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果実ポストハーベスト研究のニューフロンティア-低温誘導成熟機構解明とその利用

研究課題

研究課題/領域番号 20H02977
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

久保 康隆  岡山大学, 環境生命自然科学研究科, 特命教授 (80167387)

研究分担者 牛島 幸一郎  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (20379720)
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)
赤木 剛士  岡山大学, 環境生命科学学域, 研究教授 (50611919)
河井 崇  岡山大学, 環境生命科学学域, 助教 (90721134)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード低温応答 / 低温障害 / エチレン / エディブルコーティング / 遺伝子発現解析 / 低温遭遇 / 果実成熟 / 遺伝子発現 / 低温 / 転写因子
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

園芸作物の成熟・老化制御機構解明は、貯蔵・流通技術の開発・改善の鍵であるとともに、園芸生理研究の焦点の一つである。植物の生理代謝は酵素活性に支配され、明確な温度依存性がある。今回の研究によって、これまでにはほとんど未解明であった低温誘導性成熟・老化機構の明確な存在証拠が示され、果実生理学研究におけるニューフロンティアの基盤構築ができたと考えている。さらに、これらを低温誘導性成熟・老化現象を前提とした実用的な品質保持技術のいくつかが開発できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の研究によって、これまでにはほとんど未解明であった低温誘導性成熟・老化機構の明確な存在証拠が示され、果実生理学研究におけるニューフロンティアの基盤構築ができたと考えている。さらに、これらを低温誘導性成熟・老化現象を前提とした実用的な品質保持技術のいくつかが開発できた。今後これらの手法がさらに研究、改善されSDGsに貢献すると期待している。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 1-Methylcyclopropene Pretreatment in ‘La France’ Pears to Extend Postharvest Life and Maximize Fruit Quality2023

    • 著者名/発表者名
      Abdul H. Kazimi, Oscar W. Mitalo, Azimullah Azimi, Kanae Masuda, Chikara Yano, Takashi Akagi, Koichiro Ushijima and Yasutaka Kubo
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 92 号: 2 ページ: 105-114

    • DOI

      10.2503/hortj.QH-012

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 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] Effect of storage temperature on development of chilling injury and its transcriptome analysis in ‘Fuyu’ persimmon fruit with or without 1-MCP treatment2022

    • 著者名/発表者名
      Furuta T.、Mitalo O.W.、Otsuki T.、Okada R.、Ohashi K.、Masuda K.、Akagi T.、Ushijima K.、Nakano R.、Kubo Y.
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1338 号: 1338 ページ: 343-350

    • DOI

      10.17660/actahortic.2022.1338.49

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Examining the Role of Low Temperature in Satsuma Mandarin Fruit Peel Degreening via Comparative Physiological and Transcriptomic Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Mitalo Oscar W.、Asiche William O.、Kang Seung W.、Ezura Hiroshi、Akagi Takashi、Kubo Yasutaka、Ushijima Koichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.918226

    • 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] The effect of layer-by-layer edible coating on the shelf life and transcriptome of ‘Kosui’ Japanese pear fruit2021

    • 著者名/発表者名
      Hira N., Mitalo OW, Otsuki T., R. Okada, Y. Kubo et al.
    • 雑誌名

      Postharvest Biology and Technology

      巻: 185 ページ: 111787-111787

    • DOI

      10.1016/j.postharvbio.2021.111787

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined signal sequence trap and macroarray analysis identifies genes associated with differential fruit softening characteristics during ripening in European and Chinese pears2021

    • 著者名/発表者名
      Mwaniki, M. Mitalo, O., Mworia, E., Ushijima, K., Y. Kubo et al.
    • 雑誌名

      Postharvest Biology and technology

      巻: 174 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.postharvbio.2020.111436

    • 関連する報告書
      2020 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] Low temperature modulates natural peel degreening in lemon fruit independently of endogenous ethylene2020

    • 著者名/発表者名
      Mitalo OW, Otsuki T., Okada, R., Kubo Y. et al.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 71 号: 16 ページ: 4778-4796

    • DOI

      10.1093/jxb/eraa206

    • NAID

      120006891211

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] カキ果実の成熟軟化機構の解明と長期貯蔵法の模索2023

    • 著者名/発表者名
      大橋京平・久保康隆・牛島幸一郎・赤木剛士・大槻巧・矢野親良・Muqadas Maqsood・ Oscar W. Mitalo
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 貯蔵温度と1-MCP,エディブルコーティング処理がリンゴ果実の生理と品質に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      矢野親良・久保康隆・牛島幸一郎・赤木剛士・大橋京平・Muqadas, Maqsood・岡田留伊・Oscar, Mitalo・Hakim, Kazimi
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Ripening Related Genes Involved in Ethylene Independent Low Temperature Modulated Ripening in Kiwifruit During Storage and On Vine2021

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Kubo, Oscar MITALO, William ASICHE, Eric MWORIA, Rui OKADA, Willis OWINO, Koichiro USHIJIMA
    • 学会等名
      X.international symposium of kiwifruit 3093 27-30 September 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of storage temperature on development of chilling injury and its transcriptome analysis in Fuyu persimmon fruit with or without 1-MCP treatment2021

    • 著者名/発表者名
      T. Furuta1, O. W. Mitalo, T. Otsuki, R. Okada, K. Ohashi, K. Masuda, T.Akagi, K. Ushijima, R. Nakano, Y. Kubo
    • 学会等名
      International Symposium on Persimmon  S7-P-2 September 20-26, 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エチレン処理と貯蔵温度が小原紅早生ウンシュウミカン果実の着色に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      飯田真穂、大槻巧、岡田留伊、寒川萌香、阿部大吾、赤木剛士、牛島幸一郎、久保康隆
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of 1-MCP on ethylene production and quality attributes of pear and apple fruit during long term storage2021

    • 著者名/発表者名
      Kazimi, AH., 大槻巧、岡田留伊、寒川萌香、牛島幸一郎、飯田真穂、Mitalo, O,, Azimi, A.,久保康隆
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 果実の成熟・軟化機構に関する研究-エチレン誘導性成熟と低温誘導性成熟の分子機構の解析とその利用2021

    • 著者名/発表者名
      久保康隆
    • 学会等名
      園芸学会令和3年度春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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