| 研究課題/領域番号 |
21K19143
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
吉田 正人 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30242845)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 細胞壁 / セルロース / あて材 / 応力刺激 / セルロース微小繊維 / 刺激応答 / セルロースミクロフィブリル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
短時間の繰り返し圧縮がセルロースを増やす刺激応答を理解し、細胞壁の新しい機能の発見をめざす。様々な条件で刺激を与え、応答を導く圧縮繰り返しの刺激を明らかにする。そして応答した細胞壁の圧縮力への抵抗性能を力学試験から明らかにする。応答した細胞壁の多層構造、各層のセルロース微小繊維束の配向様式、セルロース微小繊維束の結晶性を調べ、応答による最適化の仕組みを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
短時間の圧縮刺激を繰り返し受けながら形成された広葉樹の細胞壁は通常よりもセルロースを多く含む。この刺激と応答の関係を詳しく調べ、細胞壁が有する機能の理解を深めた。この刺激応答は、水平にした幹では生じたが、鉛直な幹では生じなかった。刺激の頻度については、１週間に５秒間の圧縮刺激、ときには４週間に５秒間の圧縮刺激でも、この応答は生じた。
遺伝子的距離が離れた多樹種で、刺激応答は生じていたが、変化の度合いや向きは樹種によって異なっていた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
圧縮の刺激に対して引っ張りに強いセルロースを増やす対応はこれまで知られていない刺激応答である。本研究によって細胞壁の未知の機能の一つを知ることができた。細胞壁はセルロース微小繊維束を骨格に、リグニンを充填物質に持つ。特に、樹木の巨体を支える発達した細胞壁は力学的に優れた機能を持っている。その構造は複合材料の手本であり、本研究成果も材料設計の新しい着想の端緒となった。
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