2 0 0 0 OA ミツバチの代替ポリネーターとしてのヒロズキンバエの利用
- 著者
- 花田 惇史 吉田 裕一 佐藤 卓也 後藤 丹十郎 安場 健一郎 田中 義行
- 出版者
- 一般社団法人 園芸学会
- 雑誌
- 園芸学研究 (ISSN:13472658)
- 巻号頁・発行日
- vol.15, no.2, pp.161-169, 2016 (Released:2016-06-30)
- 参考文献数
- 27
- 被引用文献数
- 3 4
近年,受粉用ミツバチがしばしば不足し,果実を中心に園芸作物の生産コスト増大や品質低下を引き起こしている.その解決策の一つとして,医療用の無菌ウジ増殖技術を応用して生産したヒロズキンバエについて,施設栽培作物の花粉媒介昆虫としての実用化の可能性を検討した.イチゴ,トマト,ナスおよびメロンを対象として,開花期にヒロズキンバエをハウス内に放飼し,着果率や果実形態の比較によって,各作物への受粉効果を調査した.トマト,ナスおよびメロンにおいては,明確な着果促進効果は得られなかった.一方,イチゴでは,ハエは羽化直後から盛んに花に飛来する姿が観察され,ハエ搬入前と比較して受精不良果発生率は大きく低下した.ただし,90 m2当たり400頭の搬入では品種によって効果が不十分であった.しかし,1000頭搬入した場合は,ミツバチと同等の効果が得られたことから,ヒロズキンバエはミツバチの代替ポリネーターとして十分利用可能であると考えられた.
- 著者
- 山口 訓史 後藤 丹十郎 大谷 翔子 安場 健一郎 田中 義行 吉田 裕一
- 出版者
- 園芸学会
- 雑誌
- 園芸学研究 (ISSN:13472658)
- 巻号頁・発行日
- vol.14, no.3, pp.261-266, 2015
生育段階の異なるシュートに対する温度条件がシュッコンカスミソウ'アルタイル'の形態異常花序発生に及ぼす影響を検討した.シュート長20 cmから2週間15°Cに加温することで,8週間15°Cに加温した場合と同様に,形態異常花序発生が軽減された.2週間加温した個体の切り花長と切り花重は,8週間加温した個体よりも大きくなった.形態異常花序が発生するシュート長と頂芽における花芽分化段階との関係を調べたところ,頂芽のステージが栄養成長からがく片形成期に当たるシュート長が約1~20 cmから15日間の15°C加温で最も形態異常花序が抑制できた.形態異常花序に及ぼす低温の影響を明確にするため,異なる生育段階に対する低温遭遇(7°C)が形態異常花序発生に及ぼす影響を調査した.異なる生育段階に高温(15°C)に遭遇させた実験と同様に,頂芽のステージが栄養成長からがく片形成期までの低温遭遇が形態異常花序発生に大きく関与していた.以上のことから,摘心直後からがく片形成期の期間,株を低温に遭遇させないように温度管理することで,形態異常花序の発生を抑制でき,切り花形質も改善できると考えられた.
