畑作の省力化に資するバイオプラスチック製農業資材分解酵素の製造技術と利用技術の開発

畑作の省力化に資するバイオプラスチック製農業資材分解酵素の製造技術と利用技術の開発

課題番号2014026455
研究機関名(独)農業環境技術研究所(生物生態機能研究領域),(独)農業環境技術研究所(生物生態機能研究領域),独立行政法人産業技術総合研究所
研究期間2013-2015
年度2014
中課題畑作の省力化に資するバイオプラスチック製農業資材分解酵素の製造技術と利用技術の開発
摘要P. antarctica GB-4(0)株のゲノム配列を解読した。同株のフラスコ培養で、生プラ分解酵素PaEの生産量とその遺伝子発現は、キシロース存在下で最も多く生産された。民間企業の培養装置(10L容)を用いて、新たに単離したP. antarctica 株で14.0 U/mlのPaEを生産した(GB-4(0)株比2.3倍)。
GB-4(0)株を宿主とした遺伝子改変に着手し、新たに使用できるマーカー遺伝子として2種類の薬剤耐性遺伝子が働くことを確認し、2種類の栄養要求性株を取得した。
P. antarctica は、PaE活性阻害活性を示す糖脂質MELを生産する。そこで、MELを生産できないP. antarcticaは、PaE生産が高くなると予想し、取得済みであったP. antarctica T-34株およびそのMEL非生産変異株に、PaE高生産用の遺伝子断片を導入した細胞で確認した。そこで遺伝子組換えでGB-4(0)株のMEL非生産変異株を作出した。
市販生プラマルチ21種類の組成を調べ、うち4種類のフィルムの土壌中での分解性を調査した。PaEを含め8種類の酵素を精製した。うちPCLEでは結晶を作製し立体構造を解析中である。また、PaEは生プラフィルムをモノマーまで分解すること、PCLEの分解特性が異なることをLC/MSで明らかにした。また、室内実験の手法検討に着手した。今後、対象とする酵素の幅を広げ、現場の環境に合わせた実験を取り入れる。
圃場に、市販生プラマルチ試験区を設置し、使用済みマルチに各種濃度の酵素を散布後、鋤込みの実験を行い、6ユニットの酵素200 ml/m2の散布で優位に効果が認められた。
予算区分農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業
業績(1)Draft Genome Sequence of the Yeast Pseudozyma antarctica Type Strain JCM10317, a Producer of the Glycolipid Biosurfactants, Mannosylerythritol Lipids
(2)Mannosylerythritol lipids secreted by phyllosphere yeast Pseudozyma antarctica is associated with its filamentous growth and propagation on plant surfaces
(3)Contribution of soil esterase to biodegradation of aliphatic polyester agricultural mulch film in cultivated soils
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030225304
収録データベース研究課題データベース

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