| Project/Area Number |
23K23667
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
22H02402 (2022-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 40020:Wood science-related
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
Kajita Shinya 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40323753)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
船田 良 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20192734)
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20734221)
古田 裕三 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (60343406)
神代 圭輔 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (00548448)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
|
|---|
| Keywords | リグニン / 変異体 / クワ / 細胞壁 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
ゲノム編集は染色体上にある標的遺伝子へ人為的に変異を導入する技術である。この技術は、野菜や穀物、魚類の育種をはじめ、樹木においてもその活用が急速に拡大している。本研究では、木材中に特異な分子構造のリグニンを蓄積するクワの自然突然変異体「赤材桑」を自然が生み出したゲノム編集樹木に見立て、赤材桑の孫世代（F2世代）を使った野外での生育評価と、野外および室内での栽培から得られる木材を対象とした多角的な解析を通じて、ゲノム編集によるリグニンの分子構造の改変が、木材の利用効率の向上に貢献することを実践的に検証する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Inhibition of biosynthesis of lignin, which accumulates in plant cell walls, is thought to significantly alter its molecular structure, contributing greatly to the extraction and subsequent utilization of polysaccharides in wood and lignin itself. In many cases, the inhibition has been achieved by genetic engineering, but in Japan, legal regulations do not facilitate the cultivation of genetically modified plants in fields. In this study, a natural mutant of mulberry, which has a mutation in cinnamyl alcohol dehydrogenase for lignin synthesis, was used as an alternative to genetically modified plants cultivated in fields and the properties of the wood obtained from them were investigated. As a result, it was confirmed that inhibition of lignin synthesis is advantageous for the use of wood.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究によりリグニンを合成するための酵素の遺伝子上の変異がリグニンの構造を変化させ、その変化が屋内での閉鎖環境ばかりでなく、圃場における自然条件下でも同様に発現することが明らかになった。また、圃場栽培で得られた変異体の木材は、加工性や分解性に優れることも明らかになった。このことは、植物の新しい育種方法として期待されるゲノム編集技術の樹木への応用を大いに後押しするものであり、研究レベルに留まっていた樹木の分子育種を社会実装するために重要な知見となるものである。
|
