2016 Fiscal Year Research-status Report
Investigation into multiple actions of pyridinecarboxylic acids to improve the quality of cut ornamental flowers
| Project/Area Number |
16K07604
|
|---|
| Research Institution | Ryukoku University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 茂 龍谷大学, 農学部, 教授 (40108428)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 3-ピリジンカルボン酸 / ピリジンジカルボン酸 / ピリジンモノカルボン酸 / カーネーション / 切り花 / 開花促進 / 老化抑制 / 根伸長促進 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
当初は、スプレー(SP)カーネーションに加えて多様な花き種におけるPDCAの作用を検討することを計画していたが、作用の検討過程で「PDCAが幼苗の根の伸長を促進する」意外な作用を見出した。当年度はこの解析に集中して、成果を「根伸長促進剤」として特許出願（特願2016-2290090、出願日：2016/11/25）するともに、植物根の専門雑誌に発表した[Plant Root 11:40-47(2017)]。研究成果の具体的内容は以下のとおりである。（１）ピリジンジカルボン酸（PDCA）のSPカーネーションの開花促進作用のメカニズムを、PDCAのジベレリン作用に求め、GAのバイオアッセイに使用されるレタス芽生えの成長に対する作用を検討した。その結果、レタス、ニンジン、イネの幼植物の根の伸長を、2,4-PDCAが阻害し2,3-PDCAが促進することを見出した。（２）2,3-PDCAの根の伸長促進効果の特性を解析し、ピリジン環の3位にカルボン酸が置換した構造[3-ピリジンカルボン酸（3-PCA）]が促進作用に必須であることを明らかにした。（３）2,3-PDCAが派生した基本構造である3-PCA、及び3-PCAアミドについて、切り花に対する作用を予備的に検討した。3-PCA及び3-PCAアミドがSPカーネーションとグラジオラスの開花を顕著に促進する結果を得た。（４）PDCAの他の作用である、トルコギキョウの花茎の屈曲抑制作用について検討した。2,4-PDCA および2,3-PDCAの屈曲抑制作用は、老化した花の花茎に加えて開花途上の花の花茎でも発現する、ことを見出した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
（１）初年度の研究では、2,3-PDCAによる幼苗の根の伸長促進という意外な発見をし、伸長作用を発現するために必要な構造として「ピリジン環の３位にカルボン酸が置換していること（3-PCA）」を明らかにした。この成果を特許出願し論文として公表した。また、本研究成果は、植物工場における良質な定植苗を迅速に生産する技術開発を目指す別の研究の糸口になった。（２）上記の研究に引き続いて、3-PCAと3-PCAアミドがSPカーネーション切り花の開花を、PDCA以上に促進することを見出した。現在この研究を継続しており、次年度内には、成果を特許出願し論文を公表することを計画している。（３）当初計画した多様な花き種におけるPDCAの作用の検討は一時的に延期した。しかし、現在(H29年5月)、コギク、輪ギク、ダリヤ、グラジオラス、トルコギキョウの栽培を行っており、今後、当初計画した実験が順調に進むことが予想される。
|
| Strategy for Future Research Activity |
（１）当初計画した多様な花き種における作用の検討について未実施の部分が多いので、初年度の成果を踏まえて着実に実施する。（２）初年度に、先に見出していた2,3-PDCA及び2,4-PDCAを初めとする一連のPDCA化合物だけでなく、3-PCAと3-PCAアミドがSPカーネーション切り花の開花をPDCA以上に促進することを見出した。これら２つの化合物は、ともにビタミンB3で人畜に対する安全性が担保されている。また、3-PCAの価格はPDCA化合物に比べてはるかに安価である。そのため、実用化にあたってのメリットがPDCAよりも大きい。今後の研究では、3-PCAと3-PCAアミドを主に用いて研究を進める。（３）多様な切り花種の開花及び老化に対する、PDCA関連化合物の作用を検討する。切り花種としては、SPカーネーションに加えてスタンダードカーネーション(輪咲きカーネーション)、及びコギク、輪ギク、ダリヤ、グラジオラス、ハス、デンファレなどを用いる。これらの材料は、生産農家からの購入、及び花き輸入業者からの分譲、自前での栽培（コギク、輪ギク、ダリヤ、グラジオラス）により準備する。ハスとデンファレについては、国内での試験で促進効果が確証された時点で、タイ王国のタクシン大学の研究者と協働してタイ国内での試験も行う(H29年9月頃を予定)。（４）PDCAによるトルコギキョウの花茎の屈曲抑制作用を確認する。現在(H29年5月)、実験材料のトルコギキョウを４品種栽培中である。PDCA関連化合物としては、2,3-PDCAと2,4-PDCAに加えて、初年度に明らかにした3-PCAと3-PCAアミドを用いる。
|