辛味はトウガラシ果実の重要形質である。辛味の強弱に関する嗜好性は、国・地域・用途で異なっており、辛味成分カプサイシノイド含量を制御できる育種技術が求められている。これまでに、生合成経路の一遺伝子であるputative aminotransferase(pAMT)遺伝子の機能欠損がカプサイシノイド含量を激減させることを示した。さらに近年、1.カリブ 原産の栽培種Capsicum chinenseには、トランスポゾンの挿入と転移を介した様々なpAMT変異が存在すること、 2.トランスポゾンの挿入位置が辛味の強弱と相関していることを明らかにしつつある。これら種々のpAMT変異を導入し、その遺伝子マーカーを利用することで辛味程度を簡便に調整できる育種技術を確立できる可能性がある。本研究課題では、pAMT遺伝子の構造変異がトウガラシの辛味低下を引き起こすメカニズムを解明し、それに基づいてカプサイシノイド含量の新規調整法を確立する。本年度は、辛味系統のレッドハバネロを元にした戻し交雑集団を用いて3種の変異型pAMTとカプサイシノイド含量に及ぼす影響を調査した。結果、戻し交雑集団においても異なるpAMT遺伝子型はカプサイシノイド含量を異なる程度に低下させることを明らかにした。さらに戻し交雑を続けることで、辛味程度だけ異なるトウガラシ系統を育成できると思われる。また研究の過程で、新規のpAMT変異アレルも発見し、塩基配列を調査し、その構造変異を明らかにした。新規アレルにおいてもトランスポゾン挿入が認められ、Capsicum chinenseのpAMTアレルの多様性にトランスポゾンが関与することが示唆された。
アジア・オセアニアにおけるトウガラシ属植物の利用および酒文化(麹のつくり方、醸造・蒸留方法、それらに伴う儀礼)についての文献調査を行うとともに、インドネシアおよびミクロネシアにおいてトウガラシ属植物の遺伝資源・文化資源に関する現地調査を行った。また、種分類が未定のネパール産トウガラシ、ダレクルサニ系統群についてSSR、AFLP、GBSSの配列解析を用いて種分類を試みた結果、トウガラシとハバネロ類の種間雑種由来で、他栽培種と遺伝的に距離があることが明らかになった。そして、SSRおよびAFLPを用いて、国内の在来トウガラシ品種等の多型解析を行った結果、大きく7つのグループに分けられ、大まかに地域や果実形質によって分類できたが、異なる果実型でも近縁と思われる集団の存在が明らかとなった。さらに、トウガラシ属植物の遺伝資源の大規模分子系統解析に向けた準備を行った。具体的には、アジア・オセアニアのキダチトウガラシ404系統およびハバネロ類246系統を栽培し、合計650系統のDNAを抽出した。カプサイシン類の定量分析については、アジアのトウガラシ属植物を栽培し、HPLC分析により各系統の辛味成分組成を明らかにした。ネパール系統の中から、高いカプサイシノイド含量を示すキダチトウガラシの系統を見出した。葉緑体配列に基づくプライマーセットにより、トウガラシ属植物の細胞質の種分類を検討した。今年度に得られたデータについては、国内外における学会発表や国際誌の論文として来年度以降に公表する予定である。
- 著者
- 田中 義行 細川 宗孝 渡辺 達夫 三輪 哲也 矢澤 進
- 出版者
- 京都大学農学部附属農場
- 雑誌
- 京大農場報告 = Bulletin of Experimental Farm Kyoto University (ISSN:09150838)
- 巻号頁・発行日
- no.21, pp.9-14, 2012-12
トウガラシは,ナス科トウガラシ(Capsicum)属の植物である。Capsicum属は約25種の野生種と5種の栽培種から構成されている(Bosland and Votava 1999)。栽培種は,C.annuum,C.baccatum,C.chinense,C.frutescens,C.pubescensであり,このうちC.annuumが世界中で最も広く栽培されている。日本でも栽培されている品種はほぼ全てC.annuumであり,'鷹の爪'などの辛味品種やピーマンと呼ばれる非辛味品種群もこの種に属する。C.baccatumは南アメリカを中心に栽培がみられる。C.chinenseは熱帯地方で広く栽培されており,激しい辛味を呈するものや芳香性に富んだ品種がある。激辛のグループに属することが知られている'ハバネロ'もC.chinenseである。C.frutescensは,C.chinenseと非常に近縁な種であり,日本では沖縄県の一部で栽培がされている。