東急建設技術研究所報 No. 45

U.D.C 631.5

接ぎ木によるパプリカの高温耐性獲得に関する研究
荒川

要

約：

竜太 ＊

太陽光型植物工場におけるパプリカの国内生産量を増加させるために，夏秋栽培技術の確立は急務となっている。本研究では，トウガラシ品種台木を用いた接ぎ木を行うことで，パプリカに高温耐性が付与できるとの仮説をたて研究を行った。パプリカ品種 3 種を穂木にして定植後 158 日間栽培を行ったところ，接ぎ木により収量が有意に増加し，高温耐性を明確に付与できる組み合わせは得られなかった。しかしながら，パプリカ品種
ポロサッを穂木として使用した接ぎ木では，収量，生長および果実品質ともに安定しており，台木が持つ高い青枯病抵抗性および疫病抵抗性を加味すると生産現場への応用も十分可能であることが示唆された。
キーワード：

パプリカ，接ぎ木，高温耐性，尻腐れ，乱形果目

1．はじめに4．考察

2．材料および方法

5．まとめ

次：

3．結果
果実の商品性の向上にも利用されることがあり 4)，同じナ

1．はじめに日本国内におけるパプリカ（L.）の太ス科に属するトマトにおいて，遺伝子組み換えにより高温陽光型植物工場における生産は，12 月から翌 6 月にかけ耐性関連遺伝子を付与した台木を用いることで，穂木の耐て収穫を行う冬春栽培が一般的である。高温多湿の日本に暑性が向上したとの報告がなされている 5)。一方で，ピーおいて夏秋栽培を行うと，果実に高温障害が発生し，収量マン（パプリカ）においては，青枯病に強度抵抗性を持つおよび可販果率が著しく減少することから，寒冷地の一部トウガラシ台木が開発されている 6), 7)ものの，温度ストレを除いて行われていない。しかしながら，夏秋栽培も含めス緩和に関して調べられた研究例はほとんどない。トウガた周年栽培を実現することが，国内生産量を伸ばし，生産ラシはナス科の中で比較的暑さに強いこともあり，本研究者の安定的な収益のためにも必要とされている。また，日では，トウガラシ台木をパプリカに用いることにより，高本国内で栽培されているパプリカの種子のほとんどは，欧温耐性が付与できるとの仮説を立て，検証を行った。

州で開発されたものを使用しており，日本の気候に合わせた品種がほとんど開発されていない。日本国内でのパプリ2．材料および方法

カ栽培の歴史はまだ浅く，品種開発には数年単位の年月を2.1要することもその要因の一つとなっている。

栽培概要

国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構（以パプリカの高温障害の代表例として，不稔，乱形果およ下，農研機構）内の植物工場つくば実証拠点（茨城県つくび尻腐れ果の発生が挙げられる。特に尻腐れは，同じナスば市）の 1 区画（間口 9.0 m，奥行 18.0 m）において栽培科に属するトマトにおいても古くから知られる重要な生理を行った。

障害の一つであり，主に果実頂端部果皮に発生し，茶褐色穂木としてパプリカ品種のの壊死した組織が拡大していく。一般的に，尻腐れの発生

ノには果実のカルシウム（Ca）欠乏が主な要因であるとさ

L4 台パワー ， 台パワー

1)れている 。Ca は主として蒸散流により植物体内に運ばおよびアルテガ （Enza）， ナガ

サ ッ ポ ロ （RIJK ZWAAN），台 木 と し ておよび台パワー Z （農研機構）を供試した。

れ，細胞壁中にペクチン質の架橋構造を形成している 2)。

2017 年 4 月 3 日にそれぞれ播種し，4 月 11 日より育苗

そのため，高温や高日射により蒸散が活発になると，相対を行った。4 月 25 日にトウガラシマイルドモットルウイ

的に果実に向かう水の流れが減少し，果実中の Ca 濃度がルス（Pepper mild mottle virus ; PMMoV）抵抗性遺伝子3)低下することにより，尻腐れが発生するとされている 。

が合致する組み合わせ（表 1）で接ぎ木を行うとともにロ

しかしながら，その詳細なメカニズムは未だ解明されておックウールキューブ（10 × 10 × 10 cm）に鉢上げし，らず，その対処法も確立されていない。

二次育苗を行った。ここで，PMMoV 抵抗性遺伝子は主に同一遺伝子座に座上する 5 種類の果菜類の施設園芸において，土壌伝染性の病虫害の回避ており，それぞれ，L ，L ，L ，L および L 4 と名付けら目的として，低温伸長性，高温耐性などの健全性の付与やれている 8), 9), 10)。5 月 15 日にロックウールスラブ（100 ×研究企画グループ

