| 研究課題/領域番号 |
21H02254
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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 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
河合 真吾 静岡大学, 農学部, 教授 (70192549)
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| 研究分担者 |
米田 夕子 静岡大学, 農学部, 准教授 (90638595)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
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| キーワード | アクチノリザル共生 / フランキア / オオバヤシャブシ / 相利共生シグナル化合物 / 環状ジアリールヘプタノイド / 二重結合還元酵素 / ポリケチド合成酵素 / 根毛変形因子 / 共生シグナル物質 / 共生シグナル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オオバヤシャブシなどのアクチノリザル樹木は、窒素固定能を有する放線菌フランキアと共生し、窒素源を早期に獲得し生長する。この機構は、地球上の窒素循環解明や木質バイオマスの持続可能な供給に極めて重要である。
我々は、オオバヤシャブシが環状ジアリールヘプタノイドを特異的に生合成し、根粒形成のシグナル物質として関与することを突き止めたが、その生合成経路の全容は未解明である。また、フランキア側からのシグナル物質についても特定されていない。
本研究は、オオバヤシャブシジアリールヘプタノイドの生合成遺伝子の特定と、フランキアの分泌するシグナル物質の化学構造解明を目的としている。
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| 研究成果の概要 |
アクチノリザル樹木は、窒素固定能を有する放線菌フランキアと根粒共生することで窒素源を早期に獲得し生長する。この共生は、オオバヤシャブシに関しては樹木が特異的に生合成する環状ジアリールヘプタノイド（CDH、アルナスオノール）が、初発のシグナル物質として関与している。このCDHの縮合酵素であるポリケチドシンターゼ(PKS III)を検討し、ジアリールヘプタノイド生合成に関わる酵素AsPKS1を特定した。さらに、ジアリールヘプタノイド側鎖の二重結合還元酵素(DBR)のの特性を明らかにした。
フランキア側からの根毛変形因子については、部分精製することに成功したものの、その構造まで解析できなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アクチノリザル樹木は、窒素固定能を有する放線菌フランキアと根粒共生することで窒素源を早期に獲得し生長することができる。この共生機構の解明は、マメ科とは異なる新しい根粒共生の仕組みを明らかにするとともに、木質バイオマス利用を目指した早生樹の育種に向けた基礎研究となることが期待できる。
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