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2012 年度 実施状況報告書

イネの高糖化性遺伝子の同定と利用

研究課題

研究課題/領域番号 23658003
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 幸博  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70280576)

キーワードバイオマス / 糖化性 / イネ
研究概要

本研究では環境破壊、原油枯渇問題の克服を目指し、セルロース由来バイオエタノールの生産に適したイネの開発研究を行う。具体的には、イネの品種間の糖化性を決めている遺伝子(QTL)を同定し、糖化性を決定する仕組みを明らかにすると同時に、同定した高糖化性遺伝子を集積したイネを作成し、収穫後に稲わらのセルロースを容易に糖に分解できるイネの開発を行う。この研究開発により人類の持続的発展に貢献する。
今年度は まず昨年度の結果の再現性を調べた。イネ品種日本晴の染色体が部分的にイネ品種カサラスの染色体に置き換えられた染色体断片置換系統54系統の糖化性を調べところ、多くの系統で昨年度と同様な糖化性を示した。従って、稲わらの糖化性は年ごとの天候の違い程度の環境の差では大きく変化しないと考えられた。一方で、発育ステージや器官により糖化性は大きく異なることが分かった。
また、糖化性が高かった染色体断片置換系統と日本晴を交配し、F1を得た。F2が得られ次第、高糖化性遺伝子のマッピングを行う予定である。

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

高糖化性を示した染色体断片置換系統と日本晴のF1を作成できたものの、糖化実験に予想以上の労力がとられ、また必要なサンプル量も多かったため、F1を作成できなかった系統もある。この問題の解決のため、糖化性測定手法を改良した。
一方、この改良により、イネの器官ごとの糖化性を測定できるようになり、発育ステージや器官ごとに糖化性が異なることを見出した。また、糖化性は環境により大きく変化しないことがわかった。

今後の研究の推進方策

F1が作成できた系統に関しては、F2が採れ次第、高糖化性遺伝子のマッピングを行う。昨年度F1を作成できなかった系統は今年度作成する。また、高糖化性系統の細胞壁成分組成解析を行う予定である。

次年度の研究費の使用計画

今年度は主に交配と遺伝子マッピングを行う。そのため、イネの栽培に必要な土や肥料、栽培器具および遺伝子マッピングに必要なDNA抽出試薬、PCR試薬、制限酵素、電気泳動試薬等やその際に使用する器具の購入に用いる。また、細胞壁成分組成解析に必要な試薬を購入する。これまでに得られた成果の発表や、特に他のバイオマス植物、糖化前処理、糖化・発酵微生物などの関連研究の動向を見据える必要があり、そのような情報収集のための旅費に用いる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Enhanced saccharification of rice straw by overexpression of rice exo-glucanase2012

    • 著者名/発表者名
      Nigorikawa M, Watanabe A, Furukawa , Sonoki T, Ito Y
    • 雑誌名

      Rice

      巻: 5巻 ページ: 14

    • DOI

      10.1186/1939-8433-5-14

    • 査読あり
  • [学会発表] 老化誘導プロモーターとセルラーゼを用いた高糖化性イネの作出2012

    • 著者名/発表者名
      古川佳世子、濁川睦、園木和典、伊藤幸博
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      20121211-20121214
  • [学会発表] Enhanced saccharification of rice straw by senescence-induced expression of cellulase2012

    • 著者名/発表者名
      Furukawa K, Nigorikawa M, Sonoki T, Ito Y
    • 学会等名
      10th International Symposium on Rice Functional Genomics
    • 発表場所
      タイ・チェンマイ
    • 年月日
      20121126-20121129
  • [学会発表] 担子菌ラッカーゼを発現したイネの細胞壁組成評価2012

    • 著者名/発表者名
      古川徹、古川佳世子、濁川睦、小口太一、飯村洋介、梶田真也、伊藤幸博、園木和典
    • 学会等名
      日本農芸化学会東北支部第147回大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      20121006-20121006
  • [学会発表] Enhanced saccharification of rice straw by overexpression of rice exo-glucanase2012

    • 著者名/発表者名
      Ito Y , Sonoki T
    • 学会等名
      15th International Biotechnology Symposium
    • 発表場所
      韓国・大邱
    • 年月日
      20120916-21
  • [学会発表] 老化誘導プロモーターとセルラーゼを用いた稲わら糖化性の向上2012

    • 著者名/発表者名
      古川佳世子、濁川睦、渡辺藍子、園木和典、伊藤幸博
    • 学会等名
      第7回東北育種研究集会
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      20120820-20120820

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公開日: 2014-07-24  

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