JSTトッププレス一覧科学技術振興機構報 第906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24年度 新規採択研究代表者・研究者および研究課題の概要

CREST

戦略目標:「二酸化炭素の効率的資源化の実現のための植物光合成機能やバイオマスの利活用技術等の基盤技術の創出」
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」
研究総括:磯貝 彰(奈良先端科学技術大学院大学 学長)

氏名 所属機関 役職 課題名 課題概要
浅見 忠男 東京大学 大学院農学生命科学研究科 教授 植物ホルモン間クロストークと化学・生物学的制御技術を利用したバイオマス高生産性植物の開発 植物のバイオマス生産に関わる多様な生体内反応の多くは、各植物ホルモンにより促進的もしくは抑制的に制御されています。植物個体は各生体反応の集合体であり、そのためバイオマス生産も各植物ホルモン間の相互作用(クロストーク)の結果制御されています。本研究ではこのクロストークの橋渡しとなっている各植物ホルモン共通の情報伝達因子、およびその伝達機構の解明、そしてクロストークを制御できる化学薬剤の創製を目的とし、遺伝子制御技術と化学制御技術の融合による総合的なバイオマス生産性の向上を目指します。
梅田 正明 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 教授 DNA倍加誘導系の確立による高バイオマス植物の創出 多くの植物種ではDNA倍加により細胞の肥大化と器官の成長が促進されますが、バイオマス増産が望まれているポプラ・イネなどでは、DNA倍加はほとんど起きません。そこで、本研究では非DNA倍加植物でDNA倍加を誘発する技術開発を行い、シンク器官の巨大化を実現します。DNA倍加は細胞の肥大化とともに代謝産物の高蓄積をもたらすので、物質生産性を飛躍的に向上させることにより、二酸化炭素の資源化に貢献します。
重岡 成 近畿大学 農学部 教授 シンク/ソース同時改良による植物生産性強化の基盤開発 単位面積当たりの収穫量が大きいサツマイモやジャガイモに、二酸化炭素固定および根の発達に関与する遺伝子を導入し、生産性の強化を行います。さらに、植物生産機能強化の技術基盤を開発するため、個々の遺伝子の生産機能強化機構を分子レベルで解明するとともに、ソースとシンク間の代謝連携の解析にも取り組みます。高生産植物のデザインと、それらの生産機能の圃場での評価を通して、植物による二酸化炭素資源化への貢献を目指します。
田口 精一 北海道大学 大学院工学研究院 教授 植物バイオマス原料を利活用した微生物工場による新規バイオポリマーの創製および高機能部材化 植物バイオマス由来のグルコースなどの糖類や脂肪酸を原料として、新しいタイプのバイオポリマーを生合成する微生物工場の開発を行います。酵素進化工学と代謝工学によって最適化される微生物工場によって生産される高光学純度ポリマーは、共重合化の制御により多様な物性の発現が期待されます。また、新たに創出するバイオマス結晶核剤により成形性を向上させ、高機能な繊維、ナノファイバー、フィルムなどへの部材化を行います。
堤 伸浩 東京大学 大学院農学生命科学研究科 教授 高速ジェノタイピングを利用したエネルギー作物のテーラーメード育種技術の開発 飼料用作物として栽培されているソルガムは、バイオエネルギー原料としても高い潜在能力を持っています。バイオエネルギー作物として実用化するためには、旺盛な生育を示すとともに、エタノールに容易に変換可能な成分を多量に含む品種の育成が必要不可欠です。本研究では、最新のゲノム解析の手法を駆使して高速で品種育成するための新たな手法を確立し、エタノール生産が実際に計画されている栽培地域を対象として、それぞれの地域環境ごとに最適化した品種を作出するための技術の開発を行います。

(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としています。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。

本年度は研究提案募集に対して31件の応募があり、11名の領域アドバイザーの協力を得て選考を行いました。書類選考は、まず各研究提案について4名ずつの領域アドバイザーが査読を行い、その結果さらに精査すべきと考えられた研究提案については、利害関係者を除く領域アドバイザー全員による査読を行いました。これらの書面評価に基づいて討議を行い、面接対象課題を選定しました。続いて、領域アドバイザーの出席のもと10件の研究提案について面接選考を行い、最終的に5件の優れた研究提案を採択しました。

選考にあたっては、次の3点を重視しました。(1)二酸化炭素の資源化という課題の解決に向けて達成しようとする目標が明確に設定されていること、(2)植物の光合成能力や物質生産力を活用する優れた研究提案となっていること、(3)研究代表者のリーダーシップのもとチーム全体で達成しようとする目標が明確であること。そのことから、生命現象やその分子機構の解明に向けた基礎研究としては優れていても、二酸化炭素の資源化のためのブレークスルーやそのブレークスルーの達成に向けた戦略が明確でない研究提案や、研究代表者がリーダーシップを発揮しチーム一丸となって取り組む体制や効果が明確でない研究提案は、不採択とさせていただきました。なお、不採択とさせていただいた研究提案にも、潜在的には優れているものが多数ありましたので、これらの点に留意されて再度提案されることを期待します。

本年度の選考では、植物ホルモン作用の遺伝的・化学的制御、細胞サイズ増大の人工的誘導、二酸化炭素固定機能(ソース機能)と光合成産物の貯蔵機能(シンク機能)の同時強化、植物成分からポリマーを合成する微生物工場の構築、ゲノム情報を活用したバイオマス作物育種技術の開発、というそれぞれに異なったアプローチで二酸化炭素の資源化に取り組む研究提案を採択することができました。いずれも、それぞれの分野で実績を持つ研究者が植物の物質生産力を利用して二酸化炭素の資源化を図る上で重要な課題に取り組むもので、今後の成果が大いに期待されます。

本研究領域の最後の募集となる来年度も引き続き、理学・農学・工学領域の研究者が「植物の物質生産力を活用して二酸化炭素を資源化する」という目標のもとで協働・連携したチームによる研究提案がなされることを期待します。CRESTは研究代表者のリーダーシップのもと大型予算によりチームで研究を推進することが特徴であり、それを十分に活用し得る、本研究領域の掲げる目標達成のための強力な研究体制を持った提案を強く期待します。また、植物バイオマスの利活用において不可避な課題である、植物バイオマス分解および分解混合物を出発物質として有用物質を合成するための新基盤技術を目指した研究についても、引き続き多数の提案を期待します。