著者

野村 佳宏 原田 太郎 森田 重人 窪田 聡 腰岡 政二 山口 博康 棚瀬 幸司 八木 雅史 小野崎 隆 佐藤 茂

出版者

一般社団法人 園芸学会

雑誌

Journal of the Japanese Society for Horticultural Science (ISSN:18823351)

巻号頁・発行日

vol.82, no.3, pp.242-254, 2013

被引用文献数

6

---

カーネーションの老化時においては,初めに雌ずいにおいてエチレンが生成し,このエチレンが花弁に作用して自己触媒的エチレン生成反応を引き起こす.本研究では,アブシシン酸(ABA)の含量および ABA の生合成と作用に関与する遺伝子群の発現を解析して,雌ずいのエチレン生成開始反応における ABA の役割を明らかにすることを試みた.初めに,カーネーション'ライトピンクバーバラ'の花組織から,ABA の生合成と作用に関与する遺伝子群の cDNA をクローニングし,構造を明らかにした.次に,雌ずいの ABA 含量の変化とこれらの遺伝子の発現を,3 品種のカーネーションを用いて調べた.3 品種は,切り花の老化時にエチレンを生成し約 1 週間の花持ち期間を示す'ライトピンクバーバラ'と'エクセリア',および老化時にエチレンを生成せず約 3 週間の花もち期間を示す'ミラクルルージュ'を用いた.子房の ABA 含量は,'ライトピンクバーバラ'では開花時期 2(Os 2)から Os 5 にかけて 530–710 pmol·g⁻¹ FW,'エクセリア'では同じ時期に 200–380 pmol·g⁻¹ FW で,老化時期 1(Ss 1)(老化の初期)に 930 pmol·g⁻¹ FW に増加した.他方,'ミラクルルージュ'では 70–160 pmol·g⁻¹ FW で推移した.ABA 含量の変化は,<i>DcNCED1</i>(9<i>-cis</i>-エポキシカロテノイドジオキシゲナーゼ)転写産物量の変化と並行関係にあった.<i>DcPYR1</i>(ABA 受容体)転写産物量は,'ライトピンクバーバラ'の Os 1–Os 3 では 0.004–0.007 相対発現量(r.e.l.)であり,Ss 1 には 0.028 r.e.l. に増加した.'エクセリア'の子房では,開花時期は 0.025–0.037 r.e.l. で推移し,Ss 1 でさらに増加した.これに反して,'ミラクルルージュ'では開花と老化時期を通じて 0.002–0.006 r.e.l. であった.エチレン生合成の鍵遺伝子である <i>DcACS1</i> の転写産物は,'ライトピンクバーバラ'では Ss 1,'エクセリア'では Ss 2 で検出されたが,'ミラクルルージュ'では開花と老化の時期を通じて検出されなかった.以上の結果から,ABA が雌ずいにおける <i>DcACS1</i> の発現を誘導してエチレン生成を引き起こすこと,ABA の作用の発現には ABA 含量と <i>DcPYR1</i> の発現量が特定の閾値を超える必要があることが推定された.

著者

棚瀬 幸司 小野崎 隆

出版者

一般社団法人 園芸学会

雑誌

The Horticulture Journal (ISSN:21890102)

巻号頁・発行日

vol.85, no.3, pp.254-263, 2016

被引用文献数

6

---

<p>花持ちとエチレン感受性が異なるポットカーネーション品種を用いて定量 PCR による解析を行った.'ポラリス'の花持ちは'アリエル'(対照品種),'オレンジデュオ','レモンソフト'よりも有意に長かった.'ポラリス'の花のエチレン生成量は低く,これはエチレン生合成関連遺伝子(DcACS1 と DcACO1)の発現抑制に起因していた.老化関連遺伝子(DcCP1,DcbGal,DcGST)は'アリエル','オレンジデュオ','レモンソフト'では花弁老化時に発現上昇が見られたが'ポラリス'では非常に低いままであった.これらの結果から,'ポラリス'におけるエチレン生合成関連遺伝子の抑制によるエチレン低生成機構は花持ちに優れる切り花品種'ミラクルルージュ'と'ミラクルシンフォニー'と同一であることが示唆された.全ての品種でエチレン生合成関連遺伝子(DcACS1,DcACO1)と DcCP1,DcbGal,DcGST1,DcEIL3 は外生エチレン処理により発現誘導されたが,'オレンジデュオ'と'レモンソフト'は'アリエル'と'ポラリス'に比べ,外生エチレン処理後の花弁のインローリングが遅れて起こり,外生エチレンに対する感受性が低かった.これらの結果から,エチレン感受性が低い品種では,花弁のインローリングに関係する因子のみ変化していることが示唆された.</p>

