イネの高糖化性遺伝子の同定と利用

• 研究課題/領域番号: 23658003
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 伊藤 幸博 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70280576)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: バイオマス / 糖化性 / イネ / 育種学 / 遺伝学 / 遺伝子

研究概要

本研究では稲わらの効率的なバイオ燃料生産を最終目的とし、稲わらの糖化性（分解されやすさ）を決めている遺伝子の探索を行った。まず、様々なイネ品種の稲わらの糖化性を調べたところ、品種間差があることがわかった。また、同じ品種でも器官により糖化性が異なり、茎は糖化性が高く、葉は低いことを見出した。栽培条件によっても差が見られ、窒素不足になると糖化性が低下することがわかった。さらに、糖化性を決めている遺伝子の大まかな染色体上の位置を調べた。

研究成果

• [雑誌論文] イネにおけるバイオテクノロジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤幸博, 園木和典
  • 雑誌名: 日本エネルギー学会誌 巻: (印刷中)
• [雑誌論文] Enhanced production of reducing sugars from transgenic rice expressing exo-glucanase under the control of a senescence-inducible promoter (2014)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K, Ichikawa S, Nigorikawa M, Sonoki T, Ito Y
  • 雑誌名: Transgenic Res 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] イネにおけるバイオテクノロジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤幸博、園木和典
  • 雑誌名: 日本エネルギー学会誌 巻: in press
• [雑誌論文] Application of fungal laccase fused with cellulose-binding domain to develop low-lignin rice plants (2013)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Sawaguchi C, Watanabe A, Takahashi M, Nigorikawa M, Furukawa K, Iimura Y, Kajita S, Oguchi T, Ito Y, Sonoki T
  • 雑誌名: J Biosci Bioeng 巻: 116巻 ページ: 616-619
  • NAID: 110009685214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced saccharification of rice straw by overexpression of rice exo-glucanase (2012)
  • 著者名/発表者名: Nigorikawa M, Watanabe A, Furukawa , Sonoki T, Ito Y
  • 雑誌名: Rice 巻: 5巻 号: 1 ページ: 14-14
  • DOI: 10.1186/1939-8433-5-14
  • 査読あり
• [学会発表] 稲わらの生育段階による酵素糖化性の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部友美, 高橋裕貴, 園木和典, 伊藤幸博
  • 学会等名: 第8回東北育種研究集会
  • 発表場所: 弘前市
  • 年月日: 2013-11-02
• [学会発表] Changes of saccharification efficiencies during plant growth in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Abe T, Takahashi Y, Sonoki T, Ito Y
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸市
• [学会発表] Enhanced saccharification of rice straw by constitutive or senescence-inducible expression of rice exo-glucanase (2013)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K, Nigorikawa M, Sonoki T, Ito Y
  • 学会等名: 7th International Rice Genetics Symposium
  • 発表場所: フィリピン・マニラ
• [学会発表] 稲わらの糖化性の品種間差異 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋裕貴, 阿部友美, 園木和典, 伊藤幸博
  • 学会等名: 日本育種学会第124回講演会
  • 発表場所: 鹿児島市
• [学会発表] Enhanced saccharification of rice straw by constitutive or senescence-inducible expression of rice exo-glucanase (2013)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K, Nigorikawa M, Sonoki T, Ito Y
  • 学会等名: 7th International Rice Genetics Symposium
  • 発表場所: フィリピン、マニラ
• [学会発表] 高糖化性植物の作出に向けたラッカーゼ‐セルロース結合ドメイン融合タンパク質の発現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川徹、濁川睦、古川佳世子、小口太一、飯村洋介、伊藤幸博、園木和典
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島市
• [学会発表] 老化特異的セルラーゼ発現誘導による稲わら糖化性の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川佳世子、濁川睦、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第65回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島市
• [学会発表] 老化誘導プロモーターとセルラーゼを用いた高糖化性イネの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川佳世子、濁川睦、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第31回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] Enhanced saccharification of rice straw by overexpression of rice exo-glucanase (2012)
  • 著者名/発表者名: Ito Y , Sonoki T
  • 学会等名: 15th International Biotechnology Symposium
  • 発表場所: 韓国・大邱
• [学会発表] 老化誘導プロモーターとセルラーゼを用いた高糖化性イネの作出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川佳世子、濁川睦、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Enhanced saccharification of rice straw by senescence-induced expression of cellulase (2012)
  • 著者名/発表者名: Furukawa K, Nigorikawa M, Sonoki T, Ito Y
  • 学会等名: 10th International Symposium on Rice Functional Genomics
  • 発表場所: タイ・チェンマイ
• [学会発表] 担子菌ラッカーゼを発現したイネの細胞壁組成評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川徹、古川佳世子、濁川睦、小口太一、飯村洋介、梶田真也、伊藤幸博、園木和典
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部第147回大会
  • 発表場所: 弘前
• [学会発表] 老化誘導プロモーターとセルラーゼを用いた稲わら糖化性の向上 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古川佳世子、濁川睦、渡辺藍子、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第7回東北育種研究集会
  • 発表場所: 秋田
• [学会発表] セルラーゼ過剰発現による稲わらの糖化性の向上 (2011)
  • 著者名/発表者名: 濁川睦、渡辺藍子、古川佳世子、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第29回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Enhanced saccharification of rice straw by overexpression of rice exo-glucanase (2011)
  • 著者名/発表者名: Nigorikawa M, Watanabe A, Furukawa K, Sonoki T, Ito Y
  • 学会等名: 9th International Symposium of Rice Functional Genomics
  • 発表場所: 台湾、台北
• [学会発表] 稲わらの生育段階による酵素糖化性の変化
  • 著者名/発表者名: 阿部友美、高橋裕貴、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第8回東北育種研究集会
  • 発表場所: 弘前市
• [学会発表] 稲わらの糖化性の品種間差異
  • 著者名/発表者名: 高橋裕貴、阿部友美、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第8回東北育種研究集会
  • 発表場所: 弘前市
• [学会発表] 老化期特異的セルラーゼ発現による稲わらの糖化性の向上
  • 著者名/発表者名: 古川佳世子、濁川睦、園木和典、伊藤幸博
  • 学会等名: 第8回東北育種研究集会
  • 発表場所: 弘前市
• [図書] 農学生命科学を学ぶための入門生物学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤幸博
  • 出版者: 東北大学出版会
• [備考]
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/50/
• [備考]
  • URL: http://www.agri.tohoku.ac.jp/bioadp/PukiWiki/index.php
• [備考]
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/50/
• [産業財産権] 植物に含まれるリグニン量を低減する方法 (2012)
  • 発明者名: 園木和典, 飯村洋介, 梶田真也, 伊藤幸博, 小口太一
  • 権利者名: 国立大学法人弘前大学, 独立行政法人産業技術総合研究所, 国立大学法人東京農工大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-045173
  • 出願年月日: 2012-03-01