| 研究課題/領域番号 |
14205118
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物・生体工学
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
新名 惇彦 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (30029235)
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| 研究分担者 |
吉田 和哉 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (50252622)
富澤 健一 地球環境産業技術研究機構, 植物研究グループ, 主席研究員 (00183880)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
54,340千円 (直接経費: 41,800千円、間接経費: 12,540千円)
2004年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2003年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2002年度: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
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| キーワード | 耐塩性植物 / イネHAK遺伝子 / タバコHAL 3遺伝子 / タバコBY 2細胞 / Synechococcus sp. TU126 / 人工海水 / Clamydomonas sp. W80 / 固定化藍藻 / 耐塩生植物 / イネK^+輸送体 / HAK遺伝子 / 窒素固定単細胞藍藻 / アルギン酸カルシウムゲル / Synechococcus sp. / エクトイン / Clamydomonas sp. / 分子育種 / 海水農業 / 海産性窒素固定藍藻 / Cyanothece sp. / アルギン酸カルシウム / ポッカリ / 植物成長阻害因子 / アルギン酸カルシウムゲルビーズ / K^+ / Na^+恒常性 |
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| 研究概要 |
海水で生育できる耐塩性植物の分子育種に必須の遺伝子として、これまでに、1)適合溶質のエクトイン生合成遺伝子を3種類、2)Na^+を取込み膜タンパク質をK^+取込み用に変異させたイネの変異HKT遺伝子、3)酵母のNa^+排出遺伝子ENA1を単離し機能を確認した。しかし、これだけでは不十分なので、本研究では、4)イネのK^+輸送体遺伝子、OsHAK2、OsHAK5を過剰発現させたタバコ培養細胞BY2が低K^+培地でも増殖し、特にOsHAK5過剰発現体は耐塩性を示し、育種に有効であることが解った。5)タバコのプロリン蓄積能をもつNtHAL3遺伝子を過剰発現させるとBY2細胞の耐塩性が上昇した。これで必要な遺伝子はほぼ揃ったと思われる。
耐塩性イネを海水で水耕栽培する際、窒素源供給が次の課題である。海水から分離された窒素固定単細胞藍藻、Synechococcus sp. TU126はC、N源を含まない人工海水で増殖する。藍藻と植物を海洋で共生させるには固定化細胞と植物をネットに閉じ込めて培養/栽培することが有効である。Synechococcus sp.を人工海水で25℃で光照射下で培養した。培養14日、45日後に細胞内全窒素はそれぞれ19.22mg/l、41.8mg/lになり、培養液中にも3.2mg/l、4.2mg/l分泌された。海水で生育する耐塩性緑藻、Clamydomonas sp. W80は藍藻培養上清で、そこに含まれる窒素に対応するNH_4Clと同じ増殖を示し、固定された窒素は植物の生育を支持できる含窒素分子であった。アルギン酸カルシウムゲル固定化藍藻の振とう培養では、30、60日後の培養液中に各1.0mg/l、5.6mg/lの窒素が検出され、この系が藍藻/植物の共培養に適していることが確認された。
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