117

1a2

遺伝子が利用されを目的として接ぎ木が採用されるケースがある。その他の＊技術研究所13

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表1

栽培処理区

図1

1 株あたりの収量20 × 7.5 cm）に株間 20 cm で定植し，各処理区に対し，3 スラブ 12 株供試した。
分枝後は，3 本仕立てとし，1 節あたり 1 つの葉と花を残して脇芽を切除する管理を行った。培養液は，大塚 A処方（OAT アグリオ(株)）を EC 2.0‑2.2 dS m −1 となるように設定した。定植 158 日後の 10 月 20 日まで栽培を行った。
果実の収穫は，定植 67 日後（7 月 21 日）より 1 週間に1 回，着色約 90% 以上を目安に行い，新鮮重を測定した。
尻腐れ果は目視で判定し，ベル型を形成していない果実は図2

乱形果として目視で判定した。
2.2

尻腐れ果（□）および乱形果（■）発生率

解体調査

定植 72 日後の 7 月 26 日および定植 158 日後の 10 月 203.2

植物生長量および葉面積日に地上部の解体調査を行った。各処理区それぞれ 3 スラ

定植 72 日後および 158 日後の地上部乾燥重を図 3 に示ブの中からランダムに 1 株ずつサンプリングし，3 反復とす。定植 72 日後では，AL 区および NZ 区が A 区およびした。草高，節数および葉面積を測定し，105℃の乾燥機

S 区に対して有意に低く，ND 区が S 区に対して有意に低で 3 日間乾燥させた後に乾物重を測定した。

いものの，定植 158 日後においては全ての処理区間で有意2.3

統計処理差は認められなかった。接ぎ木による影響を各穂木に対し各調査項目における相関解析，Student 法による 検定て 検定で行ったところ， アルテガ

は定植 72 日後ではおよび分散分析は，統計ソフト R（Ver. 3.6.1) 11) を用いて接ぎ木により有意に減少（＜ 0.01）し，158 日後では有行った。Tukey‑Kramer の多重検定は，5% 有意水準で検意差が認められなかった（= 0.755）。 ナガノ

定を行った。

植 72 日後は有意差が認められなかった（

3．結果

ロ は，定植 72 日後（のの，158 日後には有意に減少（3.1

パプリカ果実収量，尻腐れおよび乱形果発生率

では定= 0.266）も＜ 0.05）した。 サッポ= 0.105）および 158 日後（=0.599）ともに有意差は認められなかった。また，光合成能定植 158 日後の試験終了までの各処理区 1 株あたりの収力および蒸散量と関連性が高いとされる葉面積（図 4）に量を図 1 に，その際の尻腐れ果および乱形果発生率を図 2

おいては，定植 72 日後において，AL 区が A 区，N 区，Sにそれぞれ示す。AL 区における収量が，N 区，NZ 区，S区および SD 区に対し有意に小さく，ND 区および NZ 区が区および SZ 区に対して有意に減少した。また，収量に対S 区に対し有意に小さかったものの，地上部乾物重と同様する接ぎ木の影響を各穂木に対して 検定を行ったとこに定植 158 日後においては全ての処理区間で有意差が認めろ， アルテガ ， ナガノられなかった。また，接ぎ木による影響に関して， アルテおよびサッポロ全てにおいて有意な影響は認められなかった。

ガ は定植 72 日後（乱形果発生率に関しては AL 区が SD 区に比べ，有意に= 0.077）および 158 日後（=0.391）ともに有意差は認められなかった。 ナガノ および高い値を示したが，各穂木の接ぎ木による有意差は認めら

サッポロ は，定植 72 日後に有意に減少（ナガノ：れなかった。一方で，尻腐れ発生率に関しては，全処理区0.05；サッポロ：間で有意差は認められず，接ぎ木による影響も認められなめ ら れ な か っ た（ナ ガ ノ：かった。

0.188）。一方で，定植 158 日後における葉面積と尻腐れ果

118＜＜ 0.01）し，158 日後では有意差が認= 0.115；サ ッ ポ ロ： =

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報告 13)があるものの，本研究において接ぎ木による収量増加は認められず（図 1），変化なしもしくは減少することが示唆された。 アルテガに接ぎ木を行った AL 区においては，定植 72 日後の生長が有意に減少していたことから，接ぎ木により初期生育の生育バランスが崩れたことにより，一時的に収量の減少および乱形果発生率が増加したと考えられる。2 ha 規模の太陽光型のパプリカ生産農場
においては，定植後約 10 カ月前後栽培するため，定植158 日後に生長に差がなくなった（図 3）ことも加味すると，実際の生産現場においては栽培日数を増やすことで収量差は解消されていく可能性もある。

図 3 地上部乾物重（定植 72 日後：□，158 日後：■）

一方で， ナガノの 2 処理区（ND 区および NZ 区）

に関しては，初期生育は接ぎ木なしと変化がないものの，栽培が進むにつれ生育に差が出る傾向となっており，AL区とは逆に栽培を続けていると収量にも影響が及ぶ可能性がある。
サッポロ

