園芸生産物を高品質で保持するためには，収穫後直ちに低温下で流通・貯蔵することが求められる．しかしながら，エネルギー効率の面からは常温もしくは弱低温下での流通・貯蔵ができれば有用性は大きい．本研究は収穫後のストレス処理（高温–温風・温湯，紫外線–UV-B）による常温もしくは弱低温下での品質保持効果とその機構を解明するため，特にクロロフィル（Chl）分解が主な品質低下要因となる緑色青果物を取り上げ，まずストレス処理による黄化（脱緑）抑制効果を調べた．次に，ストレス処理による活性酸素の生成とその消去システムであるアスコルビン酸–グルタチオン（AsA-GSH）サイクルの品質保持に果たす役割について調べ，さらに，Chl 分解機構の解明とストレス処理によるその制御について検討した．収穫後のストレス処理は，貯蔵中の老化に伴う緑色青果物の Chl 分解を効果的に抑制した．ブロッコリー花蕾とライム果実を用い調べたところ，ストレス処理により生じた過酸化水素が AsA-GSH サイクルの活性化を誘導し，そのサイクルの活性増大が老化抑制につながっているものと推察した．次に，ブロッコリー花蕾と緑色香酸カンキツの長門ユズキチを用い，ペルオキシダーゼ（POX）が関与する Chl 分解機構とストレス処理による Chl 分解酵素の制御機構について検討した．POX はパラ位に水酸基を持つアピゲニン，ナリンギン，p-クマル酸などのフェノール化合物を酸化し，生成されたフェノキシラジカルが Chl a を分解し，13²-ヒドロキシクロロフィル a を経て無色の低分子化合物に変化するものと推察した．この Chl 分解に関与する POX はカチオン型アイソザイムでありクロロプラストに局在すること，また，花蕾の黄化にともない増大し，ストレス処理により効果的に抑制されることを認めた．さらに，POX 以外の Chl 分解酵素の活性変化と遺伝子発現について調べたところ，ストレス処理により抑制されることが明らかとなった．このように，ストレス処理は緑色青果物の貯蔵中における Chl 分解を制御し，品質保持に有用な方法であることを認めた．

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和歌山県でのブドウサンショウの花数を増加させるための適正施肥時期について検討した．施肥量を年間 1 ha 当たりの窒素成分で 300 kg とし，5 月，6 月に半量ずつ施肥する春肥区，5 月，6 月，8 月および 9 月に等量ずつ分施する春夏秋肥区，8 月，9 月に半量ずつ施肥する夏秋肥区とした．その結果，5 月，6 月に春肥として年間施肥量の全量を施肥することで花数が多くなることが判明した．すなわち，生理的花芽分化期前に集中して樹体に養分を蓄積することによって花数および着房数が増加し，夏秋肥区や春夏秋肥区と比較すると花数が多くなったことが示唆された．

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DNA 抽出・精製法については，近年様々な改良が成されてきたが，高純度の DNA を得るためには，いまだ労力のいる工程が必要である．特に，ポリフェノールや多糖類などの二次代謝産物の存在によって高純度の DNA が得にくい木本植物では，それらの工程に多くのコストと時間がかかっていた．本研究では，カンキツにおいて，ダイレクト PCR と通常の PCR に利用可能で，高い再現性と費用効果をもつサンプル調整法を開発した．この方法は，サンプル葉を爪楊枝で突き，付着した DNA を PCR 反応液または TE0.2 バッファー液に溶かす工程からなる．我々は，ハッサクとカラタチの戻し交雑集団を用い，これらの方法の有用性について実証を行った．試験した 5 つの DNA マーカーにおいて，簡易 DNA 抽出法で 1200 bp のマーカー（CTg12A）を増幅した場合（PCR 成功率 86％）を除き，96–100％という高い確率で PCR に成功した．これまでの方法では，95 サンプル当たり DNA 抽出に 23 時間を要していたが，開発した方法では 1.5–2 時間で行うことができた．また，18 種の果樹および観賞樹においても，開発した方法が利用できる可能性を示した．それらのすべての樹種で，葉緑体の accD および rbcL 領域の増幅断片が得られ，マンゴー，クリ，ニホンナシの種特異的な SSR マーカー（合計 7 種類）についても増幅に成功した．本研究で開発した方法は，高い処理能力が要求されるマーカー選抜や品種識別のような解析において優れた能力を示すと考えられ，今後木本植物のマーカー解析に利用されると期待された．

