| 研究課題/領域番号 |
20K15629
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
堀部 貴紀 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (30757943)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 食用サボテン / 環境ストレス耐性 / 水耕栽培 / ファイトレメディエーション / サボテン / 遺伝子組換え / 重金属耐性 / メタボローム解析 / ゲノム解読 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
耐乾性や高温耐性など多様な環境ストレス耐性と健康機能性を併せ持つ食用サボテンは、 食品としてのみならず、過酷な環境に適応するモデル植物としても大きなポテンシャルを有 している。本研究では、サボテンの環境ストレス耐性をゲノム解読と遺伝子機能解析技術の確立により明らかにする。またメタボローム解析によりサボテンに含まれる特徴的な生体成分の動態を明らかにする。さらに、それらの成果をもとにしてサボテンの機能性や生産性を高める新規栽培方法の検討を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、サボテンの持つ未知の環境ストレス耐性機構を解明し、さらにその性質を利用した新規栽培法を確立することを目的としている。研究期間を通して、サボテンが複数の重金属（亜鉛・鉄・カドミウム）に対して非常に高い耐性を持つ超集積植物であることを明らかにした。またカドミウム耐性については、多肉質というサボテンの形態的な特徴が関与している可能性を示した。さらに、重金属耐性を利用して食用サボテンの機能性を高める栽培技術を開発した。本研究では、サボテンの環境耐性の解明と新規栽培技術の開発につながる有用な知見が得られたと考えている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
サボテンが乾燥や高温といった環境ストレス耐性に加えて、多様な重金属に対しても非常に高い耐性を持つことを世界で初めて示すことができた。また、重金属耐性を活用してミネラルを高濃度に含む機能性食用サボテンの栽培技術を開発した。さらに、サボテンの乾燥地域での土壌重金属浄化（ファイトレメディエーション）に応用できる可能性がある。本研究では、植物科学の発展に加え、食料飼料生産や食品産業に貢献する有用な知見を得ることができた。
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