著者の所属・活動拠点の国は、ギリシャ、ドイツです。

掲載誌：Horticulture Research

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

サクランボでは、果実と柄のつなぎ目に「離層」と呼ばれる分離のための組織が形成され、果実の外れやすさに関わります。この性質は機械収穫のしやすさにも影響しますが、離層形成を調節する分子の仕組みは十分に解明されていません。研究チームは、柄の外れやすさが異なる品種を比較し、離層形成に伴う組織や代謝、遺伝子の働きの変化と、その調節に関わる因子を調べました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、柄が外れやすい「Tragana Edessis」と、外れにくい「Tsolakeika」の2品種を果樹園で調べました。開花から濃赤色の果実になるまでの5段階で、柄を果実から引き離すのに必要な力、柄の重さや呼吸速度を測定しました。また、つなぎ目の組織を観察し、細胞を囲む細胞壁の成分、代謝物、遺伝子の発現を比較しました。この品種比較は、離層形成を促す薬剤を使わずに行われました。

比較から候補に挙がったPavbZIP17については、柄が外れにくい「Tsolakeika」と「Bakirtzeika」の2品種で、RNA干渉という方法により遺伝子の発現を抑え、柄の外れやすさや離層形成への影響を調べました。PavbZIP17は、ほかの遺伝子の働きを調節する転写因子です。さらに、発現を抑えた後に変化した遺伝子を調べ、そのうち4遺伝子について、発現のスイッチに当たるプロモーター領域がPavbZIP17に反応するかをシロイヌナズナの細胞で試験しました。

主な報告結果

著者らによると、柄を引き離すのに必要な力は、調べたすべての発育段階で「Tragana Edessis」の方が「Tsolakeika」より小さくなっていました。外れやすい品種では、つなぎ目の組織の木質化が少なく、細胞同士の接着に関わるペクチンなどの細胞壁成分にも違いが見られました。また、細胞壁に由来するアラビノース、キシロース、ガラクツロン酸が多く蓄積していました。研究チームは、これらを、つなぎ目で局所的に細胞壁が組み替えられることと整合する特徴と捉えています。

遺伝子発現の比較では、細胞壁の改変、糖の代謝、植物ホルモンに関わる多くの遺伝子に変化が見られました。その中でPavbZIP17の発現は、柄が外れやすい品種の赤色果実期と濃赤色果実期で一貫して低くなっていました。さらに、柄が外れにくい2品種でPavbZIP17の発現を抑えると、柄を引き離すのに必要な力が低下し、離層形成が促進されたと報告しています。

PavbZIP17の発現を抑えた組織では、物質の細胞内輸送、細胞壁の修飾、ホルモン応答などに関わる候補遺伝子の発現も低下しました。別の細胞試験では、調べた4遺伝子すべてのプロモーター領域で、PavbZIP17の存在によって活性が高まりました。ただし著者らは、これをPavbZIP17への応答を示す結果と位置づけ、PavbZIP17が直接結合して制御する遺伝子だと確認されたわけではないとしています。

この報告が示すこと

研究チームは、PavbZIP17が果実と柄の結びつきを保つ調節の仕組みに関わり、その発現が低下すると、離層形成に伴う過程が進みやすくなると結論づけています。サクランボの離れやすさを、つなぎ目の構造や成分だけでなく、それらに関わる遺伝子の調節という面から理解する手がかりを示した報告です。

一方、PavbZIP17の発現を抑えた後の細胞壁成分、細胞壁を変える酵素の活性、代謝物の変化は調べられていません。このため、観察された遺伝子発現の変化が、離層でどのような生化学的変化につながるのか、またPavbZIP17がどの遺伝子を直接制御するのかは、今回の研究では確定していません。

原著論文の著者・所属：Michail Michailidis（Laboratory of Pomology, School of Agriculture , Aristotle University of Thessaloniki, 57001 Thermi ,）、Christina Skodra（Laboratory of Pomology, School of Agriculture , Aristotle University of Thessaloniki, 57001 Thermi ,）、Evangelia Mouchtaropoulou（Department of Food Science and Nutrition, School of Environment, University of the Aegean , Myrina ,; Institute of Applied Biosciences , Centre for Research and Technology Hellas, Thessaloniki ,）、Vaia Styliani Titeli（Laboratory of Pomology, School of Agriculture , Aristotle University of Thessaloniki, 57001 Thermi ,）、Eleni Giannoutsou（Department of Botany, National and Kapodistrian University of Athens , 15772 Athens ,）、Georgia Tanou（Institute of Soil and Water Resources , ELGO-DIMITRA, Thessaloniki, 57001 ,; Joint Laboratory of Horticulture, ELGO-DIMITRA, Thessaloniki-   Thermi 57001 ,）、Ioannis-Dimosthenis S Adamakis（Department of Botany, National and Kapodistrian University of Athens , 15772 Athens ,）、Anagnostis Argiriou（Department of Food Science and Nutrition, School of Environment, University of the Aegean , Myrina ,; Institute of Applied Biosciences , Centre for Research and Technology Hellas, Thessaloniki ,）、Christos Bazakos（Institute of Plant Breeding and Genetic Resources , ELGO-DIMITRA, Thessaloniki-Thermi 570001 ,; Joint Laboratory of Horticulture, ELGO-DIMITRA, Thessaloniki-   Thermi 57001 ,; Max Planck Institute for Plant Breeding Research , Department of Comparative Development and Genetics, Carl-von-Linn´ e-Weg 10, Cologne 50829 ,）、Athanassios Molassiotis（Laboratory of Pomology, School of Agriculture , Aristotle University of Thessaloniki, 57001 Thermi ,）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Michail Michailidis, Christina Skodra, Evangelia Mouchtaropoulou, et al. bZIP17 modulates pedicel fruit abscission zone formation in sweet cherry. Horticulture Research（出版社：Nature Portfolio） 2026-10-08. DOI: 10.1093/hr/uhag426. 原著ライセンス：CC BY.