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イチゴ品種‘紅ほっぺ’の多収要因を，‘とよのか’および‘さちのか’を対照品種に用い，乾物生産特性，成長解析および個葉の光合成特性から検討した．‘紅ほっぺ’の総乾物重は，対照品種のそれに比べて大きくなったが，収穫指数には相違がなかった．‘紅ほっぺ’の CGR および LAI は，‘とよのか’および‘さちのか’のそれらと比べて大きかった．‘紅ほっぺ’は，出葉する葉が大きくなるため，株全体の葉面積が大きかった．一方，‘紅ほっぺ’の NAR は‘とよのか’のそれに比べて大きかった．NAR は葉の光合成能に影響されるが，‘紅ほっぺ’と‘とよのか’の個葉の光合成速度には相違がなかった．‘紅ほっぺ’は葉柄が長く，直立であるため，株内部への日射量が多くなる特性が NAR に影響していると思われた．従って，‘紅ほっぺ’の多収要因は，収穫指数の増大よりも，乾物量の著しい増加が関係していた．また，乾物量の増加は，LAI が大きいこと，草姿が立性で株内部への日射量が多くなる特性が影響していると考えられた．

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カバークロップには土壌特性の改善や次作物への養分供給などの効果が期待され，化学肥料の施肥量を削減した持続可能な農業体系を確立するための一つの手段として注目されている．マメ科カバークロップのヘアリーベッチ（Vicia villosa R.，以下 HV）を導入した生食用トマト（Solanum lycopersicum L.）‘ハウス桃太郎’の施設栽培において，HV がトマトの生育と収量に与える効果を明らかにするために，安定同位体 ¹⁵N を用いて HV 由来窒素の動態を調査した．試験は 1/2000 a のワグネルポットで行い，トマトを定植する際に，¹⁵N でラベルした HV（0.86 atom％ excess）と化学肥料を土壌中にすき込んだ．窒素施肥水準には 0，80，240 kg・ha⁻¹（N0HV，N80HV，N240HV）の 3 水準を設けた．定植 1，2，4，7，10，12 週後に，各窒素施肥処理区から 5 個体のトマトを葉，茎，根にわけて採取し，果実は着色後に適宜収穫して，HV 由来窒素含量を分析した．その結果，HV 由来窒素は主に定植 4 週後までに吸収されていた．特に N240HV では定植 4 週後以降，HV 由来窒素はほとんど吸収されなかった．定植 10 週後の HV 由来窒素吸収量は，N240HV，N80HV，N0HV でそれぞれ 587 mg，657 mg，729 mg であり，窒素肥料が少ないほど吸収量は多くなった．トマトが吸収した全窒素に対する HV 由来窒素の含有率（％N_dfhv）は定植 2 週後に最大値を示し，N80HV（52.1％）と N0HV（51.5％）は N240HV（43.6％）より有意に高かった．定植 2 週後以降，HV 由来窒素含有率はトマトの生長にともなって減少したが，最終的には N240HV，N80HV，N0HV でそれぞれ 24.8％，34.4％，37.1％となり，窒素肥料を減じた N8HV や N0HV では吸収した窒素の 34％以上が HV 由来であった．HV 由来窒素の利用効率（NUE）は定植 10 週後が最大となり，投入した HV の 45％以上が吸収され，N0HV（55.3％）が N240HV（44.5％）と N80HV（49.8％）よりも有意に高かった．吸収された HV 由来窒素の果実への分配率は 63.9％で，39.7％が第 1–2 果房の果実に分配された．一方，土壌および肥料由来窒素の果実への分配率は 57.9％であり，HV 由来窒素の分配率よりも有意に低かった．これらの結果より，減肥料下で HV 由来窒素の利用効率が高まったことから，代替窒素肥料としての利用が期待でき，これまでと本実験のデータから，化学肥料の施肥量を 50～66％削減できる可能性が示唆された．また HV 由来窒素は施用後約 4 週間に集中的にトマトに吸収されたので，減肥料体系を確立するためには生育初期の肥培管理についてさらに検討する必要がある．

