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ナシ属果実成熟期に起こるデンプンの蓄積から代謝へのダイナミックな相転換の意義

研究課題

研究課題/領域番号 16H04871
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 園芸科学
研究機関山形大学

研究代表者

村山 秀樹  山形大学, 農学部, 教授 (40230015)

研究分担者 板井 章浩  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (10252876)
羽生 剛  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (60335304)
森 茂太  山形大学, 農学部, 教授 (60353885)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードセイヨウナシ / デンプン / 糖代謝 / 成熟 / 収穫後生理 / アミラーゼ / 炭水化物代謝 / 追熟 / ナシ属果実 / 果実成熟 / 炭水化物 / 糖 / 光合成 / 園芸学 / シグナル伝達 / 発現制御 / 農林水産物
研究成果の概要

セイヨウナシ果実において,光合成速度は幼果期に高く,満開128日後にはほぼゼロになること,また,この時期に果肉のデンプンが蓄積から代謝への相転換を起こすことが判明した。糖についても,この時期を境にフルクトース,グルコース,ソルビトールは増加から減少に転じた。樹体においてもデンプンが蓄積したことから,同化産物の貯蔵期間として機能していることを確認した。一方,果梗はデンプンの貯蔵器官ではなく,樹体からの転流糖の輸送経路であることが示された。収穫によって果実の炭水化物の代謝が活性化された。収穫後のデンプンの分解については,追熟中と低温貯蔵中で,β-アミラーゼ遺伝子の発現が異なることが判明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

セイヨウナシにおいて,果実が光合成を行っていることを確認し,光合成速度がゼロになる時期に,デンプンの蓄積から分解への相転換が起こっていることを明らかにした。また,セイヨウナシの分解過程にβ-アミラーゼが重要であること,追熟中と低温貯蔵中で,β-アミラーゼ遺伝子の発現が異なることが判明した。これらは,世界ではじめての報告であり,学術的に意義がある。セイヨウナシでは,成熟期のデンプン含量(ヨード反応)が収穫時期の判定指標の1つになっており,デンプンはセイヨウナシの栽培においても重要な因子である。そのため,本研究の成果は,今後収穫時期の判定にも利用される可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] INRA(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] IRTA(スペイン)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of Fruit Lignin Content, Composition, and Linkage Types in Pear Cultivars and Related Species2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lumin、Kamitakahara Hiroshi、Murayama Hideki、Ohsako Takanori、Itai Akihiro
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      巻: 68 号: 8 ページ: 2493-2505

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.9b07396

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ripening Characteristics and Pigment Changes in Russeted Pear Fruit in Response to Ethylene and 1-MCP2018

    • 著者名/発表者名
      Charoenchongsuk Nongluk、Matsumoto Daiki、Itai Akihiro、Murayama Hideki
    • 雑誌名

      Horticulturae

      巻: 4 号: 3 ページ: 22-22

    • DOI

      10.3390/horticulturae4030022

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydraulic Constraints to Whole-Tree Water Use and Respiration in Young Cryptomeria Trees under Competition2018

    • 著者名/発表者名
      Ferrio Juan、Kurosawa Yoko、Wang Mofei、Mori Shigeta
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 9 号: 8 ページ: 449-449

    • DOI

      10.3390/f9080449

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mechanical and anatomical investigation to assess the peel contribution in grape berries2019

    • 著者名/発表者名
      Hideki Murayama, Mitsuki Otake and Takashi Nishizawa
    • 学会等名
      XV EUCARPIA Fruit Breeding and Genetics Symposium.a, Czech
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セイヨウナシ果梗師管液のオミクス解析2019

    • 著者名/発表者名
      乙部 葵・廣瀬亮太郎・森本拓也・及川 彰・斉藤和季 ・森 仁志 ・村山秀樹 ・板井章浩
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] GA およびCPPU 処理がニホンナシ‘ゴールド二十世紀’の果実形質, リグニンおよび一次代謝物含量に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      章 魯ビン・上高原 浩・及川 彰・斉藤 和季・村山 秀樹・大迫 敬義・板井 章浩
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ニホンナシ果実のスクロース含量に関与するD N A マーカーの開発2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤みそら・西尾聡悟・寺上伸吾・齋藤寿広・山本俊哉・村山秀樹・板井章浩
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自家および他家受粉が自家和合性品種‘おさゴールド’の果実形質に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      中島由葵・山口俊春・金高信吾・虎尾亮・池田隆政・村山秀樹・平山隆志・森泉・松浦恭和・板井章浩
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Novel insights on the ripening pattern of 'Blanquilla' pears: a comparison study between on- and off-tree ripened fruit2018

    • 著者名/発表者名
      Jordi Gine Bordonaba, Violeta Lindo-Garcia, Gemma Echeverria, Gloria Bobo, Hideki Murayama, Christian Larrigaudicre
    • 学会等名
      XIII International Pear Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ‘ゴールド二十世紀’ と ‘Alexandrine Douillard’ の果実生育期におけるリグニン含量および組成の解析2017

    • 著者名/発表者名
      章魯・上高原浩・大迫敬・村山秀樹・板井章浩
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Quality changes of three sweet cherry cultivars during ripening on the tree and after harvest2017

    • 著者名/発表者名
      Pamela Ruzigana, Aline Clementine Ingabire, Michiaki Azuma and Hideki Murayama
    • 学会等名
      8th International Cherry Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナシ果実の成熟エチレン生成におけるシステムⅠからシステムⅡへの移行関連遺伝子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      藤井美希・羽生剛・村山秀樹・児玉基一朗・板井章浩
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of 1-Methylcyclopropene and Ethylene Treatment on Ripening Characteristics of the ‘Silver Bell’ Pears2016

    • 著者名/発表者名
      B. Nugraha, N. Bintoro, J. Nugroho, A. Itai, and H. Murayama
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Agricultural and Biosystem Engineering
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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