ソース・シンクバランス解析からみたオランダと日本のトマト品種間差異

要約

CO2濃度が高い栽培条件において、オランダ品種トマト「ダンディ」の果実成長は葉の光合成産物を生産し送り出す能力に制限されるが、日本品種「桃太郎ヨーク」の果実成長は果実の光合成産物を受け取る能力に制限される。

  • キーワード:果実、ソース・シンク、トマト、葉、品種
  • 担当:日本型施設園芸・施設野菜生産
  • 代表連絡先:電話 029-838-8528
  • 研究所名:野菜茶業研究所・野菜生産技術研究領域
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

品種特性は、わが国とオランダのトマトの収量差をもたらす要因の1つである。トマトの果実成長は、葉が光合成産物を生産し送り出す能力であるソース強度と、果実が光合成産物を受け取る能力であるシンク強度に影響を受ける。トマトの異なる品種について、そのどちらが収量を制限する要因であるかは明確になっていない。そこで日本で主に温室内で土耕栽培に使用される品種「桃太郎ヨーク」とオランダでCO2施用下の温室内で養液栽培に使用される品種「ダンディ」のソース・シンクバランス解析を行い、品種間差異を明らかにする。

成果の内容・特徴

  • 摘葉・摘果処理により、段階的にソース・シンクバランスが異なる状態をつくることができる(図1A)。純光合成速度(図1B)および光合成を律速する酵素ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) 量(図1C)は、両品種とも摘葉・摘果処理によって影響を受けない。
  • 両品種ともに、純同化率はソース/シンク比が大きくなると減少したが、これには葉面積指数の増加が伴っている(図1D)。
  • 通常CO2濃度下では、両品種とも、果房あたり4果(ソース/シンク比が中程度)の場合の果実成長速度は、果房あたり1果(ソース/シンク比が大きい)の場合の果実成長速度より遅く、果実成長はソースにより制限されている(図2)。
  • 高CO2濃度下(ソース/シンク比がさらに大きくなる条件)でも、「ダンディ」では果房あたり4果の場合の果実成長速度は果房あたり1果の場合より遅く、通常CO2濃度下と同じく、果実成長はソースにより制限されている(図2)。一方、「桃太郎ヨーク」では果房あたり4果の場合の果実成長速度は、果房あたり1果の場合より早くなり、果実成長がシンク強度によって制限されている(図2)。

成果の活用面・留意点

  • 温室内での栽培制御技術開発と、高生産性の品種開発の基礎的知見として活用できる。
  • 光合成速度や成長解析について、2009年5月から8月に温室でロックウール養液栽培したトマトを用いた。純光合成速度は完全展開葉の強光・通常CO2濃度下で測定した。果実成長について、通常条件(420ppm)と、高CO2条件(720ppm)の温室で、トマトを2009年9月から2010年3月まで栽培し、11月28日から12月22日の間に開花した果実 (第6-10果房) を用いた。

具体的データ

図1 通常CO2濃度下において、摘葉・摘果によりソース/シンク比を変化させた場合(A)の純光合成速度(B)、Rubisco含量(C)、葉面積指数と純同化率との関係(D) BCDのシンボルはAの品種と状態を示す
図2 通常CO2濃度下と高CO2濃度下において、果房間の葉数は3枚、果房あたり1果または4果に摘果した場合の果実成長速度の変化

(鈴木克己)

その他

  • 中課題名:高生産性と低環境負荷を両立させる施設野菜生産技術の体系化
  • 中課題番号:141a0
  • 予算区分:委託プロ(加工)、交付金
  • 研究期間:2008～2011年度
  • 研究担当者:鈴木克己、松田怜、中野明正、東出忠桐、安東赫、安場健一郎、高市益行
  • 発表論文等:1)Matsuda R. et. al. (2011) Sci. Hort. 127:520-527
    2)Matsuda R. et. al. (2011) Sci. Hort. 127:528-534