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斑入り花を着生するトレニアの易変性変異体「雀斑（そばかす）」を EMS 処理した M₂ 世代から分離した．正常型の花弁の下唇は紫色の全色であるが，変異型では花弁の下唇の地色が薄紫色となり，紫色の小さな斑点を生じる他，紫色の扇型のセクターを生じる．この形質は不安定で，下唇が紫の全色に復帰変異した花が高頻度で生じ，さらに，変異型の花の自殖により得られた S₁ 世代に復帰変異体を高頻度で生じた．変異型の花弁では，正常型に比較してアントシアニン濃度が著しく低下していた．これは，トレニアのアントシアニン生合成酵素遺伝子である TfCHS（カルコン合成酵素遺伝子），TfF3H（フラバノン-3-ヒドロキシラーゼ遺伝子），TfDFR（ジヒドロフラボノール-4-リダクターゼ遺伝子），TfANS（アントシアニジンシンターゼ遺伝子），TfUFGT（UDP-グルコース 3-O-グルコシルトランスフェラーゼ遺伝子）の発現低下によるものであった．この発現低下は，R2R3-MYB 転写因子遺伝子である TfMYB1 の第 2 イントロンに，En/Spm ファミリーに属する DNA 型トランスポゾン Ttf1 が挿入することによって起こっていた．さらに，Ttf1 の TfMYB1 からの脱離によって復帰変異が発生することが示された．TfMYB1 を過剰発現させたトレニアの組換えカルスでは，上記の 5 つのアントシアニン生合成酵素遺伝子が発現誘導されることによってアントシアニンが蓄積して紫色に着色し，TfMYB1 が R2R3-MYB 転写因子遺伝子として機能することが確認された．以上から，Ttf1 の挿入された TfMYB1 がホモ接合になることにより，斑入り形質が生じると結論された．Ttf1 はトランスポゼースをコードする配列を持たず，非自律性因子であると考えられた．これらの結果に基づき，トレニアの育種ならびにトランスポゾンタギングへの雀斑変異体の利用の可能性について考察した．

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ブルースターにおいて，花の発達と開花にともなう花弁の表皮細胞数，浸透ポテンシャル，糖質と無機イオン濃度の変動を調査した．すべてのステージにおいて，向軸側表皮細胞数は背軸側表皮細胞数よりも多かった．開花する直前に細胞数の増加は停止した．向軸側と背軸側の表皮細胞面積は花の発達と開花にともない増大した．これらの結果は開花する前の成長は細胞の分裂と肥大が関与しており，開花にともなう花弁成長は細胞肥大に依存することを示している．花弁の浸透ポテンシャルは花弁展開にともない低下した．花弁のフルクトース，グルコースおよびスクロース濃度は花弁展開にともない上昇した．開花にともなう花弁のデンプン含量とトータルの無機イオン濃度はほぼ一定であった．浸透ポテンシャルの低下は主としてグルコース，フルクトースおよびスクロース濃度の上昇によっていた．以上の結果から，糖質濃度の上昇による浸透ポテンシャルの低下が細胞への吸水促進と圧ポテンシャルの維持に貢献し，開花にともなう花弁細胞の肥大に関与していると結論される．

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ナデシコ科センノウ属には観賞価値が高い種が多いが，種間交雑による育種は進んでいない．本研究はセンノウ属の形質の多様化を図るためにアメリカセンノウ，ガンピ，エゾセンノウ，センジュガンピ，オグラセンノウ，フシグロセンノウ，マツモトセンノウ，エンビセンノウの 8 種を用いて種間交雑を行い，未熟種子の培養を行った．26 の組み合わせにおいて未熟種子を含んだ果実が得られた．得られた果実から未熟種子を取り出し 1/2 濃度の MS 培地で培養を行ったところ，11 の組み合わせで得られた種子が発芽し，8 組み合わせで実生が得られた．しかしながら，緑化した実生が得られたのはエゾセンノウとマツモトセンノウの組み合わせのみで，他の 7 組み合わせで得られた実生はすべてアルビノで順化過程において枯死した．エゾセンノウとマツモトセンノウの交雑で得られた 55 個体すべてが DNA の解析の結果，雑種であることが明らかになった．これら雑種の形態には個体差が見られたが，両親の中間型の形態を示していた．雑種は高い花粉稔性を持ち，自殖により種子が得られた．

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屋久島（LYA），喜界島（LKI）および台湾の鼻頭角（LPI）に自生するテッポウユリならびに台湾の烏来（FWU）に自生するタカサゴユリおよび福岡（FFU）に定着し野生化したタカサゴユリの一年生実生における休眠導入および打破における温度の役割を調べた．LYA および LKI は夏季に深い休眠を有していたが，LPI，FWU および FFU は有していなかった．4 週間の高温により LYA および LKI は休眠に導入されたが 2 週間の高温では不十分であった．LPI および FFU は 8 週間の高温でも休眠に入ることはなかった．LKI および LYA の休眠は 6–8 週間の 15℃遭遇により打破された．冬季に行った実験では，すべての個体は 15℃では 22 週にわたって葉の分化を続けたが，20 および 25℃では葉の分化を停止した．30℃では FFU のみが新葉を展開した．琉球列島の北部に自生するテッポウユリ一年生実生における夏季休眠の導入および打破はそれぞれ高温および低温により決定されていることが明らかになった．夏季休眠を有しないテッポウユリおよびタカサゴユリは温度感受性を欠くかもしくは弱まることによって進化したものと考えられる．

