研究内容 / Research
北海道での栽培に適した植物遺伝資源の改良を目指し、倍数性育種や種間雑種などの研究に取り組んでいます。また、生殖機構の解析を通した育種技術の開発を指向し、胚乳培養による倍数体作出や花粉管伸長プロセスの解明にも関心を寄せています。研究対象は、ハスカップやサルナシ、キイチゴ（ラズベリー）などのベリー類、リンゴ、ヒガンバナ科植物、ボタン、ペチュニア、最近ではイネも扱うなど多岐にわたり、多様な園芸作物の特性に着目しています。
Our research focuses on improving plant genetic resources suited for cultivation in Hokkaido, particularly polyploid breeding and interspecific hybrids. We also aim to develop breeding techniques through the analysis of reproductive mechanisms, with a keen interest in producing polyploid plants via endosperm culture and elucidating the pollen tube growth process.
Our research subjects span a wide range of horticultural plants, including berries such as Haskap, Hardy Kiwi, and Raspberries, as well as Apples, flowers such as Amaryllidaceae plants, Peony, Petunia, and, more recently, Rice. We pay special attention to the diverse traits of these plants.
01 花粉管伸長
「花粉が伸びる様子を延々と観察してみたい――」そのような思いから液体培地で花粉管が伸びる実験系を開発しました。この培地を使うといつでも花粉管にアクセスして解析することができます。「花粉管が伸びる時に何が起きているのか？」この事象の理解は、交配育種の可能性を広げることに繋がると考えています。
Pollen Tube Growth
"We wanted to endlessly observe how pollen grows." — Driven by this desire, we developed an experimental system using liquid media to observe pollen tube elongation. This medium allows for continuous access to pollen tubes for analysis. "What happens as pollen tubes grow?" We believe that understanding this phenomenon could expand the possibilities of crossbreeding and plant breeding.
Keywords
二細胞性花粉、花粉発芽培地、核相変化、花粉管伸長のリズム、フローサイトメトリー、花粉管伸長
Bicellular pollen, Flow cytometry, Pollen germination medium, Pollen tube elongation
02 雑種作出
種間雑種の魅力は、大きく表現型を変化させることができる点にあります。「2種のゲノムが混ざりあった時に何が生じるのか？」ハスカップでは、その形質の多様性を広げるためにミヤマウグイスカグラとの雑種を育成しました。果実成分の詳細な解析から、雑種果実で生じる成分の特性に迫っています。
Interspecific Hybridization
The fascination of interspecific hybridization lies in its ability to bring about significant phenotypic changes. "What happens when two genomes are mixed?" We produced hybrids between Haskap (Lonicera caerulea) and Miyama-uguisukagura (Lonicera gracilipes) to enhance trait diversity. Through detailed analysis of fruit components, we are exploring the unique characteristics that arise in hybrid fruits.
Keywords
種間交雑、胚珠培養、成分変化、複二倍体、園芸作物、質量分析
Fruit quality, Horticultural crops, Interspecific hybridization, Mass spectrometry, Ovule culture
03 倍数性育種
種子の中の胚乳は、通常では植物になることはありません。二倍体植物の場合、胚乳は三倍性の組織で構成されています。「組織培養を利用して胚乳からカルスを誘導し（脱分化）、再分化させることで三倍体植物を作出する」ことが私たちの胚乳培養のコンセプトです。三倍体の作出のほか、コルヒチン処理と組み合わせたり倍数体間交雑を行うことで様々な倍数体を生み出し、育種的に利用できないか検証しています。
Polyploid Breeding
Endosperm, the tissue inside the seed, does not usually develop into a plant. In diploid plants, the endosperm is usually triploid in nature. Our concept of endosperm culture is to induce callus formation (dedifferentiation) from the endosperm using tissue culture, followed by redifferentiation to produce triploid plants. In addition to producing triploid plants, we are also exploring the production of various polyploid plants by combining colchicine treatment and hybridization between different ploidy levels, investigating their potential for use in breeding.
Keywords
胚乳培養、三倍体、高次倍数体、異数体、倍数体の稔性、気孔
Aneuploid plants, Endosperm culture, Fertility of polyploid plants, Triploid plants, Stomata
04 野生遺伝資源
栽培化や品種改良が進んだ作物の多くは、その野生種とは大きく姿を変えています。では、これから同様に栽培化されて大きく姿を変えていく可能性がある植物はあるでしょうか？北海道の野山にはまだこれから栽培化され、利用価値が高まる植物遺伝資源が豊富にあると考えています。ハスカップやサルナシはその候補です。これらの故郷を辿りながらその特性を解析し、育種利用を進める研究をしています。
Wild Plant Genetic Resources
Many crops that have undergone domestication and breeding have significantly changed in appearance compared to their wild ancestors. Are there plants that could similarly be domesticated and undergo dramatic changes in the future? We believe that the mountains and fields of Hokkaido still hold abundant plant genetic resources that could be domesticated and have increased potential for use. Haskap and hardy kiwi are among the candidates. Our research focuses on tracing their origins, analyzing their characteristics, and advancing their use in breeding.
Keywords
自生地探索、倍数性分布、系統解析、遺伝的多様性
Distributions of polyploid plants, Genetic diversity, Habitat, Phylogenetic analysis