【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】15K07470 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ジャスモン酸 / リグニン / 活性酸素種 / 防御反応 / 二次師部 / 木本植物 / ヒノキ / 細胞壁 / フェノール性物質 / シグナル / 活性酸素 / 傷害周皮 / 樹木

【研究成果の概要】

植物に傷がつくと活性酸素種やジャスモン酸、エチレンが発生し、防御反応を誘導することが知られている。しかし、植物の二次代謝産物の合成に与える影響はほとんど明らかにされていない。そこで、ヒノキ二次師部のリグニン合成に与える影響を調査した。傷つけ後のジャスモン酸処理はリグニン化の発現位置に影響を与えなかったが、リグニンの生合成速度を促進した。リグニン化の発現位置は細胞壁の変色と密接な関係があり、細胞壁の変色は活性酸素種の発生による可能性が示唆された。以上のことから、ヒノキ二次師部のリグニン化は、活性酸素種とジャスモン酸という異なる特性を持つ2つのシグナルによって誘導・調節されていることが分かった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】木質科学

【研究領域課題番号】23658140 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

リグニン / 原子間力顕微鏡 / テトラシアノエチレン / 木質細胞壁 / π-π相互作用 / 樹木 / 細胞壁 / シリンギル / グアイアシル / グアイアイシル

【研究成果の概要】

樹木細胞壁におけるリグニンの形と分布をナノレベルで知るために、リグニンとπ-π相互作用を持つことが期待される化合物を結合させた探針を用いて、樹木細胞壁の原子間力顕微鏡観察を行うことを試みた。テトラシアノエチレンは、リグニン芳香核との間にきわめて強い相互作用を有することを見出した。しかし、これを探針に結合させた原子間力顕微鏡観察では、解析可能な画像を今のところ得ることはできていない。探針へのこの化合物の結合法、結合量などにコントロールすべき要素があるものと考えている。本法の比較対象手法として開発した近接場赤外分光光度法による細胞壁観察では、生体試料への適用に成功するなど成果を得ることができた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2011 - 2012

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】木質科学

【研究領域課題番号】22380093 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞壁 / リグニン / 溶解 / 木質 / ヘミセルロース / キシラン / シリンギル / 樹木 / グアイアシル / マンナン / 塩化リチウム / エチレンジアミン / パルプ

【研究成果の概要】

全62種の樹木のリグニンと糖分析の結果、ヘミセルロースのキシラン/マンナン比とリグニンのシリンギル比の間には、シリンギル比(リグニンの非縮合型芳香核中のシリンギル核の割合)が0である針葉樹を含めて一定の相関が成り立つことが分かった。細胞壁溶解法を用いて分画した広葉樹細胞壁の各区分においても、リグニン構造のシリンギル比とヘミセルロースのキシラン/マンナン比との間にきわめて明瞭な相関が存在することがわかった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)