成果報告書詳細
管理番号20120000000623
タイトル平成23年度成果報告書 研究協力事業/遺伝子組換えによる高分子ポリイソプレン生産植物の開発
公開日2012/12/20
報告書年度2011-2011
委託先名日立造船株式会社
プロジェクト番号P93048
部署名バイオテクノロジー・医療技術部
和文要約トチュウは中国原産の落葉高木であり、その体内に著量のトランスポリイソプレンを蓄積する。本事業は、遺伝子組換え技術によりトチュウのトランスポリイソプレン生産量を増加させ、トチュウを用いたトランスポリイソプレン生産事業の採算性向上を目的としている。平成23、24年度の2年間の事業であり、初年度の平成23年度は、相手国側である中国国内で遺伝子組換え体作成、圃場整備に必要な研究装置の設定、仕様などを決定し、遺伝子組換え実験、化学分析実験を実施するのに必要な体制を確立した。また、土壌状況調査、区画整理等を行い、遺伝子組換え体栽培のための隔離圃場の建設準備を進めたほか、15年生、胸高直径7 cm以上のトチュウ樹木約420本を植林し、組換え体作成の準備を進めた。さらに、中国国内で多数のトチュウ株を調査し、結実量の多い多産型トチュウや葉だけが早期に落葉するトチュウなど、多様なトチュウ株を入手し、遺伝子組換え体作成のホスト株として有用な株の探索を行った。一方、日本国内では、高分子ポリイソプレン合成酵素遺伝子の過剰発現系を設計したほか、本事業で開発するトチュウ遺伝子組換え体を野生株等の他のトチュウ株とDNAレベルで区別できるDNA透かし技術を開発し、そのために使用するアルゴリズム及びそれを扱うためのアプリケーションを合わせて作成することで、本事業で開発されるトチュウ遺伝子組換え株を管理できるシステムを構築した。
英文要約Tochu (Eucommia ulmoides oliv.) is originated in China and only species in the family Eucommiaceae (euasterids I order Garryales) and extensively cultivated in China for its bark as a source of traditional Chinese medicine. The cells in cortex, pith and secondary phloem of stem, and in the parenchyma surrounding vascular bundle of leaf, contain high molecular trans-polyisoprene.
Trans-polyisoprene shows less flexibility and poorer low-temperature thermoplasticity (Tm = 54.5 °C) than cis-polyisoprene. Chemically synthesized trans-polyisoprenes are currently utilized as a raw material of golf balls, dental supplies and submarine cables. To date, trans-polyisoprenes are produced mainly from fossil oil resources, but utilization of biologically synthesized trans-polyisoprenes are gaining traction due to recent concerns about global warming and anticipated exhaustion of global oil resources.
The goal of this project is to produce a hyper-accumulating plant of trans-polyisoprene using E. ulmoides by transgenic approach. In FY 2011, research facilities for genetic engineering and chemical analysis were established and improved in China. The construction of isolation filed for gene modified plant was also progressed.
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