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低温によって誘導されるトマト果実の異常食感の形成機構

研究課題

研究課題/領域番号 19K06022
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関日本大学

研究代表者

立石 亮  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (30267041)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードアラビノース / アラビノフラノシダーゼ / 粉質化 / 細胞間接着 / 食感 / 果肉硬度 / 果肉水分 / 粉質 / 果肉ディスク / α-アラビノフラノシダーゼ / トマト / 硬度 / 低温 / 形態 / 細胞壁
研究開始時の研究の概要

青果物の内的品質には甘味、酸味、旨味などがある。内的品質のうち甘味については多くの研究が行われてきており、トマトでは糖蓄積のメカニズムが明らかにされるとともに、実際現場では高糖度果実の生産技術が確立し、また、育種も行われている。一方、最近では、食べたときの食感や香りなども新たな付加価値として注目されている。歯ごたえや舌触りといった食感(肉質)は野菜の嗜好性のうち最も重要とされとされているが、トマトでは主に輸送性との関係から果実(果肉)の硬さに多くの注目が集まり、食感形成に関する知見は乏しい。本研究ではトマトの異常食感の形成メカニズムについて、その原因や誘導機構について明らかにする。

研究成果の概要

食感は果実の品質を決定する重要な要素である。本研究では、果肉軟化とともに生じる食感形成のうち、特に低温によって誘導される異常食感について着目し、食感を客観的に評価する方法について検討するとともに、細胞壁多糖類構成成分の変化に関わるグリコシダーゼ類と食感形成の関係について検討した。その結果、異常食感の一つである粉質は果肉組織の壊れやすさが影響していることが示され、果肉ディスクを等張液中で振とうした際の崩壊度を調べる方法が、その評価に適していることが明らかとなった。また、細胞壁多糖類の代謝に関わるα-アラビノフラノシダーゼの特定のアイソザイムが粉質に関与している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

果実の食感は品質を決定する重要な要素であるにもかかわらず、その形成機構についてはあまり注目されてこなかった。成熟時に形成される食感はそれぞれの果実の特徴にもなっている。一方で、過度な成熟の進行に伴って、食感は悪い方向にも変化する。また、不適切な貯蔵条件も食感を低下させる。本研究では、アラビノースの遊離に関わる、特定のα-アラビノフラノシダーゼの作用が食感形成に関わっていることを示した。ここで明らかにされた知見は、食感形成機構の基礎的情報を提供するだけではなく、今後の高品質果実の育成や貯蔵中の品質低下を抑制するための手掛かりとなるであろう。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Heteromeric interactions of ripening-related ethylene receptors in tomato fruit2022

    • 著者名/発表者名
      Kamiyoshihara Yusuke、Achiha Yuki、Ishikawa Shin、Mizuno Shinji、Mori Hitoshi、Tateishi Akira、Huber Donald、Klee Harry
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 73 号: 19 ページ: 6773-6783

    • DOI

      10.1093/jxb/erac314

    • 関連する報告書
      2022 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] α-L-arabinofuranosidase activity and gene expression in two tomato cultivars showing different flesh textures2021

    • 著者名/発表者名
      Miyohashi Fumika、Sawada Yukihisa、Kaminishi Aiko、Soga Ayako、Yoshida Makoto、Kamiyoshihara Yusuke、Tateishi Akira
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1312 号: 1312 ページ: 485-492

    • DOI

      10.17660/actahortic.2021.1312.69

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 濃赤色イチゴ新品種 ‘真紅の美鈴’ の果実品質およびアントシアニン色素2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Shinji、Narukawa Noboru、Uto-Kondo Harumi、Kamiyoshihara Yusuke、Tateishi Akira、Kubota Satoshi、Shinmachi Fumie、Watanabe Keiichi
    • 雑誌名

      園芸学研究

      巻: 20 号: 1 ページ: 109-115

    • DOI

      10.2503/hrj.20.109

    • NAID

      130008009638

    • ISSN
      1347-2658, 1880-3571
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ニンジンのバスケット、ペットボトル栽培の教材的利用とカロテノイド分析2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺慶一・水野真二・上吉原裕亮・立石亮・新町文絵
    • 雑誌名

      教職研究・実践紀要

      巻: 4 ページ: 65-70

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression of α-L-Arabinofuranosidase Genes at Ripening Initiation Potentially Contributes to the Difference in Flesh Juiciness Between Processing and Fresh Tomatoes2021

    • 著者名/発表者名
      Miyohashi Fumika、Sawada Yukihisa、Kaminishi Aiko、Soga Ayaka、Yoshida Makoto、Kamiyoshihara Yusuke、Tateishi Akira
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 90 号: 1 ページ: 130-137

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-218

    • NAID

      130007975552

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional divergence of principal alcohol o-acyltransferase for biosynthesis of volatile acetate esters among tomato wild species (Solanum Sect. Lycopersicon)2020

