• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

クライオ顕微質量分析法による植物内有機・無機成分の輸送と貯蔵の可視化

公募研究

研究領域植物細胞壁の情報処理システム
研究課題/領域番号 15H01230
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

福島 和彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222256)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード細胞壁 / cryo-TOF-SIMS
研究実績の概要

第二年度では以下の項目について研究を行った。得られた成果について各種学会・学術誌に発表した。
1) リグニン前駆物質関連分子の局在と高分子リグニン局所構造の解析:
リグニン骨格構造のうち、すべての維管束植物に存在するグアイアシル核の前駆体はコニフェリルアルコールである。コニフェリルアルコール配糖体であるコニフェリンの分布について、細胞壁木化過程との相関を可視化し、オープンアクセス論文として発表した。さらに被子植物のリグニンに存在するシリンギル核前駆体の配糖体シリンギンについても同様に分析を行った。シリンギンは主に樹皮に存在し、貯蔵量の増減と木化時期とが一致しないことから木化との関係性は不明であったが、シリンギンがコニフェリン同様に木化に利用されていることが本研究により示唆された。また植物中の他生体成分として抽出成分および無機成分についても実験を行い、それぞれ興味深い成果を得た。得られた成果については各種学会に発表した。
2) 同位体標識化合物の合成と投与: 初年度に安定同位体標識化合物の合成および植物への投与を行い、安定同位体標識化合物が植物中でリグニンへと取り込まれたことを確認した。得られた標識リグニンについて、構造解析を行った。
3) 各種化合物の標品スペクトルデータベースの構築: 植物中には様々な水溶性・非水溶性成分がある。特に微量成分に関しては既報の化合物であっても純粋な化合物としては市販されていないことが多い。そのため、植物中の分布解析を進める上で、抽出実験を並行して進める必要がある。初年度に引き続き、各種の植物生体成分を単離・精製して二次イオン質量分析に供した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Determination of inorganic element distribution in freeze-fixed stem of Al2(SO4)3-treated Hydrangea macrophylla by cryo-TOF-SIMS and ICP-AES2017

    • 著者名/発表者名
      P. Zheng, T. Ito, D. Aoki, S. Sato, M. Yoshida, Y. Sano, Y. Matsushitaa, K. Fukushimaa, K. Yoshida
    • 雑誌名

      Holzforschung

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 471-480

    • DOI

      10.1515/hf-2016-0149

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In planta localization of stilbenes within Picea abies phloem2016

    • 著者名/発表者名
      T. Jyske, K. Kuroda, J.-P. Suuronen, A. Pranovich, S. Roig-Juan, D. Aoki, K. Fukushima
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 172 ページ: 913-928

    • DOI

      10.1104/pp.16.00990

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution of coniferin in freeze-fixed stem of Ginkgo biloba L. by cryo-TOF-SIMS/SEM2016

    • 著者名/発表者名
      D. Aoki, Y. Hanaya, T. Akita, Y. Matsushita, M. Yoshida, K. Kuroda, S. Yagami, R. Takama, K. Fukushima
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep31525

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 細胞壁構成成分のケミカルマッピング2016

    • 著者名/発表者名
      青木弾、松下泰幸、福島和彦
    • 雑誌名

      紙パ技協誌

      巻: 70 号: 3 ページ: 308-315

    • DOI

      10.2524/jtappij.1506

    • NAID

      130005154367

    • ISSN
      0022-815X, 1881-1000
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lignification of ray parenchyma cells (RPCs) in the xylem of Phellodendron amurense Rupr.: quantitative and structural investigation by TOF-SIMS and thioacidolysis of laser microdissection cuts of RPCs2016

    • 著者名/発表者名
      P. Zheng, D. Aoki, Y. Matsushita, S. Yagami, Y. Sano, M. Yoshida, K. Fukushima
    • 雑誌名

      Holzforschung

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 641-652

    • DOI

      10.1515/hf-2015-0120

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eccentric growth and growth stress in inclined stems of Gnetum Gnemon2015

    • 著者名/発表者名
      T. Shirai, H. Yamamoto, M. Matsuo, M. Yoshida, M. Inatsugu, C. Ko, K. Fukushima, Y. Matsushita, S. Yagami, A. M. Lahjie, M. Sawada, A. Kule
    • 雑誌名

      IAWA Journal

      巻: 36 号: 4 ページ: 365-377

    • DOI

      10.1163/22941932-20150107

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzymatic dehydrogenative polymerization of monolignol dimers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsushita, C. Ko, D. Aoki, S. Hashigaya, S. Yagami, K. Fukushima
    • 雑誌名

      Journal of Wood Science

      巻: 61 号: 6 ページ: 608-619

    • DOI

      10.1007/s10086-015-1513-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イメージング質量分析による植物細胞壁木化過程の研究 (Studies on the plant cell wall lignification by imaging mass spectrometry)2015

