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キャベツの強力な花成抑制機構を突破するダイコンの花成誘導因子の特定と採種への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K15518
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

元木 航  京都大学, 農学研究科, 助教 (00867814)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードキャベツ / ダイコン / 晩抽性育種 / 接ぎ木 / フロリゲン・FLOWERING LOCUS T / 早期開花技術 / 採種 / アブラナ科 / フロリゲン
研究開始時の研究の概要

申請者らが保有するキャベツ‘不抽苔’は、花成が強力に抑制された難開花性の変異体であり、数ヶ月におよぶ冬の低温に遭遇してもほとんど開花しない。ところが、ダイコンに接ぎ木することで‘不抽苔’を強制的に開花させ種子を得ることができる。本研究では、これまでに見出してきた花成誘導能力の異なるダイコン品種を用いて、 ‘不抽苔’の花成抑制を打破するために必要なダイコンの花成誘導因子の特定と、接ぎ木による採種法と通常の採種法とで得た種子の農業形質の比較を行う。本研究の成果は強力な花成誘導能力をもつ台木の育種と、採種した種子の形質予測を可能にする。これにより“花の咲かない野菜種子”生産体系の開発に挑戦する。

研究成果の概要

“花の咲かない野菜種子”生産体系の開発に向けて、ダイコンの接ぎ木花成誘導能力に関わる因子の特定と、接ぎ木により採種した種子の農業形質の評価を行った。花成ホルモンであるFTタンパク質の定量解析を通して、接ぎ木によるキャベツの花成誘導においてFTが量的効果をもち、接ぎ木したキャベツにFTが十分量蓄積することが花成誘導の必要条件であることを明らかにした。さらに、穂木におけるFT蓄積量に影響する台木の要因を特定した。また栽培試験の結果、接ぎ木による採種法は得られたキャベツ種子の主要な農業形質に対して影響を与えず、従来法と同様にキャベツの育種に利用できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では接ぎ木による花成誘導の成否に関わる台木の要因の特定と、接ぎ木により採種した種子の形質評価を通して、接ぎ木を利用した“花の咲かない野菜種子”生産体系の実現可能性を示すことができた。今回明らかにした台木のFT供給能力に関わる要因に着目することで、より強力な花成誘導能力をもつ台木を作出し、接ぎ木による種子生産を効率化できる可能性がある。本研究で開発した花成誘導法は、従来の低温処理による花成誘導法で要した時間を半分に短縮可能であり、アブラナ科作物の育種や採種にも有用だと考えられる。また本研究で得た知見は、アブラナ科以外の作物種における接ぎ木花成誘導法の開発にも資するものと考える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Upregulation of tandem duplicated BoFLC1 genes is associated with the non-flowering trait in Brassica oleracea var. capitata2023

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Y, Motoki K, Hosokawa M.
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Genetics

      巻: 136 号: 3 ページ: 41-41

    • DOI

      10.1007/s00122-023-04311-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the Field Performance of Progenies Obtained by a Non-vernalization-grafting Floral Induction Method in Terms of Application to Cabbage Breeding and Seed Production2023

    • 著者名/発表者名
      Motoki K, Kinoshita Y, Nakano R, Hosokawa M, Nakazaki T
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 92 号: 1 ページ: 66-76

    • DOI

      10.2503/hortj.QH-018

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 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
  • [雑誌論文] 若手研究者による農学的興味の広げ合い 第1回~植物の性と交配~(育種学会若手の会)2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Hiroki、Okada Moeko、Yamamori Koichi、Sato Moeko、Yanagi Erina、Motoki Ko、Masuda Kanae
    • 雑誌名

      育種学研究

      巻: 24 号: 1 ページ: 64-69

    • DOI

      10.1270/jsbbr.24.W01

    • ISSN
      1344-7629, 1348-1290
    • 年月日
      2022-06-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of florigen for the variability of floral induction in cabbage/radish inter-generic grafting2022

    • 著者名/発表者名
      Motoki K, Kinoshita Y, Nakano R, Hosokawa M, Nakazaki T
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology

      巻: 63 号: 9 ページ: 1230-1241

    • DOI

      10.1093/pcp/pcac098

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a Non-flowering Cabbage Mutant Discovered 42 Years Ago2021

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Y, Motoki K, Hosokawa M.
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 90 号: 4 ページ: 374-381

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-277

    • NAID

      130008107326

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 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
  • [学会発表] ダイコンのフロリゲンを利用したアブラナ科作物の早期開花技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      元木 航
    • 学会等名
      第18回けいはんな地区植物科学懇話会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイコンのフロリゲンを利用したキャベツの早期開花技術の開発2022

    • 著者名/発表者名
      元木 航
    • 学会等名
      第44回 岩手育種談話会・第27回植物生命科学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FTタンパク質の定量解析によるキャベツの接ぎ木花成誘導条件の解明2022

    • 著者名/発表者名
      元木 航, 木下有羽, 中野龍平, 細川宗孝, 中﨑鉄也
    • 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] キャベツ変異体‘不抽苔’の非開花性に関する遺伝様式の調査2022

    • 著者名/発表者名
      木下 有羽, 元木 航, 細川 宗孝
    • 学会等名
      園芸学会令和 4 年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 育種・採種のツールとして利用可能な”花成誘導台木”の開発2021

    • 著者名/発表者名
      元木 航, 木下有羽, 中野龍平, 細川宗孝, 中﨑鉄也
    • 学会等名
      超分野植物科学研究会・第一回研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アブラナ科作物の育種・採種ツールとして利用可能な“花成誘導台木“の開発2021

    • 著者名/発表者名
      元木 航
    • 学会等名
      日本育種学会第140回講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ダイコンのFTタンパクを検出するペプチド抗体の開発2021

    • 著者名/発表者名
      元木 航・木下有羽・中野龍平・細川宗孝・中﨑鉄也
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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