アスパラガスの増産を目指した冬期の休眠打破におけるフルクタン代謝の役割

果聚糖代谢在打破冬季休眠以提高芦笋产量中的作用

基本信息

批准号：
22K05635
负责人：
上野敬司
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Rakuno Gakuen University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

アスパラガスの貯蔵根に蓄積する貯蔵多糖フルクタンは可食部の若茎の萌芽の養分であり、収穫期に減少するが、収穫前の冬の休眠打破の期間にも緩慢にフルクタンが減少する。翌春の若茎の多収には、この期間のフルクタン含量の維持が望ましいと考えられるが、この期間のフルクタン含量の減少の仕組みについては不明な点が多い。2022年度はアスパラガスを約2ヶ月生育させたポット苗を用いて休眠打破の期間を模倣した複数の環境条件で栽培した。具体的には休眠を導入したあと、3℃で低温に当てた群と10℃を維持した群を用意した。また現場での栽培環境を模倣するため低温に当てる際、地上部の擬葉を刈り取った群と維持した群を用意した。この間のアスパラガス貯蔵根を経時的にサンプリングし、貯蔵根中のフルクタン代謝関連酵素遺伝子の発現変動を調査した。フルクタンの加水分解に関与する遺伝子については茎葉を刈り取った群では、急激に発現上昇したのに対して、茎葉を維持した群では増加は確認されなかった。この傾向は3℃のほうが顕著であった。この反対にフルクタン合成に関与する遺伝子は茎葉を刈り取った群では変化が見られないのに対して茎葉を維持した群では急激な発現上昇が確認された。このことから休眠打破時の茎葉の有無が貯蔵根中のフルクタン含量に影響を及ぼす可能性が考えられた。また低温処理、10日及び20日目のポットを加温し、萌芽性試験を行ったところ低温処理20日目の方が10日目よりも早く萌芽した。今後、貯蔵根のフルクタン含量の測定を進め、これらの変化との関係を考察する予定である。

芦笋贮藏根中积累的贮藏多糖果聚糖是幼茎萌发的营养物质，在收获期减少，但在收获前的冬季休眠打破期果聚糖也缓慢减少。在此期间保持果聚糖含量被认为有利于来年春季幼茎的高产，但在此期间果聚糖含量下降的机制尚不清楚。 2022年，芦笋幼苗在盆中生长了约两个月，并在模拟休眠打破期的多种环境条件下进行了栽培。具体来说，引入休眠后，我们准备了暴露于3°C低温的组和维持在10°C的组。此外，为了模仿田间的栽培环境，我们准备了一组将地面以上的人工叶子去除的组和一组在暴露于低温时保持它们的组。在此期间，随着时间的推移，对芦笋贮藏根进行取样，研究贮藏根中与果聚糖代谢相关的酶基因表达的变化。关于参与果聚糖水解的基因，在去除叶和茎的组中表达迅速增加，而在保留叶和茎的组中没有观察到表达增加。这种趋势在3℃时更为明显。相反，在去除叶和茎的组中，参与果聚糖合成的基因没有表现出变化，但在保留叶和茎的组中观察到表达急剧增加。这表明打破休眠时叶子的存在或不存在可能会影响贮藏根中的果聚糖含量。另外，当在低温处理的第10天和第20天加热盆并进行发芽试验时，低温处理的第20天比第10天发芽更早。未来，我们计划继续测量贮藏根中的果聚糖含量，并考虑其与这些变化的关系。