著者

小野崎 隆 八木 雅史 棚瀬 幸司

出版者

THE JAPANESE SOCIETY FOR HORTICULTURAL SCIENCE

雑誌

園芸学研究 (ISSN:13472658)

巻号頁・発行日

vol.8, no.4, pp.399-405, 2009

被引用文献数

7

---

ポットカーネーション42品種の花について,花持ち性,エチレン生成量,エチレン感受性を調査した.ポットカーネーション品種中に,花持ち性やエチレン生成量に関して大きな変異の存在することが明らかになった.'ポラリス','カミーユピンク','シフォン','バンビーノ','ニーニャ'は平均花持ち日数9.7日以上と花持ち性に優れていた.これらの花持ち性の優れる品種では,老化時のエチレン生成量が極めて少なく,通常の品種で生じる花弁のインローリング,萎凋を示さずに,花弁の縁から褐変する症状で観賞価値を失った.花持ち性と老化時のエチレン生成量,自己触媒的エチレン生成量との間には有意な負の相関関係が認められた.また,エチレン感受性についても二倍体品種で大きな品種間差異のあることが明らかになったが,エチレン感受性と花持ち日数との間に有意な相関は認められず,エチレン低感受性品種の花持ち性が優れる傾向はみられなかった.倍数性と花持ち性,エチレン感受性との間に関連性は認められなかった.本研究により,ポットカーネーションにおける花持ち性の品種間差異が明らかになり,花持ち性の向上を目指した交雑育種の可能性が示された.<br>

著者

小野崎 隆 八木 雅史 棚瀬 幸司

出版者

園芸学会

雑誌

園芸学研究 (ISSN:13472658)

巻号頁・発行日

vol.8, no.4, pp.399-405, 2009-10-15

---

ポットカーネーション42品種の花について、花持ち性、エチレン生成量、エチレン感受性を調査した。ポットカーネーション品種中に、花持ち性やエチレン生成量に関して大きな変異の存在することが明らかになった。'ポラリス'、'カミーユピンク'、'シフォン'、'バンビーノ'、'ニーニャ'は平均花持ち日数9.7日以上と花持ち性に優れていた。これらの花持ち性の優れる品種では、老化時のエチレン生成量が極めて少なく、通常の品種で生じる花弁のインローリング、萎凋を示さずに、花弁の縁から褐変する症状で観賞価値を失った。花持ち性と老化時のエチレン生成量、自己触媒的エチレン生成量との間には有意な負の相関関係が認められた。また、エチレン感受性についても二倍体品種で大きな品種間差異のあることが明らかになったが、エチレン感受性と花持ち日数との間に有意な相関は認められず、エチレン低感受性品種の花持ち性が優れる傾向はみられなかった。倍数性と花持ち性、エチレン感受性との間に関連性は認められなかった。本研究により、ポットカーネーションにおける花持ち性の品種間差異が明らかになり、花持ち性の向上を目指した交雑育種の可能性が示された。

著者

棚瀬 幸司 小野崎 隆 稲本 文野 上垣 弘子

出版者

国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

雑誌

基盤研究(C)

巻号頁・発行日

2014-04-01

---

カーネーションは通常の品種では品質保持剤を処理しない場合、花持ち日数が約7日である。我々は花持ち性に優れる品種と系統を作出している。花持ち形質に関与する遺伝子の網羅的な情報を得るためこれらを材料に用いてトランスクリプトーム解析を行った。マイクロアレイ解析により、対照品種と日持ち性の優れる品種の老化時に発現が異なる遺伝子1253個を抽出した。その中で花の老化に伴って発現が上昇する遺伝子群の中にいくつかの興味深い遺伝子が含まれていた。さらに、リアルタイムPCRにより解析したところ、日持ち性の優れる品種と通常品種で発現の差が見られた遺伝子を複数獲得した。

著者

棚瀬 幸司 大津 佐和子 佐藤 茂 小野崎 隆

出版者

園芸学会

雑誌

Journal of the Japanese Society for Horticultural Science (ISSN:18823351)

