| 研究課題/領域番号 |
23K05222
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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 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
佐藤 達雄 茨城大学, 応用生物学野, 教授 (20451669)
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| 研究分担者 |
鈴木 義人 茨城大学, 農学部, 教授 (90222067)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2028-03-31
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | キュウリ / 収穫後生理障害 / 糖飢餓 / シンク・ソースバランス / サイトカイニン / 収穫後生理 / 先端肥大症 / 尻太果 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
夏秋キュウリにおいて果実収穫後の二次成長「先端肥大症」の発生が問題になっているが、その発症原因は不明である。本研究ではキュウリ果実の収穫後生理を把握し、その発症メカニズムを解明するとともに発症を誘発する条件を明らかにする。ここでは果実の幼若性や果実内のサイトカイニンの動態や他の植物ホルモンとのクロストークに着目するとともに、熱ショックがサイトカイニンの働きに及ぼす影響を調査し、キュウリ果実の奇形化に及ぼす要因を生理学的見地から解明する。
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| 研究実績の概要 |
キュウリを保存中に発生する先端肥大症による変形は果実の発育段階と植物ホルモンの不調和によって引き起こされる可能性があることから、サイトカイニン(CPPU)処理と無処理それぞれの果実の成長を比較するとともに先端肥大症を発症した果実、未発症の果実の植物ホルモン関連ならびに糖飢餓関連遺伝子の発現解析を行った。CPPUを開花日の雌性花に塗布すると果実の生育が促進され開花から収穫までの日数が短縮し、先端肥大症の発生は抑制された。一方、収穫後の果実に対するCPPU処理は効果がなかった。栽培試験の結果では、肥大が早い果実ほど先端肥大症を発症しやすい傾向があったが、果実の幼若性は先端肥大症の直接の要因ではなく、植物ホルモンの果実への流入、果実内での合成能力獲得のタイミングと収穫のタイミングの関係であることが示唆された。CPPU処理によりオーキシンおよびエチレン関連遺伝子の発現は変化せず、発症果ではCPPU処理の有無に関係なく7種類の供試遺伝子のうちCsSEF1遺伝子の発現レベルが低かった。CsSEFI1遺伝子はキュウリの変形果における糖飢餓のマーカーとして報告された遺伝子であり、呼吸が抑制されると発現レベルが増加する。そこで先端肥大症を顕著に抑制することが知られているMA包装フィルムを用いてキュウリを保存し、CsSEF1遺伝子の発現を調べたところ、CPPU処理と同様、先端肥大症の発症果では発現レベルは低かった。したがって本遺伝子は先端肥大症の発症マーカー遺伝子として利用可能であることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究は順調に進捗しており、先端肥大症の発生原因をシンク-ソースバランスから、植物ホルモンバランスに絞り込むことができた。これまでの成果は米国園芸学会2023年度年会(8月、オーランド)で発表された。
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| 今後の研究の推進方策 |
サイトカイニンが先端肥大症の発症抑制に作用していることは判明しており、発症はサイトカイニンの不足によるものなのか、サイトカイニン活性の抑制によるものなのかを中心に解析していく。そこで発症果、未発症果を用いて各種サイトカイニン、オーキシンの分析を行い、各ホルモンのバランス、量が発症に及ぼす影響を考察する。
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