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2009 Fiscal Year Annual Research Report

樹木木部柔細胞の過冷却促進物質の網羅的構造同定と大量獲得法の検討

Research Project

Project/Area Number 20380099
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

藤川 清三  Hokkaido University, 大学院・農学研究院, 教授 (50091492)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福士 幸治  北海道大学, 大学院・農学研究院, 講師 (60218906)
荒川 圭太  北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (00241381)
Keywords樹木木部柔細胞 / 過冷却促進物質 / 氷核形成阻害物質 / フラボノール配糖体 / タンニン酸 / 有機合成 / 抽出物
Research Abstract

深過冷却を-40℃以下の低温まで持続する樹木の木部柔細胞には多様な過冷却促進(氷核形成阻害)物質が存在する可能性を先に指摘した。これらの内、数種類のフラボノール配糖体を既に同定している。
本年度は、既同定のものと類似の構造をもつ12種類のフラボノール配糖体につき過冷却促進活性を測定した。いずれのフラボノール配糖体も過冷却活性をしめしたが、アグリコンの構造、結合する糖の種類、糖結合位置の違いにより過冷却活性は大きく変化した。しかし、これらの構造の違いと、過冷却活性の変動との間の一定の関係性は見いだされなかった。
また、数種類の加水分解型タンニンがカツラ木部柔細胞に存在し、高い過冷却活性を示すことを明らかにした。これらは、1,2,3,6-tetra-0-galloyl-β-D-glucose及び2,3,6-tri-0-galloyl-α,β-D-hamameloseである。これらの化合物を数種類含むと考えられる五倍子タンニン酸、および茶から抽出した縮合型タンニンであるカテキンにも高い過冷却活性が見られた。縮合型タンニンのモノマーについては、没食子酸を含むカテキンガレート、エピカテキンガレート、ガロカテキンガレート、エピガロカテキンガレートに高い過冷却活性が見られた。
以上の過冷却活性の測定はすべて、氷核形成細菌を含む水についての測定結果であるが、純水を含む様々な水に対する過冷却活性を引き続いて研究している。

  • Research Products

    (21 results)

All 2010 2009

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (14 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Endoplasmic reticulum-localized small heat shock protein that accumulates in mulberry tree(Morus bombycis Koids.)during seasonal cold acclimation is responsive to abscisic acid.2010

    • Author(s)
      Ukaji N
    • Journal Title

      Tree Physiology 25(In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of supercooling-facilitating(anti-ice nucleation)activity of flavonol glycosides.2010

    • Author(s)
      Kasuga J
    • Journal Title

      Cryobiology 60

      Pages: 240-243

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Factors related to change of deep supercooling capability in xylem parenchyma cells of trees.2009

    • Author(s)
      Fujikawa S
    • Journal Title

      Plant Cold Hardiness ; From the Laboratory to the Field. (Gusta LV et al, Eds.)CABI Press

      Pages: 29-42

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Impact of simulated acid snow stress on leaves of cold-acclimated winter wheat.2009

    • Author(s)
      Arakawa K
    • Journal Title

      Plant Cold Hardiness ; From the Laboratory to the Field. (Gusta LV et al, Eds.)CABI Press

      Pages: 173-182

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 樹木の凍結抵抗性-凍らない水-2009

    • Author(s)
      藤川清三
    • Journal Title

      低温生物工学会誌 55

      Pages: 37-41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cryo-scanning electron microscopic study on freezing behaviors of tissue cells in dormant buds of larch(Larix kaempferi)2009

    • Author(s)
      Endoh K
    • Journal Title

      Cryobiology 59

      Pages: 214-222

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] トドマツ針葉の凍結挙動2010

    • Author(s)
      遠藤圭太
    • Organizer
      第60回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎観光ホテル、宮崎市
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] カラマツ木部柔細胞の深過冷却能に関与する冬期誘導性タンパク質2010

    • Author(s)
      能美彩香
    • Organizer
      第60回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎観光ホテル、宮崎市
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] Identification of new supercooling(anti-ice nucleation)substances from deep supercooling xylem parenchyma parenchyma cells in katsura tree(Cercidiphyllum japonicum)2010

    • Author(s)
      Wang Donghui
    • Organizer
      第60回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎観光ホテル、宮崎市
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] 深過冷却する木部柔細胞由来のフラボノール配糖体と類似化合物の過冷却活性2010

    • Author(s)
      宇梶愼子
    • Organizer
      第60回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎観光ホテル、宮崎市
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] 電子顕微鏡による生物の凍結に関する研究2009

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      日本顕微鏡学会北海道支部
    • Place of Presentation
      酪農学園大学、江別市。
    • Year and Date
      2009-12-12
  • [Presentation] 樹の中の凍らない水2009

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      市民公開・農学特別講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学農学部、札幌市
    • Year and Date
      2009-11-27
  • [Presentation] 樹木の寒冷適応-基礎研究から応用へ-2009

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      日本木材学会・北海道支部、平成21年度研究発表会
    • Place of Presentation
      道北地域旭川地場産業振興センター、旭川市
    • Year and Date
      2009-11-09
  • [Presentation] トドマツ針葉の耐凍性および凍結挙動2009

    • Author(s)
      遠藤圭太
    • Organizer
      日本木材学会・北海道支部、平成21年度研究発表会
    • Place of Presentation
      道北地域旭川地場産業振興センター、旭川市
    • Year and Date
      2009-11-09
  • [Presentation] 樹の中の凍らない水。何故?2009

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      九大・北大合同フロンティア・セミナー
    • Place of Presentation
      東京ステーションコンファレンス、東京都
    • Year and Date
      2009-10-20
  • [Presentation] CRYO-SEMによる凍結試料の観察-植物の凍結適応機構の研究においてCRYO-SEMが果たした役割2009

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      SEMユーザーズミーティング
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] Why do isolated tissues from dormant buds result in poorer freezing resistances than those in whole buds under extraorgan freezing?2009

    • Author(s)
      Endoh K
    • Organizer
      46^<th> Annual Meeting of Cryobiology
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館、札幌
    • Year and Date
      2009-07-20
  • [Presentation] Difference in supercooling-facilitating(anti-ice nucleation)activity among diverse kinds of flavonol glycosides.2009

    • Author(s)
      Kasuga J
    • Organizer
      46^<th> Annual Meeting of Cryobiology
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館、札幌
    • Year and Date
      2009-07-19
  • [Presentation] Study on winter-induced proteins involved in freezing resistance of xylem tissue of larch.2009

    • Author(s)
      Arakawa K
    • Organizer
      46^<th> Annual Meeting of Cryobiology
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館、札幌
    • Year and Date
      2009-07-19
  • [Presentation] Application of anti-ice nucleation substances from deep supercooling xylem parenchyma cells in trees in order to regulate freezing condition for cryopreservation2009

    • Author(s)
      Fujikawa S
    • Organizer
      1^<st> International Symposium on Cryopreservation in Horticultural Species
    • Place of Presentation
      アレンベルグ城、ベルギー
    • Year and Date
      2009-04-07
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 過冷却促進剤2010

    • Inventor(s)
      藤川清三, 福士幸治, 荒川圭太, 西岡浩
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人北海道大学 株式会社アミノアップ化学
    • Industrial Property Number
      特眼2010-48440
    • Filing Date
      2010-03-04

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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