巻号頁・発行日

vol.82, no.2, pp.179-187, 2013 (Released:2013-04-19)

参考文献数

30

被引用文献数

4 14

---

花持ちに優れるカーネーション‘ミラクルシンフォニー’(MS),系統 006-13,系統 62-2,対照品種‘ホワイトシム’(WS)の花におけるエチレン生成,エチレン生合成遺伝子,老化関連遺伝子の解析を行った.WS では収穫 6 日後に典型的な老化の兆候である花弁のインローリング,生重の急激な減少,急激なエチレン生成量の増加が観測された.MS,006-13,62-2 では典型的な老化の兆候は観察されなかったが,花持ち日数と収穫 15 日後のエチレン生成量に違いが見られた.006-13,62-2 では収穫 15 日後に低レベルのエチレン生合成遺伝子(DcACS1,DcACO1)の発現が確認され,わずかにエチレンを生成していた.一方,MS ではエチレン生成量,DcACS1,DcACO1 の発現のいずれも極めて低レベルであった.006-13,62-2 では収穫 15 日後に老化関連遺伝子(DcCP1,DcbGal,DcGST1,DcLip)の発現上昇が観察された.これらの遺伝子は外生エチレン処理により発現量が上昇することから,わずかなエチレン生成が老化関連遺伝子の発現を誘導し,花弁の老化を引き起こすと考えられる.一方,外生エチレン処理により発現が低下する DcCPIn は老化とともに発現量が低下するが,MS,006-13,62-2 における収穫 15 日後の DcCPIn の発現量には大きな差が見られなかった.これらの結果から,花持ちに優れるカーネーションでは,エチレン生成量,エチレン生合成遺伝子および老化関連遺伝子の発現量が低下し花持ちが延長している可能性が示唆された.

著者

棚瀬 幸司

出版者

独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2011

著者

棚瀬 幸司

出版者

独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2003

---

花弁(がく片を含む)が脱離する花きは花弁と花床との間に離層が形成され、その後花弁が落下する。代表的な種としてバラ、デルフィニウム、チューリップ、ユリ、トレニアなどがあげられる。花弁の離層形成機構については園芸植物ではあまり調べられていない。また、ユリやチューリップなどの球根類はエチレン非感受性であり、エチレン阻害剤やエチレン生合成関連遺伝子のアンチセンス導入などによる花持ち延長効果は期待できない。そのため、離層の形成機構に関する基礎データを得る必要がある。そこで本研究では、離層形成に最も関連のある細胞壁分解酵素遺伝子のうち、セルラーゼ(β-1,4-グルカナーゼ)とペクチナーゼ(ポリガラクツロナーゼ)遺伝子のクローニングを行った。さらに、デルフィニウムからエチレン受容体遺伝子をすでにクローニングしていることから、合わせて発現解析を行った。始めに、デルフィニウムがく片の離層から5mm以内の組織を切り取り、RNAの抽出を行った。トマト、アラビドプシス等の植物間で保存されているセルラーゼとべクチナーゼ遺伝子の配列をもとにプライマーを作成し、RT-PCRを行った。増幅されたcDNA断片はpT7 Blue T-Vectorにクローニングし、塩基配列を決定した。クローニングしたcDNAの部分塩基配列を決定し、それぞれをBLASTを用いて推定されるアミノ酸配列を比較した。グルカナーゼのcDNAクローンは推定されるアミノ酸がトマトのグルカナーゼと88%、アボカドのグルカナーゼと86%、モモのグルカナーゼと86%類似しており、Del-cellはβ-1.4グルカナーゼであると考えられた。ポリガラクツロナーゼのクローニングを行ったところ、2種類のクローン(Del-PG1とDel-PG1-PG2)はβ-1,4-グルカナーゼであると考えられた(形)を得た。これらの推定されるアミノ酸の類似性は43%であった。それぞれをBLASTで検索したところ、Del-PG1はend型のポリガラクツロナーゼと、Del-PG2はexo型のポリガラクツロナーゼと類似性が高かった。一方、エチレン受容体遺伝子(D1-ERS1-3、D1-ERS2)の発現は花で高く、茎や葉では低かった。これらの遺伝子は花において老化にともなう変動が少なかったが、エチレン処理を行うとがくでのみ発現が高くなった。