2022 Fiscal Year Final Research Report

Development of high-quality urushi resin production technologies by the mechanism of signal transduction and structure analysis of laccase

Research Project

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Project/Area Number	19H00551
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 3:History, archaeology, museology, and related fields
Research Institution	Forest Research and Management Organization
Principal Investigator	Tabata Masanobu 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究専門員 (40353768)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	渡辺敦史九州大学, 農学研究院, 教授 (10360471) 福田健二東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30208954) 井城泰一国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所林木育種センター, 主任研究員等 (40370845) 本多貴之明治大学, 理工学部, 専任准教授 (40409462) 小谷二郎石川県農林総合研究センター(林業試験場), 石川県農林総合研究センター(林業試験場), 研究員(移行) (40450811) 中村雅哉国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究専門員 (50353793) 黒田克史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 (90399379) 高野麻理子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 (10353749)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ウルシ / エチレン / 傷害樹脂道 / 漆ラッカーゼ
Outline of Final Research Achievements	Increased production and a stable domestic supply of tree lacquer from Toxicodendron vernicifluum is essential for restoring national treasures and important cultural properties in Japan. Therefore, it is beneficial to clarify the mechanism of the traumatic resin canal formation in the inner bark and the characteristics of the blue copper enzyme relevant to urushiol polymerization toward the development of high-quality urushi production technology. Our study revealed that wounds and ethylene application could increase the number of the traumatic resin canals. Laccase activity staining using guaiacol showed five bands within pI 7.35-9.30 and three bands within pI 3.50-4.25. Based on the assembled sequences obtained, a search for gene sequences corresponding to laccase genes was conducted, and 15 gene sequences showing lengths of 790-3802 bp were estimated to be urushi laccase genes. Urushi laccase genes were present in all groups classified in Arabidopsis.
Free Research Field	森林保護学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	漆滲出量の異なるクローン間の傷害樹脂道形成の反応性の違いの解明，及び漆ラッカーゼの構造やその多様性の解明は，それぞれ漆の生産量や漆の品質向上に影響する。これら研究の成果によって品質のよい国産漆の増産が可能になり，金閣寺や日光東照宮等重要文化財を保護し，日本の漆文化の継承・発展に貢献する。