C.pubescensは南アメリカの山間部で栽培されており,「Rocoto」とも呼ばれる。トウガラシには多様な果実の色・形・大きさなどがあるが,最も顕著な特徴は果実が有する激しい辛味である。トウガラシの辛味の原因となる主要な成分は,無色の脂溶性アルカロイドのカプサイシンである。トウガラシ果実には,カプサイシンに加えてジヒドロカプサイシン,ノルジヒドロカプサイシン,ホモカプサイシン,ホモジヒドロカプサイシンなどの同族体が存在しこれらを総称してカプサイシノイドと呼ぶ。カプサイシノイドには,体熱産生作用,脂肪代謝促進作用など様々な生理作用があることが知られており,香辛料として利用されるだけでなく健康機能性成分としても注目されている。トウガラシは辛味の有無によって辛味品種と非辛味品種に区別されている。しかし辛味品種といっても,'ハバネロ'のような激辛品種から僅かに辛味がある低辛味品種まで様々な辛味程度の品種が存在し,また環境条件によって辛味を発現する'シシトウ'のような品種も存在する。辛味発現の機構を理解することは,トウガラシ育種において重要である。しかしトウガラシ果実の辛味発現は,遺伝的要因と環境条件が影響し複雑であり,体系的な理解には至っていない。近年の分子遺伝学的研究により,辛味発現の制御機構の一端が明らかになりつつある。ここでは,我々の結果も含めて,トウガラシ果実の辛味発現を制御する遺伝子に関する最近までの知見を紹介する。
- 著者
- 山口 訓史 後藤 丹十郎 大谷 翔子 安場 健一郎 田中 義行 吉田 裕一
- 出版者
- 一般社団法人 園芸学会
- 雑誌
- 園芸学研究 (ISSN:13472658)
- 巻号頁・発行日
- vol.14, no.3, pp.261-266, 2015 (Released:2015-09-30)
- 参考文献数
- 12
生育段階の異なるシュートに対する温度条件がシュッコンカスミソウ‘アルタイル’の形態異常花序発生に及ぼす影響を検討した.シュート長20 cmから2週間15°Cに加温することで,8週間15°Cに加温した場合と同様に,形態異常花序発生が軽減された.2週間加温した個体の切り花長と切り花重は,8週間加温した個体よりも大きくなった.形態異常花序が発生するシュート長と頂芽における花芽分化段階との関係を調べたところ,頂芽のステージが栄養成長からがく片形成期に当たるシュート長が約1~20 cmから15日間の15°C加温で最も形態異常花序が抑制できた.形態異常花序に及ぼす低温の影響を明確にするため,異なる生育段階に対する低温遭遇(7°C)が形態異常花序発生に及ぼす影響を調査した.異なる生育段階に高温(15°C)に遭遇させた実験と同様に,頂芽のステージが栄養成長からがく片形成期までの低温遭遇が形態異常花序発生に大きく関与していた.以上のことから,摘心直後からがく片形成期の期間,株を低温に遭遇させないように温度管理することで,形態異常花序の発生を抑制でき,切り花形質も改善できると考えられた.
- 著者
- 山口 訓史 後藤 丹十郎 小日置 佳世子 大谷 翔子 田中 義行 吉田 裕一
- 出版者
- 園芸学会
- 雑誌
- 園芸学研究 (ISSN:13472658)
- 巻号頁・発行日
- vol.13, no.2, pp.161-167, 2014
- 被引用文献数
- 1
最低気温がシュッコンカスミソウ'アルタイル'の形態異常花序発生および切り花形質に及ぼす影響を調査した.形態異常花序を異常の特徴と程度に基づき3つのタイプ(1:茎が短いもの,2:2本の茎が癒着,3:ひどく湾曲し変形したもの)に分類した.形態異常花序の発生は初冬から早春にかけて増加した.軽度なタイプ1とタイプ2による形態異常は,開花時期に関係なくほぼ一定の割合で発生が認められたのに対して,切り花の外観を大きく損なうタイプ3は3月開花の個体で大幅に増加した.最低気温(7°C, 11°C, 15°C)が形態異常発生に及ぼす影響を調査したところ,タイプ3は最低気温が低いほど発生率が高かった.一方,切り花長,切り花重は最低気温が高いほど劣ることが明らかになり,形態異常花序発生を抑制したうえで,十分なボリュームの切り花を得るためには11°Cの加温が有効であると考えられた.栽培期間中の低温への積算遭遇時間とタイプ3の発生割合の関係を分析したところ,発蕾から開花までの積算低温遭遇時間と形態異常花序発生の間に相関は認められず,摘心から発蕾までの積算低温遭遇時間と形態異常花序発生との間には有意な相関が認められたことから,摘心から発蕾の期間における9°C以下の低温遭遇が重度の形態異常花序(タイプ3)の発生に関与することが示唆された.
