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オイル産生緑藻類 Botryococcus(ボトリオコッカス)高アルカリ株の高度利用技術 (最適増殖・オイル生産に導く培養基盤技術と高度品種改良技術の開発)(平成 23年度)
National research project for mass cultivation of oil producing Botryococcus in Japan

予算区分
KB JST
研究課題コード
0813KB001
開始/終了年度
2008~2011年
キーワード(日本語)
ボトリオコッカス,バイオマスエネルギー,微細藻類,地球温暖化
キーワード(英語)
Botryococcus, biomass energy, microalge, global warming

研究概要

単位面積あたりのオイル生産効率を一桁向上するための生物学的基盤を確立することを目的として、
1) オイル産生微細藻類の有用株の選定と評価をおこなう。
2) オイル産生藻類に関する既存の情報並びに各グループの研究より得られたデータ・情報について統合的に登録・利用可能なデータベースを管理する情報センターの構築をおこなう。
3) 有用株の突然変異誘起及び遺伝子組換えによる高増殖活性、広環境適応性、高オイル生産性、高CO2利用性等高機能性変異株の作成を行う。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

1) 高い生産効率を生み出すため、ボトリオコッカスや将来的にボトリオカッカスとの組み合わせが可能な他の藻類の新規野性株を収集することを目的として、高温・高アルカリ環境、気生・土壌環境、汽水・沿岸環境等を対象として分離源試料を収集し、各種多様な因子を適宜組み込んだ選抜培養条件下で培養を行い、増殖能とオイル生産に優れた培養株を選抜する。選抜株は培養センターにおける最適培養条件サーベイシステムでの研究及び品種改良研究で利用される。また、屋外開放系培養のための基礎的知見を得るために、ボトリオコッカスが大量に発生する水域での発生機構を明らかにする。

2) これらの選抜株と既存のアリカリ性株に紫外線照射や変異源物質を与えて突然変異を誘発させ、高増殖活性、広環境適応性、高オイル生産性、高CO2利用性等高機能性変異株の作成を行う。また、2011年度末までに遺伝子導入系を開発し、遺伝子組換え技術等により新たな有用な特性をもった変異株を作成する。

3) 各研究グループによる研究より得られたデータ・情報について統合的に登録・利用可能なデータベースを構築し、様々な環境条件下でのオイル生産のシミュレーションが可能となるデータ・情報も組み入れた情報センターを構築する。

今年度の研究概要

ボトリオコッカスに変異源処理をおこない、塩分耐性、除草剤耐性、低温耐性、高温耐性等の有用機能を持つ株を選抜する。既に得られている除草剤耐性株(パラコート耐性株およびグルホシネート耐性株)の生育特性およびオイル生産特性について評価をおこない有用株を選抜する。有用株を培養センターへ送付し、大量培養試験を実施する。さらに、グリホサート耐性株および塩分耐性株の選抜をおこなう。

ボトリオコッカスの遺伝子組換え実験系を確立するために、アエレクトロポレーション法によるGUS遺伝子、GFP遺伝子の導入効率を上げる条件検討をおこなう。アグロバクテリウム法で既に得られている、GUS遺伝子が導入されている可能性がある系統について確認実験を行う。

ボトリオコッカス大量培養系に用いる株の品質管理を目的として、ボトリオコッカス株の「DNAタグ」開発に取り組む。タグ情報はデータベースにも登録する。

より低コストな大量培養系の確立のため、栄養塩豊富な家庭廃水、産業廃水がボトリオコッカスの培養液として利用可能か検証する。

ボトリオコッカスが高密度で存在する日本各地の湖沼もついても、存在密度と遺伝的多様性の関係解析を進め、大量増殖機構解明に取り組む。

備考

この研究の全体研究代表者は筑波大学 渡邉 信 教授であり、国立環境研究所はサブテーマの1つを担当する。

関連する研究課題
  • 0 : 生物・生態系環境研究分野における研究課題

課題代表者

中嶋 信美

  • 生物・生態系環境研究センター
    環境ゲノム科学研究推進室
  • 室長
  • 農学博士
  • 生物学,農学,生化学
portrait

担当者

  • 河地 正伸生物・生態系環境研究センター
  • 五百城 幹英
  • 出村 幹英