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ライフサイエンス【バイオものづくり】

転写因子を活用して植物細胞壁を自在に改変
転写因子を活用して植物細胞壁を自在に改変細胞壁改変技術による植物育種●● 転写因子を活用することで木質バイオマス生産を劇的に向上●● セルロース含量の高い細胞壁の蓄積に成功●● 最先端の植物細胞壁分析技術研究開発の基本コンセプト各種データ取得、分析・リグニン量分析 ・糖化性分析まれに天然にはない木質が形成される302520151050モデル植物シロイヌナズナ遺伝子導入FucRha回復系統AIR/FW (%)木質を形成できない植物300遺伝子について調査(nst1 nst3)Sakamoto, S., and Mitsuda, N.: Reconstitution of a secondary cell wall in a secondary cell wall-deficient Arabidopsis mutant. Plant Cell Physiol. 56, 299-310 (2015).25%**4-mGlcAXylGlc有用な木質が作られていないか調査これまでの成果概要ポプラでも木質含量が最大50 %増加14121086420G… GalManGalA・細胞壁含量分析 ・糖組成分析形質転換体イネの遺伝子を使って木質の過剰蓄積に成功高い糖化性茎の肥大化を促進する遺伝子の同定に成功花茎断面積(cm2)1.61.2成長に差は無しシロイヌナズナ野生株0.80.4イネ遺伝子導入シロイヌナズナ遺伝子導入シロイヌナズナシロイヌナズナ元株0イネ遺伝子導入ポプラ野生株nst1 遺伝子導入nst3 シロイヌナズナ特開2014-132858Sakamoto, S., Takata, N., Oshima, Y., Yoshida, K., Taniguchi, T., and Mitsuda, N.: Wood reinforcement of poplar by rice NAC transcription factor. Sci Rep. 6, 19925 (2016)新鮮重量あたりの糖収量6050明視野単糖組成を高速、高感度に定量分析する系を開発野生株に比べ7割増加1504030100Rha10種類の還元糖組成を約7分で分析1050Standard010Blank1.50シロイヌナズナ 遺伝子導入シロイヌナズナ野生株GalAGlcA 2120リグニン自家蛍光8 Xyl3-m-Glc512AraMan4 7Fuc 2-d-GlcGal9 1136Glc4-m-GlcAセルロース含有率の高い木質の形成に成功Energy (μV)••9割増加野生株 nst1 遺伝子導入nst3 シロイヌナズナ2.02.53.03.54.0Retention Time (min)Sakamoto, S., Yoshida, K., Sugihara, S., and Mitsuda, N.*: Development of a new high-throughput method to determine the composition of tenmonosaccharides including 4-O-methyl glucuronic acid from plant cell walls using ultra-performance liquid chromatography. Plant Biotechnol.32, 55-63 (2015).● 関連技術分野:分子育種、分析技術、植物由来原料、遺伝子組換え、バイオリファイナリー● 連 携 先 業 種:製造業(繊維製品)、製造業(パルプ・紙)、製造業(石油・石炭製品)、製造業(食料品)、製造業(化学)