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

基本信息

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

项目摘要

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。

在当前使用的耕地以外的其他地方不与食品生产竞争的生物质植物的生产增加是实现完全回收社会形成的重要问题。鸭草植物通常含有高蛋白质（约占干重的40％），并用作牲畜和鱼的饲料。鸭藻植物在世界各地广泛分布，取决于属和物种，表现出各种光周期反应。日本Slugweed的L.T.6619菌株在全球范围内分布在相对较高的纬度区域，以短期依赖的方式引起休眠状态，并且通过发展休眠芽，它发展了生存策略，使人们能够在不适当成长的环境下在休眠状态下生存。淀粉在休眠期间积聚在体内，因此可以将其应用于生物质能量生产，这很容易使用淀粉。在今年，我们创建了和分析了转化的catagpidweed植物，这些植物可以由感兴趣的化合物引起的基因引起，以分析在休眠期间表达的转录因子的功能分析，并有望参与休眠芽的发展。此外，在不表现出光周期反应性的紫色冰草中过表达感兴趣的转化植物的产生已经开始。此外，我们试图引入LASYSEQ方法进行详细的RNASEQ分析，以阐明休眠诱导过程中基因表达调节机理与昼夜节律时钟之间的关系。将来，我们将通过基于LASYSEQ结果的分析，通过有或没有休眠诱导响应响应响应响应响应响应响应的样品和克隆菌株之间的样品之间的比较分析来促进候选基因的分子功能分析。

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Long-term preservation of duckweed holobiont

浮萍全生物的长期保存

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shogo Ito;Tokitaka Oyama
通讯作者：
Tokitaka Oyama

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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
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

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

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊藤照悟;田中大介; 小山時隆
通讯作者：
小山時隆

植物における同一細胞内の時計と異なる挙動を示す概日リズムの細胞非自律性

昼夜节律的细胞非自主行为与植物同一细胞中的时钟表现不同

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
渡邊絵美理;村中智明;中村駿志;磯田珠奈子;伊藤照悟;小山時隆
通讯作者：
小山時隆

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伊藤照悟其他文献

張可　辻修　山崎由理　星山賢一　岡澤宏

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DOI：
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通讯作者：
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影响因子：
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通讯作者：
松田留理子・山本雄大・Sundaram Arulmozhiraja・Vladimir Sladek・中野祥吾・伊藤創平・島野仁・常盤広明