New Frontier of Fruit Postharvest Physiology-Low Temperature modulated Ripening and its application
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20H02977
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
久保 康隆 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (80167387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢野 健太郎 明治大学, 農学部, 専任教授 (00446543)
阿部 大吾 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, 主任研究員 (10414773)
加藤 雅也 静岡大学, 農学部, 教授 (10432197)
牛島 幸一郎 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (20379720)
赤木 剛士 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (50611919)
河井 崇 岡山大学, 環境生命科学学域, 助教 (90721134)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
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| Keywords | 果実成熟 / エチレン / 低温 / 低温遭遇 / 遺伝子発現 / 転写因子 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、低温誘導成熟機構を、温帯性果実種横断的にゲノム・トランスクリプトーム解析、メタボローム解析、遺伝子組換え技術などを駆使して解析し、その統合的理解を目指す先駆的学術的取り組みである。低温誘導成熟果はエチレン誘導果よりも品質保持期間が長い。また、低温感受性の品種間差異は成熟の早生・晩生性に密接に関与している。すなわち、本研究は、収穫後ロス低減に直結する新品質保持技術開発と分子マーカー開発による育種への貢献を目的とする実用的研究でもある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、低温誘導成熟機構を、温帯性果実種横断的にゲノム・トランスクリプトーム解析、メタボローム解析、遺伝子組換え技術などを駆使して解析し、その統合的理解を目指す先駆的学術的取り組みである。低温誘導成熟果はエチレン誘導果よりも品質保持期間が長く、低温感受性の品種間差異は成熟の早生・晩生性に密接に関与している。本研究は、収穫後ロス低減に直結する新品質保持技術開発と分子マーカー開発による育種への貢献を目的とする。
本年度は第１段階として、カキ、温州ミカン、レモン、セイヨウナシについて果実のエチレン処理および温度処理に対する応答性を解析した。レモンではエチレン処理と10-15℃温度処理によって、カロテノイド合成のs苦心とクロロフィル分解の顕著な促進が見られた。また、それらの反応に対応する遺伝子は発現の変化を捉えた。カキでは15℃以下で低温障害発生の兆候が見られ、RNAseq解析により低温特異的に応答する遺伝子群を特定した。また、温州ミカンにおいて、早晩性の異なる４品種を用いて、次世代シーケンサーによるゲノム解析を行なった。
‘宮川早生‘ウンシュウミカン果実と’小原紅早生’ウンシュウミカン果実のゲノムを比較すると、‘宮川早生’特異的なcontigが45個得られた。これらのcontigのうち半数ほどはトランスポゾン様の動きをしており、ゲノム中の複数箇所へ変異をもたらしていた。今回の結果では具体的に両品種の色に違いを決定する因子の特定には至らなかったが、他の植物で色の違いをもたらす原因となっているトランスポゾンの存在を確認できたこと、またアポカロテノイドを生成するCCD４と似たような二重結合を酸化開裂する働きをもつ2OG-Fe（II）oxygenase family proteinなどに変異がある可能性が示唆されたことは、重要な進展と考えている。
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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
研究計画に沿って、順調に研究を進めていると考えている。研究の進展に伴って論文発表、学会発表も着実に進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、研究の第２段階として、各果実でのRNAseq解析、MS解析に基づいて成熟制御システムの全体像の把握を目指す。カキ、温州ミカン、リンゴを主要な材料として低温応答遺伝子および代謝物を抽出する。Real-Time PCR法を用いて低温成熟の鍵となる代謝関連遺伝子および転写因子の発現プロファイルの確認を行う。低温応答遺伝子については公開ゲノムデータ配列を用いて、各遺伝子及び各果実種間でプロモーター配列の解析を行い、低温応答関連シス因子を抽出する
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
