微細組織でのリグニン蓄積と生合成遺伝子発現解析よる詳細な木化過程の解明

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23380102
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 堤 祐司 九州大学, 農学研究院, 教授 (30236921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 弘毅 九州大学, 農学研究院, 助教 (90264100)
• Keywords: リグニン / 生合成 / 酵素遺伝 / 転写解析 / 構造解析 / 微少細胞 / レーザーマイクロダイセクション

Research Abstract

本研究では、異なる種類の細胞や細胞壁形成過程の異なる細胞を顕微鏡とレーザーメスにより採取し(レーザーマイクロダイセクション法)、そこに存在するリグニンおよびリグニン生合成中間体、ならびにリグニン生合成遺伝子の発現を網羅的に解析することを目的とした。本研究によって、これまでには全く情報を得ることができなかった、『どの細胞にどの遺伝子がどの程度発現し、そこで生成されるリグニンや生合成中間体の組成との関係を正確に関連づける』ことが可能となる。ここで得られる「樹木のリグニン生合成過程に関する知見」を集積することにより、「リグニン改変木質バイオマスの創成と安定供給」への基盤的知見を形成する。本年度は、リグニン生合成遺伝子のクローニングを行い、リグニン生合成に関与する10遺伝子の中で、F5H,4CL,COMT,CCoAOT,CADのcDNA単離を完了した。また、LMD切り抜き細胞からのRNA抽出・cDNA合成ならびに転写解析を行っている。
一方、Py-GC/MSによるダイセクションサンプル中のリグニン解析においては、分析試料0.3μgまで分析可能な方法を確立するとともに、形成層帯から木化進行中に組織の解析を行った結果、リグニン形成の初期段階ですでにシリンギルリグニンが生成されていることが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

震災の影響で、科学研究費の執行がH23年度10月まで保留されたため、本研究の中心となとるレーザーマイクロダイセクション装置の購入が遅れた。

Strategy for Future Research Activity

研究計画変更の必要はない。研究協力者として大学院生1名を追加拡充し、研究推進を図る。