| 研究課題/領域番号 |
21K05567
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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 | 石川県立大学 |
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研究代表者 |
福岡 信之 石川県立大学, 生物資源環境学部, 教授 (30502637)
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| 研究分担者 |
濱田 達朗 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (50310496)
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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 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | Heat stress / Internal browning / Lipid peroxidation / Lipoxygenase / Radish / Reactive oxygen species / Unsaturated fatty acid / Root biomass / 内部褐変 / 高温ストレス / 酸化ストレス / 膜脂質の分解 / 最終糖化産物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ダイコンの内部褐変症の発生が生体メイラード反応の亢進や酸化ストレス反応の増大に起因するかを明らかにするため、生育後半に異なる温度条件でダイコンを栽培するなどして障害発生の異なる根部を作出する。この根部を材料として、メイラード反応や酸化ストレス反応に関係する代謝産物の組織内における集積様相の差を、免疫組織化学的に比較する。加えて、メイラード反応や酸化ストレス反応と関係する遺伝子の発現様相の比較も行う。
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| 研究成果の概要 |
ダイコン内部褐変症の発生原因究明のため2種の実験を実施した。その結果、本障害の発生は、成熟期の高温によって誘起されるNADPH依存性ROSバースト由来のROS産生とリポキシゲナーゼ(LOX)などの脂肪酸分解酵素の活性化が関与することが明らかとなった。多量のROSや活性化したLOXは、膜構成脂肪酸の不飽和部位に作用し、膜脂質の過酸化することで膜崩壊を誘起する。この膜崩壊によって、酵素的褐変反応が進行し、障害に至る。なお、メイラード反応由来の最終糖化産物(AGEs)が褐変の主因とした当初の仮説は、膜脂質の過酸化の反応過程で生ずるカルボニル化合物由来のAGEsである可能性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究成果は、ダイコン内部褐変症の発生原因を生理学的に究明するものとして、その新規性が認められ国際誌2編に受理された。本研究成果で得られた障害発生の鍵となるNADPH依存性ROSバーストやLOXなどの脂肪酸分解酵素に関わる遺伝子を改変することで、新たな障害抵抗性品種育成の可能性が示唆される。また、生育途中に貯蔵器官の内部が褐変化する障害は、ダイコン以外にもジャガイモ、キャッサバ、ナシ、リンゴなどでもみられ、本研究成果はこれら作物の褐変障害の発生機構を解明する上での基礎的知見ともなり得る。
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