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CPPU 処理したトレニアにおける花形変化と花芽内のサイトカイニンシグナルの分布との関係を明らかにするために，サイトカイニンのシグナル強度の指標として，サイトカイニンの初期情報伝達系遺伝子であるタイプ A レスポンスレギュレーター遺伝子（TfRR1）および内生サイトカイニンにより発現が調節されるサイトカイニン酸化酵素遺伝子（TfCKX5）の発現の変動および花芽内での発現領域の分布を解析した．定量 PCR の結果，両遺伝子とも，がく，花弁，雄ずい，雌ずいのいずれの花器官においても，CPPU 処理後 1 日目から発現が大きく上昇し，花芽に CPPU 処理による初期の形態変化が認められる 5 日目まで高い発現が維持され，その後低下した．また，in situ hybridization による解析の結果，TfRR1 および TfCKX5 とも，無処理の花芽ではいずれの花芽発達ステージにおいても，雄ずいおよび雌ずいで弱い発現が見られた．これに対して，幅広い副花冠が誘導されるがく片伸長期の花芽に CPPU 処理を行った場合は，副花冠の発生位置である雄ずい原基の背軸側で強い発現が見られた．細長い副花冠が誘導される花弁伸長初期の花芽に CPPU 処理を行った場合には，雄ずいの基部ならびに副花冠の発生位置である花弁の基部から中央部にかけて強い発現が見られた．また，これらの発現は，副花冠原基の発生期には，原基の発生部位に，より強く局在化した．一方，花弁の鋸歯が誘導される花弁伸長中期の花芽に CPPU 処理を行った場合には，維管束の配列パターンの変化と，それに伴って鋸歯が形成される花弁の中央部から先端部にかけて強い発現が見られた．以上の結果から，CPPU 処理による花形の変化は，持続的なサイトカイニンシグナルの上昇により引き起こされ，また，副花冠および花弁の鋸歯は，それらが形成される花芽内の特定の部位でサイトカイニンシグナルが高まることによって誘導されることが示唆された．

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根腐病抵抗性品種ノイバラ‘松島 3 号’（Rosa multiflora ‘Matsushima No.3’）と根頭がんしゅ病抵抗性品種 R. ‘PEKcougel’ を選抜し，両者の交雑による複合抵抗性台木の育成を試みているが，従来の形態学的な表現形質では両者の交雑後代の判定が困難なため，DNA マーカーを用いた交雑後代の判定法の開発が必要となった．本研究では，300 種類の RAPD プライマーを用いてノイバラに特異的なプライマーの開発を試み，ノイバラ特異的バンドがみられた OPAK16 プライマーを選抜した．ノイバラと類縁関係を持つバラではすべて特異的バンドが形成されたのに対して，類縁関係を持たないバラではバンドが形成されなかった．得られた特異的な増幅断片の塩基配列を決定し，SCAR プライマー SCAK16 の STS 化を行った．ノイバラと類縁関係にあるバラ品種でのみ 583 bp のバンドが確認でき，SCAK16₅₈₃ プライマーはノイバラ種特異的ものであったことから，ノイバラを用いた交雑育種における活用が可能であると判断できた．

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本研究では，細胞接着性に重要であるペクチンとホウ素が，落花，落果過程の離層における細胞接着・構造維持にどのような働きを持つかについて調査した．本研究の材料には，タバコ（Nicotiana tabacum）の品種 Bright-Yellow 2 の花柄を用いて，離層におけるホウ素量およびペクチン–ホウ素架橋形成率を測定した．また，花柄および離層におけるペクチン–ホウ素架橋形成に重要である NtGUT1 とホウ素輸送隊である NtNIP3;1 の発現解析を行った．全ホウ素量は，つぼみ，果実のいずれにおいても花柄より離層に多く存在していたが，水溶性ホウ素および架橋に関連するホウ素量ともに違いはなかった．ペクチン–ホウ素架橋形成率は，ステージの進行に伴い上昇傾向にあるが，つぼみ，果実のいずれにおいても花柄と離層で同程度であった．NtGUT1 と NtNIP3;1 の発現解析では，開花直前の花の離層において NtGUT1 の発現量が上昇していた．しかし受粉阻止処理をした場合，人工授粉処理をした花の離層でホウ素量および発現に変化はなかった．これらの結果から，ホウ素が離層に多く存在し，また，ステージの進行に伴った増加をすることが示された．しかし，これらは受粉や器官脱離とは大きな関係はないと考えられる．

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