2023 Fiscal Year Annual Research Report
スピーキングプラントアプローチによるサフラン子球の生育制御法解明
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21H02316
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
伊藤 博通 神戸大学, 農学研究科, 教授 (00258063)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇野 雄一 神戸大学, 農学研究科, 教授 (90304120)
黒木 信一郎 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00420505)
中島 周作 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 特別研究員 (00896938)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | サフラン / 子球肥大 / トランスクリプトーム解析 / 非破壊計測 / スピーキングプラントアプローチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は非破壊計測によって得られる子球のシンク強度の変化に応じて光強度や気温を調節する子球の生育制御法を実践し、スピーキングプラントアプローチによるサフラン子球の生育制御法を解明することである。
大分県竹田市産サフラン球茎を子球育成実験に供試した。人工気象器内でLED光源を使用し湛液型水耕で栽培した。気温および光量を一定とした低温区とシンク強度の変動に合わせて気温および光量を調節する設定調節区の2試験区を設定した。シンク強度は次式から算出した。｛シンク強度＝子球重量×子球スクロース濃度×子球グルコース濃度÷子球フルクトース濃度｝。右辺各項目は近赤外分光法による非破壊計測によって得られた。シンク強度がピークに近い時に炭素供給を促進させ、シンク強度が低下している時にシンク強度を維持する設定を行った。定期的に球茎を破壊し、子球および葉の粉末サンプルから子球内デンプン濃度および、子球内と葉内スクロース濃度をHPLCを用いて定量した。さらに粉末試料からRNAを抽出しトランスクリプトーム解析に供試した。スクロース代謝関連遺伝子であるクロロフィルタンパク質遺伝子(LHCⅡ)、スクロース輸送遺伝子(SUT)、スクロース開裂酵素遺伝子(SUS)、およびデンプン合成酵素遺伝子(AGPase)を調査した。
収穫時の子球重量平均値は設定調節区で20 g以上となり栽培日数は低温区で140日、設定調節区で147日であった。シンク強度の低下に合わせ、降光を実施すると葉の枯れが低温区より抑制され、葉内LHCⅡ発現量の低下も低温区より抑制された。また、子球重量が増大し葉内SUT発現量は低温区より高く維持された。降光により低温区よりも光合成およびスクロースの転流が持続され子球肥大および栽培日数の両方に影響した。シンク強度をフィードバックするSPAの実践は子球シンク強度維持に効果があることが示された。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] サフランの子球肥大に関するトランスクリプトーム解析 ー光量の影響ー2023
Author(s)
森未菜美,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作,村中久珠,大谷錬太郎,大窪一輝,濱田桃歌,山本真生,有屋みなみ
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Journal Title
関西農業食料工学会会報第134号
Volume: 134
Pages: 44
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[Journal Article] 地上部光量がサフランの子球肥大と柱頭クロシン濃度に与える影響2023
Author(s)
濱田桃歌,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作,村中久珠,大谷錬太郎,大窪一輝,森未菜美,山本真生,有屋みなみ
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Journal Title
関西農業食料工学会会報第134号
Volume: 134
Pages: 52
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[Journal Article] サフラン球茎シンク強度の非破壊計測2023
Author(s)
有屋みなみ,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作, 山本真生,村中久珠,大谷練太郎,大窪一輝,濱田桃歌,森未菜美
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Journal Title
関西農業食料工学会会報第134号
Volume: 134
Pages: 53
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[Presentation] シンク強度の計測値に基づくサフランの生育制御 -シンク強度のトランスクリプトーム解析-2024
Author(s)
加藤啓介, 伊藤博通, 宇野雄一, 黒木信一郎, 中島周作,村中久珠, 大谷錬太郎, 山本真生, 大窪一輝,森未菜美, 有屋みなみ
Organizer
関西農業食料工学会 第151回例会
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