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2020 年度 実施状況報告書

アジサイの種分化における耐塩性獲得過程の解明と耐塩性育種素材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06022
研究機関明治大学

研究代表者

半田 高  明治大学, 農学部, 専任教授 (00192708)

研究分担者 山本 将  明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 特任講師 (30815816)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードアジサイ / 耐塩性 / 遺伝的多様性
研究実績の概要

研究材料の調査と採取において,ガクアジサイでは種分化と耐塩性に関係する伊豆半島東部地区の野生集団について,形態調査と材料採取を行った。その結果,伊豆半島東部には海岸近くのガクアジサイとは異なる形態を持つ野生集団が内陸部の集団で観察され,ヤマアジサイとの遺伝子浸透が推察されたが,形態については今後可塑性を考慮する必要がある.ヤマアジサイでは,西日本型のうち,近畿・九州地方の一部野生集団について材料を採取したが,開花時期での形態調査はできなかった。いずれも採取した材料は,挿し木により苗を育成した.
ヤマアジサイの採取した葉から抽出したDNAを用いて実施した核SSR解析では,ストラクチャー解析のクラスター分配確率から,ヤマアジサイは①済州島,②九州・京都,③北陸,④中部,⑤南関東,⑥北関東の6つに分かれた.また,主座標分析では,東日本型内で,北・南関東,中部,北陸が分かれ,さらに西日本型の韓国・九州・京都は東日本型と分かれた.しかし,東日本型の北陸集団の一部は西日本型と近縁な遺伝関係となり.一方,東日本型の中部・北・南関東集団は西日本型とは遺伝的に明確に異なる結果を示したことから,ヤマアジサイが分布域を日本の南西部から拡大する過程で,山地などの地形や地理的な隔離によって集団間での遺伝子移入が少なくなった結果,遺伝的分化が進んだと考えられた.
耐塩性試験については,ガクアジサイ,ヤマアジサイ,エゾアジサイの自生地集団の一部から挿し木繁殖したクローン個体に対して,数段階の塩水濃度の土壌へと葉面への散布試験による耐塩性環境ストレス試験を実施した.その結果,ガクアジサイの高度な耐塩性を確認した.また,塩水処理の方法と濃度を変えた試験により,3種・変種の野生集団と園芸品種における耐塩性程度について検討し,種・亜種間における反応の違いを確認できる処理方法と処理濃度について明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

ヤマアジサイの野生集団自生地における形態観察と材料採取は,新型コロナウィルスの蔓延による行動制限により,当初予定していた候補地で実施することができなかった.制限解除後に実施した一部西日本型ヤマアジサイの材料採取においても,開花後であったため,当年での花の形態観察は行えなかった.しかし,採取した個体から得た挿し木苗は育成できたため,今後ex situで花の観察も行う予定である。
また,ガクアジサイの野生種自生地についても,当初は伊豆半島全域で形態観察と材料採取を実施する予定であったが,伊豆半島東部のみで実施し,ヤマアジサイの遺伝子浸透によると思われる形態変異を持つガクアジサイの個体を確認し,挿し木苗を作成することができた.
これらの材料については,今後遺伝子マーカーを用いた解析を行うとともに,耐塩性試験の材料として使用する予定である.

今後の研究の推進方策

前年に予定していた候補地でヤマアジサイ野生集団の形態観察と材料採取を実施し,ヤマアジサイの多様性について明らかにすると共に,ガクアジサイ,ヤマアジサイ,エゾアジサイとの遺伝的関係性について詳細に検討する.このためには,これまで使用しているガクアジサイ由来の遺伝子マーカーに加えて,新たにヤマアジサイ由来の遺伝子マーカーを開発することで,ヤマアジサイとその変種であるエゾアジサイについてより精密な解析が可能となる.
前年に挿し木で育成した個体については,形態の可塑性を判断する材料として同所的に栽培して形態観察すると共に,耐塩性試験の材料としても使用する.
耐塩性試験では,前年度に明らかにした処理方法と処理濃度を用いた試験を実施し,耐塩性の異なる程度を3種・変種の各野生集団ごとに評価する.耐塩性の異なるものでは,その原因を明らかにするため,クチクラ層の状態,気孔活動,葉身組織の壊死などについて顕微鏡観察を行うと共に,適合溶質の変化を測定する.

次年度使用額が生じた理由

前年度は新型コロナウィルスの蔓延により,当初予定していた旅費を使用する研究材料の調査と採取がほとんど実施できなかった.また,これに伴い物品と謝金の使用も制限され,多くを繰り越すこととなった.
本年度は当初予定していた旅費を用いた調査・採取を行うと共に,新たな遺伝子マーカーの開発と,耐塩性試験を実施する予定である.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Contribution of the <i>Rhododendron ripense</i> Makino Chloroplast Genome to the Development of Evergreen Azalea Cultivars2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Nobuo、Nakatsuka Akira、Ohta Hideya、Kurashige Yuji、Handa Takashi、Scariot Valentina、Caser Matteo、Demasi Sonia、De Riek Jan、De Keyser Ellen、Van Huylenbroeck Johan
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 90 ページ: 223~231

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-251

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucose treatment extends the vase life of cut sweet pea flowers compared to sucrose corresponding to improved water uptake2020

    • 著者名/発表者名
      Hirose T.、Kawasumi Y.、Kaneeda R.、Handa T.
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1283 ページ: 27~32

    • DOI

      10.17660/ActaHortic.2020.1283.5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal difference of soluble carbohydrate metabolism in incurved malformed flowers of cut rose cultivar ‘Yves Piaget’2020

    • 著者名/発表者名
      Kaneeda R.、Yamamoto S.、Handa T.
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1283 ページ: 33~38

    • DOI

      10.17660/ActaHortic.2020.1283.6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] バラ花蕾発達後期への植物ホルモン処理による奇形花弁数の抑制2021

    • 著者名/発表者名
      金枝怜・星野健・ハーディー希亮・山本将・半田高
    • 学会等名
      園芸学会
  • [学会発表] スイートピー切り花における異なる糖添加処理は膨圧に関わらず水ポテンシャルに影響を及ぼす2021

    • 著者名/発表者名
      廣瀬徹・金枝怜・半田高
    • 学会等名
      園芸学会
  • [学会発表] 形態調査と核SSRマーカーを用いた東日本型ヤマアジサイの多様性解析2021

    • 著者名/発表者名
      山本将・阿部祐汰・堀田智輝・川久保美瑠・山本裕和・半田高
    • 学会等名
      園芸学会
  • [学会発表] Genetic structure of Korean and Japanese population of Hydrangea serrata analyzed by microsatellite analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S., Y. Abe, T. Hotta, M. Kawakubo, H. Yamamoto, B. R. Jeong and T. Handa
    • 学会等名
      3rd Int. Symp. on Germplasm of Ornamentals
    • 国際学会
  • [学会発表] Origin of old Japanese hydrangea cultivars identified by morphological and SSR analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Handa, T., H. Yamamoto and S. Yamamoto
    • 学会等名
      4th International symposium on woody ornamentals of the temperate zone
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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