サワーチェリーの休眠前に作用する遺伝的要因が翌春の開花時期に影響を与える
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サワーチェリーの休眠前に作用する遺伝的要因が翌春の開花時期に影響を与える

桜は春の美しい白い花と夏のジューシーな赤い実で愛されています。しかし、その生産性は地球温暖化によって脅かされています。ゲッケリッツ氏らはサワーチェリーの花の発達を分析し、その結果はJournal of Experimental Botany誌に掲載されました。

https://www.botany.one/genetic-factors-acting-prior-to-dormancy-in-sour-cherry-influence-bloom-time-the-following-spring/

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日本の春は花見の季節です。花見は、白やピンクの雄大な花を咲かせる観賞用の桜を愛でる、100年の歴史を持つ伝統です。世界中から訪れる人々を含む数十万人の人々が、この文化的に重要な年に一度の祭りを祝おうと公園に集まります。しかし、桜の開花は数日しか続かないため、自然の美しさを堪能できるのも束の間です。繊細な花の短い命は、見る者に今この瞬間を大切にし、万物の無常を受け入れ、変化の必然性を受け入れることを思い出させます。花見は、桜を人生そのもの、つまり美しくも儚いもののメタファーとして捉える機会となるのです。

しかし、桜は、安易に受け入れることのできない、環境変化の兆候を警告するものにもなっている。京都の桜祭りに関する1,200年以上前の記録を見ると、19世紀初頭から開花時期が徐々に早まっていることがわかる。th 26世紀には、工業化の進展に伴う地球温暖化が原因と考えられる気候変動が都市部で顕著に現れています。かつて京都では桜は平均XNUMX月中旬に開花していましたが、現在ではXNUMX月下旬には既に開花ピークを迎えていることが多く、XNUMXth 2021年XNUMX月は記録開始以来最も早い開花日となりました。開花の早期化は花見の時期に影響を与えるだけでなく、結実や生産性にも深刻な影響を及ぼす可能性があります。若い花は寒さに弱く、開花が早まると春の霜害のリスクが高まります。現在の温暖化と開花の早期化の傾向が続けば、樹木は花粉媒介者の活動のピークと同期できなくなり、最終的には生態系全体のダイナミクスを乱す可能性があります。

春の霜は、リンゴ、プラム、モモなど、開花後の寒さに非常に敏感な他の果樹の世界的生産においても大きな課題です。近年、霜による果実の枯死により、著しい収量減少が記録されています。変化する気候に適応するには、栽培方法の変更と遺伝子の改良が必要になります。サクラの木の場合、開花時期は遺伝子型によって大きく異なる非常に遺伝性の高い形質であるため、遅咲きの品種改良が有望なアプローチとなります。このための前提条件は、基礎にある遺伝学と生理学への深い理解です。果樹の花芽形成は晩夏から秋にかけて起こります。冬の間、芽は休眠しており、春に芽を出すためには寒い期間が必要です。冷却の必要性が満たされると、暖かい気温が開花を促し、花が完全に開くまで成長を促進します。

チャリティ・ゲッケリッツとその同僚による詳細な研究が発表された。 サワーチェリーの花の発達に関する知識を広げる(サクラ属) そして、開花時期は前年の芽の休眠開始よりずっと前に既に決定されていることを初めて示しました。著者らは、開花時期の差が最大10日もある、遺伝的に近縁なサワーチェリーの個体群を調査しました。XNUMX年間にわたり、開花位置にあるシュート頂を定期的に採取し、早咲きと遅咲きの品種を比較しました。綿密な顕微鏡分析により、早咲きの品種が栄養成長から開花開始に移行するXNUMX月には、最初の形態学的差異が明らかになりました。早咲きの品種は、開花まで休眠期間中ずっと遅咲きの品種よりも発達的に先行しており、春には両群間の差異がより顕著になりました。また、早咲きの品種は低温要求性が低く、暖かい気温に素早く反応することも判明しました。これは、より浅い休眠状態を示唆しています。植物ホルモンは温度感知機構の重要な構成要素として知られており、興味深いことに、遺伝子解析により、開花時期の差の根底にある主要な候補遺伝子の中に、ホルモン合成に関与する複数の酵素が明らかになりました。データはまた、遅い開花の原因となる遺伝子バージョンが、おそらく非常に遅い開花のホオズキ(プルヌス・フルティコーズ)、サワーチェリーの原種の一つです。

ゲッケリッツとその同僚は、詳細な組織学的分析に基づき、サワーチェリーの花芽形成開始前から開花直前までの発育を記述する花芽発育段階システムを確立した。この段階システムは、他のサワーチェリーにも適用できる。 サクラ属 アーモンド、プラム、桃などの果樹の生殖成長の初期過程を理解するのに役立つ。図 ゲッケリッツ (2024).

近年観測されている開花時期の変化は、人為的な気候変動の影響に対する人々の意識を高め、地球温暖化を食い止めるための行動変容を促すはずです。そうすることで、未来の世代も桜の豊かな恵みを享受できるようになります。一方で、将来の気温条件により適応した樹木を開発するには、研究者と育種家の共同の努力が必要です。ゲッケリッツ氏らが発表した研究は、マーカーを用いた育種戦略への道を開くものです。著者らは、詳細な組織分析に基づき、果樹における栄養成長から生殖成長への移行を記述する新たな段階分けシステムも開発しました。このシステムは、将来的に他の樹種における初期発生過程の研究を可能にするでしょう。

記事を読む:

Goeckeritz, CZ, Grabb, C., Grumet, R., Iezzoni, AF および Hollender, CA, 2024. サワーチェリーの休眠前に作用する遺伝因子が翌春の開花時期に影響を及ぼす。 実験植物学ジャーナル, 75(14)、pp.4428-4452。 https://doi.org/10.1093/jxb/erae157

マレイケ・ジェゼク

Jezek 博士は、Journal of Experimental Botany の公式雑誌の 1 つである Journal of Experimental Botany の副編集長です。 実験生物学会.

表紙写真:桜(サクラ属)によって ヤチェク・ハリツキ (ウィキメディアコモンズ)

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著者

Mareike Jezek

ジェゼック博士は、実験生物学会の公式学術誌の一つである『実験植物学ジャーナル』のアシスタントエディターを務めている。

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