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オミックス解析を援用したサフラン薬効成分の生合成促進のための生育制御法解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02303
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

伊藤 博通  神戸大学, 農学研究科, 教授 (00258063)

研究分担者 宇野 雄一  神戸大学, 農学研究科, 教授 (90304120)
黒木 信一郎  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00420505)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワードサフラン / 柱頭 / 子球肥大 / クロシン / トランスクリプトーム / メタボローム
研究成果の概要

柱頭内クロシン濃度増大と子球肥大促進を実現する環境条件解明のためにトランスクリプトーム解析を実施した。開花誘導期におけるクロシン生合成の鍵遺伝子であるCCD2の発現量は暗黒下と光照射条件との間に有意差が認められなかった。より強い光照射が可能な栽培装置を使用して改めて解析する必要がある。子球肥大に関連するスクロース分解、ヘキソースリン酸化、デンプン合成、クロロフィル合成に関わる遺伝子発現を解析した結果、肥大促進のためには葉の老化を防ぎながら光合成速度を増加させてシンク強度を維持することが必要であることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の手法では人工気象器を使用した植物栽培と収穫後の成分分析により栽培環境が目的物質の生合成に与える影響を解析していた。この手法では環境刺激が生合成過程に与える影響を知ることはできなかった。本研究で適用したトランスクリプトーム解析によりこの欠点を補うことが可能となり、子球肥大の機構解明に向けて大きく前進した。この機構解明により将来的に栽培期間の短縮による生産コストの縮減と高品質サフランの生産が実現可能になり、中国からの輸入に頼っている生薬の国内生産量増大に貢献する。さらにはこの技術は国策として開発が推奨されているニーズオリエンティッドな生産システムの要素技術となり得る。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 気温によるサフランの生育制御 ―昇温方法が子球肥大と柱頭クロシン濃度に与える影響の検討―2021

    • 著者名/発表者名
      村中久珠,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作,西村友香,魚田春花,小林雛子,田上千恵,小澤こまり
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報第

      巻: 130 ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Non-destructive Starch Concentration Measurement Technique in Saffron (<i>Crocus sativus</i> L.) Corms Using Light Scattering Image Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Rika NATSUHARA, Yuichi UNO, Shinichiro KUROKI, Nao KAJIKAWA, Kanako UMABA, Kensei ZAKO, Tomoka NISHIMURA, Hiromichi ITOH
    • 雑誌名

      Environment Control in Biology

      巻: 58 号: 4 ページ: 105-113

    • DOI

      10.2525/ecb.58.105

    • NAID

      130007931058

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 「植物環境工学の研究展望」(第九回)Speaking Plant Approach と非破壊計測2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通
    • 雑誌名

      植物環境工学

      巻: 32 号: 2 ページ: 97-107

    • DOI

      10.2525/shita.32.97

    • NAID

      130007850391

    • ISSN
      1880-2028, 1880-3563
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 定植前サフラン球茎の光散乱画像計測法による柱頭収量の予測2020

    • 著者名/発表者名
      小澤こまり,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,馬塲加奈子,夏原里佳,小林雛子,西村友香,魚田春花
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 128 ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [雑誌論文] サフラン柱頭のトランスクリプトーム解析 -光照射の有無がクロシン生合成に与える影響-2020

    • 著者名/発表者名
      田上千恵,伊藤博通,宇野雄一, 黒木信一郎,石橋美咲,座古健世,西村友香,魚田春花
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 128 ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物工場における白花蛇舌草の生育制御 -赤青交互照射と連続光照射との比較-2020

    • 著者名/発表者名
      平井大誠, 伊藤博通, 宇野雄一, 黒木信一郎, 栗谷友樹
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 128 ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物工場におけるサフランの生育制御 ─地上部気温および養液濃度が子球育成および開花に与える影響─2019

    • 著者名/発表者名
      魚田春花,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,座古健世,西村友香,馬塲加奈子,夏原里佳,小林雛子
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 126 ページ: 47-47

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 近赤外分光法によるサフラン球茎内デンプンおよび可溶性糖濃度の非破壊計測技術開発2019

    • 著者名/発表者名
      小林雛子,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,馬塲加奈子,夏原里佳,座古健世,西村友香,魚田春花
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 126 ページ: 54-54

