| 研究課題/領域番号 |
18H02250
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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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| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
梶田 真也 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40323753)
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| 研究分担者 |
船田 良 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20192734)
横山 岳 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20210635)
奥泉 久人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 遺伝資源研究センター, 主席研究員 (20370645)
光田 展隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80450667)
池田 努 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 (90334036)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | リグニン / クワ / 自然突然変異体 / 変異体 / 木材 / パルプ / リグノセルロース / 桑 / ゲノム |
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| 研究成果の概要 |
我々は、リグニンモノマー生合成の最終段階を触媒するシンナミルアルコールデヒドロゲナーゼ（CAD）をコードする遺伝子を欠損した赤材桑（セキザイソウ）について研究した。赤材桑のゲノムを解析した結果、CADの基質の一つであるシナプルアルデヒドがリグニンに多量に取り込まれていることが判明した。また、代謝プロファイリングにより、シナップアルデヒドとそこから派生する生成物が強く蓄積していることが明らかになった。赤材桑のゲノムを解読し、3つの推定CAD遺伝子をアノテーションした。他の植物種でリグニン生合成に重要な役割を果たすCAD遺伝子と最も類似性の高いホモログの配列は、フレームシフト変異を起こしていた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
赤材桑（セキザイソウ）は、これまで世界で2例しか報告がなかったリグニンの分子構造を異にする樹木の自然突然変異体の3つ目の事例である。従来、遺伝子組換え技術によりリグニンの構造が変化した樹木が多く作出されてきたが、法的な規制のためにそのほとんどは野外での栽培が行われておらず、リグニンの改変がもたらす木材の被加工性の向上が、実用的な条件下でほとんど評価されていない。赤材桑は自然突然変異体であり、野外での栽培には制約がなく、長期にわたる育成が可能である。従って、この品種を有効に活用することで、リグニン構造が変化した木材の有用性を容易に検証可能で、木材の更なる有効活用方法の開発が加速するはずである。
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