2016 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of monolignol trasporter targeting ligninmodification in plant cell walls for the biomass production
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26292097
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
堤 祐司 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30236921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 弘毅 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (90264100)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リグニンモノマー / 輸送体 / 植物器官 / 培養細胞 / 分化誘導 / 発現解析 / リアルタイムPCR / 統計解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1)リグニンモノマー輸送体候補遺伝子の植物器官別発現解析:非維管束植物ヒメツリガネゴケは保有せず、維管束植物シロイヌナズナのみが保有する輸送体遺伝子およびシロイヌナズナ培養細胞の管状要素誘導における経時的発現解析においてリグニン生合成関連遺伝子と同調的に発現した遺伝子を対象遺伝子として選択した。各遺伝子の相対発現量をシロイヌナズナ植物体の植物器官別にリアルタイムPCRによって測定し、発現量データを統計解析により階層的クラスタリングとヒートマップを作成した。この結果、リグニン生合成が活発に行われている6週齢の茎の上部において2遺伝子が、4または6週齢の根において3遺伝子がリグニン生合成転写因子や二次壁生合成転写因子と同調的に発現していた。また主成分分析により、茎または根でリグニン生合成遺伝子と同調的に発現していた5遺伝子はすべて同じ象限に含まれ、二次壁生合成、リグニン生合成転写因子と近接した。よって計5輸送体を有力なモノリグノール輸送体候補として選出した。
2)候補遺伝子の一遺伝子ノックアウト植物体を用いた他候補遺伝子の発現解析:上記の結果絞り込まれた各輸送体の一遺伝子ノックアウト変異体を用いて、他候補遺伝子の発現量を半定量的に測定したところ、5遺伝子のうち2遺伝子が、互いに補完的に発現している可能性が示された。この2遺伝子のダブルノックアウト植物体を作製して、リグニン量や組成の変化を観察中である。
3)各候補遺伝子の培養細胞での過剰発現体作製と輸送アッセイ:各候補遺伝子を過剰発現プロモーター下に挿入したコンストラクトを作製し、シロイヌナズナ培養細胞の形質転換を行った。リグニン前駆体輸送に関与する輸送体であれば、過剰発現によってリグニン前駆体が培地中に排出されると想定し、候補遺伝子過剰発現培養細胞と野生型培養細胞を用いて、管状要素誘導時の培地成分を比較を検討中である。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
