キウイフルーツは雌雄異株の果樹であり、雌株による受粉によって結実する。本研究では、植物成長調整剤2,4-ジクロロフェノキシ酢酸（2,4-D）を中国産キウイフルーツ（Actinidia chinensis var. 'Donghong'）に施用し、着果促進、果実品質の向上、収量増加を図った。その結果、2,4-ジクロロフェノキシ酢酸（2,4-D）を外から施用すると、中国産キウイフルーツの単為結果が効果的に誘発され、果実品質が著しく向上することが示された。開花後140日目には、2,4-D処理した単為結果果実の着果率は16.95%に達した。2,4-D処理した雌花と水処理した雌花の花粉構造は異なり、花粉の生存率は検出されなかった。成熟期には、2,4-D処理した果実は対照群の果実よりわずかに小さく、果皮、果肉、芯の硬さは対照群と有意に異なっていた。成熟時の2,4-D処理果実と対照果実の可溶性固形分含有量には有意差はなかったが、2,4-D処理果実の乾物含有量は受粉果実よりも低かった。
近年では、植物成長調整剤（PGR）植物成長調節剤は、様々な園芸作物において単為結果性誘導に広く用いられてきた。しかしながら、キウイにおける単為結果性誘導のための植物成長調節剤の使用に関する包括的な研究はこれまで行われていない。本論文では、植物成長調節剤2,4-Dがキウイ品種「董紅（Dunghong）」の単為結果性に及ぼす影響と、その全体的な化学組成の変化について検討した。得られた結果は、キウイの着果率と果実全体の品質向上を目的とした植物成長調節剤の合理的な使用のための科学的根拠を提供するものである。
この実験は、2024年に中国科学院武漢植物園国立キウイ遺伝資源バンクで実施された。実験には、健康で病気のない樹齢5年のキウイ「東紅」3本が選ばれ、各樹木から正常に発達した花芽250個が試験材料として使用された。
単為結果により、受粉なしで果実が正常に発達することが可能となり、これは受粉が制限される条件下では特に重要です。この研究では、単為結果により受粉と受精なしで果実の着果と発達が可能となり、最適でない条件下でも安定した生産が確保されることが示されました。単為結果の可能性は、不利な環境条件下で着果率を高め、特に受粉媒介者のサービスが制限されているか存在しない場合に、作物の品質と収量を向上させる能力にあります。光強度、日長、温度、湿度などの環境要因は、キウイフルーツの2,4-D誘発単為結果に影響を与える可能性があります。閉鎖または日陰の条件下では、光条件の変化が2,4-Dと相互作用して内因性オーキシン代謝を変化させ、品種に応じて単為結果果実の発達を促進または阻害する可能性があります。さらに、制御された環境で安定した温度と湿度を維持することは、ホルモン活性を維持し、着果を最適化するのに役立ちます[39]。今後の研究では、果実の品質を維持しながら 2,4-D 誘発単為結果性を高めるために、制御された栽培システムにおける環境条件 (光、温度、湿度) の最適化をさらに探求する予定です。単為結果性の環境制御のメカニズムは、まださらなる調査が必要です。研究によると、低濃度の 2,4-D (5 ppm および 10 ppm) はトマトで単為結果をうまく誘発し、高品質の種なし果実を生産できることが示されています [37]。単為結果果実は種がなく高品質であるため、消費者にとって理想的な選択肢となります [38]。実験用のキウイフルーツ材料は雌雄異株植物であるため、従来の受粉方法は手作業による介入が必要であり、労力がかかりすぎます。この問題を解決するために、本研究では 2,4-D を使用してキウイフルーツの単為結果を誘発し、受粉されていない雌花による果実の死亡を効果的に防止しました。実験結果から、2,4-D処理した果実は正常に発育し、種子の数は人工授粉した果実よりも有意に少なく、果実の品質も有意に向上したことが示された。したがって、ホルモン処理による単為結果の誘導は、受粉の問題を克服し、種なし果実を生産できるため、商業栽培において非常に重要である。
本研究では、中国産キウイフルーツ品種「東紅」の種なし果実の発育と品質に対する2,4-D（2,4-D）の作用機序を体系的に調査した。2,4-Dがキウイフルーツの種なし果実形成を誘導することを示す先行研究に基づき、本研究では外因性2,4-D処理が果実の発育動態と品質形成に及ぼす調節効果を明らかにすることを目的とした。その結果、種なしキウイフルーツの発育における植物成長調節物質の役割が明らかになり、新たな種なしキウイフルーツ品種の開発に重要な生理学的基盤を提供する2,4-D処理戦略が確立された。本研究は、キウイフルーツ産業の効率性と持続可能性の向上に重要な実践的意義を持つ。
本研究では、中国産キウイフルーツ品種「東紅」における単為結果誘発における2,4-D処理の有効性を実証した。果実の発育過程における外部特性（果実重量およびサイズなど）と内部特性（糖度および酸度など）を調査した。0.5 mg/Lの2,4-D処理により、甘味の増加と酸度の低下により、果実の官能品質が著しく向上した。その結果、糖度/酸度比が有意に増加し、果実全体の品質が向上した。しかしながら、2,4-D処理果実と受粉果実の間で、果実重量および乾物含有量に有意差が認められた。本研究は、キウイフルーツの単為結果と果実品質の向上に関する貴重な情報を提供する。このような処理は、雄株（受粉品種）や人工授粉を用いずに果実を生産し、収量を向上させることを目指すキウイフルーツ栽培者にとって、代替手段となり得る。
投稿日時：2025年9月2日
