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落葉果樹の樹体および果実発育生理の分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11306003
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 園芸・造園学
研究機関筑波大学

研究代表者

岩堀 修一  筑波大学, 農林学系, 教授 (00012055)

研究分担者 坂本 知昭  筑波大学, 農林学系, 学振特別研究員
菅谷 純子  筑波大学, 農林学系, 講師 (90302372)
弦間 洋  筑波大学, 農林学系, 助教授 (70094406)
田中 宥司  農業生物資源研究所, 新生物資源創出研究グループ, チーム長
森 仁志  名古屋大学, 農学部, 助教授 (20220014)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
41,860千円 (直接経費: 39,100千円、間接経費: 2,760千円)
2001年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2000年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
1999年度: 21,400千円 (直接経費: 21,400千円)
キーワードアブシジン酸 / アントシアニン / オーキシン / サイトカイニン / 着色 / 休眠 / わい化 / ジベレリン / ABA / CHI / UFGalT / 果肉培養 / 2酸化酵素遺伝子 / 3β水酸化酵素遺伝子 / ジベレリン2β水酸化酵素 / 形質転換植物 / 矮化 / リンゴ / カルス培養 / アントシアニン合成
研究概要

本研究は、将来の高品質果実の省力栽培による生産を可能にするために解明すべき重要な生理現象について、分子生物学的アプローチにより遺伝子レベルでその機構を明らかにすることを目的として行われた。具体的にとりあげたテーマは、落葉果樹の自発休眠に関する分子制御機構の解明、果実の発育・着色に関する分子制御機構の解明、落葉果樹のわい化に関する分子調節技術の開発である。これらについてそれぞれモデル実験系を構築したのち、各生理現象に関連しあるいは支配する遺伝子群を単離し、それらの相互関係を明らかにすることにより、各生理現象を制御している分子調節機構の解明を目指した。
自発休眠を解明するモデル実験系として、アラスカエンドウの頂芽切除による腋芽の休眠打破現象を利用し解析を進めた結果、休眠の維持とその打破にはオーキシン、サイトカイニン、アブシジン酸(ABA)といった植物ホルモンが関与し、それらの相互作用により制御されていることが示された。今後はこれらの知見を果樹類の自発休眠研究へ応用・発展させていくことが望まれる。
果実の着色機構を解明するモデル実験系として、リンゴ果肉由来の培養細胞を用いて解析を進めた結果、光条件や無機元素の施用とアントシアニン合成酵素の活性との間に興味深い相関が見出された。今後は本モデル実験系を、各酵素活性や対応する酵素遺伝子の発現調節の解析へ応用し、省力的な着色促進技術へ結びつけることが期待される。
果樹のわい化を目的として、ジベレリン代謝酵素遺伝子を利用した分子調節技術を確立した。現在カンキツ、リンゴ、パパイアへの導入が図られているが、今後はこれまでわい化品種の作出が困難であった樹種において、わい性品種育成へのブレイクスルーとなることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Madoka, Y., Mori, H.: "Two novel transcripts expressed in pea dormant axillary buds"Plant Cell Physiology. 41. 274-281 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Madoka, Y., Mori, H.: "Acropetal disappearance of PsAD1 protein in pea axillary buds after the release of apical dominance"Plant Cell Physiology. 41. 556-564 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakamoto, T., Kobayashi, M., Itoh, H., Tagiri, A., Kayano, T., Tanaka, H., Iwahori, S., Matsuoka, M.Matsuoka, M.: "Expression of a gibberellin 2-oxidase gene around the shoot apex is related to phase transition in rice"Plant Physiology. 125. 1508-1516 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu-Sato, S., Mori, H.: "Control of outgrowth and dormancy in axillary buds"Plant Physiology. 127. 1405-1413 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li, Z., Gemma, H., Iwahori, S.: "Changes in flavonoids accumulation and activivies of enzymes involved in flavonoids biosynthesis in the skin of 'Fuji' and 'Orin' apples during fruit devepment"Journal of Japanese Society for Horticultural Science. (印刷中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li, Z., Gemma, H., Iwahori, S.: "Simulation of coloring of skin of 'Fuji' apple as affected by ethephon and phosphorus-calcium mixed compounds in relation to flavonoid synthesis"Scientia Horticulturae. (印刷中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 坂本知昭, 伊藤博紀, 田切明美, 萱野暁明, 岩堀修一, 小林正智, 松岡信, 田中宥司: "ジベレリン生合成酵素遺伝子の発現調整によるイネ草型の人為的制御"化学と生物. 38. 131-139 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li, Z., Gemma, H., Iwahori, S.: "Changes in flavonoids accumulation and activities of enzymes involved in flavonoids biosynthesis in the skin of 'Fuji' and 'Orin' apples during fruit development."Journal of the Japanese Society for Horticultural Science. (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Li, Z., Gemma, H., Iwahori, S: "Stimulation of coloring of skin of 'Fuji' apple as affected by ethephon and phosphoruscalcium mixed compounds in relation to flavonoid synthesis."Scientia Horticulturae. (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Madoka, Y., Mori, H.: "TWO novel transcripts expressed in pea dormant axillary buds"Plant Cell Physiology. 41. 274-281 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Madoka, Y., Mori, H.: "Acropetal disappearance of PsADl protein in pea axillary buds after the release of apical dominance"Plant Cell Physiology. 41. 556-564 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakamoto, T., Kobayashi, M., Itoh, H., Tagiri, A., Kayano, T., Tanaka, H., Iwahori, S. Matsuoka, M.: "Expression of a gibberellin 2-oxidase gene around the shoot apex is related to phase transition in rice"Plant Physiology. 125. 1508-1516 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu-Sato, S., Mori, H.: "Control of outgrowth and dormancy in axillary buds"Plant Physiology. 127. 1405-1413 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakamoto, T., Itoh, H., Tagiri, A., Kayano, Iwahori, S., Kobayashi, M., Matsuoka, M. Tanaka, H.: "Regulation of leaf shape by the control of gene expression involved in gibberelin biosynthesis"Chemistry and Biology. 38. 131-139 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shimizu-Sato, S. Mori, H.: "Control of outgrowth and dormancy in axillary buds"Plant Physiology. 127. 1405-1413 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Li, Z., Gemma, H. Iwahori, S.: "Changes in flavonoids accumulation and activities of enzymes involved in flavonoids biosynthesis in the skin of 'Fuji' and 'Orin' apples during fruit devepment"Journal of Japanese Society for Horticultural Science. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Li, Z., Gemma, H. Iwahori, S.: "Stimulation of coloring of skin of 'Fuji' apple as affected by ethephon and phosphorus-calcium mixed compounds in relation to flavonoid synthesis"Scientia Horticulturae. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sakamoto,M.Kobayashi,H.Itoh,A.Tagiri,T.Kayano,H.Tanaka,S.Iwahori,M.Matsuoka: "Expression of a gibberellin 2-oxidase gene around the shoot apex is related to phase transition in rice"Plant Physiology. 125(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 坂本知昭(他6名): "ジベレリン生合成酵素遺伝子の発現調節によるイネ草型の人為的制御"化学と生物. 38・2. 131-139 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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