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2020 年度 実績報告書

尻腐れ果の発生機構の解明と克服のための統合的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 16H02534
研究機関東北大学

研究代表者

金山 喜則  東北大学, 農学研究科, 教授 (10233868)

研究分担者 高橋 英樹  東北大学, 農学研究科, 教授 (20197164)
加藤 一幾  東北大学, 農学研究科, 准教授 (30613517)
渡部 敏裕  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60360939)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード生理障害 / 尻腐れ果
研究実績の概要

トマトの尻腐れ果は甚大な被害を及ぼす生理障害であるが、その発生機構は十分に解明されていない。そこで本研究では、安定的に尻腐れ耐性を示す染色体断片置換系統を材料とした遺伝学的アプローチ、カルシウムを含む全てのイオンを網羅的に解析できるイオノーム解析と局所的なカルシウムの動態を明らかにできるカルシウムイオンイメージングによる高度な解析アプローチ等により、尻腐れ果の障害発生機構を解明し、克服のための育種素材を提供することを目的とし、この目的を達成するための基盤的研究をおこなっている。尻腐れ果の発生がカルシウムと関わることは知られているが未だ未解決である原因としては、適切な遺伝学的解析のための材料が乏しいこと、カルシウムの局在性の精密な分析がないこと等があげられることを念頭におき、本年度は、カルシウムイオンの局在性と尻腐れ発生との関連性について検討し、これまでに得られている遺伝学および分子生物学的解析による知見を総合し、メカニズムの解明をすすめた。まず、これまでトマトおよび果実での報告がなかったカルシウムイメージング技術と活用方法を開発するため、各器官におけるカルシウムレポーター遺伝子のシグナルおよびその外部刺激への応答を明らかにし、レポーター遺伝子がカルシウム濃度を示していることを示した。この際、細胞レベルでのシグナルの局在状態についても明らかにした。次いで通常の果実の発育過程におけるレポーターのシグナル変動を解析するとともに、尻腐れ発生条件下でのシグナル変動と比較し、これまでに得られている他の手法による解析結果をあわせた総合的な検討を実施した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Physiological roles of tryptophan decarboxylase revealed by overexpression of SlTDC1 in tomato2021

    • 著者名/発表者名
      Yui Tsunoda, Shohei Hano, Nozomi Imoto, Tomoki Shibuya, Hiroki Ikeda, Kayoko Amagaya, Kazuhisa Kato, Hitoshi Shirakawa, Hisashi Aso, Yoshinori Kanayama
    • 雑誌名

      Scientia Horticulturae

      巻: 275 ページ: 109672

    • DOI

      10.1016/j.scienta.2020.109672

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of abiotic stresses on sorbitol biosynthesis and metabolism in tomato (Solanum lycopersicum)2021

    • 著者名/発表者名
      Afaf Almaghamsi, Marta Nosarzewski, Yoshinori Kanayama, and Douglas D. Archbold
    • 雑誌名

      Functional Plant Biology

      巻: 48 ページ: 286-297

    • DOI

      10.1071/FP20065

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of the FLAVIN-BINDING, KELCH REPEAT, F-BOX 1 homolog SlFKF1 in tomato as a model for plants with fleshy fruit.2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Shibuya, Manabu Nishiyama, Kazuhisa Kato, Yoshinori Kanayama
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 ページ: 1735

    • DOI

      10.3390/ijms22041735

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] トマト果実におけるGCaMP6を用いたカルシウムイメージング.園芸学会春季大会(オンライン)3月27~28日2021

    • 著者名/発表者名
      堀千秋・栗原大輔・大村道明・西山学・金山喜則・加藤一幾
    • 学会等名
      園芸学会
  • [学会発表] 低濃度オゾン水がトマト台木の挿し木発根性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      高橋菜央子・田村香里・西山学・金山喜則・加藤一幾
    • 学会等名
      園芸学会
  • [学会発表] 光質がトマト果実野遺伝子発現プロファイルに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      肖 凌冉・渋谷知暉・西山学・加藤一幾・金山喜則
    • 学会等名
      園芸学会
  • [学会発表] リコペン高蓄積を示すトマト染色体断片置換系統の各種カロテノイド分析2021

    • 著者名/発表者名
      神田駿哉・西山学・金山喜則・加藤一幾
    • 学会等名
      園芸学会
  • [学会発表] 栽培および貯蔵温度がカラーピーマンの収量や品質に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      青代香菜子・西山学・加藤一幾・金山喜則
    • 学会等名
      園芸学会

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公開日: 2021-12-27  

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