| 研究課題/領域番号 |
19K06019
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
後藤 丹十郎 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (40195938)
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| 研究分担者 |
田中 義行 京都大学, 農学研究科, 准教授 (20704480)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 露心花 / 舌状花 / 管状花 / 夜温 / 発育ステージ / 光強度 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，ダリア露心花の発生メカニズムを解明するとともに，露心花の発生を減少させる最も実用的な方法を開発するために，露心花の発生程度が異なる ‘かまくら’(発生程度:甚)と‘黒蝶’(発生程度:無)を用いた。
高温長日期における露心花発生に関与する夜温の影響(研究代表者後藤担当):高温長日期に露心花の発生しやすい品種では，舌状花数が著しく減少し露心花の発生が増大することが判明している。これまでに高温長日期の露心花の発生には高温強光が大きく関与していると考えられる。
露心花発生に及ぼす夜間低温遭遇時期の影響(研究代表者後藤担当):7月，9月の異なる発蕾時期に，20℃と25℃の夜間冷房を行ったところ，いずれの時期においても，舌状花数，切り花重，切り花長を増加させ，露心花の発生を抑制し，‘かまくら’，‘黒蝶’では露芯花が発生しなかった。このことにより，夜温25℃でも露心花の発生を抑制できる可能性が見られた。
露心花発生に及ぼす品種間差の解明(研究代表者後藤担当): 露心花発生に品種間差があるが，この要因を明らかにするため，蕾のステージを４段階（それぞれ直径1.5以下，3-4,5-6（発蕾），8-10mm）でサンプリングして，検鏡した。‘かまくら’ではステージ４で小花の形成が完了していたのに対し，‘黒蝶’では，ステージ４においても先端にまだ未分化の箇所が見られ，小花の形成が完了していなかった。このことが総花数の違いに現れるものと考えられた。露心花発生に関与する遺伝子の探索(研究分担者田中担当):露心花発生程度が高い‘かまくら’と発生程度が低い‘黒蝶’のRNA-seqデータから、花蕾の発達に伴って発現変動する転写因子を同定した。リアルタイムPCRにより各遺伝子の発現量を調査し、舌状化の発達に関わるCYC２転写因子と今回同定した転写因子が協調的に発現変動していることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
上記の判定に至った理由は以下の通りである。
順調に進展している部分として，以下のことが挙げられる。
高温長日期 の露心花の発生には高温が大きく関与していると考えられることから，これまでに夜温を低下する実験を行なったところ，夜温を２０℃まで低下させることにより，8 月に発蕾する場合に舌状花の発生を増大する効果があり露心花発生が大きく軽減された。2021年度は，夜温を２５℃に設定したが，２５℃においても舌状花の発生を増大させ，露心花の発生を抑制する効果がある可能性が見られた。このことは，冷房処理温度をかなり高く設定できる可能性があり，これらを応用することにより実用的な方法が開発できる可能性が見られた。
また，露心花発生に品種間差が生じる要因について，総花数や舌状花数が大きく関与していると考えられる。今回の実験で，蕾のステージを４段階（それぞれ直径1.5以下，3-4,5-6（発蕾），8-10mm）に分けて，小花の形成を牽強したところ，露心花発生しやすい‘かまくら’ではステージ４で小花の形成が完了していたのに対し，露心花発生しにくい‘黒蝶’では，ステージ４においても先端にまだ未分化の箇所が見られ，小花の形成が完了していなかった。このことにより，総花数や舌状花数に違いに現れるものと考えられた。花蕾の発達に伴って発現変動する転写因子を同定した。リアルタイムPCRにより各遺伝子の発現量を調査し、舌状化の発達に関わるCYC２転写因子と今回同定した転写因子が協調的に発現変動していることを明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
露心花の発生を減少させる最も実用的な方法を開発する。実用的な夜間冷房方法の開発には，冷房温度や冷房期間が重要となる。2021の実験において，夜温２５℃でも，露心花発生が大きく軽減されたことから，2022年度は，仕立て本数を増やした場合の効果について調査する。また，なるべく冷房期間を短くするため，いずれの発育ステージの低温が露心花軽減に最も影響が強いか調査する。
露心花発生に品種間差が生じる要因について，総花数や舌状花数が大きく関与している。今回の実験では，露心花発生しにくい‘黒蝶’では，ステージ４においても先端にまだ未分化の箇所が見られ，小花の形成が完了していなかった。小花の形成が完了する時期を特定するためさらに蕾の発育ステージを大きくして検鏡する。さらに，温度条件が小花の形成に及ぼす影響や他の品種においても小花の形成が完了時期を調査する。
遺伝子解析においては，リアルタイムPCRにより各遺伝子の発現量を調査し、舌状化の発達に関わるCYC２転写因子と今回同定した転写因子が協調的に発現変動していることを明らかにしたので，夜間温度条件によって今回同定した転写因子が露心花発生に及ぼす影響については今後調査する必要がある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍のため，５，6月まで研究が満足にできず，発育ステージの影響の実験をすることができなかった。また，2月以降の暖冬により，当初予定していた暖房費が減少した。
これらの理由によって，生じた経費を，2022年度に加えて実験を行う。また，かまくらの遺伝子解析を集中して進める。
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