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タンニンの網羅的解析と遺伝子組換えによるユーカリの新規アルミニウム耐性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02246
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

田原 恒  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70445740)

研究分担者 伊東 秀之  岡山県立大学, 保健福祉学部, 教授 (70253002)
西口 満  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80353796)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワードアルミニウム過剰害 / 加水分解性タンニン / 遺伝子組換え / ユーカリ / 酸性土壌
研究成果の概要

極めて高いアルミニウム耐性を示すEucalyptus camaldulensis(ユーカリ)は、加水分解性タンニン(以下、タンニン)の1種エノテインBをアルミニウム無毒化物質として含有する。本研究では、新たにユーカリで新規化合物1種(ユーカルパニンD2)を含む12種類のタンニンを同定した。これらのタンニンのアルミニウム無毒化能は、分子量が大きいほど高い傾向にあった。ユーカリでは、多様なタンニンがアルミニウムの無毒化に寄与していると考えられた。また、タンニンが実際にユーカリの高アルミニウム耐性を担っているかを明らかにするため、タンニン生合成遺伝子をノックダウンした遺伝子組換えユーカリを作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新規の加水分解性タンニン・ユーカルパニンD2は、人間にとって有益な機能性を持っている可能性がある。種々のタンニンにアルミニウム無毒化能があることを示したことは、有害金属の無毒化という植物にとってのタンニンの新機能や、植物の新たなアルミニウム耐性機構の理解につながる成果である。また、従来の方法を改良し、再現性が高いEucalyptus camaldulensisの遺伝子組換え法を提示した。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] マルティン・ルター大学ハレ・ ヴィッテンベルク/ライプニッツ植物生化学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] マルティン・ルター大学ハレ・ヴィッテンベルク/ライプニッツ植物生化学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] マルティン・ルター大学ハレ・ヴィッテンベルク/ライプニッツ植物生化学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] マルティン・ルター大学ハレ・ヴィッテンベルク(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Dehydroquinate dehydratase/shikimate dehydrogenases involved in gallate biosynthesis of the aluminum-tolerant tree species Eucalyptus camaldulensis2021

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Nishiguchi M, Funke E, Miyazawa S, Miyama T, Milkowski C
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 253 号: 1 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1007/s00425-020-03516-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] タンニンによるユーカリの根でのアルミニウム無毒化2019

    • 著者名/発表者名
      田原恒
    • 雑誌名

      生物資源

      巻: 13 ページ: 2-11

    • NAID

      40021927669

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] UPLC-Q-TOF-MS analysis of hydrolyzable tannins in an aluminum-resistant tree Eucalyptus camaldulensis2023

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Ito H, Nishiguchi M
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Heterologous gene expression enables biosynthesis of hydrolyzable tannin precursors in herbaceous model plants2023

    • 著者名/発表者名
      Oda-Yamamizo C, Mitsuda N, Tahara K
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム耐性樹木ユーカリが含む加水分解性タンニンのLC-MS分析2023

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 伊東秀之, 西口満
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 草本モデル植物を用いたユーカリの加水分解性タンニン生合成遺伝子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      山溝千尋, 伊原徳子, 光田展隆, 田原恒
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高アルミニウム耐性樹木Eucalyptus camaldulensisに含まれる新規エラジタンニン二量体の構造2023

    • 著者名/発表者名
      植盛晴菜, 岩岡裕二, 田原恒, 伊東秀之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Genetic transformation of Eucalyptus camaldulensis to suppress hydrolyzable tannin biosynthesis2022

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Nishiguchi M
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 加水分解性タンニン生合成の抑制を目指した遺伝子組換えユーカリの作成2022

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 西口満
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ユーカリにおける加水分解性タンニンの生合成機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      山溝千尋, 伊原徳子, 田原恒
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム無毒化タンニンの生合成抑制を目指した遺伝子組換えユーカリ2022

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 西口満
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2022年度東京大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Dehydroquinate dehydratase/shikimate dehydrogenases from Eucalyptus camaldulensis involved in shikimate pathway, quinate metabolism, and gallate formation2021

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Nishiguchi M, Funke E, Miyazawa S, Miyama T, Milkowski C
    • 学会等名
      XXX International Conference on Polyphenols
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aluminum detoxification abilities of hydrolyzable tannins identified in Eucalyptus camaldulensis2021

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Suzuki S, Nishiguchi M, Hashida K, Ito H
    • 学会等名
      XXX International Conference on Polyphenols
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comprehensive analyses of hydrolyzable tannins in aluminum-resistant tree Eucalyptus camaldulensis2021

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Suzuki S, Nishiguchi M, Hashida K, Ito H
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム耐性樹木ユーカリが含む加水分解性タンニンの網羅的解析2021

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 鈴木勝一, 西口満, 橋田光, 伊東秀之
    • 学会等名
      第132回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ユーカリが含む多様な加水分解性タンニンの同定とアルミニウム無毒化能評価2020

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 鈴木勝一, 西口満, 橋田光, 伊東秀之
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2020年度岡山大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of aluminum-detoxifying abilities of various hydrolyzable tannins identified in Eucalyptus camaldulensis2020

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Suzuki S, Nishiguchi M, Hashida K, Ito H
    • 学会等名
      第61日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ユーカリが含む多様な加水分解性タンニンのアルミニウム無毒化能の評価2020

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 鈴木勝一, 西口満, 橋田光, 伊東秀之
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム耐性樹木ユーカリの没食子酸合成に関わるシキミ酸脱水素酵素の特性解析2019

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 西口満, 宮澤真一, 深山貴文, Mittasch J, Milkowski C
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 加水分解性タンニンによるユーカリのアルミニウム無毒化機構2019

    • 著者名/発表者名
      田原恒
    • 学会等名
      第2回抽出成分検討会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Isolation of dehydrogenase genes involved in gallate biosynthesis in Eucalyptus camaldulensis2019

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Nishiguchi M, Miyazawa S, Miyama, T, Mittasch J, Milkowski C
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Eucalyptus camaldulensisの没食子酸合成に関わる脱水素酵素の同定2019

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 西口満, 宮澤真一, 深山貴文, Mittasch J, Milkowski C
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Isolation of shikimate dehydrogenase genes involved in gallic acid biosynthesis in Eucalyptus camaldulensis2018

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Nishiguchi M, Frolov A, Mittasch J, Milkowski C
    • 学会等名
      XXIX International Conference on Polyphenols
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミニウム耐性ユーカリの没食子酸合成に関わる酵素遺伝子の単離2018

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 西口満, Frolov A, Mittasch J, Milkowski C
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 酸性の荒廃地の緑化を目指して-根のタンニンによるアルミニウムの無毒化-2018

    • 著者名/発表者名
      田原恒
    • 学会等名
      第16回環境研究シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] ユーカリの組織培養および形質転換. ひとりではじめる植物バイオテクノロジー入門 組織培養からゲノム編集まで 田部井豊, 七里吉彦, 三柴啓一郎, 安本周平 (編)2022

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 松永悦子
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      国際文献社
    • ISBN
      9784910603032
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] ユーカリの樹体内でアルミニウム無毒化タンニンの材料を合成する酵素を解析

    • URL

      http://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2020/20201223-01.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 平成30年版 研究成果選集 2018

    • URL

      http://www.ffpri.affrc.go.jp/pubs/seikasenshu/2018/documents/p38-39.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 平成30年版 環境報告書 2018

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/kankyou/documents/kankyouhoukokusho2018.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 林業新技術 2018 ―現場への普及に向けて―

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/pubs/shingijutu/documents/shingijutsu2018.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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