温帯落葉果樹休眠芽の代謝制御―低温シグナルの機能に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25292019
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 園芸科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 菅谷 純子 筑波大学, 生命環境系, 教授 (90302372)
• 研究分担者: 瀬古澤 由彦 筑波大学, 生命環境系, 助教 (90361310)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円); 2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 休眠 / ニホンナシ / メタボローム解析 / 遺伝子発現 / 植物ホルモン / 園芸学 / 果樹 / 代謝 / 落葉果樹 / 低温 / 糖代謝 / 果樹園芸学

研究成果の概要

休眠期の低温が不足した際の、落葉果樹の開花異常や芽の壊死などの発生機構を明らかにするため、ニホンナシの花芽の休眠期における温度条件が代謝などに及ぼす影響についてメタボローム解析や遺伝子解析、植物ホルモン分析を行った。その結果、自発休眠期の低温遭遇時間が短い場合や他発休眠期の変温条件は、芽の壊死、植物ホルモン量、アミノ酸や糖などに代謝を変化させることが示された。また、休眠打破剤のシアナミド処理は、花芽の代謝に影響した。さらに、休眠関連遺伝子であるDAM遺伝子や、植物ホルモン関連遺伝子の発現にも変温条件が影響していた。以上より、休眠期の温度条件は芽の多くの代謝に影響することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Metabolomics analysis of 'Housui' Japanese pear flower buds during endodormancy (2018)
  • 著者名/発表者名: Horikoshi HM, Sekozawa Y, Kobayashi M, Saito K, Kusano M, Sugaya S.
  • 雑誌名: Plant Physioly and Biochemistry 巻: 126 ページ: 134-141
  • DOI: 10.1016/j.plaphy.2018.02.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of carbohydrate metabolism by thermal fluctuations during endodormancy lead to negative impacts on bud burst and incidence of floral necrosis in ‘Housui’ Japanese pear flower buds (2017)
  • 著者名/発表者名: Horikoshi, HM, Sekozawa, Y., Sugaya, S.
  • 雑誌名: Scientia horticulturae 巻: 1160 ページ: 221-226
  • DOI: 10.1016/j.scienta.2017.06.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Different thermal conditions during ecodormancy in Japanese pear affect floral bud necrosis, water and carbohydrate dynamics. (2017)
  • 著者名/発表者名: Humberto Mitio Horikoshi, Yoshihiko Sekozawa, Sumiko Sugaya, Robson Ryu Yamamoto, Herter Gilberto Flavio
  • 雑誌名: Acta Horticulturae 巻: 1160 号: 1160 ページ: 221-226
  • DOI: 10.17660/actahortic.2017.1160.32
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Metaboloc profiling of 'Hosui' Japanse pear flower buds treated with hydrogen cyanamide. (2017)
  • 著者名/発表者名: Humberto HM. Y. Sekozawa, M. Kusano, S. Sugaya
  • 学会等名: XIII International Symposium on Plant Bioregulators in Fruit Production
  • 国際学会