2020 Fiscal Year Research-status Report
新規質量分析PESI/MS/MSによる簡便・迅速な作物のメタボローム解析法の開発
| Project/Area Number |
20K20372
|
|---|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
白武 勝裕 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (90303586)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
財津 桂 名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30700546)
林 由美 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 講師 (30632707)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | メタボローム解析 / 農作物 / PESI/MS/MS / 探針エレクトロスプレー/タンデム質量分析 / 非破壊・リアルタイム解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
［１，植物の組織・器官の直接解析］，［２，植物からの抽出物の解析］，［３，植物の代謝のリアルタイム・モニタリング］，［４，植物の細胞・組織・器官の代謝物イメージング］，［５，植物ホルモンの定量］，［６，農作物の残留農薬の分析］の６つの分析法の確立とその実証例の提示を目標に掲げた．3年目（2020年度）は，２年目（2019年度）から継続の３および５と６の実施を計画したが，新型コロナウイルスの影響を受け，３と5については計画した一部の実験の実施に留まり，６については実施できなかった．
３，植物の代謝のリアルタイム・モニタリング：当初計画した，光のON-OFFにより動く光合成関連一次代謝経路（カルビン回路）の代謝物の測定を試みたが，上手く代謝物変化を捉えることができなかった．これは，代謝反応が速く（瞬間的な代謝物の蓄積量が少なく）上手く測定できないことが原因だと考えられる．そのため，４年目（2021年度）は，病原菌の感染により変化する二次代謝物のリアルタイム・モニタリングを試みる．
５，植物ホルモンの定量：２年目（2019年度）にPESI/MS/MSで検出できることが確認できたGA3について，GA3標品を用いて検量線の作成を試み，検量線の作成に成功した．しかしながら，実試料（イチゴの葉）を用いた測定でGA3を検出ができなかった．これは，試料に含まれる夾雑成分のマトリクス効果あるいはGA3の濃度の低さによるものと考えられる．今後 GA3含量が多い植物試料における測定を実施すると共に，他の植物ホルモンの分析を実施する．
また，PESI/MS/MS による質量分析からデータ解析までを全自動で一気貫通で行うプラットフォームPiTMaPを開発した．このPiTMaPは動物の代謝物測定用に開発したものであるが，植物の代謝物測定においても質量分析からデータ解析までを全自動することは重要であり，今後PiTMaPを植物の代謝物測定にも応用して行く．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初計画では，［１，植物の組織・器官の直接解析］，［２，植物からの抽出物の解析］，［３，植物の代謝のリアルタイム・モニタリング］，［４，植物の細胞・組織・器官の代謝物イメージング］，［５，植物ホルモンの定量］，［６，農作物の残留農薬の分析］の６つの分析法の確立とその実証例の提示を目標に掲げた．１年目（2018年度）は当初計画通り１と２を実施し，完了した．２年目（2019年度）は，当初計画では３と４を実施予定であったが，これを変更して４と５を実施し，3年目（2020年度）に３と６を実施するように，計画を変更した．
2年目（2019年度）に［４，植物の細胞・組織・器官の代謝物イメージング］は完了することができたが，［５，植物ホルモンの定量］については実験が遅れ，3年目（2020年度）に継続実施することとした．3年目（2020年度）は，新型コロナウイルスの影響を大きく受け，［３，植物の代謝のリアルタイム・モニタリング］と［５，植物ホルモンの定量］については一部の実験を実施するに留まり，［６，農作物の残留農薬の分析］については実施ができなかったため，研究期間を延長し，４年目（2021年度）に実施することとした．現在，新型コロナウイルスの影響を受けながらも，通常レベルに近い実験の実施可能となっており，残った実験を2021年度中に完了したい．
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初計画では，［１，植物の組織・器官の直接解析］，［２，植物からの抽出物の解析］，［３，植物の代謝のリアルタイム・モニタリング］，［４，植物の細胞・組織・器官の代謝物イメージング］，［５，植物ホルモンの定量］，［６，農作物の残留農薬の分析］の６つの分析法の確立とその実証例の提示を目標に掲げた．1年目（2018年度）と2年目（2019年度）において１，２，４を完了し，3年目（2020年度）に３，５，６を実施する予定であったが，新型コロナウイルスの影響を大きく受け実験を完了できなかったたため，研究期間を延長し，４年目（2021年度）に実施する．
［３，植物の代謝のリアルタイム・モニタリング］については，光合成関連一次代謝経路の代謝物の測定を試みたが，代謝反応が速く（瞬間的な代謝物の蓄積量が少なく）上手く測定できない可能性が考えられたため，４年目（2021年度）は，病原菌の感染により変化する二次代謝物のリアルタイム・モニタリングを試みる．［５，植物ホルモンの定量］については，GA3標品を用いた検量線の作成に成功したが，実試料（イチゴの葉）を用いた測定でGA3を検出ができなかった．これは，試料に含まれる夾雑成分のマトリクス効果あるいはGA3の濃度の低さによるものと考えられ，GA3含量が多い試料を用いた測定を実施する．また，ジベレリン類以外の植物ホルモン（オーキシン類，サイトカイニン類，アブシジン酸，ブラシノステロイド類，ジャスモン酸類，サリチル酸，ストリゴラクトン類など）についても測定を試みる．
|
| Causes of Carryover |
基本的に新型コロナウイルスの影響による実験の遅延によるものであり，遅延により次年度に持ち越した実験の遂行に必要な「物品費（消耗品費）」，981,313円の繰越を希望する．
|
Research Products
(14 results)