    • 著者名/発表者名
      青木弾, 福島和彦
    • 雑誌名

      植物の生長調節, Regulation of Plant Growth & Development

      巻: 50 ページ: 57-63

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cryo-TOF-SIMSを用いたライラック樹幹中におけるシリンギンの分布と細胞壁リグニン形成との相関2017

    • 著者名/発表者名
      奥村若葉、青木弾、松下泰幸、吉田正人、佐野雄三、福島和彦
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Distribution of Salicifoline in freeze-fixed stem of Magnolia kobus by cryo-TOF-SIMS2016

    • 著者名/発表者名
      W. Okumura, D. Aoki, Y. Matsushita, M. Yoshida, K. Fukushima
    • 学会等名
      Biological Mass Spectrometry Symposium 2016
    • 発表場所
      Nihonbashi Life Science Building(Tokyo)
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 木材における顕微レベルでの化学成分分析2016

    • 著者名/発表者名
      青木弾
    • 学会等名
      第46回木材の化学加工研究会シンポジウム
    • 発表場所
      山形テルサ(山形県山形市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analyses of freeze-fixed plant samples by cryo-TOF-SIMS2016

    • 著者名/発表者名
      D. Aoki, Y. Matsushita, K. Kuroda, and K. Fukushima
    • 学会等名
      SISS-18
    • 発表場所
      成蹊大学(東京都武蔵野市)
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cellular distribution of olivil 4,4’-di-O-β-D-glucopyranoside in Ginkgo biloba by the cryo-TOF-SIMS/SEM system2016

    • 著者名/発表者名
      T. Akita, D. Aoki, Y. Matsushita, M. Yoshida, S. Yagami, and K. Fukushima
    • 学会等名
      SISS-18
    • 発表場所
      成蹊大学(東京都武蔵野市)
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cryo-TOF-SIMSを用いたコブシの生体成分分析2016

    • 著者名/発表者名
      奥村若葉, 青木弾, 松下泰幸, 吉田正人, 福島和彦
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 13C標識モノリグノール類を用いたリグニンの構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      野村健太, 寺島典二, 松下泰幸, 青木弾, 西村裕志, 渡辺隆司, 片平正人, 福島和彦
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Variation of gum composition from sapwood to heartwood in the xylem of Phellodendron amurense2016

    • 著者名/発表者名
      P. Zheng, D. Aoki, Y. Matsushita, M. Yoshida, Y. Sano, K. Fukushima
    • 学会等名
      第66回日本木材学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Mapping of Plant Biomolecules by cryo Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry2015

    • 著者名/発表者名
      Dan Aoki, Yuto Hanaya, Yasuyuki Matsushita, Masato Yoshida, Katsushi Kuroda, Ruka Takama, and Kazuhiko Fukushima
    • 学会等名
      10th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’15 (ALC’15)
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical mapping of lignin precursors in the xylem of freeze-fixed Ginkgo biloba by the cryo-TOF-SIMS/SEM system2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fukushima, Y. Hanaya, D. Aoki, Y. Matsushita, K. Kuroda
    • 学会等名
      18th International Symposium on Wood, Fibre and Pulping Chemistry (ISWFPC2015)
    • 発表場所
      Vienna (Austria)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New method to divide xylem into compound middle lamella rich fraction and secondary wall rich fraction2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nomura, N. Terashima, Y. Matsushita, D. Aoki, H. Nishimura, T. Watanabe, M. Katahira, and K. Fukushima
    • 学会等名
      The 6th International Symposium of Advanced Energy Science -Towards the Realization of Zero-Emission Energy-
    • 発表場所
      京都大学(京都府宇治市)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical mapping of organic/inorganic chemicals in frozen-hydrated biological samples2015

    • 著者名/発表者名
      D. Aoki, Y. Hanaya, Y. Matsushita, M. Yoshida, K. Kuroda, R. Takama, and K. Fukushima
    • 学会等名
      SISS-17
    • 発表場所
      成蹊大学(東京都武蔵野市)
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞壁構成成分のケミカルマッピング2015

    • 著者名/発表者名
      福島和彦
    • 学会等名
      第21回パルプ技術セミナー
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-04-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] あて材の科学~樹木の重力応答と生存戦略~2016

    • 著者名/発表者名
      石栗太、高部圭司、藤井智之、船田良、山本浩之、横田信三、福島和彦 他
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      海青社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 植物細胞壁実験法2016

    • 著者名/発表者名
      石井忠、石水毅、梅澤俊明、加藤陽治、岸本崇生、小西照子、松永俊朗、福島和彦、松下泰幸、青木弾、黒田克史 他
    • 総ページ数
      403
    • 出版者
      弘前大学出版会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Secondary Xylem Biology2016

    • 著者名/発表者名
      Yoon Soo Kim, Ryo Funada, Adya P. Singh, D. Aoki, Y. Matsushita, K. Fukushima et al.
    • 総ページ数
      397
    • 出版者
      Academic Press
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi