| 研究課題/領域番号 |
16H04869
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
作物生産科学
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
湯淺 高志 宮崎大学, 農学部, 教授 (40312269)
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| 研究分担者 |
井上 眞理 九州大学, 農学研究院, 学術特任教員 (60091394)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | オートファジー / アミノ酸 / ダイズ / 老化 / 窒素転流 / 栄養飢餓 / タンパク質分解 / 遺伝子発現 / BCAT / プロリン / 油脂 / 栄養 / 光合成 / 環境調和型農林水産 / 植物 / ゲノム / 脂質 / バイオマス / アミノ酸代謝 / 分岐鎖アミノ酸 / ササゲ / 栄養シグナル / 栄養学 / 発現制御 / 酵素 |
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| 研究成果の概要 |
ダイズのゲノム情報からBCAAを分解するミトコンドリア局在型BCAAアミノ基転移酵(GmBCATX)を同定した. ダイズ芽生え栄養飢餓処理および葉身の遮光処理に応答してGmATG8iおよびGmBCATXが顕著に発現増加した.ダイズ葉身のBCAA含量は遮光区では速やかに低下した.ダイズにおいても遮光処理による糖欠乏がBCAA分解とBCAAプール減少を介してオート ファジーを活性化することが示唆された.ダイズと同様にイネにおける遮光に応答した葉身老化および乾燥に応答したササゲ葉身 の老化においてもmtBCAT遺伝子誘導とBCAAの分解が老化とオートファジー誘導に関与することを明らかにした.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分岐鎖アミノ酸(BCAA)代謝とオートファジー(自食作用）の関係についてBCAA分解に働く老化応答性ミトコンドリア局在型BCAT(mtBCAT)遺伝子を同定したことは、今後にダイズの収量向上、アミノ酸栄養改善を目指した分子育種において極めて重要である．またBCAAプール減少がダイズを含む高等植物においてもオートファジー誘導のシグナルとなることを示したのも学術的に極めて重要な発見となった. Tilling技術を活用してダイズmtBCAT遺伝子変異体と油脂分解酵素SDP1の変異体ダイズを作出して, 光合成機能の増強、BCAA栄養強化、油脂含量向上といったダイズの改良に繋がる重要な研究成果を得た.
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