遺伝子の働きが教えてくれたサクラの”季節感”

寒さで目覚めるのはいつ?

理学研究院
佐竹 暁子 教授

ポイント

・サクラのつぼみが休眠から目覚める時期は肉眼では観察できないが、なにか手がかりがあれば開花予測の精度が上がる
・DAM遺伝子(※1)の働きに着目してサクラのつぼみが目覚めるタイミングを予測する初のモデルを構築
・地球温暖化がサクラの開花に与える影響を予測、今後の予測精度の向上に期待

概要

 近年のサクラの開花が早まる傾向は、気候変動による気温の上昇が原因とされています。サクラが春に開花するためには、冬季に花芽が十分な低温にさらされて休眠から目覚めた後、一定の高温を経験する必要があります。そのため、暖冬では花芽の目覚めが遅れますが、その後の気温が十分に高いため早く開花します。もし目覚めのタイミングがわかれば、開花予測の精度が向上すると期待されます。しかし、芽の休眠と目覚めの状態は肉眼では観察できません。
 日本学術振興会 特別研究員PDの桑門温子と九州大学大学院 理学研究院の佐竹暁子教授、森林総合研究所の韓慶民および北村系子らの研究グループは、ソメイヨシノが休眠から目覚めるタイミングを予測するために、休眠から目覚める鍵となる遺伝子の働きに着目した初のモデルを提案しました。さまざまな遺伝子を解析することにより、札幌・つくば・福岡のサクラの”季節感”を捉えるとともに、気象庁の気温データを用いて1952年から2022年の3地域の休眠打破のタイミングを予測しました。
 今後はこの予測モデルの精度を向上させ、地球温暖化が生態系に与える影響の予測に役立てるとともに、休眠打破の時期からサクラの開花時期をより正確に予測できるようになると期待されます。
 本研究成果は英国の雑誌「Plants, People, Planet」に2024年9月19日(木)午後6時(日本時間)に掲載されました。

研究者からひとこと

 サクラの開花予測は、開花日や環境データを軸に行われてきました。技術の進歩により、植物の遺伝子全体の動きを捉えることができるようになりました。これによってカレンダーがないのに、植物が季節の移り変わりをどう感じ取っているのかを垣間見ることできます。本研究ではこの技術を利用して、サクラのつぼみが休眠から目覚める時期を推定しました。

用語解説

(※1) DORMANCY-Associated MADS-box(DAM)遺伝子
芽の休眠および休眠打破に関連するキー遺伝子。DAM1-6の6つの遺伝子が報告されている。サクラ、ウメ、モモ、リンゴ、ナシやアンズなどの多くの多年生果樹種で同定され、広く研究されている。この遺伝子の発現レベルが閾値以下に下がると、休眠から目覚める。

お問い合わせ先

理学研究院 佐竹 暁子 教授

詳細

本研究の詳細はこちらをご参照ください。

【10/26開催】講演会「韓国文学の魅力」九州大学韓国研究センター

【10/6開催】「第九」日本人初演100周年記念事業公開講演会⑥

関連記事

  1. 【12/12開催】「九州大学の気候変動関連研究と…

    未来社会デザイン統括本部 環境・食料ユニット主催のワークショップです今年…

  2. 家畜の繁殖効率に影響する腸内細菌叢を予測する

    ~繁殖成績に負の影響を与える因果構造の計算科学的検証~農学研究所髙橋…

  3. 日本の都道府県単位における医療機器の運用効率性の…

    〜CT・MRIの非効率運用がもたらす経済・環境影響〜 経済学研究院加…

  4. 腸内環境の改善に“食”と“温泉”の力

    〜ヨーグルトは腸内細菌の多様性を、ヨーグルト摂取後の温泉入浴は排便状態を改善…

  5. 世界初!ハエ幼虫が自らのフンで呼吸用シュノーケル…

    比較社会文化研究院舘 卓司 准教授カメムシに寄生するハエの新生態解明…

  6. 硫酸イオン輸送の滞りが植物バイオマスを損なわずに…

    - 作物の早採りや病気抑制への貢献に期待 -ポイント・硫酸イ…

  7. 【6/14開催】九州大学筑紫地区地域連携推進チー…

    ~温暖化対策を一緒に考えよう!~九州大学筑紫キャンパスと大野城心…

  8. 土壌微生物バイオマスの新たな測定法を約40年ぶり…

    農学研究院平舘 俊太郎 教授ポイント・風乾土水抽出法による微生物…