温暖化時代における果樹生活環の安定化-休眠芽のレドックスと水の動態制御の分子機構

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18208003
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 園芸学・造園学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 弦間 洋 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (70094406)
• 研究分担者: 菅谷 純子 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 准教授 (90302372) ; 瀬古澤 由彦 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教 (90361310) ; 吉田 充 農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所・食品分析研究領域, 状態分析ユニット長 (60353992) ; 堀金 明美 農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所・食品分析研究領域, 特別研究員 (40414495) ; 山口 正己 東京農業大学, 農学部, 教授 (80355370)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 環境 / 気候変動 / 温暖化 / 休眠生理 / 果樹 / MRI / レドックス / 水チャネル

研究概要

休眠最深期から打破期にかけて芽内の還元型グルタチオン(GSH)の上昇や、GSH合成酵素遺伝子やAOX(シアン耐性呼吸末端酸化酵素)などレドックス(酸化還元状態)調節遺伝子発現が高まることを見出した。MRI解析を用いて、休眠覚醒期にモモ休眠芽で水動態が顕著となり、水チャネル遺伝子発現とも一致すること、さらにニホンナシの混合花芽鱗片の自由水(T_2)・水分含量(PD)が暖冬条件で低位となりネクロシス発生に至り、連年同条件に遭遇すると芽基部からの求頂的な水移動に支障が生じて花芽不良の要因となることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of chilling accumulation time on "Flower bud abortion" occurrence in Japanese pear grown under mild winter conditions (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, R. R. Y. Sekozawa, S. Sugaya, H. Gemma
  • 雑誌名: Acta Hortic (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The glutathione accumulation on mixed bud tissues during the dormancy of Japanese pear (2010)
  • 著者名/発表者名: Zanol, G. C., Y. Sekozawa, S. Sugaya, H. Gemma
  • 雑誌名: Acta Hortic (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Floral primordial necrosis incidence in mixed buds of Japanese pear (Pyrus pyrifolia (Burm.) Nakai var. culta) 'Housui' grown under mild winter conditions and the possible relation with water dynamics (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, R. R., A. K. Horigane, M. Yoshida, Y. Sekozawa, S. Sugaya, H. Gemma
  • 雑誌名: J.Japan.Soc.Hort.Sci. (Inpress)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential adaptation of high- and low-chill dormant peaches in winter through aquaporin gene expression and soluble sugar content (2009)
  • 著者名/発表者名: Yooyongwech, S., Y. Sekozawa, S. Sugaya, H. Gemma
  • 雑誌名: Plant Cell Reports. 28 ページ: 1709-1715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of oscillating temperature on the expression of two aquaporin genes (Pp-δTIP1, Pp-PIP2) involved in regulating intercellular water status in flower buds of peach (2008)
  • 著者名/発表者名: Yooyongwech, S., A. Horigane, M. Yoshida, Y. Sekozawa, S. Sugaya, H. Gemma
  • 雑誌名: J.Hort.Sci.Biotech. 83 ページ: 784-790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in aquaporin gene expression and magnetic resonance imaging of water status in peach tree flower buds during dormancy (2008)
  • 著者名/発表者名: Yooyongwech, S., A. Horigane, M. Yoshida, M, Yamaguchi, Y. Sekozawa, S. Sugaya, H. Gemma
  • 雑誌名: Physiol.Plant. 134 ページ: 522-533
  • 査読あり
• [学会発表] ニホンナシ'豊水'における暖冬条件下で発生する発芽不良・花芽のネクロシス現象に関連する休眠芽中の水の動態について (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本ロブソン隆・堀金明美・吉田充・瀬古澤由彦・菅谷純子・弦間洋
  • 学会等名: 園芸学会
  • 発表場所: 日本大学生物資源科学部
  • 年月日: 20100321-20100322
• [学会発表] Effect of hydrogen cyanamide on dormancy release, budbreak and fruiting in Japanese pear (2009)
  • 著者名/発表者名: Zanol. G. C., Y. Sekozawa, S. Sugaya, H. Gemma
  • 学会等名: 11^<th> Int. Sym. on Plant Bioregulators in Fruit Production
  • 発表場所: Italy
  • 年月日: 20090920-20090923
• [学会発表] Elucidation of dormancy on temperate fruit trees with approaches of aquaporin gene expression and MRI observation in relation to water movement in the dormant bud (2008)
  • 著者名/発表者名: Gemma, H.
  • 学会等名: The first Asian Horticultural Congress
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] 変温条件下におかれたモモ花芽におけるアクアポリン (水チャネル) 遺伝子の発現 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yooyongwech, S・堀金明美・吉田充・瀬古澤由彦・菅谷純子・弦間洋
  • 学会等名: 園芸学会
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 2008-09-28
• [学会発表] Water behavior and water channel gene expression in vegetative and flower dormant buds of peaches having different chilling requirement during winter period (2007)
  • 著者名/発表者名: Yooyongwech S, A. K. Horigane, M. Yoshida, M. Yamaguchi, S. Sugaya, H. Gemma
  • 学会等名: The 8th International Conference on Magnetic Resonance Microscopy
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 20070822-20070826
• [学会発表] Induction of water pump by fluctuating temperature for flower budburst of peach observed by aquaporin gene expression and MRI (2007)
  • 著者名/発表者名: Yooyongwech S, A. K. Horigane, M. Yoshida, S. Sugaya, H. Gemma
  • 学会等名: The 5^<th> International Conference of Aquaporin
  • 発表場所: 奈良先端科学大学院大学
  • 年月日: 20070713-20070716
• [学会発表] ニホンナシの休眠芽の自発休眠打破にともなうシアン耐性呼吸末端酸化酵素 (AOX) 活性とその遺伝子発現の変化 (2007)
  • 著者名/発表者名: Zanol Geni Carmen・瀬古澤由彦・菅谷純子・弦間洋
  • 学会等名: 園芸学会
  • 発表場所: 京都テルサ (京都市)
  • 年月日: 20070324-20070325
• [学会発表] MRIによるモモの休眠芽の水の動態解析(ADC)と水チャネル遺伝子の発現解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: スラウット ユーヨンウェーシ・堀金明美・吉田充・山口正己・瀬古澤由彦・菅谷純子・弦間洋
  • 学会等名: 園芸学会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20060923-20060924