| Project/Area Number |
22K05761
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40020:Wood science-related
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
Kawai Shinya 東京農工大学, 学内共同利用施設等, 教授 (90202027)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | リグニン炭水化物複合体 / リグニン / 遺伝子工学 / アラビノフラノシダーゼ / イネ / 矮化 |
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| Outline of Research at the Start |
リグニンが構造性多糖と結合したLignin Carbohydrate Complex (LCC)を開裂するCoprinopsis cinerea由来のアラビノフラノシダーゼCcAbf62Aの遺伝子をイネに導入したところ、作出された組換えイネは著しい矮化と極めて多数の分げつをして、芝生の様な形質を示した。そこで、そのような組換えイネとコントロールの組換えイネを比較して、遺伝子の発現パターンと形質の関係をトランスクリプトーム解析し、LCCのヘミセルロースとリグニン間の結合数の関連を確認する。また、この形質の変化がCcAbf62Aに特有かどうかを他のアラビノフラノシダーゼ遺伝子についても調べる。
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| Outline of Final Research Achievements |
Lignin is bound to structural polysaccharides such as cellulose and hemicellulose by ester-ether bonds mediated by ferulic acid residues to form lignin carbohydrate complexes (LCC). We attempted to create easily delignified rice plants using genes for three enzymes of arabinofuranosidase, CcAbf62A, B, and C, those can cleave LCC from the basidiomycete Coprinopsis cinerea. The phenotype of many of these recombinant rice plants was marked dwarfing and numerous sprouts. These transformants were difficult to acclimatize, and transcriptome analysis of transformed rice in culture bottles versus controls was difficult.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
リグニンは地球上のバイオマス資源のうち、セルロースに次いで多量に存在する。リグニンは植物体の構造的な支えや傷害・病害に対する抵抗性や草食動物の食害に対する抵抗性に寄与している。一方で、植物細胞壁の有効利用は、主にリグニンによる妨害を受けている。従って、脱リグニンされやすい植物を作り出すことは有益である。そのためには大きく分けて2つの方法が考えられてきた。それらは、リグニンの生合成を抑制しリグニン含量を減少させる方法と脱リグニンが容易な構造を持つリグニンに変換する方法である。更に、本研究室はリグニンと多糖類間の結合を減らすことによる易脱リグニン含有植物作出という新たなアプローチを試みた。
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