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植物の連続光障害の克服に向けた分子遺伝学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K14763
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 植物分子・生理科学
研究機関岡山県農林水産総合センター生物科学研究所

研究代表者

後藤 弘爾  岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 専門研究員 (00251489)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード植物の連続光障害 / トマトゲノム / 概日リズム / 光障害 / オミクス解析 / 植物 / 遺伝学 / 生理学
研究成果の概要

一般的なトマトは、1日24時間の連続光照射により生理障害を発症するが、連続光障害耐容性を示す品種を発見した。まず、連続光障害の表現型を整理し、耐容性品種と感受性品種間で定量的に大きな差を示すものを指標表現型とした。次に、耐容性品種と感受性品種とを交配して得られたF2世代の中から、指標表現型を利用して耐容性個体を20個選抜した。これを用い、次世代シークエンサーを用いた一塩基多型検出により、連続光耐容性に関与する遺伝子座のマッピングを行った。マッピングと遺伝子内の配列変異に基づいて、72遺伝子に絞り込んだ。さらに、通常栽培と連続光栽培とにおける遺伝子発現の変化をRNA-seq法により比較解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

食料やエネルギー源として植物や農作物の生産効率の向上は極めて重要な課題である。連続光障害耐性品種を用いて行った実験では、栄養成長期において、16時間明期8時間暗期の明暗条件と比べて、24時間明期の連続光条件では、2倍以上の新鮮重量が得られた。つまり、1.5倍の光照射時間の増加に対し、2倍の成長促進が得られたことになる。この様に、連続光栽培は投入するエネルギーコスト以上に、植物の成長を促進する栽培法である。
本研究によって得られた成果を利用して、交配育種によって連続光障害耐容性を持つ栽培トマト品種を作製すれば、人工光型植物工場等に適した品種として生産性の向上に活用できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Day-length dependent flowering time regulation in tomato.2019

    • 著者名/発表者名
      Chie Moriya and Koji Goto
    • 学会等名
      The 60th Annual Meeting of the Japanese Society of Plant Physiologists
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高温短日条件下の育苗がトマト一般品種の生育に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      磯山陽介・谷本恵美・山田瑞樹・今西俊介・後藤弘爾・礒崎真英
    • 学会等名
      園芸学会平成31年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structural and functional analysis of tomato flowering genes belong to FT clade.2018

    • 著者名/発表者名
      Goto, K., and Moriya, C.
    • 学会等名
      The 25th International Congress on Sexual Plant Reproduction.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the genes that regulate tomato flowering by using tomato wild relatives and genome editing system.2018

    • 著者名/発表者名
      森谷智恵、後藤弘爾
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of tomato flowering genes of FT clade2018

    • 著者名/発表者名
      C. Moriya and K. Goto
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional analysis of Tomato florigen paralog SP6A.2017

    • 著者名/発表者名
      Chie Moriya, Mizuki Yamada, Koji Goto
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Goto, K., and Moriya, C.2017

    • 著者名/発表者名
      Functional analysis of tomato flowering genes.
    • 学会等名
      Workshop on molecular Mechanisms Controlling Flower Development.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional Analysis of Tomato Flowering Genes of FT-clade.2017

    • 著者名/発表者名
      C. Moriya and K. Goto
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of Tomato florigen paralog genes: To understand the flowering habit of tomato.2016

    • 著者名/発表者名
      C. Moriya, M. Yamada and K. Goto
    • 学会等名
      CSHA Meeting: Latest Advances in Plant Development & Environmental Response
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai Conference Center, Japan
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of Tomato florigen paralog SP6A2016

    • 著者名/発表者名
      C. Moriya, M. Yamada and K. Goto
    • 学会等名
      The 13th Japan Solanaceae Consortium JSOL2016
    • 発表場所
      International Christian University, Mitaka, Japan
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional analyses of a tuberigen homologue in tomato.2016

    • 著者名/発表者名
      C. Moriya, M. Yamada and K. Goto
    • 学会等名
      The 13th Solanaceae Conference SolGenomics: From Advances to Applications
    • 発表場所
      U.C. Davis. California USA
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 花成が促進されたトマト植物及びその生産方法2019

    • 発明者名
      後藤弘爾、森谷智恵
    • 権利者名
      後藤弘爾、森谷智恵
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-028255
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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