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2008 年度 実績報告書

産業用素材としてのデンプンを合成する育種素材の作出

研究課題

研究課題/領域番号 20248002
研究機関秋田県立大学

研究代表者

中村 保典  秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (30013767)

研究分担者 我彦 広悦  秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (10191842)
阿久澤 さゆり  東京農業大学, 応用生物科学科, 准教授 (60256641)
佐藤 光  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70128031)
キーワードデンプン / イネ育種 / 植物バイテク / 代謝工学 / イネ変異体 / イネ組換え体 / 酵素 / 遺伝子
研究概要

今年度は研究の開始に当たり、材料の作製、研究法の整備などに重点をおいて研究を行い、以下の主要成果を得た。
1.組換え体、変異体による新規デンプンの作製
1)イネ形質転換体ライブラリー作製用の汎用コンストラクトの作製
ライブラリーを作製するため多種類の遺伝子制御に使用可能な汎用型の組換え用DNAコンストラクトを作製した。汎用コンストラクトとして、遺伝子発現を抑制するRNAi法用、および遺伝子をセンス方向に導入してイネ変異体に発現させる用を作製した。
2)主要デンプン合成関与遺伝子を制御したイネ形質転換体の作製
(1)RNAi法によって、3種類のBE遺伝子(BEI,BEIIa,BEIIb)について、単独および複数の遺伝子発現を同時に制御する形質転換体を作製した。
(2)lSA1とISA2の発現を抑制した形質転換体をRNAi法で作製した。また、ISA2遺伝子を高発現させた形質転換体を作製した。
2.イネ形質転換体、変異体の基本形質の解析およびデンプン物性の解析
(1)(BEI,BEIIa,ISA2,ISA3,Pho2,DE1,DE2)の抗体を作製した。
(2)多数の変異体のアミロペクチンの分子構造を調べるために蛍光-キャピラリ電気泳動法で鎖長分布を解析した。
(3)各変異体、組換え体デンプンのレオロジー特性を網羅的かつ効率的に測定するために、(1)粘性特性、(2)動的粘弾性特性、(3)曳糸特性、の分析法の整備・準備を行った。
3.イネデンプン変異体の選抜とデンプン変異体ライブラリーの構築
イネ変異体集団の中から、デンプン合成関連酵素の活性とタンパク質量をアクリルアミド電気泳動法で検出することによって標的変異体を選抜する方法を検討し、SS,DBE,Pho1,BEI活性が制御された変異体を選抜することに成功した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of pullulanase (PUL)-deficient mutants of rice (Oryza sativa L. )and the function of PUL on starch biosynthesis in the developing rice endosperm.2009

    • 著者名/発表者名
      Fujita, et al. (阿久澤, 佐藤, 中村)
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 60

      ページ: 1009-1023

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation in storage α-glucans of the Porphyridiales (Rhodophyta).2008

    • 著者名/発表者名
      Shimonaga, et al. (中村)
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 49

      ページ: 103-116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pathway of cytosolic starch synthesis in the model Glaucophyte Cyanophora paradoxa.2008

    • 著者名/発表者名
      Plancke, et al. (中村)
    • 雑誌名

      Eukaryotic Cell 7

      ページ: 247-257

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic symbiosis and the birth of the plant kingdom.2008

    • 著者名/発表者名
      Deschamps, et al. (中村)
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution 25

      ページ: 536-548

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The function of rice starch synthase I expressed in E. coli.2008

    • 著者名/発表者名
      Fujita, et al. (中村)
    • 雑誌名

      Journal of Applied Glycoscience 55

      ページ: 167-172

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plastidic α-glucan phosphorylase mutation dramatically affects the synthesis and structure of starch in rice endosperm.2008

    • 著者名/発表者名
      Satoh, et al. (佐藤, 中村)
    • 雑誌名

      The Plant Cell 20

      ページ: 1833-1849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of heat-moisture treatment on the digestibility and viscous characteristics of hard wheat flour and separated wheat starch2008

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, et al. (阿久澤)
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Association of Food Preservat ion Scientists 34

      ページ: 203-208

    • 査読あり
  • [学会発表] SSI/SSIIIa活性が低下したイネ変異体のユニークな澱粉構造2009

    • 著者名/発表者名
      藤田直子ら(中村)
    • 学会等名
      日本農芸科学会
    • 発表場所
      福岡市マリンメッセ
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] 高アミロースデンプンを蓄積するイネ変異体系統の解析2008

    • 著者名/発表者名
      藤田直子ら(中村)
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 発表場所
      滋賀県立大学
    • 年月日
      2008-10-11
  • [学会発表] スターチシンターゼSSI/SSIIIaが低下したイネ変異体の解析2008

    • 著者名/発表者名
      藤田直子ら(中村)
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] イネ枝作り酵素(BE)の二重変異の胚乳澱粉特性2008

    • 著者名/発表者名
      西愛子ら(中村, 佐藤)
    • 学会等名
      日本応用糖質科学会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] Revealing of complex system of starch synthetic metabolism in higher plants using rice mutants and transformants2008

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Induced Mutations in Plants
    • 発表場所
      ウィーン国連会議場
    • 年月日
      2008-08-13
  • [図書] 種子の科学とバイオテクノロジー(「種子デンプンの生合成」の章を執筆)2008

    • 著者名/発表者名
      中村保典
    • 総ページ数
      81-87
    • 出版者
      学会出版センター
  • [産業財産権] 印刷用塗工紙2009

    • 発明者名
      小野裕次ほか(中村)
    • 権利者名
      日本製紙株式会社
    • 出願年月日
      2009-03-30

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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