ＪＳＴトップ ＞ プレス一覧 ＞ 科学技術振興機構報　第847号 ＞ 別紙２ ＞ 研究領域：「二酸化炭素資源化を目指した植物の物質生産力強化と生産物活用のための基盤技術の創出」
別紙２

平成２３年度（第２期）　新規採択研究代表者・研究者および研究課題の概要

さきがけ

氏名 所属機関 役職 研究課題名 研究型 研究
期間		 研究課題概要
岩井 優和 （独）理化学研究所 基幹研究所 基礎科学特別研究員 ライブセルイメージングによる光環境適応機構の実態解明 通常型 ３年 　ありとあらゆる光環境下において効率の良い光合成を維持するため、葉緑体では、さまざまなたんぱく質が連動して機能しています。しかし、それらが葉緑体内で実際にどのような振る舞いをしているかは分かっておらず、光環境変化に適応する仕組みはまだ完全に理解されていません。本研究では、ライブセルイメージングによって、その振る舞いを可視化し、植物の光環境適応機構の実態を明らかにすることを目指します。
上田 貴志 東京大学 大学院理学系研究科 准教授 膜交通の機能改変による高機能植物の開発 通常型 ５年 　植物細胞の中にはさまざまな細胞小器官が存在し、それらは膜交通と呼ばれる仕組みにより結ばれています。私達は最近、植物特有の膜交通経路が、塩ストレス応答や病原菌との相互作用において重要な役割を果たしていることを突き止めました。本研究では、その仕組みを解明するとともに、この膜交通経路を最適化し、塩ストレスや病気に強い植物を作出し、植物バイオマスや食料の増産、それに伴う二酸化炭素資源化効率の上昇を目指します。
小田 祥久 東京大学 大学院理学系研究科 助教 細胞内自己組織化制御と生体ナノマシンの開発による新規木質バイオマス素材の創出 通常型 ３年 　本研究課題では、独自の木質細胞培養系を駆使し、セルロース微繊維を自在に制御する技術を開発し、加工しやすく有用な木質バイオマス素材を創出します。この研究により木質バイオマスからのエネルギー生産・バイオマテリアル生産の効率を飛躍的に上昇させ、エネルギー的に自立したバイオマス利用の確立に貢献します。さらに新規バイオマスリファイナリを可能にする斬新なセルロースマテリアルの開発を目指します。
笠原 博幸 （独）理化学研究所 植物科学研究センター 上級
研究員		 オーキシンによる植物の器官形成制御技術の開発 通常型 ３年 　オーキシンは植物の成長や分化の制御において中心的な役割を果たす植物ホルモンです。その量を特定器官の形成期に増加させることにより、器官サイズの増大や、有用物質の増産が可能になります。本研究では植物の細胞間を緩やかに移動する新しいタイプのオーキシンの機能を利用して、特定器官のサイズを制御する新技術を開発します。これを基盤としてバイオマスや作物、有用２次代謝物などの生産性向上を目指します。
小林 高範 石川県立大学 生物資源工学 研究所 特別
研究員		 植物の鉄センシング機構解明による生産力の強化 通常型 ３年 　植物の生育には鉄が必要ですが、多くの不良土壌では、植物は鉄を十分に吸収することができません。植物は鉄欠乏に応答して、種々の遺伝子を発現誘導することによって鉄を利用しようとしますが、その根本となる鉄欠乏シグナルと鉄センサー分子の実体は分かっていません。本研究では、これらの実体を解明することにより、植物の鉄欠乏応答の全貌を明らかにするとともに、植物生産性の強化に向けた新たな技術と知見を提供します。
内藤 健 （独）農業生物資源研究所 遺伝資源センター 任期付研究員 Vigna属野生種群が独自に獲得した耐塩性機構の解明 通常型 ５年 　塩害が原因で不耕作地帯となっている土地は、全世界で８億ヘクタール存在します。したがって、この広大な土地で栽培可能な耐塩性作物を開発できれば、二酸化炭素の資源化は一挙に達成されると考えられます。アズキの仲間には、耐塩性に優れた野生種がいくつもあり、中には２％の食塩水に浸かっても生育できるものもあります。そこで本研究は、これら耐塩性野生種の適応機構を解明し、新たな作物開発へと応用する道を拓くことを目指します。
中尾 佳亮 京都大学 大学院工学研究科 講師 木質系バイオマスを利用する高付加価値多置換芳香族化合物の精密合成手法の創出 通常型 ３年 　化石資源に頼らない「木材を利用した医農薬および機能材料などのものづくり」の実現を目指し、これを実現するための基盤技術を確立します。具体的には、未利用の木質系バイオマス、特にリグニンおよびその分解生成物を、均一系遷移金属触媒によるクロスカップリング反応や環化付加反応によって多置換ベンゼンやピリジンに変換するための一般的手法を開発します。
中島 敬二 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 准教授 植物生産能の高度利用に向けた「植物ｉＰＳ遺伝子」の応用展開 通常型 ３年 　植物を利用して再生可能エネルギーを生産するためには、光合成能力やバイオマス生産能力の高い植物や細胞株を作り出し、それらを大規模に培養したり栽培したりする必要があります。この研究では、分化した植物細胞を受精直後の胚の状態にリセットし、そのまま増殖を続けさせる遺伝子を発見しました。この遺伝子を使って高機能な細胞を作り出したり、有望な植物株を効率的に繁殖させたりする技術の開発を目指します。
中道 範人 名古屋大学 高等研究院 特任助教 バイオマス生産性の向上を指向した概日時計のシステム生物学 通常型 ３年 　植物のバイオマス生産性は、さまざまな遺伝的要因と環境要因によって決まるため、その理解にはシステム生物学のアプローチが不可欠です。本研究では、環境応答の一環である「概日時計」をシステム生物学の手法によって解析し、環境に応答したバイオマス生産性の理解を目指します。さらにその知見を基にして、時計の中心因子の機能を人工的にデザインし、バイオマス生産性が向上した植物の創出に挑みます。
三輪 京子 北海道大学 創成研究機構 テニュアトラック特任助教 肥料有効利用型植物の作出基盤 通常型 ３年 　植物バイオマス生産では、食糧生産と競合しないこと、省エネルギーで高生産することが必要です。本研究では食糧生産に適さない肥沃度の低い環境でも少ない施肥で、高い生産性を持つ植物の作出基盤づくりを目指します。生育に必要な栄養である窒素・リン・ホウ素に注目し、「葉の栄養濃度は低いが高いバイオマス量を示す」シロイヌナズナ変異株を単離し、植物の栄養の利用効率を向上させる新たな遺伝子資源の発掘に取り組みます。
山口 雅利 埼玉大学 総合研究機構環境科学研究センター 准教授 転写抑制因子を活用したリグノセルロース低含有植物の作出 通常型 ３年 　維管束木部の細胞で形成される２次細胞壁は、持続的で再生可能なリグノセルロースバイオマスとして注目されており、質的量的な向上を目指した研究が数多く展開しております。一方で２次細胞壁量を減少させることは、家畜飼料の消化率向上や効率的なパルプ生産に有効であることが知られています。本研究では、２次細胞壁形成を負に制御する転写因子を活用することでリグノセルロースバイオマス量を抑えた植物体の作出を目指します。

