2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K14483
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
水野 貴行 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究員 (80758772)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 生物有機化学 / 生息域外保全 / 休眠打破 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
早春に花を咲かせ、夏以降は地下部のみで過ごす生活史を示す春植物において、代謝産物の季節変動に着目した保全技術を開発する。絶滅危惧植物であるユリ科の春植物であるカイコバイモでは、秋から春の期間の培土への「ブドウ糖直接処理」と呼ばれる栽培増殖法が愛好家の間で知られているが、科学的な根拠が無い。本研究では、メタボローム解析と組織培養および栽培条件下での外発的糖質処理試験から、愛好家の間で知られている「ブドウ糖直接処理」の栽培増殖法の科学的根拠を探るとともに、ブドウ糖直接処理の保全技術としての有用性と他の絶滅危惧種への汎用性を検証する。
今年度はこれまでに得た網羅的な代謝解析（メタボローム解析）の結果から、休眠期の10月から発芽が見られる2月の間に著しく増減が見られた化合物である、中心炭素代謝関連化合物（グルコース-6-リン酸、リブロース-5-リン酸など）および、アミノ酸（グルタミン、グリシン、セリンなど）に焦点を絞った分析系の確立を進めた。栽培試験では、糖質処理区において、無処理区よりも発芽時期が早くなる傾向が示された。今後は糖質の違い（例えば、スクロースやグルコースなど）による発芽率や発芽時期の比較試験を実施する。栽培下における糖質処理試験は毎年実施し、データの蓄積に務めることで、より明確な結果が得られるようにする。また、他種への応用に向けて、複数の春植物種の栽培を開始し、次年度以降の栽培試験の準備を進めた。培養条件下での試験については、当初予定していた培養系の確立が十分に達成されなかった。この件については、申請時の記載通り、圃場での栽培試験で補足できるように検討を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
栽培下で多くの球根が発芽せずに春を迎える現象が発生した。暖冬が影響する不十分な休眠打破によるものと考えられるが、今後、原因究明を行っていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、メタボローム解析と組織培養および栽培条件下での外発的糖質処理の試験から、愛好家の間で知られている「ブドウ糖直接処理」の栽培増殖法の科学的根拠を探るとともに、ブドウ糖直接処理の保全技術としての有用性と他種への汎用性を検証することが最終的な目的である。
そこで、今年度は冬場の気温（暖冬区・寒冬区）を変えた処理区を設置し、糖質直接処理の効果の比較を行う。また、上記の栽培試験では、外発的糖質処理が代謝産物の変動に及ぼす影響について、分析を行う。糖質の直接処理における他種への応用については、絶滅危惧種を中心に対象とすることを想定しているが、今年度は、植物材料を容易に複数個体得られたユリ科春植物であるアマナを用いる。培養下での発芽試験については、これまでの試験結果から、ホルモンや低温の処理が不十分であったことが推定されいる。再度、無菌播種試験を試み、好適な発芽条件の探索を試みる。また、併せて、球根からの無菌培養を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度以降に実施する代謝解析費用を調整するため。
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