植物代謝制御(出村研究室)

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研究紹介

木質細胞分化の制御機構の解明と木質バイオマス改変バイオテクノロジー開発

 持続可能な社会の構築に向けて、モデル植物や実用植物のオミクス情報や分子生物学的研究成果をもとに、木質細胞(道管細胞=水輸送細胞、繊維細胞=支持細胞)分化の制御機構の解明、それを応用した木質バイオマス改変バイオテクノロジー開発を行っています。

 

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植物へ導入した遺伝子を高発現できる基盤技術の開発

 高等植物では各種の遺伝子導入技術が開発され、有用遺伝子組換え植物や培養細胞を作出する試みが盛んに行われています。例えば、食料増産、未利用地での生育、環境浄化、工業原料、燃料あるいは医薬品などの有用タンパク質生産などです。しかし、有用遺伝子組換え植物を実用化する上で、導入した遺伝子の発現レベルが低いことは大きな障害であり、この問題を解決する技術の開発は真の実用化にとって非常に重要です。研究室では植物へ導入した遺伝子の発現レベルを高めるための基盤技術の開発を行っています。

 

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植物の力学的最適化戦略に基づくサステナブル構造システムの基盤創成~植物構造オプト~

 この研究テーマでは、植物の力学的最適化の実際を、分子、細胞、組織、個体といったマルチスケールで理工学的に読み解くことを目的としています。例えば、地球上の樹木は重力や雨風に耐えながら、その幹や枝を支える重力屈性や倒木耐性を進化の歴史の中で獲得してきたと考えられていますが、果たして本当に植物は力学的に最適化された構造を備えているのでしょうか?本研究では樹木や植物の水平からの起き上がりを観測する屈性実験や、植物のどこにどのような力が働いているかを推測する数理モデルの解析を通して、植物の力学的特性を理解する研究を行っています。さらには、得られた力学的知見を新規の省エネルギー・省部材の建築設計や新材料モデルに昇華させ、次世代型のサステナブル構造システムの基盤を創成することを目指しています。

 

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