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Elucidation of growth control method to improve biosynthesis of medicinal property in saffron by omics analysis

Research Project

Project/Area Number 18H02303
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

ITOH Hiromichi  神戸大学, 農学研究科, 教授 (00258063)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
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: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywords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
Outline of Final Research Achievements

Transcriptome analysis was applied for elucidation of environmental conditions to realize the promotion of crocin concentration in stigmas or daughter corm development. Gene expression level of CCD2, which is a key gene for the biosynthesis of crocin during flowering term, did not show a significant difference between the dark and lighting conditions. Further analysis is necessary by using a growth chamber that can provide more strong light intensity. Gene expression levels were analyzed with regard to degradation of sucrose, hexose phosphorylation, starch biosynthesis, chlorophyll biosynthesis. From the analysis it was found that a conservation of sink strength while striking balance between an increase of photosynthetic rate and a prevention of leaf senescence was necessary for the promotion of daughter corm development.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

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。

Report

(4 results)
  • 2021 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      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
    • Journal Title

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      Rika NATSUHARA, Yuichi UNO, Shinichiro KUROKI, Nao KAJIKAWA, Kanako UMABA, Kensei ZAKO, Tomoka NISHIMURA, Hiromichi ITOH
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 58 Issue: 4 Pages: 105-113

    • DOI

      10.2525/ecb.58.105

    • NAID

      130007931058

    • ISSN
      1880-554X, 1883-0986
    • Year and Date
      2020-10-01
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      伊藤博通
    • Journal Title

      Shokubutsu Kankyo Kogaku

      Volume: 32 Issue: 2 Pages: 97-107

    • DOI

      10.2525/shita.32.97

    • NAID

      130007850391

    • ISSN
      1880-2028, 1880-3563
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      Volume: 124 Pages: 41-41

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      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
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    • Author(s)
      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
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      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
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      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
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    • Author(s)
      農業食料工学会
    • Total Pages
      1108
    • Publisher
      コロナ社
    • ISBN
      9784339052671
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    • Author(s)
      PLANT FACTORY USING ARTIFICIAL LIGHT
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    • Publisher
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    • ISBN
      9780128139738
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URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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