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像処理を用いた白花蛇舌草の地上部生体重非破壊計測2019

    • 著者名/発表者名
      西島貴徳,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,柴田将利,松井建樹,栗谷友樹
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 126 ページ: 55-55

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物工場におけるサフランの生育制御 ―地上部気温が子球肥大及びクロシン収量に与える影響―2018

    • 著者名/発表者名
      西村友香,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,梶川奈緒,座古健世,馬塲加奈子,夏原里佳
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 124 ページ: 40-40

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 光散乱画像計測法によるサフラン球茎内デンプン濃度非破壊計測技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      夏原里佳,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,梶川奈緒,馬塲加奈子,座古健世,西村友香
    • 雑誌名

      農業食料工学会関西支部報

      巻: 124 ページ: 41-41

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 気温の設定方法がサフランの子球肥大と柱頭クロシン濃度に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      大谷錬太郎, 伊藤博通, 宇野雄一, 黒木信一郎, 中島周作, 田上千恵, 村中久珠, 大窪一輝, 小澤こまり, 山本真生
    • 学会等名
      関西農業食料工学会 第147回例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 気温によるサフランの生育制御 ―昇温方法が子球肥大と柱頭クロシン濃度に与える影響の検討―2021

    • 著者名/発表者名
      村中久珠,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作,西村友香,魚田春花,小林雛子,田上千恵,小澤こまり
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第145回例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物工場における高品質薬草栽培法の開発研究2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通
    • 学会等名
      (株)技術情報センターセミナー 植物工場による薬用植物・医薬品原材料など高付加価値物質生産・栽培に関する技術・研究開発動向
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物工場におけるサフランの生育制御 -子球育成期における気温がサフラン球茎の肥大および内容成分に与える影響の解析-2021

    • 著者名/発表者名
      村中 久珠, 伊藤 博通, 宇野 雄一,黒木 信一郎, 中島 周作, 田上 千恵,魚田 春花, 小林 雛子, 小澤 こまり
    • 学会等名
      第79 回農業食料工学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物工場におけるサフランの生育制御  ―気温上昇が子球肥大及び子球の糖組成変化に与える影響のトランスクリプトーム解析―2021

    • 著者名/発表者名
      田上 千恵, 伊藤 博通, 宇野 雄一,黒木 信一郎,中島 周作, 魚田 春花,小林 雛子, 小澤 こまり, 村中 久珠
    • 学会等名
      第79 回農業食料工学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物工場におけるサフランの生育制御 -光散乱画像による球茎内デンプン濃度および可溶性糖濃度が柱頭収量に与える影響の解明-2021

    • 著者名/発表者名
      小澤 こまり, 伊藤 博通, 宇野 雄一,黒木 信一郎, 中島 周作, 馬塲 加奈子,座古 健世, 夏原 里佳, 西村 友香, 小林 雛子, 魚田 春花
    • 学会等名
      第79 回農業食料工学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 気温上昇がサフラン子球の肥大及び糖組成変化に与える影響のトランスクリプトーム解析2021

    • 著者名/発表者名
      田上千恵,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作, 魚田春花,小林雛子,小澤こまり,村中久珠
    • 学会等名
      関西農業食料工学会第146回例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 光散乱画像によるサフラン球茎内容成分の非破壊計測 -球茎内デンプン濃度および可溶性糖濃度と柱頭収量の関係-2021

    • 著者名/発表者名
      小澤こまり、伊藤博通、宇野雄一、黒木信一郎、中島周作、馬塲加奈子、座古健世、夏原里佳、西村友香、小林雛子、魚田春花
    • 学会等名
      関西農業食料工学会第146回例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 光散乱画像による定植時サフラン球茎内デンプン濃度および可溶性糖濃度が柱頭収量に与える影響の解明2021

    • 著者名/発表者名
      小澤こまり,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作,馬塲加奈子,座古健世,夏原里佳,西村友香,小林雛子,魚田春花
    • 学会等名
      日本生物環境工学会オンライン次世代研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] サフラン子球育成期間中の気温設定の検討 -気温設定が子球肥大及び糖・デンプン代謝に与える影響のトランスクリプトーム解析-2021

    • 著者名/発表者名
      田上千恵,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作,魚田春花,小林雛子,小澤こまり,村中久珠
    • 学会等名
      日本生物環境工学会オンライン次世代研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] サフラン子球育成期間中の気温設定の検討 -気温設定が子球肥大および内容成分に与える影響の解析-2021

