| 研究課題/領域番号 |
22K05635
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39030:園芸科学関連
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| 研究機関 | 酪農学園大学 |
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研究代表者 |
上野 敬司 酪農学園大学, 農食環境学群, 准教授 (90441964)
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| 研究分担者 |
園田 高広 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (60621498)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | アスパラガス / フルクタン / フルクタン加水分解酵素 / フルクタン合成酵素 / 休眠打破 / 低温 / 萌芽 / 乾燥 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アスパラガスの貯蔵根に蓄積するフルクタンは可食部の若茎の萌芽に必要な重要な養分である。このフルクタンは収穫期だけでなく、収穫前の冬の低温・休眠打破の期間にも緩やかに減少する。
本研究では、①どのような冬の低温・休眠打破の環境がフルクタン消費に影響を与えるのか？②低温や休眠打破の期間でのフルクタンの消費のしくみは、収穫期のフルクタン分解機構と異なるのか？を解明する。
これによりアスパラガス増産に向けた冬の栽培管理方法を検討するための科学的知見を得ることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
アスパラガス貯蔵根の貯蔵多糖フルクタンは可食部の若茎の萌芽の養分であり、収穫期に減少するが冬の休眠・休眠打破の期間にも緩慢にフルクタンが減少する。若茎の多収には、この期間のフルクタン含量の維持が望ましいと考えられるが、この減少の仕組みについては不明な点が多い。
2022年度はアスパラガス(品種：太宝早生)を約3ヶ月生育させたポット苗を秋冬の期間を模倣した複数の環境条件で栽培し、その間の貯蔵根のフルクタン代謝関連酵素遺伝子の発現量ならびにフルクタン量を調査した。
その結果、地上部の茎葉を維持して低温を与えた状態では貯蔵根のフルクタン合成酵素遺伝子の発現が上昇し、フルクタン量も増加するのに対して、茎葉を刈り取った条件ではフルクタン加水分解酵素遺伝子の発現が上昇しフルクタン量も減少した。また萌芽性試験を行ったところ低温処理10及び20日間のいずれにおいても茎葉を維持したもののほうが早く萌芽した。
この萌芽性・フルクタン代謝酵素遺伝子、生育条件(低温、茎葉の維持の有無)との関係性を探るため2023年度は萌芽性の異なる2品種(本学育種中の品種A、Bとする)の3ヶ月苗を用いて同様の試験を行ったが、前年度の遺伝子発現変動の結果と一部異なる傾向を示した。これはアスパラガスを前年度の試験と同様に栽培したが地上部及び地下部のサイズが小さく、十分に育っていない状態と考えられ、結果に影響したものと考えられた。
萌芽性試験については品種Aの方が品種Bよりも萌芽までの日数が短く萌芽性の早いことが確認されたがフルクタン代謝関連酵素遺伝子の発現変動との関連性は見いだせなかった。上述のように使用した品種により生育状態が異なる可能性もあるため、3ヶ月苗よりも生育させた状態で試験を行うことやより生産現場に近い1.5年株などを使用する必要性が考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2023年度は萌芽性の異なるアスパラガス二品種(A及びBとする)をポット栽培し、貯蔵根をサンプリングし、遺伝子発現変動解析を実施した。概ね予定通りに進行し、低温処理期間の遺伝子発現変動の様子を捉えることができた。しかしながら、アスパラガスの栽培を前年度と同条件で行ったものの品種の違いからか前年度と同様の状態となるまでに至らず、一部、前年度の遺伝子発現変動の結果と異なる傾向を示した。そのため3ヶ月苗よりも生育させた状態で試験を行うことやより生産現場に近い1.5年株などを使用する必要が考えられた。1.5年株のアスパラガスは、2022年に播種、2023年に株養成をし、2023年10月-2024年1月には萌芽性や収量調査と分析のためのサンプルの採取が終了している。現在は、採取したサンプルの分析準備を進めているところである。そのため区分を(3)やや遅れているとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度ではより生産現場に近いサンプルとして1.5年株の袋栽培アスパラガスを使用する。アスパラガス休眠期間ならびに打破時の貯蔵根のフルクタン含量とフルクタン代謝酵素活性と遺伝子発現を調査し、萌芽性、収量性との関係を調べる。これにより冬期の栽培管理がフルクタン代謝に与える影響や翌春のアスパラガスの生産性に関する知見を得る。
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