2021 Fiscal Year Research-status Report
花数決定メカニズムに基づく革新的なブドウ果粒数制御技術の開発
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20K06032
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
鈴木 俊二 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60372728)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ブドウ / 花数 / 果粒数 / トレハロース / サイトカイニンオキシダーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ブドウ1房当たりの花数（果粒数）は収量決定要素のひとつであり、品種間の特徴でもあるが、その決定メカニズムは未だ明らかでない。ピノ・ノアールのような多粒の醸造用ブドウを日本で育てた場合、梅雨時の水分過多による果粒肥大から密着果房となり、裂果が生じる。しかし、取引単価が安い醸造用ブドウでは多くの労働力が必要な摘粒作業は現実的でない。令和2年度の圃場試験において、萌芽前の芽へのトレハロース処理が醸造用ブドウの1房当たりの果粒数を減少させることを見出した。併せて、この分子機構として、トレハロースホスファターゼが生成するトレハロースがサイトカイニンオキシダーゼ（花芽分化を促進する植物ホルモン「サイトカイニン」の分解酵素）を誘導することで花芽数（果粒数）が減少されると推定した。令和3年度はトレハロース処理が醸造用ブドウの1房当たりの果粒数を減少させることの再現性を圃場試験にて確認するとともに、果粒数の制御に関わる更なる分子メカニズムの解明を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
圃場試験は、令和2年度と同様に山梨ワイン科学研究センター前庭圃場で実施した。供試材料として凡そ30年齢のピノ・ノワールを供試した。令和3年４月5日、HPLC用シリンジニードルを用いて10％トレハロースを萌芽直前の芽に処理した(250 μL／芽)。対照区として、水処理区（トレハロース処理区と同様にシリンジニードルにて萌芽前の芽に水を処理した）および無処理区を用意した。収穫期となる令和3年８月20日、房を回収し、形態的データ（房長、房重、果粒重、果粒数、小果梗数）および果実品質データ（果汁糖度、果汁酸度、果皮アントシアニン含有量）を常法により測定した。
令和3年7月上旬および8月のお盆の時期に雨が続いたことによって果皮の薄いピノ・ノワールは多くの果実が玉割れし、病果になってしまったため、房重、房長、房当たりの果粒数、果粒重および小果梗数の計測ができなかった。健全な房の果汁糖度、酸度および果皮アントシアニン含有量の変化は令和2年度と同様にトレハロース処理の影響は認められなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに2年間の圃場試験からトレハロース処理が醸造用ブドウの1房当たりの果粒数を減少させることを証明した。しかしながら、シリンジニードルを用いてトレハロースを萌芽直前の芽に処理する方法は実用化を考えた場合、農作業者が圃場のすべての芽にトレハロースを処理することは不可能と思われる。最終年度の圃場試験では果粒数制御技術の実用化時の作業性を考慮し、トレハロース溶液のスプレー散布処理を挑戦する。散布時期は萌芽直後の新芽とし、1%、10％および30%トレハロース溶液を散布する(250 μL／芽)。若齢花序が展開後に追加散布(250 μL／花序)を数回行う。
令和4年度では作業仮説として掲げた「トレハロースホスファターゼが生成するトレハロースがサイトカイニンオキシダーゼ（花芽分化を促進する植物ホルモン「サイトカイニン」の分解酵素）を誘導することで花芽数（果粒数）が減少される」という果粒数制御の分子機構の解明に尽力する。すなわち、トレハロースホスファターゼ あるいは サイトカイニンオキシダーゼを高発現するシロイヌナズナを用いて、トレハロースの生産およびサイトカイニンの分解により花数が減少することを実証する（いずれの遺伝子組み換え植物も作出済み）。
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