落花と落果で異なる離層細胞壁の制御メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 25440125
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 岩井 宏暁 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30375430)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 離層 / 器官脱離 / 細胞壁 / エクスパンシン / XTH / キシログルカン / リグニン / トマト

研究成果の概要

落花や落果は農業において重要な現象である。トマトでは受粉の不成功時に花は離層から落花し、受粉成功後は発達中の落果を防ぐ一方、完熟した果実では簡単な刺激で落果する。落花時の離層では、開花後から3日目にかけて、エクスパンシンは、受粉阻止直後から徐々に離層特異的に蓄積し、脱離するタイミングで、XTHは１日目でピークを迎えた。XTHは受粉阻止した直後の細胞壁修飾に、エクスパンシンによる細胞の膨張は、器官脱離の決行に重要と考えられた。落果時の離層では、リグニンの蓄積が確認されたが二次細胞壁合成に関わるCesAの蓄積は観察されなかったことから、離層特有なリグニン蓄積様式があることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Distribution of XTH, Expansin and Secondary-wall-related Ces in Floral and Fruit Abscission Zones during Fruit Development in Tomato (Solanum lycopersicum) (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, M., Satoh, S., Iwai, H.
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 6 ページ: 323-323
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00323
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Regulatory Specialization of Xyloglucan(XG)and Glucuronoarabinoxylan (GAX) in Pericarp Cell Walls during Fruit Ripening in Tomato (Solanum lycopersicum) (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Takizawa, H. Hyodo, K. Wada, T. Ishii, S. Satoh, H. Iwai
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9(2): e89871 号: 2 ページ: e89871-e89871
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0089871
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Changes in the distribution of cell wall polysaccharides in early fruit pericarp and ovule, from fruit set to early fruit development, in tomato (Solanum lycopersicum). (2013)
  • 著者名/発表者名: Terao. A., Satoh. S., and Iwai, H.
  • 雑誌名: J. Plant Res. 巻: 126 号: 5 ページ: 719-728
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0555-5
  • NAID: 10031195174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue specific localization of pectin-Ca2+ cross-linkages and pectin methyl-esterification during fruit ripening in tomato (Solanum lycopersicum) (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Hyodo, A. Terao, J. Furukawa, N. Sakamoto, H. Yurimoto, S. Satoh, H. Iwai.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(11): e78949 号: 11 ページ: e78949-e78949
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0078949
  • 査読あり
• [雑誌論文] 器官脱離 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井宏暁
  • 雑誌名: 植物細胞壁 巻: - ページ: 160-162
• [学会発表] 落花および落果過程の離層における細胞壁代謝関連タンパク質の変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土屋 結実、佐藤 忍、岩井 宏暁
  • 学会等名: 日本植物学会第７９回大会
  • 発表場所: 新潟県新潟市、新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 2015-09-06
• [学会発表] Ca欠乏条件下のトマト果実成熟過程における細胞壁マトリックス多糖類の合成制御機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮地桃子、佐藤忍、岩井宏暁
  • 学会等名: 日本植物学会第７８回大会
  • 発表場所: 明治大学 生田
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] トマト果実軟化過程における細胞壁再構築機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩井宏暁
  • 学会等名: 園芸学会
  • 発表場所: 筑波大学 つくば市
  • 招待講演
• [学会発表] CHANGES IN DISTRIBUTION OF CELL WALL POLYSACCHARIDES IN FLORAL AND FRUIT ABSCISSION ZONES DURING FRUIT DEVELOPMENT IN TOMATO (2013)
  • 著者名/発表者名: Terao A., Hyodo H., Satoh S. and Iwai H.
  • 学会等名: 24th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: シドニー オーストラリア
• [図書] 生命誌 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井宏暁
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: JT生命誌研究館
• [図書] BRHカード (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩井宏暁
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: JT生命誌研究館