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Elucidation of Endogenous Plant Hormones and Genes Regulating Bulb Enlargement and Bulb Division in Onion

Research Project

Project/Area Number 22K14883
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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

Principal Investigator

Ikeda Hiroki  宇都宮大学, 農学部, 准教授 (90782053)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsタマネギ / 鱗茎肥大 / 分球 / 植物ホルモン / 遺伝子 / 内生植物ホルモン
Outline of Research at the Start

タマネギの生産性には、可食部である鱗茎の肥大程度のほか、抽苔、病害虫、分球などが影響する。このうち鱗茎の肥大には日長と温度が関与し、品種の限界日長を越えるとFT様遺伝子のAcFT1遺伝子が発現して鱗茎肥大を促す。一方、AcFT1以外の遺伝子や、内生植物ホルモンなどの生理学的要因が、鱗茎肥大に及ぼす影響については不明な点が多い。また分球を抑制できれば、歩留まりと品質の向上が可能であるが、分球が生じる生理学的メカニズムや遺伝子は明らかにされていない。そこで本研究では、タマネギにおいて鱗茎肥大と分球が生じるメカニズムを、内生植物ホルモンと遺伝子発現の動態に注目して解明する。

Outline of Final Research Achievements

To elucidate the mechanisms underlying bulb enlargement and bulb division in onion, we compared the incidence of bulb division among 11 cultivars differing in earliness. In addition, exogenous gibberellic acid was applied to onions during cultivation. The results demonstrated that the incidence of bulb division is associated with cultivar earliness and that gibberellin plays a role in promoting bulb division. Furthermore, transcriptome analysis identified a novel gene related to bulb enlargement, and efforts were made to establish a transformation system to validate gene function via reverse genetics.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

タマネギの収量や歩留まりといった生産性向上への取り組みは,農業所得の増加や消費者の国産需要に寄与できる.しかし生産性に直結する学術的知見,特に遺伝子や内生植物ホルモンといった植物体内部の現象に関しては不足している.本研究の遂行により,分球の発生率には品種の早晩性が関係していること,ジベレリンが分球の発生に関与していることなど,タマネギの生産性に直結する新たな知見が得られた.これらの成果は,高品質なタマネギの生産や品種育成に直結することから,学術的にも社会的にも重要な成果が得られたと考えられる.

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2025 2024 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Expression analysis of AcFT2 that induces flowering and bolting in field-grown onions under overwinter cultivation in the northern hemisphere2025

    • Author(s)
      Natsuki Suzuki, Sho Narahara, Takaya Ishii, Hiroki Ikeda
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: -

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diurnal changes in gene expression that relate to bulb development in onion cultivars2024

    • Author(s)
      Takaya Ishii, Hiroki Ikeda
    • Journal Title

      Acta Horticulturae

      Volume: 1398 Issue: 1398 Pages: 47-52

    • DOI

      10.17660/actahortic.2024.1398.7

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth and Gene Expression Related to Bulb Development and Day-length Responses in Onion Cultivars During Overwinter Cultivation2022

    • Author(s)
      Ishii Takaya、Suto Miki、Suzuki Natsuki、Ikeda Hiroki
    • Journal Title

      The Horticulture Journal

      Volume: 91 Issue: 4 Pages: 514-521

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-343

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] タマネギにおける形質転換系の確立と鱗茎肥大メカニズム解明への取り組み2025

    • Author(s)
      木内大空・野中聡子・松倉千昭・池田裕樹
    • Organizer
      筑波大学T-PIRC 令和6年度形質転換植物デザイン研究拠点成果報告会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 秋まきタマネギにおける品種の違いと外生ジベレリンの処理が鱗茎の分球発生に及ぼす影響2025

    • Author(s)
      宮﨑友里圭・池田裕樹
    • Organizer
      園芸学会令和7年度春季大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] タマネギの鱗茎肥大を制御する新規遺伝子の探索と発現解析2024

    • Author(s)
      木内大空・石井貴也・池田裕樹
    • Organizer
      園芸学会令和6年度秋季大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 北関東におけるタマネギ春播き栽培に適した品種・栽培条件の検討2024

    • Author(s)
      池田裕樹
    • Organizer
      園芸学会令和6年度秋季大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 栽培時の地温がタマネギの鱗茎肥大および生育に及ぼす影響2024

    • Author(s)
      木内大空・宇根和司・池田裕樹
    • Organizer
      日本農業気象学会関東甲信越支部 2024年度例会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] Diurnal changes in gene expression that relate to bulb development in onion cultivars2022

    • Author(s)
      Ishii Takaya、Ikeda Hiroki、
    • Organizer
      VIII International Symposium on Edible Alliums
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 定植時における苗の大きさがタマネギの抽苔発生率と花成関連遺伝子の発現に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      鈴木 菜月、楢原 翔、池田 裕樹
    • Organizer
      園芸学会令和4年度秋季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] やさい畑 2024年10月秋号2024

    • Author(s)
      池田裕樹
    • Publisher
      一般社団法人 家の光協会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Remarks] 宇都宮大学農学部 園芸生産科学研究室

    • URL

      https://shigen.mine.utsunomiya-u.ac.jp/farmhort/

    • Related Report
      2024 Annual Research Report 2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Remarks] 宇都宮大学 研究者総覧

    • URL

      https://researcher.utsunomiya-u.ac.jp/html/100003632_ja.html

    • Related Report
      2024 Annual Research Report 2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Remarks] 宇都宮大学地域創生推進機構 SDGs事例集

    • URL

      https://www.sic.utsunomiya-u.ac.jp/sdgsjirei/sdgs5-61

    • Related Report
      2024 Annual Research Report 2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Remarks] 宇都宮大学地域創生推進機構 研究シーズ集

    • URL

      https://www.sic.utsunomiya-u.ac.jp/researchseeds/agr_ufa_hiroki

    • Related Report
      2024 Annual Research Report 2023 Research-status Report 2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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