2018 年度研究成果報告書

植物の連続光障害の克服に向けた分子遺伝学的研究

研究課題

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研究課題/領域番号	16K14763
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	基金
研究分野	植物分子・生理科学
研究機関	岡山県農林水産総合センター生物科学研究所
研究代表者	後藤弘爾岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 専門研究員 (00251489)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	植物の連続光障害 / トマトゲノム / 概日リズム / 光障害
研究成果の概要	一般的なトマトは、1日24時間の連続光照射により生理障害を発症するが、連続光障害耐容性を示す品種を発見した。まず、連続光障害の表現型を整理し、耐容性品種と感受性品種間で定量的に大きな差を示すものを指標表現型とした。次に、耐容性品種と感受性品種とを交配して得られたF2世代の中から、指標表現型を利用して耐容性個体を20個選抜した。これを用い、次世代シークエンサーを用いた一塩基多型検出により、連続光耐容性に関与する遺伝子座のマッピングを行った。マッピングと遺伝子内の配列変異に基づいて、72遺伝子に絞り込んだ。さらに、通常栽培と連続光栽培とにおける遺伝子発現の変化をRNA-seq法により比較解析した。
自由記述の分野	植物発生遺伝学
研究成果の学術的意義や社会的意義	食料やエネルギー源として植物や農作物の生産効率の向上は極めて重要な課題である。連続光障害耐性品種を用いて行った実験では、栄養成長期において、16時間明期8時間暗期の明暗条件と比べて、24時間明期の連続光条件では、2倍以上の新鮮重量が得られた。つまり、1.5倍の光照射時間の増加に対し、2倍の成長促進が得られたことになる。この様に、連続光栽培は投入するエネルギーコスト以上に、植物の成長を促進する栽培法である。本研究によって得られた成果を利用して、交配育種によって連続光障害耐容性を持つ栽培トマト品種を作製すれば、人工光型植物工場等に適した品種として生産性の向上に活用できる。