ウキクサ植物によるデンプン生産性向上のための有用株選抜と休眠制御技術の開発

有用菌株的选择和休眠控制技术的开发以提高浮萍植物的淀粉生产率

• 批准号: 20K06342
• 负责人: 伊藤 照悟
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06342/
• 关键词: 光周性; 環境応答; 概日時計; 休眠; ウキクサ; バイオマス

現在使用されている耕作地以外の場所での、食料生産と競合しないバイオマス植物の増産は、完全循環型社会の形成の実現に必要不可欠な課題である。ウキクサ植物は通常生育時には高タンパク質含有（乾燥重量の約40%）で家畜・魚の飼料として利用されている。世界中に広く分布するウキクサ植物は、属・種によって様々な光周性応答を示す。比較的高緯度地方の世界中に分布するキタグニコウキクサのL.t.6619株では短日依存的に休眠を誘導し、休眠芽を発達させることで生育に不適切な環境下を休眠状態でやり過ごす生存戦略を発達させている。休眠誘導時にはデンプンを体内に高蓄積させるため、デンプンを利用した加工しやすいバイオマスエネルギー生産への応用が期待できる。本年度は、休眠時に発現誘導され、休眠芽の発達に関与すると予想される転写因子群の機能解析のため、着目因子の化合物による遺伝子誘導が可能な形質転換キタグニコウキクサ植物体を作出し解析を行った。また、光周性休眠応答性を示さないムラサキコウキクサにおける着目因子の過剰発現形質転換植物体の作出も開始した。更に休眠誘導時の遺伝子発現制御機構と概日時計との関連を明らかにするための詳細なRNAseq解析のためにlasyseq法の導入を試みた。今後、lasyseqの結果の解析をもとに休眠誘導の有無のサンプル間、休眠誘導応答性の有無のクローン株間の比較解析することで、候補遺伝子の分子機能解析をすすめる。

Now, it is necessary for the production of food and plants in places other than cultivated land to increase and form a complete circular society. The plant usually has a high quality content (about 40% by dry weight) and is used as feed for livestock and fish. The distribution of plants in the world is shown in the light cycle. In comparison, the distribution of L. t.6619 in the world at high latitudes is characterized by induction of dormancy, emergence of dormant buds, and development of dormancy in inappropriate environments. Dormancy induction in vivo high accumulation, the use of processing, production and use This year, the induction of dormancy, the development of dormant buds, the functional analysis of gene groups, the induction of genes, and the analysis of potential morphological changes in plants were carried out. In addition, the photoperiod dormancy response indicates that the growth of the plant body is initiated by the growth of the plant element. In addition, dormancy induction gene discovery control mechanism, general timing and correlation analysis, detailed RNAseq analysis and introduction of lasyseq method are also discussed. In the future, the analysis of the results of lasyseq will include the analysis of the presence or absence of dormancy induction, the comparative analysis of dormancy induction and the presence or absence of dormancy induction, and the molecular function analysis of candidate genes.

项目成果

Long-term preservation of duckweed holobiont

浮萍全生物的长期保存

• 发表时间: 2022
• 作者: 宮内啓喜，石川禎治;須藤歩,岡田克彦，藤原祥子;都筑幹夫;Ryosuke ENDO;Shogo Ito
• 通讯作者: Shogo Ito

Development of a cryopreservation protocol for a variety of duckweed meristems by the vitrification-cryo-plate method

通过玻璃化冷冻板法开发多种浮萍分生组织的冷冻保存方案

• 发表时间: 2022
• 作者: Shogo Ito;Tokitaka Oyama
• 通讯作者: Tokitaka Oyama

ガラス化法を用いたウキクサ植物メリステムの超低温保存法の開発

玻璃化法开发浮萍植物分生组织超低温保存方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 伊藤 照悟;田中 大介; 小山 時隆
• 通讯作者: 小山 時隆

Analysis of salicylic acid- and benzoic acid-induced flowering pathway in duckweed plants, Wolffiella hyalina

水杨酸和苯甲酸诱导浮萍植物Wolffiella hyalina开花途径的分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 磯田 珠奈子;北山七海;伊藤 照悟;小山 時隆
• 通讯作者: 小山 時隆

ウキクサ植物Wolffiella hyalinaの 低分子化合物による花成制御機構の解析

浮萍植物Wolffiella hyalina低分子化合物开花调控机制分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Minako Isoda;Tokitaka Oyama;磯田珠奈子，北山七海，伊藤照悟，小山時隆
• 通讯作者: 磯田珠奈子，北山七海，伊藤照悟，小山時隆