| 研究課題/領域番号 |
19K06021
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39030:園芸科学関連
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| 研究機関 | 酪農学園大学 |
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研究代表者 |
上野 敬司 酪農学園大学, 農食環境学群, 准教授 (90441964)
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| 研究分担者 |
園田 高広 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (60621498)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | アスパラガス / フルクタン / フルクタン加水分解酵素 / フルクタン合成酵素 / フルクトオリゴ糖 / ケストース / 萌芽 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アスパラガスは収穫期に、根に蓄積する貯蔵糖、フルクタンを分解し、可食部である若茎の萌芽のエネルギーとする。これまでにアスパラガス若茎の萌芽に関わる酵素の一つであるフルクタン加水分解酵素6G&1-FEHを見出したが、若茎萌芽のためのエネルギー生産の完全な理解にはまだ至っていない。
そこで、①アスパラガスのフルクタン代謝酵素群がフルクタンの分解、合成をどのように行うのか? ②これらの酵素遺伝子がアスパラガス生育期間中にどのように変動するのか？について研究を展開し、フルクタン代謝酵素群のアスパラガス若茎萌芽過程で果たす役割を解明する。
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| 研究成果の概要 |
アスパラガスの萌芽のエネルギーとなるフルクタンがどのように分解、合成されるのか調べた。萌芽前後の地下部を採取し、フルクタン量やその代謝酵素活性・遺伝子発現変動を調べた。アスパラガスの萌芽時期のフルクタンの減少に伴って、①貯蔵根での合成酵素活性及びその遺伝子(aoft1, 2, 3)の低下によりフルクタン合成が抑制すること、②貯蔵根での分解酵素遺伝子(aoeh4)の増加によりフルクタン分解酵素活性が促進することを明らかとした。またaoeh4の他にaoeh3や7遺伝子がフルクタン分解に協同して関わり、また貯蔵根に隣接する地下茎においてもフルクタン代謝が行われている可能性を見出すことができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アスパラガスの萌芽の準備として貯蔵根のフルクタンはまずaoeh4の作用により徐々に低分子化され、その後、貯蔵根もしくは地下茎でaoeh3やaoeh7遺伝子の翻訳産物により分解されることが考えられた。アスパラガスの萌芽・収量は品種や栽培の状況、環境ストレスなどの要因により強く影響を受ける。本研究により明らかとした異なるフルクタン代謝酵素による協同でのフルクタン分解が、萌芽・収量に影響を与える各種の要因と関係するのかどうかを、今後明らかとすることで、アスパラガスの高品質な品種の育成や栽培管理の検討等の基盤となる情報を積み重ねることが可能となり、今後の研究展開と考えている。
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