京都学園大学

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Departmentバイオサイエンス学科

植物バイオテクノロジー研究室(生物機能開発コース)

更新日:2015年11月9日(月)
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太陽エネルギーと二酸化炭素を使って有用な物質をつくる能力、環境浄化能力など、植物のもつさまざまな機能や能力を研究。その能力を食料・資源・地球環境におけるさまざまな問題の解決に役立てます。

研究内容

丹波黒大豆に関する研究

極大粒な外観と品質・食味が良い煮豆の食材として有名な丹波黒大豆。その安定的多収が実現すれば、丹波黒大豆の多様な加工用途が可能となり、私たちの食文化もより豊かなものになります。丹波黒大豆の安定的多収の実現には、根粒を生かした栽培管理技術の開発が必要です。私たちは根粒の健康寿命を延ばすことによる丹波黒大豆の増収を計画し、丹波黒大豆根粒の老化に関わる遺伝子やタンパク質の解明に取り組んでいます。

丹波黒大豆は黒豆だけではなく、エダマメは地域特産品としても大人気です。しかし、極晩生品種である丹波黒大豆のエダマメ最盛期は10月中旬。しかも旬が短く、楽しめるのもわずかな期間。エダマメが夏に収穫できる丹波黒大豆の早生品種育成は、消費者と生産者に共通の願いなのです。丹波黒大豆の早生品種の育成を目指し、丹波黒大豆の極晩生形質や早生大豆の早生形質を規定する遺伝子の解明に取り組んでいます。

丹波黒大豆に関する研究
大学の研究用農場におけるサンプリング風景(上段左)、採取した植物体(上段中央)、
根に着生した根粒(上段右)、花(下段左)、エダマメ(下段中央)、黒豆(下段右)

バイオ原料植物の開発

有限な化石資源に依存する産業構造のもとで生活する人類にとって、資源枯渇の問題は避けては通れない課題の1つでしょう。代替資源として植物バイオマスに注目が集まる理由は色々ありますが、植物バイオマスは「再生産可能な資源」である点に期待するところが大きいのではないでしょうか。植物バイオマスからのバイオ燃料やバイオ化成品の製造には、石油化学プロセスに替わる多くの要素技術の研究開発と、これら各要素技術を組合せて統合化するための研究開発が必要となります。私たちは、炭素循環型産業の実現を目指し、植物バイオマスの資源性を高めることを目的に、バイオ燃料やバイオ化成品の原材料に適した植物である「バイオ原料植物」を育成する要素技術の開発に取り組んでいます。

バイオ原料植物の開発
バイオ原料植物の開発

植物ホルモンオーキシンの作用機構

天然オーキシンであるインドール酢酸は、植物における環境刺激に対する応答因子であり、また、内部因子として発生、形態形成や細胞の分裂・伸長・分化などに働く重要な植物ホルモンです。私たちは、野生型と比べると根の伸長がオーキシンによって強く抑制されるシロイヌナズナ株を分離して、その変異株の原因遺伝子の単離と解析を行うことによりオーキシン応答の解明に取り組んでいます。

オーキシン
オーキシンを含む寒天培地と含まない寒天培地で1週間成長させた
シロイヌナズナの野生型とオーキシン高感受性変異株

植物におけるグルタチオンの調節機構

三つのアミノ酸(γ-GluCysGly)からなるグルタチオン( GSH) は、生体内の酸化還元状態の維持、薬剤・除草剤などの生体異物の解毒、重金属防御などに関与しています。本研究では、GSHの生合成、代謝、またはその調節機構に関与する遺伝子の単離と解析を行うことにより、環境ストレス耐性が向上した作物の開発を目指します。

グルタチオン
1μM Cd2+を含む寒天培地と含まない寒天培地で1週間成長させた野生型とGSH合成変異株(A)。
液体クロマトグラフィーによるGSHとGSH代謝物の蓄積定量 (B)。

教員紹介

髙瀨 尚文

コメントなし

Rafael Prieto

コメントなし