2016 Fiscal Year Research-status Report
13C二酸化炭素投与による植物細胞壁リグニンの化学構造および形成過程の解析
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15K07510
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
青木 弾 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (80595702)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 13C二酸化炭素 / イチョウ / NMR / 質量分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リグニン化学構造解析の歴史は長いが、未だ決着を見ない。本研究では、近年その分解能および検出感度の進展著しいNMR 分光法ならびに質量分析法を用いてリグニンに関する情報を最大限に引き出すため、13C 標識法を用いる。これまでの報告で分析を困難にしていた標識率不足や12C化合物と13C 化合物との混在問題を解決するため、13C 二酸化炭素の長期投与による新生木部の全13C 化を行う。各種の最新分析技術を駆使してリグニン化学構造ならびにその形成過程に迫る。
第二年度では、初年度に設計を完了した密閉型グロースチャンバーを作成し、実際に使用してイチョウ苗木を育成した。今年度は通常の二酸化炭素を用いて育成条件の検討ならびにコントロール試料を得ることを目的として実験を行った。気温・湿度の調整、CO2およびO2濃度の変化、個体差の考慮など、様々なパラメータについて検討を行った。結果より、制御環境下において十分に生長したイチョウ試料を得ることができた。得られたイチョウ試料を用いてNMR分光法および質量分析法に供する各種の試料調製メソッドを確立した。前年度に得られた露地育成したイチョウについての結果と比較するため、チオアシドリシス分析によりリグニン化学構造に関する基本的な情報を得た。固体NMR分析に供して各種ピークの帰属を行った。誘導体化を経て液体NMR分析に供し、詳細な二次元NMR解析を行った。結果より、当該育成法によって得られたイチョウ木部細胞壁が天然状態で育成されたものとほぼ同じ構造を有することを確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
13CO2を用いた育成については当初計画よりも1年間の遅れが生じているものの、通常CO2を用いて育成条件を十分に検討できていること、および露地育成および通常CO2育成試料を用いた各種分析手順について確立できたことから、当初計画内容は最終年度内に十分に完了できるため、概ね計画通りに進展しているものと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
育成実績のある環境条件の下、既に準備済みの13CO2を用いてイチョウの育成を行う。これまでに確立された各種分析手法を用いてリグニン化学構造ならびにその形成過程を明らかにする。
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