その成果を、園芸学会および香料・テルペンならびに精油化学に関する討論会にて発表した。計画はおおむね順調に進展していると言える。
Strategy for Future Research Activity	今年度は、未分析のフルーツ香のバラの祖先品種として重要なオールドローズの香気成分のサンプリングを行う。また、解析の過程で、これまでにバラでは見いだされていなかった成分を見つけたので、それらを含むバラ品種の香気成分の再試を行う。その上で、昨年度学会で発表した内容を深め、論文を作成する。