2014 Fiscal Year Research-status Report
ニチニチソウアルカロイドを高効率に生産する光制御技術の探索と開発
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25450373
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
兼子 敬子(大橋敬子) 玉川大学, 学術研究所, 准教授 (50332599)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 收正 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (30199062)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ニチニチソウ / 赤色光 / UV-A光 / ビンブラスチン / UVカットフィルム / CrPRX1遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニチニチソウの葉にビンブラスチン（以下、VLB）およびアンヒドロビンブラスチン（以下、AVLB）を高効率に蓄積させるUV-A光の照射条件を探索した。まず始めにこれまでの結果に従い、苗定植時からおよそ1か月間、150 umol/m2/sの赤単色光照射のみでニチニチソウを栽培し、VLBの前駆物質であるカタランチン（CAT）とビンドリン（VDL）を葉に十分に蓄積させた。その後、照射光を150 umol/m2/sの赤単色光に0、0.005、3.5および5 W/m2のUV-A光を混合した光照射に切り替えた。UV-A光の強度は、UVカットフィルムを使用して制御した。
3.5および5 W/m2の照射区の間に有意差は認められなかったが、各処理区の平均値を比較すると、18.89 ± 5.81（5 W/m2）, 31.49 ± 10.38（3.5 W/m2） および 8.51 ± 0.19（0.005 W/m2）であった。この結果から、葉にVLBあるいはAVLBを十分に蓄積させるには少なくとも3.5 W/m2以上のUV-A光を赤色光に補光して照射する必要があることが分かった。
単量体前駆物質であるCATおよびVDLからVLBを縮合する際に、パーオキシダーゼ1酸化酵素活性が関与するとの報告がある。150 umol/m2/sの赤単色光に0および5 W/m2のUV-A光を混合した光照射条件下で、パーオキシダーゼ1酸化酵素遺伝子であるCrPRX1遺伝子の発現量を比較したところ、差は認められなかった。CrPRX1遺伝子の発現レベルでCATおよびVDLの縮合が制御されているわけではないことが明確とされた。
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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
ニチニチソウ野生株の組織培養苗の作成に時間を要してきたが、今年度は外注したため常時質の良い苗を実験に供することができたため、実験回数を増やすことができた。3月末にはなってしまったが、英文誌にこれまでの結果をまとめたものを投稿する準備ができたことも、本研究のデータがまとまってきたことを意味していると感ずる。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらにビンブラスチン濃度を高める環境条件の探査を行うが、次年度は成育時の栄養塩濃度について調査を行いたいと考えている。栄養塩濃度の制御は、水耕栽培の肥料液に含まれる各要素の濃度を別々に段階を設けることにより行う。これらの制御に関しては、研究代表者の専門であるために、すぐに実行可能である。
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| Causes of Carryover |
研究のとりまとめとして論文投稿を年度内に行う予定であったが、原稿のとりまとめに少し時間を費やした。そのため、英文原稿の校正作業と論文投稿を次年度4月に行うこととなった。そのため英文校正料、投稿料として残高が発生した。
また、ニチニチソウの乾燥サンプルから元素分析を行うことを予定していたが、この分析が年度内に間に合わなかった。そのため、アルゴンガス代としての残高が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度4月に入ったらすぐに、英文校正会社に校正依頼を行う。およそ1週間で原稿が戻るため、すぐに投稿を行う。英文校正に5万円から8万円程度、投稿料に5万円から10万円程度を見込んでいる。
また、4月にニチニチソウの灰化サンプルから、すぐにICP-OES分析を行う。ここでアルゴンガスを数本使用するため、10万円程度が必要であると考えている。
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