A study on the seed dormancy release process of Abies sachalinensis

2024 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K05675
• Research Institution: Forest Research and Management Organization
• Principal Investigator: 福田 陽子 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (00370825)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永野 聡一郎 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (50753836) ; 松田 修 九州大学, 理学研究院, 助教 (60346765)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: トドマツ / 種子 / 休眠解除 / 遺伝子発現 / 内生ホルモン

Outline of Annual Research Achievements

トドマツ種子の休眠解除プロセスにおける内生ホルモン量及び発現遺伝子の変化を明らかにするため、令和5年度には発芽速度の異なる2クローンから採取した種子をRNA-seq及びホルモン解析に供試することとし、シリカゲルによる乾燥後冷凍庫にて保存（含水率10%程度）、24時間吸水後、低温湿層処理後（29日間、58日間、86日間、116日間、143日間）、発芽条件で培養開始後3日目、の合計8処理を行った試料からtotal RNAを抽出した。このtotal RNAサンプルについて、RNA-seqのライブラリ作成とシーケンス解析を外部委託し、現在取得した発現遺伝子の塩基配列データの解析を進めている。また、ホルモン解析については、令和5年度に引き続き試料の前処理について比較検討した。令和5年度は試料を凍結後に粉砕したが、今年度は凍結乾燥後に粉砕し、抽出、定量を試行し、その結果に基づき試料の凍結乾燥処理等準備を進めた。令和4年度に採取した種子を用いて母樹の産地における積雪環境と休眠解除に必要な期間との関係性について検討した結果、母樹の産地の積雪量と低温湿層処理による発芽促進効果の間に弱い相関が認められたことから、その関係性をさらに検討するため、母樹の産地の環境を考慮して34産地、80クローンの母樹から追加の採種を行った。これらの種子の精選及び特性調査を行い、充実率及び産地あたりの母樹数（系統数）を考慮して23産地60系統を選定し、2週間、2ヶ月、4ヶ月の低温湿層処理及び発芽試験を進めた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

吸水処理及び低温湿層処理を行なった種子からのRNA抽出及び植物ホルモン解析の手法の検討に時間を要したため、遺伝子発現解析及び植物ホルモン解析に遅れが生じた。また、今年度新たに採種したことから、母樹の産地の積雪深と発芽速度における低温湿層処理の関係性について追試験を実施することとした。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子発現データはすでに得られており、植物ホルモン解析についても準備ができていることから、今年度中に解析が完了する見込みである。トドマツ種子の休眠解除プロセスと産地の積雪環境との関係性に関わる追試験の結果についても、発芽試験はほぼ完了しており、今年度中に解析を完了できることから、今年度中に本研究の目的を達成できる見込みである。

Causes of Carryover

植物ホルモン解析が未実施であること、外生ホルモンを用いた休眠解除手法の検討が進められなかったことから、次年度使用額が生じた。令和7年度にはこれらの試験を実施するため、必要な消耗品を購入する計画である。