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2021 年度 実施状況報告書

石油を作る微細藻類ボトリオコッカスの遺伝資源の潜在性評価と突然変異育種技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06215
研究機関大阪工業大学

研究代表者

河村 耕史  大阪工業大学, 工学部, 准教授 (00595613)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード藻類バイオ燃料
研究実績の概要

本年度は、石油を作る微細藻類Botryococcus brauniiを研究材料に、前年度に引き続き、野外からの遺伝資源の採取と新規有用株の探索、既存優良株を使った突然変異育種と高密度連続培養法の開発に取り組んだ。インドネシアの研究者と共同で発見した新しい高増殖株OIT-678株について、高密度連続培養法の開発に取り組み、培養に適した光条件や培養液の組成について新たな知見が得られた。野外から単離した野生株の遺伝解析の結果をもとに、迅速に品種を推定する新たな手法(BoCAPS)を開発した。この方法によって、単一コロニーからでもダイレクトにPCRによる遺伝子増幅ができること、また、18S リボソーム遺伝子の塩基配列の品種特異的な変異箇所を識別するような制限酵素を使うことで、制限酵素処理断片長多型(CAPS)によって、品種が推定できるようになった。これにより、多量のサンプルから有用な株をスクリーニングする効率が飛躍的に増加する。また、品種による生態学的な違いについて調べることが容易になった。突然変異育種については、変異処理後の選抜において、あらかじめシングルセル化したうえで、細胞単位で選抜できる手法の開発を目指し、今年度はシングルセル化後の細胞の生存率を高める方法を検討した結果、いくつか新しい知見を得た。また、高増殖株とは異なる有用株として、カロテノイド系の赤色色素を高蓄積する株を発見した。この株は、高水温での増殖能力をもとにスクリーニングした結果、見出された。そのため、高水温や強光によってカロテノイド系色素の蓄積が誘導できる可能性がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定どおりに野外から遺伝資源の収集は進んでおり、新規の有用株も複数見つかっている。一方で、突然変異育種については、まだ目立った成果は出ていないのが現状である。

今後の研究の推進方策

これまでの研究によって新たに発見した有用株の生理的な特性を解明するとともに、応用に向けた培養法の開発に取り組む。突然変異育種を可能にするため、引き続き、シングルセル化後の生存率を向上させる手法について調べるとともに、多様な野生株のなかから、シングルセル化耐性のある株を探す視点でも研究を展開する。

次年度使用額が生じた理由

海外からの研究サンプルの取り寄せのための費用として使う予定であったが、2021年3月に予定していた納品時期が次年度に延期してしまうことになったため、予算も繰越にした。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] パランカラヤ大学/ムラワルマン大学(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      パランカラヤ大学/ムラワルマン大学
  • [雑誌論文] Large-scale screening of natural genetic resource in the hydrocarbon-producing microalga Botrycoccus braunii identified novel fast-growing strains.2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamura, K., Nishikawa, S., Hirano, K. et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 7368

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86760-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 微細緑藻Botryococcus braunii S品種はlycopaotaeneを生産するL品種である2022

    • 著者名/発表者名
      上杉一馬・Holger Jenke-Kodama・松永茂樹・岡田 茂・河村耕史
    • 学会等名
      令和4年度水産学会春季大会
  • [学会発表] Microalgae as potential resource for red, white, and green biotechnology2021

    • 著者名/発表者名
      Koji KAWAMURA
    • 学会等名
      The 1st OCTAL International conference on "Natural products from Tropical Rainforest, Sustainable Development, and Environmental Studies".
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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