1 0 0 0 OA 夜間の施設内CO2濃度変化を利用した隙間換気回数自動計算ソフトウェアの開発
- 著者
- 安場 健一郎 藤尾 拓也 渡邊 勝吉 多根 知周 山田 竜也 内村 優希 吉田 裕一 後藤 丹十郎 田中 義行
- 出版者
- 農業情報学会
- 雑誌
- 農業情報研究 (ISSN:09169482)
- 巻号頁・発行日
- vol.26, no.4, pp.155-163, 2017 (Released:2017-12-28)
- 参考文献数
- 22
- 被引用文献数
- 2
施設内外の夜間のCO2濃度の計測値を利用して,隙間換気回数と施設内でのCO2発生速度を推定するソフトウェアを開発した.開発したソフトウェアはパーソナルコンピュータ上で動作し,ユビキタス環境制御システム(UECS)に準拠したCO2計測ノードが導入された施設で利用可能である.冬期間締め切った施設では夜間,土壌や植物から発生するCO2によってCO2濃度が上昇する.隙間換気回数と施設内からのCO2発生によってCO2の上昇曲線が決まる.開発したソフトウェアで,隙間換気回数推定のためのデータ収集期間を設定すると,自動的にその期間のCO2濃度を記録する.その期間の終了時に,非線形回帰分析を利用して,隙間換気回数と施設のCO2発生速度を自動的に推定する.また,計算したこれらの推定値を利用して,日中,換気開始前までの施設内での光合成速度を推定する機能を実装した.また,電子メールによってこれらの計算結果をリアルタイムにユーザーに伝達する機能を実装し,推定値の把握を容易にした.本ソフトウェアを利用することでCO2測定ノードが導入されていれば,簡単に隙間換気回数,施設内でのCO2発生速度を推定可能で,施設内でのCO2環境や省エネルギなどの施設内環境の改善に活用できると考えられた.
- 著者
- 小枝 壮太 佐藤 恒亮 富 研一 田中 義行 滝澤 理仁 細川 宗孝 土井 元章 中崎 鉄也 北島 宣
- 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.83, no.3, pp.244-251, 2014
- 被引用文献数
- 19
カリブ海在来のトウガラシ'No.80'は果実の持つ非辛味性および強い芳香性の観点から,果菜類としての非辛味芳香性トウガラシ品種の育種において有望な素材である.本研究では'No.80'の非辛味性,揮発性香り成分および品種の来歴を,同様に非辛味性であるが芳香性の弱いブラジル在来の'No.2'との比較のもと解析した.両品種において <i>acyltransferase</i>(<i>Pun1</i>)の発現およびタンパク質の推定アミノ酸配列は辛味品種'Habanero'と比較して異常が認められなかった.一方,'No.80'および'No.2'の <i>putative aminotransferase</i>(<i>p-AMT</i>)コード領域には,それぞれフレームシフト変異を引き起こす 7 塩基および 8 塩基の挿入が認められた.'Habanero'と'No.80'あるいは'No.2'との交雑後代 F<sub>1</sub> および F<sub>2</sub> における非辛味性と塩基配列の挿入が連鎖したことから,両品種の非辛味性は独立して生じた <i>p-AMT</i> の変異に起因すると考えられた.さらに,両品種の分子系統解析を行ったところ,ブラジル在来の'No.2'と遺伝的に非常に近縁な関係にある'No.80'は,南米大陸に起源を持ち,カリブ海に持ち込まれたことが示唆された.芳香性の強い'No.80',芳香性の弱い'No.2'およびその交雑後代 F<sub>1</sub> の果実における揮発性香り成分を同定・定量した.'No.80'は芳香性に寄与する成分を'No.2'と比較して多量に発散していた.さらに,交雑後代 F<sub>1</sub> は揮発性香り成分の多くを中間あるいは両親以上に発散していた.以上の結果を踏まえて,本研究では多様な非辛味芳香性トウガラシ品種の育種に向けた今後の可能性について考察した.
