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

2021 年度 実績報告書

タンニンの網羅的解析と遺伝子組換えによるユーカリの新規アルミニウム耐性機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02246
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

田原 恒  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70445740)

研究分担者 伊東 秀之  岡山県立大学, 保健福祉学部, 教授 (70253002)
西口 満  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80353796)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードアルミニウム過剰害 / 加水分解性タンニン / 遺伝子組換え / ユーカリ / 酸性土壌
研究実績の概要

ユーカリ(Eucalyptus camaldulensis)は、酸性土壌で問題となるアルミニウム過剰害に強い耐性を示す。我々は、ユーカリのアルミニウム耐性機構として、根に侵入したアルミニウムを加水分解性タンニン(以下、タンニン)が無毒化するという新しい機構を提唱している。本研究では、この新機構の全体像を理解することを目標とする。
令和3年度は、新規タンニン二量体をユーカリから単離して質量分析法やNMR分光法等により構造決定し、ユーカルパニンD2(Eucarpanin D2)と命名した。ユーカルパニンD2は、エノテインB(oenothein B)と同等の高いアルミニウム無毒化能を示した。また、液体クロマトグラフィー質量分析法(UPLC-Q-TOF-MS)によって、新たに1,2,6-トリガロイルグルコース(1,2,6-trigalloylglucose)、1,2,3,6-テトラガロイルグルコース(1,2,3,6-tetaragalloylglucose)、1,2,3,4,6-ペンタガロイルグルコース(1,2,3,4,6-pentagalloylglucose)、テリマグランジンII(tellimagrandin II)、カジュアリクチン(casuarictin)がユーカリに含まれていることを明らかにした。ユーカリが含むタンニンの中では、含有量が多くアルミニウム無害化能も高いエノテインBが主要なアルミニウム無毒化タンニンであると考えられた。
アンチセンス法によってタンニン生合成遺伝子の発現を抑制した遺伝子組換えユーカリを分析し、タンニン量が少ない系統が複数得られていることを確認した。タンニン低含有の組換え体1系統のアルミニウム耐性を評価したところ、通常のユーカリと比べてアルミニウム耐性が低かった。タンニンがユーカリの高アルミニウム耐性を担っていることを示すには、さらに複数のタンニン低含有系統でアルミニウム耐性を調べる必要がある。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] マルティン・ルター大学ハレ・ ヴィッテンベルク/ライプニッツ植物生化学研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マルティン・ルター大学ハレ・ ヴィッテンベルク/ライプニッツ植物生化学研究所
  • [学会発表] UPLC-Q-TOF-MS analysis of hydrolyzable tannins in an aluminum-resistant tree Eucalyptus camaldulensis2023

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Ito H, Nishiguchi M
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年
  • [学会発表] Heterologous gene expression enables biosynthesis of hydrolyzable tannin precursors in herbaceous model plants2023

    • 著者名/発表者名
      Oda-Yamamizo C, Mitsuda N, Tahara K
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年
  • [学会発表] アルミニウム耐性樹木ユーカリが含む加水分解性タンニンのLC-MS分析2023

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 伊東秀之, 西口満
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
  • [学会発表] 草本モデル植物を用いたユーカリの加水分解性タンニン生合成遺伝子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      山溝千尋, 伊原徳子, 光田展隆, 田原恒
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
  • [学会発表] 高アルミニウム耐性樹木Eucalyptus camaldulensisに含まれる新規エラジタンニン二量体の構造2023

    • 著者名/発表者名
      植盛晴菜, 岩岡裕二, 田原恒, 伊東秀之
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] Genetic transformation of Eucalyptus camaldulensis to suppress hydrolyzable tannin biosynthesis2022

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Nishiguchi M
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] 加水分解性タンニン生合成の抑制を目指した遺伝子組換えユーカリの作成2022

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 西口満
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
  • [学会発表] ユーカリにおける加水分解性タンニンの生合成機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      山溝千尋, 伊原徳子, 田原恒
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
  • [学会発表] アルミニウム無毒化タンニンの生合成抑制を目指した遺伝子組換えユーカリ2022

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 西口満
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2022年度東京大会
  • [学会発表] Dehydroquinate dehydratase/shikimate dehydrogenases from Eucalyptus camaldulensis involved in shikimate pathway, quinate metabolism, and gallate formation2021

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Nishiguchi M, Funke E, Miyazawa S, Miyama T, Milkowski C
    • 学会等名
      XXX International Conference on Polyphenols
    • 国際学会
  • [学会発表] Aluminum detoxification abilities of hydrolyzable tannins identified in Eucalyptus camaldulensis2021

    • 著者名/発表者名
      Tahara K, Suzuki S, Nishiguchi M, Hashida K, Ito H
    • 学会等名
      XXX International Conference on Polyphenols
    • 国際学会
  • [図書] ユーカリの組織培養および形質転換. ひとりではじめる植物バイオテクノロジー入門 組織培養からゲノム編集まで 田部井豊, 七里吉彦, 三柴啓一郎, 安本周平 (編)2022

    • 著者名/発表者名
      田原恒, 松永悦子
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      国際文献社
    • ISBN
      978-4-910603-03-2

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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