（五十音順に掲載）

＜総評＞　研究総括：磯貝 彰（奈良先端科学技術大学院大学　学長）

本研究領域は、植物の光合成能力の増強を図るとともに、光合成産物としての各種のバイオマスを活用することによって、二酸化炭素を資源として利活用するための基盤技術を創出することを目的に、本年度より募集を開始しました。具体的には、（１）光合成制御機構の統合的理解と光合成能力向上についての研究、（２）環境適応機構の解明に基づく光合成能力向上や炭素貯留能向上および有用バイオマス産生についての研究、（３）バイオマス生合成・分解機構の理解とその活用技術の研究を対象としています。

募集の結果、幅広い分野から１２１件（大挑戦型：１０件）の応募がありました。各研究提案について、書類選考では１１名の領域アドバイザーおよび９名の外部評価者のご協力を得て、２５件を面接選考の対象としました。続いて、領域アドバイザーご出席のもと面接選考を行い、研究機関や分野の多様性なども考慮し、最終的に１１件の優れた研究提案を採択しました。なお、選考にあたっては、利害関係者の評価への関与を避け、他制度による助成についても留意しました。また、個人型研究であるというさきがけとしてふさわしい研究提案を選考するために、提案内容と提案者の独立性や独創性、挑戦性についても重視しました。

本年度の選考では、光環境適応や環境耐性、栄養素の有効利用、生理・発生機構の制御、易加工バイオマス産生、木質バイオマスの有用物質変換など二酸化炭素の資源化を実現するための多方向からのアプローチに関する研究提案を採択できましたが、植物バイオマス分解および分解物を有用物質合成の原料として使用するための新基盤技術を目指した研究提案が多くはありませんでしたので、来年度以降はこのような研究提案も多くなされることを期待しています。大挑戦型については、残念ながら本年度の採択はありませんでしたが、研究方法などのリスクとその解決方法を示した上での多くのチャレンジをお待ちしています。

また、本研究領域の目的である二酸化炭素の資源化に向けて必要と考えられるブレークスルーやそのブレークスルーをどのように達成しようとするかという点が明確でない研究提案を多く見受けました。基礎科学として優れたものであってもこの説明が欠けている場合は不採択としました。来年度以降提案を検討されている方、また本年度不採択でも再チャレンジされる方は、まず解決したい課題を設定し、その解決方法へのアプローチとそこに自分の研究の現状がどのように役に立つのかを示していただきたいと思います。

本研究領域は可能な限り、ＣＲＥＳＴと共同運営していきたいと考えています。採択された研究者の方々には、本研究領域の利点を有効に活用して交流を広げ、本研究領域が目指す課題の達成に向けて、大いに活躍していただきたいと考えています。