は，収量および生長ともに接ぎ木による影響は限定的で，果実品質も安定しているため，本実験で用いた 3 種の穂木の中では接ぎ木に最も適した品種であることが示唆された。また，使用した台木はいずれも高い青枯病抵抗性および疫病抵抗性を有していることから，これら疫病に悩まされている生産者および地域には有用な組み合わせであると考えられる。
本研究では各処理区における収穫個数に有意差は認められず（データ省略），本研究で使用した穂木および台木の図 4 葉面積（定植 72 日後：□，158 日後：■）組み合わせでは着果の改善効果は示唆されなかった。パプ
リカは一定数着果すると受粉しても落果する性質があり，時期により収量に波ができることが知られている。その落発生率との関係を相関解析により検定したところ，有意な果を減らすことができれば増収を実現できるが，そのメカ相関関係は認められなかった（ = 0.108，ニズムに関しては未だ解明されていない。葉面積がいずれ= 0.586）。の穂木に対しても接ぎ木によって変化なしもしくは減少だ
ったため，光合成量が十分に増加せず，落果を阻止するほ4．考察
高温障害の最も代表的な生理障害である尻腐れ発生率にどの光合成産物が生産できなかった可能性も考えられる。

関して，いずれの処理区においても有意差が認められなか

今後の課題として，ICP‑MS 等を用いた果実のイオノーった（図 2）ことから，本研究で用いた接ぎ木処理では高ム解析および Ca 輸送に関連したトランスクリプトーム解温耐性が付与できなかった可能性が示唆された。葉面積が析を行うことで，パプリカにおける高温障害メカニズムを大きいほど蒸散が増加するため，果実における Ca 濃度が解明し，夏季における高収量および高品質を実現するパプ減少し，尻腐れが発生すると考えられるが，本研究では定リカ栽培法の確立を目指す。

植 158 日後における葉面積に有意差が認められなかった
5．まとめ（図 4）ことから，蒸散の条件が全処理区でほぼ一定となり，尻腐れ発生率に違いが生じなかった可能性が示唆され本研究では，トウガラシ品種台木を用いた接ぎ木によるる。一方で，尻腐れ発生率が全処理区で 10% 以下であり，パプリカの高温耐性獲得に関する実験を行った結果，接ぎ条件によっては 80% 近く発生するという報告 12) と大きな木により明確な高温耐性付与獲得を実現することはできな乖離が認められている。本研究では EC 2.0‑2.2 dS m−1

かった。しかしながら，パプリカ品種とサッポロに接ぎ

パプリカ栽培においては比較的低濃度で栽培を行っていた木を行ったところ，収量および果実品質ともに安定しておため，水の吸収量が多く果実に十分な Ca 量が供給されてり，台木が有する高い青枯病抵抗性および疫病抵抗性を付いたことも考えられる。対照区（A 区，N 区および S 区）与できることを加味すると，生産現場では実用性の高い組の発生率をさらに増加させるために，培養液の EC を上げみ合わせであることが示唆された。今後は網羅的な元素分るもしくは Ca 濃度を下げる等の環境下で栽培を行うこと析および遺伝子解析を行うことで，パプリカにおける高温で，接ぎ木による高温耐性効果が認められる可能性もある。

耐性メカニズムを解明し，夏季における安定栽培実現を目指す。

果菜類の接ぎ木において，収量向上を実現させたという119東急建設技術研究所報 No. 45

謝辞

本研究は，国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構との共同研究にて実施したものです。ここに，本実験にご協力頂きました関係各位に深く謝意を表します。
参考文献
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4) 社団法人日本施設園芸協会：五訂版施設園芸ハンドブック，pp. 350‑358, 2003 年5) S. Nakamura, K. Honda, T. Kawara, Y. Okazaki, K. Saito, K. Kobayashi, T. Yaeno, N. Yamaoka, and M. Nishiguchi : Conferringhigh‑temperature tolerance to nontransgenic tomato scions using graft transmission of RNA silencing of the fatty acid desaturase
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7) 松永啓・齊藤猛雄・他 4 名：青枯病および疫病抵抗性を有する台木用トウガラシ品種

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11) R Core Team : R : A language and environment for statistical computing., R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria.
URL https://www.R‑project.org/.
12) L.F.M. Marcelis and L.C. Ho : Blossom‑end rot in relation to growth rate and calcium content in fruits of sweet pepper（L.)., Journal of Experimental Botany, 50, pp. 357‑363, 1999.
13) 吉岡宏：1998 年産野菜の接ぎ木の栽培状況および今後の課題，野菜・茶業試験場研究資料，第 9 号，pp. 108‑115, 2001 年INVESTIGATION OF THE AQCUISITION OF HEAT TOLERANCEIN PAPRIKA（L.）BY GRAFTING
R. Arakawa

The establishment of summer autumn cultivation technology of paprika in a sunlight plant factory is needed forincreasing national production. In this study, we hypothesized that heat tolerance could be acquired in paprika by grafting
withrootstock cultivars. Although three cultivars of paprika with threerootstock cultivars weregrown for 158 days after planting, there was no combination of graft that increased yield and acquired heat tolerance
significantly. However, it was suggested that grafting cultivars with ʻSapporoʼ were enough to be applied in a sunlight plantfactory, because their fruit yield and quality were consistently higher and their rootstock cultivars have resistance tobacterial wilt andBlight.

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