2019 Fiscal Year Annual Research Report
タンニンの網羅的解析と遺伝子組換えによるユーカリの新規アルミニウム耐性機構の解明
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18H02246
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
田原 恒 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70445740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊東 秀之 岡山県立大学, 保健福祉学部, 教授 (70253002)
西口 満 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80353796)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アルミニウム過剰害 / 加水分解性タンニン / 遺伝子組換え / ユーカリ / 酸性土壌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ユーカリ（Eucalyptus camaldulensis）は、酸性土壌で問題となるアルミニウム過剰害に強い耐性を示す。我々は、ユーカリのアルミニウム耐性機構として、根に侵入したアルミニウムを加水分解性タンニン（以下、タンニン）が無毒化するという新しい機構を提唱している。この新機構の全体像を理解するために、本研究は以下の二つを目的とする。（1）種々のタンニンがアルミニウム無毒化に果たす役割を明らかにするために、ユーカリに含まれるタンニンを網羅的に探索し、それらのアルミニウム無毒化能を調べる。（2）タンニンがアルミニウム耐性に必須である直接的な証拠を示すために、タンニン量を減らした遺伝子組換えユーカリを作出し、アルミニウム耐性を非組換えユーカリと比較する。
ユーカリの葉および根に含まれる化合物を含水アセトンで抽出し、順次、エーテル、酢酸エチル、ブタノール、水で液液抽出を行った。それぞれの抽出画分のアルミニウム無毒化能を、アルミニウム感受性植物シロイヌナズナを用いた生物検定で評価した。葉と根の両方で、ブタノール画分と水画分が高いアルミニウム無毒化能を示した。水画分には既知のアルミニウム無毒化物質である有機酸が含まれている可能性が考えられたが、その量を測定した結果、有機酸の水画分のアルミニウム無毒化能への寄与は小さいことが分かった。また、タンニン量が少ない遺伝子組換えユーカリの作製に向けて、遺伝子組換えユーカリを選抜するために培地へ加えるカナマイシン濃度を検討し、25 mg/Lが適当であることを明らかにした。
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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
ユーカリの葉と根の抽出物では、ブタノール画分と水画分が高いアルミニウム無毒化能を示すことを明らかにできた。また、遺伝子組換えユーカリ作製のための条件を決定することができたため、「おおむね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにユーカリで同定した各種タンニンのアルミニウム無毒化能を評価する。また、タンニン生合成遺伝子の発現が抑制されるようユーカリを形質転換し、タンニン量が少ない遺伝子組換えユーカリを作製する。
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