1 0 0 0 IR トウガラシにおける新規カプサイシン類似物質・カプシコニノイドの含量
- 著者
- 田中 義行
- 出版者
- 岡山大学農学部
- 雑誌
- 岡山大学農学部学術報告 (ISSN:21867755)
- 巻号頁・発行日
- vol.103, pp.37-43, 2014-02-01
In the course of analyses of nonpungent capsaicinoidanalogs named capsinoids, two unknown compounds werediscovered in pepper fruits. These compounds were isolatedfrom the fruit of 'CCB'(Capsicum baccatum var.praetermissum). Their structures were determined to beconiferyl (E)‒8‒methyl‒6‒nonenoate and coniferyl8‒methylnonanoate. These novel capsaicin analogs werenamed capsiconiate and dihydrocapsiconiate, respectively,and the coniferyl ester group was named capsiconinoid.Capsiconinoids have agonist activity for transient receptorpotential vanilloid type 1, and their pungency is very low, assimilar to that of capsinoids. Cultivars containing highlevels of capsiconinoid are considered to be important forvegetable or dietary supplement. HPLC analysis wasconducted to determine capsiconinoid content in fruits of54 Capsicum cultivars : 28 cultivars of C. annuum, 9 ofC. baccatum, 12 of C. chinense, 4 of C. frutescens, and 1 ofC. pubescens. Twelve cultivars contained capsiconinoids.'CCB' showed the highest capsiconinoid content level (3314μg・g‒1 DW) and 'Charapita' (C. chinense) had the secondhighest (2694 μg・g‒1 DW). The other 10 cultivars containedmuch lower capsiconinoid than these two cultivars(<300 μg・g‒1 DW). Time-course analysis during fruitdevelopment clarified that capsiconinoid content increasedand reached maximum level in green mature fruit.Capsaicinoid contents also increased, correspondingly. Asfruits matured, capsiconinoid contents decreased rapidly,while capsaicinoid content either did not change ordecreased slightly.
1 0 0 0 ミツバチの代替ポリネーターとしてのヒロズキンバエの利用
- 著者
- 花田 惇史 吉田 裕一 佐藤 卓也 後藤 丹十郎 安場 健一郎 田中 義行
- 出版者
- 一般社団法人 園芸学会
- 雑誌
- 園芸学研究 (ISSN:13472658)
- 巻号頁・発行日
- vol.15, no.2, pp.161-169, 2016
- 被引用文献数
- 4
近年,受粉用ミツバチがしばしば不足し,果実を中心に園芸作物の生産コスト増大や品質低下を引き起こしている.その解決策の一つとして,医療用の無菌ウジ増殖技術を応用して生産したヒロズキンバエについて,施設栽培作物の花粉媒介昆虫としての実用化の可能性を検討した.イチゴ,トマト,ナスおよびメロンを対象として,開花期にヒロズキンバエをハウス内に放飼し,着果率や果実形態の比較によって,各作物への受粉効果を調査した.トマト,ナスおよびメロンにおいては,明確な着果促進効果は得られなかった.一方,イチゴでは,ハエは羽化直後から盛んに花に飛来する姿が観察され,ハエ搬入前と比較して受精不良果発生率は大きく低下した.ただし,90 m2当たり400頭の搬入では品種によって効果が不十分であった.しかし,1000頭搬入した場合は,ミツバチと同等の効果が得られたことから,ヒロズキンバエはミツバチの代替ポリネーターとして十分利用可能であると考えられた.