2023 年度研究成果報告書

クサキョウチクトウ品種の可逆的花色変化に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号	21K05559
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分39030:園芸科学関連
研究機関	千葉大学
研究代表者	國分尚千葉大学, 大学院園芸学研究院, 准教授 (20282452)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	可逆的花色変化 / 液胞pH / アントシアニン
研究成果の概要	クサキョウチクトウ青色品種は１つの花の寿命である1週間程度の間、環境条件によって青紫と赤紫の間で可逆的花色変化する。本研究により概日リズムは否定され、すべての青色品種で17°Cの低温・暗黒で青紫に、30°Cの高温・照明下で赤紫になった。花弁抽出液のpHは色調の変化とともに変化し、青紫の時にpH5.8よりも高くなった。赤花品種でもpHは変化したが最大5.7で、花色変化しない要因の一つと考えられた。RNA-seqによって青紫と赤紫の花弁における遺伝子発現を比較したところ、液胞pHの調節に関与するPHX2のホモログが発見され、その発現は赤紫花冠では青紫花冠に比べて発現量が４分の一以下に減少していた。
自由記述の分野	観賞園芸学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究の結果、環境を調節することでpHを任意に設定できれば、クサキョウチクトウが水素イオントランスポーター遺伝子などを始めとするpH調節のモデル植物となり、この分野の学術的発展に繋がる可能性が示された。また、環境条件によって花色が変わる性質を抑制することで、常に安定した青色を発現する品種の開発が可能になるだけでなく、逆にこの性質を強めることで、室温によって色が変化し、冷房の効きすぎを警告するなど温度の目安にもなる品種の開発につながる。また、本研究の副産物として得られたトランスクリプトームの情報は今後のフロックス属の分子遺伝学的研究の基礎資料として有用である。