研究実績の概要 |
当初は、スプレー(SP)カーネーションに加えて多様な花き種におけるPDCAの作用を検討することを計画していたが、作用の検討過程で「PDCAが幼苗の根の伸長を促進する」意外な作用を見出した。当年度はこの解析に集中して、成果を「根伸長促進剤」として特許出願(特願2016-2290090、出願日:2016/11/25)するともに、植物根の専門雑誌に発表した[Plant Root 11:40-47(2017)]。研究成果の具体的内容は以下のとおりである。(1)ピリジンジカルボン酸(PDCA)のSPカーネーションの開花促進作用のメカニズムを、PDCAのジベレリン作用に求め、GAのバイオアッセイに使用されるレタス芽生えの成長に対する作用を検討した。その結果、レタス、ニンジン、イネの幼植物の根の伸長を、2,4-PDCAが阻害し2,3-PDCAが促進することを見出した。(2)2,3-PDCAの根の伸長促進効果の特性を解析し、ピリジン環の3位にカルボン酸が置換した構造[3-ピリジンカルボン酸(3-PCA)]が促進作用に必須であることを明らかにした。(3)2,3-PDCAが派生した基本構造である3-PCA、及び3-PCAアミドについて、切り花に対する作用を予備的に検討した。3-PCA及び3-PCAアミドがSPカーネーションとグラジオラスの開花を顕著に促進する結果を得た。(4)PDCAの他の作用である、トルコギキョウの花茎の屈曲抑制作用について検討した。2,4-PDCA および2,3-PDCAの屈曲抑制作用は、老化した花の花茎に加えて開花途上の花の花茎でも発現する、ことを見出した。
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今後の研究の推進方策 |
(1)当初計画した多様な花き種における作用の検討について未実施の部分が多いので、初年度の成果を踏まえて着実に実施する。(2)初年度に、先に見出していた2,3-PDCA及び2,4-PDCAを初めとする一連のPDCA化合物だけでなく、3-PCAと3-PCAアミドがSPカーネーション切り花の開花をPDCA以上に促進することを見出した。これら2つの化合物は、ともにビタミンB3で人畜に対する安全性が担保されている。また、3-PCAの価格はPDCA化合物に比べてはるかに安価である。そのため、実用化にあたってのメリットがPDCAよりも大きい。今後の研究では、3-PCAと3-PCAアミドを主に用いて研究を進める。(3)多様な切り花種の開花及び老化に対する、PDCA関連化合物の作用を検討する。切り花種としては、SPカーネーションに加えてスタンダードカーネーション(輪咲きカーネーション)、及びコギク、輪ギク、ダリヤ、グラジオラス、ハス、デンファレなどを用いる。これらの材料は、生産農家からの購入、及び花き輸入業者からの分譲、自前での栽培(コギク、輪ギク、ダリヤ、グラジオラス)により準備する。ハスとデンファレについては、国内での試験で促進効果が確証された時点で、タイ王国のタクシン大学の研究者と協働してタイ国内での試験も行う(H29年9月頃を予定)。(4)PDCAによるトルコギキョウの花茎の屈曲抑制作用を確認する。現在(H29年5月)、実験材料のトルコギキョウを4品種栽培中である。PDCA関連化合物としては、2,3-PDCAと2,4-PDCAに加えて、初年度に明らかにした3-PCAと3-PCAアミドを用いる。
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