多様な環境条件下で植物を栽培できる設備と安定同位体解析装置を整備し、農作物を材料とした順遺伝学と逆遺伝学的な解析のノウハウを活用し、安定同位体を用いたトレーサー解析を支援
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培養機と温室の整備
多様な環境下での植物栽培が可能に
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植物試料から化合物を分離・精製
同位体比多様な化合物の定量的な代謝フラックスの測定に貢献する安定同位体解析システム。
- 変異体植物や遺伝子改変植物や交配系統群などを、光環境・温度・湿度・二酸化炭素濃度などの環境要因に対するバイオマス生産応答を生理学的に評価することで、植物の環境応答メカニズムを明らかにできる。
- 多様な環境における代謝フラックスを定量的に明らかにすることができるようになり、農作物の生産性の向上に大きな貢献をすることが期待できる
- 他拠点と相互に連携することで共同研究を活発に推進する
東北大学は世界三大穀物の一つであるイネや、植物油脂の原料であるアブラナの、窒素および炭素代謝・生殖・ストレス耐性などに関わる生物資源を多数有しており、これらの農作物のバイオマスを向上させるための生理学的、遺伝学的な研究で世界をリードしています。本最先端研究基盤事業においては、それらをさらに発展させ、共同拠点の一つとして、本事業で整備される他の拠点などの国内機関と密に連携することで、変異体植物や遺伝子改変植物などを、多様な環境下で栽培するための基盤を整備し、光環境・温度・湿度・二酸化炭素濃度などの環境要因が及ぼす、農作物の品質や生産性への影響を明らかにします。
また、質量分析装置と液相・気相分離装置を組み合わせることで構築した安定同位体解析装置を用いて、同位体標識された二酸化炭素や無機態窒素などの無機化合物が、植物体内へ輸送され、植物体内で多様な代謝産物へ代謝されるときの分配量と分配速度を明らかにすることができます。
これらの知見を考察することで、多様な環境における代謝フラックスを定量的に明らかにすることができるようになり、モデル植物と農作物の間にある死の谷を越えて、農作物の生産性の向上に大きな貢献をすることが期待できます。