    • 著者名/発表者名
      Kamiyoshihara Yusuke、Miyajima Sakurako、Miyagawa Yota、Moriyama Kazuki、Mizuno Shinji、Goulet Charles、Klee Harry、Tateishi Akira
    • 雑誌名

      Plant Science

      巻: 300 ページ: 110612-110612

    • DOI

      10.1016/j.plantsci.2020.110612

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] トウガラシ果実の離脱性と軟化にはポリガラクツロナーゼ遺伝子の変異が関与する2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木崚我・上吉原裕亮・岩永 崇・土屋正邦・奈島賢児・水野真二・渡辺慶一・立石 亮
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] キク科野菜のカロテノイド、アントシアニン色素2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺慶一・今井結希・水野真二・上吉原裕亮・立石 亮・新町文絵
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ダリアの花の老化に関するNAC転写因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      西尾夢乃・東 未来・百瀬博文・小野崎隆・立石 亮
    • 学会等名
      園芸学会令和4年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Heteromeric interactions of ethylene receptors in tomato fruit2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kamiyoshihara; Yuki Achiha; Shin Ishikawa; Shinji Mizuno; Hitoshi Mori; Akira Tateishi; Donald Huber; Harry Klee
    • 学会等名
      日本ナス科コンソーシアムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ペクチン分解酵素遺伝子の変異とトウガラシ果実の軟化およびヘタの離脱性2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木崚我・岸 彩子・上吉原裕亮・岩永 崇・土屋正邦・奈島賢児・水野真二・渡辺慶一・立石 亮
    • 学会等名
      日本熱帯農業学会第132回講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 低温によるトマト果実の異常食感の形成とその回避方法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      安倍 司・上吉原裕亮・水野真二・渡辺慶一・岩永 崇・土屋正邦・澤田幸尚・聖代橋史佳・上西愛子・曽我綾香・吉田 誠・立石 亮
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] トウガラシ果実の軟化と離脱性に関わるペクチン分解酵素遺伝子2021

    • 著者名/発表者名
      岸 彩子・上吉原裕亮・岩永 崇・土屋正邦・奈島賢児・水野真二・渡辺慶一・立石 亮
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 国内主要イチゴ品種に含まれる揮発性香気成分の組成比較2021

    • 著者名/発表者名
      上吉原裕亮・宮川陽太・水野真二・渡辺慶一・立石 亮
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ナスタチウムのアントシアニン、カロテノイド色素2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺慶一・五十嵐彩花・水野真二・上吉原裕亮・立石 亮・新町文絵
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ジャボチカバ、ミラクルフルーツ果実のアントシアニンとカロテノイド色素2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺慶一・ 神山拓也・ 水野真二・ 上吉原裕亮・ 立石 亮・ 新町文絵
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ズッキーニ(Cucurbita pepo)果皮色に係る色素組成の相違および原因遺伝子座の同定2021

    • 著者名/発表者名
      水野真二・前田伊織・上吉原裕亮・ 立石 亮・ 新町文絵・渡辺慶一
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] α-L-Arabinofuranosidase activity and gene expression in two tomato cultivars showing different flesh textures2020

    • 著者名/発表者名
      F. Miyohashi, Y. Sawada, A. Kaminishi, A. Soga, M. Yoshida, Y. Kamiyoshihara and A. Tateishi
    • 学会等名
      The 3rd Asian Horticultural Congress 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トマト果実における配糖体化酵素による香気成分貯蔵メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      亀井大貴・上吉原裕亮・水野真二・渡辺慶一・立石 亮
    • 学会等名
      園芸学会令和元年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジューンベリー果実のアントシアニンとカロテノイド色素2019

    • 著者名/発表者名
      渡辺慶一・久野桜子・神山拓也・水野真二・上吉原裕亮・立石 亮・新町文絵
    • 学会等名
      園芸学会令和元年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 園芸利用学2021

    • 著者名/発表者名
      山内直樹・泉 秀実・立石 亮・上吉原裕亮・加藤雅也・馬 剛・張 嵐翠・ウェンダコーン スミトラ・濵渦康範・於勢貴美子・馬場 正・久保康隆・鈴木康生・平 智・元木 悟・北澤裕明・濱中大介・石丸 恵・永田雅靖・中村宣貴・吉田実花・椎名武夫・今堀義洋・山脇和樹・伊藤真一・後藤昌弘・後藤隆子
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      文永堂出版
    • ISBN
      9784830041426
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 図説園芸学第2版2020

    • 著者名/発表者名
      荻原 勲(編著)
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254410402
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 野菜園芸学 第2版2020

    • 著者名/発表者名
      金山 喜則
    • 総ページ数
      326
    • 出版者
      文永堂出版
    • ISBN
      9784830041372
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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