| Project/Area Number |
18H02259
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 40020:Wood science-related
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
Mitsuda Nobutaka 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80450667)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶田 真也 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40323753)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
|
|---|
| Keywords | 細胞壁 / 木質 / 遺伝子 / 転写因子 / リグニン / 一次細胞壁 / 二次細胞壁 / 植物 / セルロース / 遺伝子改変 / 力学的強度 / 力学的性質 / 遺伝子発現 / キシラン / シロイヌナズナ |
|---|
| Outline of Final Research Achievements |
We succeeded in thickening primary wall components into a secondary wall-like structure by expressing the ERF transcription factor in the nst1 nst3 double mutant, which does not form secondary cell walls in fiber cells. In addition, we succeeded in depositing additional lignin by expressing an additional LXM transcription factor, and confirmed that the stem strength was improved. However, it was suggested that the composition was rich in G lignin, which appeared to be different from the lignin that normally accumulates in fiber cells of wild type. Therefore, we expressed additional genes involved in the regulation of the S/G ratio of lignin, and found that we could form the S-lignin-rich lignin in the primary cell wall-like thickened cell wall.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
植物の二次細胞壁とは木質のことであり、結晶化したセルロースとリグニンなどから成る強固なポリマー複合体である。これまで、それを別の細胞壁に置き換えるようなことは誰も考えついていなかったが、われわれは二次細胞壁を、リグニンを持たない一次細胞壁様の細胞壁に置き換えることに成功した。さらに、遺伝子操作によってそこにリグニンを足したり、リグニンの組成比まで変化させて構造を強固にすることにも成功し、人工的に、植物の細胞壁、木質をデザインしたり、置き換えたりすることが可能であることを実証した。この成果は将来的にバイオマスの利用効率を高めることで二酸化炭素排出削減などにつながると考えている。
|
