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植物で最も動的な花弁運動に着目したバラ科樹木の開花日制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K19192
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関公益財団法人かずさDNA研究所

研究代表者

白澤 健太  公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 室長 (60527026)

研究分担者 板井 章浩  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (10252876)
江角 智也  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (30548764)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードサクラ / トランスクリプトーム解析 / 開花日
研究開始時の研究の概要

開花現象は花芽分化と花弁運動に大別される。花芽分化とは成熟相の樹が環境の変化を感受して花器官を分化する現象で、開花期(何月何旬などの大まかな季節)を決定する。これに対して花弁運動は開花前の有効積算温度により発動する花弁が押し広げられ開花に至る運動を指し、開花日(何月何日などの、より限定的な日時)を決定する。その花弁運動は、植物の中でも最も動的なイベントである。本研究ではバラ科樹木を対象として、開花運動に着目した開花日を決定するメカニズムの解明を行う。

研究成果の概要

「ソメイヨシノ」のつぼみのトランスクリプトームデータに基づいて「ソメイヨシノ」の開花予想キットのプロトタイプを開発し、アウトリーチに取り組んだ。「ソメイヨシノ」の全ゲノム解析を通して見出した体細胞突然変異を手がかりとして、「ソメイヨシノ」の原木を推定する方法を考案した。さらに体細胞突然変異によりゲノムの塩基配列にわずかな違いがあること、そしてその一部は遺伝子機能に影響を及ぼす可能性が高いことを見出した。サクラ品種の開花制御機構を探るために遺伝背景の異なるサクラの集団を作成し、集団の開花日のデータおよび遺伝子型のデータを収集し、開花制御機構に関する遺伝様式を推定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝的に多様で日本独自の材料であるサクラを利用してバラ科果樹の開花日の制御機構を明らかにしようとする試みは、世界で唯一無二の独創的な研究成果となる可能性を秘める。バラ科果樹の生産には受粉作業が必要であるので、開花日を制御することは農業上重要な成果である。また、サクラの開花予想キットが実用化されれば、COVID-19により大打撃を受けた観光業の復興シンボルとなる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Propagation path of a flowering cherry (<i>Cerasus</i>×<i>yedoensis</i>) cultivar ‘Somei-Yoshino’ traced by somatic mutations2023

    • 著者名/発表者名
      Shirasawa Kenta、Esumi Tomoya、Itai Akihiro、Hatakeyama Katsunori、Takashina Tadashi、Yakuwa Takuji、Sumitomo Katsuhiko、Kurokura Takeshi、Fukai Eigo、Sato Keiichi、Shimada Takehiko、Shiratake Katsuhiro、Hosokawa Munetaka、Monden Yuki、Kusaba Makoto、Ikegami Hidetoshi、Isobe Sachiko
    • 雑誌名

      BioRvix

      巻: 2023 ページ: 548633-548633

    • DOI

      10.1101/2023.07.11.548633

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 東京大学XかずさDNA研究所がゲノム科学で迫る身近な植物の謎2023

    • 著者名/発表者名
      白澤健太 , 藤井壮太
    • 学会等名
      会いに行ける科学者フェス
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ソメイヨシノはどこから来たのか?いつ花を咲かせるのか?2023

    • 著者名/発表者名
      白澤健太
    • 学会等名
      佐倉市国際文化大学
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] みんなで遺伝子を調べて桜の開花を予想しよう!2023

    • 著者名/発表者名
      白澤健太
    • 学会等名
      日本育種学会レクチャーコーナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 小石川植物園のソメイヨシノ老木の全ゲノム解析2023

    • 著者名/発表者名
      白澤健太, 磯部祥子
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] DNA出前講義@佐倉市中央公民館

    • URL

      https://www.kazusa.or.jp/news/230527/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 「桜の開花予想~みんなで遺伝子を調べて桜の開花を予想しよう!~」を開催しました!

    • URL

      https://www.kazusa.or.jp/news/230209/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 第145回日本育種学会:みんなで遺伝子を調べて桜の開花を予想しよう!

    • URL

      https://www.kazusa.or.jp/news/lc20240317/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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