細胞壁主要成分のひとつであるリグニンは、組織・細胞の顕微スケールにおいても不均一な構造と分布を有しており、その生合成機構が緻密に制御されている可能性が示唆されている。しかしながら現時点においてリグニンの構造情報を最も網羅的に解析可能な13C-NMR(核磁気共鳴)法は、必要な試料量がガスクロマトグラフィー等の分解分析法と比べて圧倒的に多く、微小領域の試料のみを対象としてNMR分析を行うのは非常に困難である。ここでNMR分析感度のボトルネックは、13Cの天然存在比が1.08%と低いことである。そこで本研究では、独自に開発した環境制御型グロースチャンバー(基盤研究(C)15K07510)を用いて13CO2を投与しながら植物を育成し、高13C試料を得る。さらに特定部位の個別収集を行い、NMR法を用いた詳細な構造解析を行う。植物体内における顕微スケールのリグニン構造に関する知見を集積し、植物の精緻なリグニン生合成制御の顕微的実態に迫る。 第2年度では計画通りに13CO2を用いた育成を行った。特に傾斜育成することで、姿勢制御に関する特殊な組織を分取することに成功した。初年度から検討している各種分析手法について、第2年度ではさらに、少量サンプルから化学情報を引き出すため、検討を継続し、リグニン定量法の改善も行った。
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