ウイルス非感染甲州ブドウ樹の作出と和食に合う日本産ワインの醸造の技術基盤の確立

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18KT0047
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 町田 千代子 中部大学, 応用生物学部, 特任教授 (70314060)
• 研究分担者: 堤内 要 中部大学, 応用生物学部, 教授 (50329851) ; 金政 真 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (50361788) ; 吉崎 隆之 福山大学, 生命工学部, 准教授 (70515189) ; 塚本 義則 中部大学, 応用生物学部, 客員教授 (60592079) ; 小島 晶子 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (10340209) ; 松本 省吾 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (90241489)
• 研究期間 (年度): 2018-07-18 – 2023-03-31
• キーワード: 甲州ブドウ樹 / ウイルス / 成長点培養 / 植物ホルモン / ワイン醸造

研究実績の概要

甲州種は2010年にワインの国際振興機関「OIV」に正式登録され、甲州種で造られたワインはEUへ輸出できるようになった。甲州種のゲノムの約3/4がヨーロッハ種Vitis veniferaであることが報告され、優れたワインができると期待されており、甲州種の白ワインは最も和食に合うワインとして、世界的にも着目されている。また、ワイン法が2018年10月から施行され、日本国内で栽培されたブドウを100%使用して醸造された日本ワインへの期待が高まっている。しかしながら日本の醸造用のブドウの多くはウイルス感染しており、甲州種もその例外ではなく、糖度が上がらず、熟成度が低い一つの原因であろうと考えられている。欧米では「成長点培養法」に よって得られたウイルス非感染ブドウ苗を公的に認められた機関が供給する体制が確立している。日本ではウイルス非感染ブドウ樹の作出と安定的供給が確立していないため、日本の醸造用ブドウ樹の多くがウイルスに感染していると予測されている。さらに、甲州種の「成長点培養」の成功率が極めて低い事(数%)から、甲州ブドウを用いた成長点培養頻度の効率化をはかる事は喫緊の課題となっている。我々は、第一に、シュート形成に最適なサイトカイニン濃度を明らかにし（Nakagawa et al., in press)、新規なオーキシンを用いて発根率を50%まで上げる事ができた（論文準備中）。第二に、葉がカールする分子機構とウイルス感染との関わりについて考察した（Machida et al., 2022）。第三に、ウイルス非感染甲州の圃場栽培のブドウ樹から糖度の高いブドウ(糖度19)が収穫できた。果汁の化学分析を行い、ウイルス感染樹のブドウと比較して、糖度、グルコース-フルクトース比、リンゴ酸濃度、総ポリフェノール量に関して大きな差異が認められた。今後収穫量を増やしてさらに解析を進める。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

甲州ブドウを用いた成長点培養頻度の効率化をはかる事は喫緊の課題である。ウイルス非感染ブドウ苗の新たな圃場での栽培を開始した。標高100 mの圃場栽培においてブドウの開花、熟成は順調であったが長雨と猛暑による病害が現れた地点もある。落下を逃れたブドウについては、糖度16のブドウが得られた。一方、標高600 mの圃場において、ウイルス非感染甲州ブドウ樹から今年度初めて収穫できた。糖度は19であった。同じ圃場で生育したウイルス感染甲州ブドウ樹から収穫したブドウは、糖度16であった。ウイルス非感染ブドウの方が、より高い糖度のブドウが得られる事を実証した。圃場での収穫は気候に左右されるため、対策が必要であり、今後の課題である。ウイルス非感染ブドウの収穫量がまだ少ないため、果汁の化学分析の正確な解析とワイン試験醸造がまだできていないこと、また、成果の公表が予定よりも遅れている事から、研究段階としては、やや、遅れている状況である。

今後の研究の推進方策

第一に、ウイルス非感染ブドウ苗の新たな圃場での栽培を複数の県でスタートしたので、収穫を期待する。第二に、収穫ができれば、糖度、グルコース-フルクトース比、リンゴ酸濃度、総ポリフェノール量に関してより正確な果汁の分析が可能となる。また、ワインの試験醸造を行い、ワインの化学分析を行う。これまでの成果についてまとめ、論文を公表する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍に伴う,学会のオンライン開催による旅費の使用予定取り消しが主な理由である。投稿中、及び、投稿準備中の論文原稿について、英文校閲料、論文投稿料等 として支払う予定である。