    • 著者名/発表者名
      村中久珠,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,中島周作,田上千恵,魚田春花,小林雛子,小澤こまり
    • 学会等名
      日本生物環境工学会オンライン次世代研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 植物工場におけるサフランの生育制御 ─地上部気温および養液濃度が子球育成および開花に与える影響─2019

    • 著者名/発表者名
      魚田春花,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,座古健世,西村友香,馬塲加奈子,夏原里佳,小林雛子
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第141回例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外分光法によるサフラン球茎内デンプンおよび可溶性糖濃度の非破壊計測技術開発2019

    • 著者名/発表者名
      小林雛子,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,馬塲加奈子,夏原里佳,座古健世,西村友香,魚田春花
    • 学会等名
      農業食料工学会関西支部第141回例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 植物工場における高品質薬草栽培法の開発研究2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通
    • 学会等名
      (株)技術情報センターセミナー 植物工場による薬用植物・医薬品原材料など高付加価値物質生産・栽培に関する技術・研究開発動向
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 近赤外分光法によるサフラン球茎内成分の非破壊計測2019

    • 著者名/発表者名
      小林雛子,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,馬塲加奈子,夏原里佳,座古健世,西村友香,魚田春花
    • 学会等名
      2019年農業食料工学会・農業施設学会・国際農業工学会第6部会合同国際大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物工場におけるサフランの生育制御 -地上部気温および養液濃度が子球肥大に与える影響-2019

    • 著者名/発表者名
      魚田春花, 伊藤博通, 宇野雄一, 黒木信一郎, 座古健世, 西村友香,馬塲加奈子, 夏原里佳, 小林雛子
    • 学会等名
      2019年農業食料工学会・農業施設学会・国際農業工学会第6部会合同国際大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] _植物工場におけるサフランの生育制御-柱頭生産に与える球茎内デンプン含量と可溶性糖含量の影響-2019

    • 著者名/発表者名
      夏原里佳, 伊藤博通, 宇野雄一, 黒木信一郎, 馬塲加奈子, 座古健世, 西村友香, 小林雛子, 魚田春花
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] サフランの開花期における光照射の有無が柱頭内クロシン生合成に与える影響のトランスクリプトーム解析2019

    • 著者名/発表者名
      西村友香,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,石橋美咲,座古健世,魚田春花,夏原里佳
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物工場におけるサフランの生育制御 -光散乱計測による球茎内デンプン濃度と可溶性糖濃度の非破壊計測-2019

    • 著者名/発表者名
      夏原里佳, 伊藤博通, 宇野雄一,黒木信一郎, 馬塲加奈子, 座古健世, 西村友香, 小林雛子, 魚田春花
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2019年千葉大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Non-destructive measurement of plants for environmental control in plant factory2019

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Itoh
    • 学会等名
      The 10th Anniversary Kobe University Brussels European Centre Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 地上部気温がサフランの生育およびクロシン収量に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      西村友香,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,梶川奈緒,座古健世,馬塲加奈子,夏原里佳
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光散乱計測によるサフラン球茎内デンプン濃度の非破壊計測2018

    • 著者名/発表者名
      夏原里佳,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,梶川奈緒,馬塲加奈子,座古健世,西村友香
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2018年合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光照射と養液供給の有無がサフランの開花に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      座古健世,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,西村友香,梶川奈緒,馬塲加奈子,夏原里佳
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2018年東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外分光法によるサフラン球茎内デンプン濃度、密度、糖度、含水率の計測2018

    • 著者名/発表者名
      馬塲加奈子,伊藤博通,宇野雄一,黒木信一郎,梶川奈緒,夏原里佳,座古健世,西村友香
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2018年東京大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 農業食料工学ハンドブック(第13編施設における栽培技術 1. 施設の種類 pp. 799-805 担当)2020

    • 著者名/発表者名
      農業食料工学会
    • 総ページ数
      1108
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      9784339052671
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] M. Anpo, H. Fukuda, T. Wada, H. Itoh et al.2018

    • 著者名/発表者名
      PLANT FACTORY USING ARTIFICIAL LIGHT
    • 総ページ数
      406
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128139738
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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