備考

Tsutsumiuchi K. et al.,2021 Journal of Agricultural and Food Chemistry 誌69巻13号のカバーアートとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Drug Release Stimulated by Magnetic Field and Light on Magnetite- and Carbon Dot-Loaded Carbon Nanohorn (2022)
  • 著者名/発表者名: Su Chin-Hao、Soendoro Andree、Okayama Shinya、Rahmania Fitriani Jati、Nagai Takashi、Imae Toyoko、Tsutsumiuchi Kaname、Kawai Noriyasu
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 95 ページ: 582～594
  • DOI: 10.1246/bcsj.20210436
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Arabidopsis ASYMMETRIC LEAVES2 (AS2): roles in plant morphogenesis, cell division, and pathogenesis (2022)
  • 著者名/発表者名: Machida Y., Suzuki T., Sasabe M., Iwakawa H., Kojima S., Machida C.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 135 ページ: 3～14
  • DOI: 10.1007/s10265-021-01349-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ウイルス非感染甲州ブドウ樹の作製と新しいアロマをもつ上質な甲州ワイン醸造をめざして (2022)
  • 著者名/発表者名: 町田千代子、堤内要、三輪錠司
  • 雑誌名: アグリバイオ 2022年3月号 巻: 3 ページ: 87-90
• [雑誌論文] Molecular Structure of Gardenia Blue Pigments by Reaction of Genipin with Benzylamine and Amino Acids (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumiuchi K., T. Toyoshima, F. Hasegawa, R. Terasawa, W. Honda, M. Sakakibara, Y. Ishida, Y. Ikai, R. Ishibashi, K. Furuya, T. Morimoto, K. Ishizuki, Y. Nishizaki, N. Masumoto, N. Sugimoto, K. Sato, H. Oka
  • 雑誌名: Journal of Agricultural and Food Chemistry 巻: 69 ページ: 3904-3911
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-104746/v1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Draft Genome Sequence of NYR20, a Red Pigment-Secreting Mutant of Saccharomyces cerevisiae. (2021)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, H., Iwaguchi S, Kondo, H., Motomura, T., Murase, M., Takahashi, A., Fukuyoshi, S., Machida, C., Kanamasa, S., Yamamoto, S., Yoshizaki, T.
  • 雑誌名: Microbiology Resource Announcements 巻: 10 ページ: 1
  • DOI: 10.1128/MRA.01161-20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Functional disruption of cell wall invertase inhibitor by genome editing increases sugar content of tomato fruit without decrease fruit weight. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, K., Takei-Hoshi, R., Yoshikawa, I., Nishida, K., Kobayashi, M., Kusano, M., Lu, Y., Ariizumi, T., Ezura, H., Otagaki, S., Matsumoto, S., Shiratake, K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 ページ: 21534
  • DOI: 10.1038/s41598-021-00966-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LC-MS/MS assay for the investigation of acetylated Alpha-synuclein in serum from postmortem Alzheimer’s disease pathology (2021)
  • 著者名/発表者名: Uchida K., Morikawa K., Muguruma Y., Hosokawa M., Tsutsumiuchi K., Kaneda D., Hashizume Y., Akatsu H., Inoue K.
  • 雑誌名: Journal of Chromatography B, Analytical technologies in the biomedical and life sciences 巻: 1181 ページ: 122885～122885
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2021.122885
  • 査読あり
• [雑誌論文] Opinion on Updating the Taxonomic Names of Aspergillus terreus Strains IFO 6365 and TN-484 (2021)
  • 著者名/発表者名: Kanamasa S.
  • 雑誌名: Microbiology Resource Announcements 巻: 10 ページ: e00472-21 (1-2)
  • DOI: 10.1128/MRA.00472-21
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Roles of ASYMMETRIC LEAVES2 (AS2) and NUCLEOLIN1 in the Adaxial-Abaxial PolaritySpecification at the Perinucleolar Region in Arabidopsis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Ando S., Iwakawa H., Kojima S., Machida Y., Machida C.
  • 学会等名: The Mechanisms of Plant Development. FASEB SRC (USA) (WEB)
  • 国際学会
• [学会発表] 葉の発生分化における核小体の役割の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 町田千代子、安藤沙友里、日比野哲紀、岩川秀和、笹部美知子、小島晶子、町田泰則
  • 学会等名: 第38回日本植物バイオテクノロジー学会つくば大会（オンライン開催）
• [学会発表] 植物の葉の発生分化に関わるAS2 body形成における核小体の役割の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 町田千代子・安藤沙友里・日比野哲紀・岩川秀和・栗原大輔・東山哲也・笹部美知子・小島晶子・町田泰則
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会 神奈川県横浜市
• [学会発表] ワイン醸造に寄与する酵母種の検出とその解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 豊村晃丞・杉原隆太郎・原涼太朗・吉﨑隆之・山本覚・行安稔・橋本悠汰・久冨泰資
  • 学会等名: 日本ブドウ・ワイン学会（ASEV JAPAN）2021 甲府大会（オンライン）
• [備考] 中部大学応用生物学部応用生物化学科町田研究室
  • URL: http://www3.chubu.ac.jp/faculty/machida_chiyoko/
• [備考] 中部大学応用生物学部応用生物化学科堤内研究室
  • URL: https://www3.chubu.ac.jp/faculty/tsutsumiuchi_kaname/
• [備考] 中部大学応用生物学部環境生物科学科金政研究室
  • URL: http://stu.isc.chubu.ac.jp/bio/public/Environ_Bio/labo/kanamasa_lab/index.html
• [備考] 中部大学応用生物学部環境生物科学科小島研究室
  • URL: https://www3.chubu.ac.jp/faculty/kojima_shoko/
• [備考] 名古屋大学 大学院生命農学研究科 植物生産科学専攻 園芸科学研究室
  • URL: https://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~hort/