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荻田 信二郎 (オギタ シンジロウ)

■所属部署名: 地域資源開発学科 生命科学科 フィールド科学教育研究センター 生命システム科学専攻 
■職名: 教授 フィールド科学教育研究センター長 その他 その他 
■研究者紹介(概要版)URL: http://www.pu-hiroshima.ac.jp/uploaded/attachment/10711.pdf
更新日: 2021/01/28

研究者情報

学位

  • 博士(農学)
  • 農学修士
  • 農学学士

ホームページURL

J-Global ID

研究キーワード

  • 細胞操作   全能性   懸濁培養   不定胚   二次代謝   植物培養細胞   カルス   マダケ属   細胞工学   組織培養   分子育種   

研究分野

  • ライフサイエンス / 応用分子細胞生物学
  • ライフサイエンス / 応用微生物学
  • ライフサイエンス / 森林科学
  • ライフサイエンス / 木質科学
  • ライフサイエンス / 薬系衛生、生物化学

経歴

  • 2020年04月 - 現在  県立広島大学生物資源科学部附属フィールド科学教育研究センターセンター長(兼務)
  • 2020年04月 - 現在  公立大学法人 県立広島大学生物資源科学部 地域資源開発学科教授
  • 2019年04月 - 2020年03月  県立広島大学生命環境学部附属フィールド科学教育研究センターセンター長(兼務)
  • 2015年04月 - 2020年03月  公立大学法人 県立広島大学生命環境学部生命科学科教授
  • 2017年04月 - 2019年03月  県立広島大学大学院総合学術研究科生命システム科学専攻専攻長 (兼務)
  • 2010年04月 - 2015年03月  富山県立大学工学部生物工学科准教授
  • 2006年04月 - 2010年03月  富山県立大学工学部生物工学科講師
  • 2003年04月 - 2006年03月  富山県立大学工学部生物工学研究センター助手
  • 2000年10月 - 2003年03月  奈良先端科学技術大学院大学遺伝子教育研究センターバイオテクノロジー開発技術研究組合 研究員
  • 1997年10月 - 2000年09月  農林水産省森林総合研究所生物機能開発部科学技術特別研究員

所属学協会

  • 日本木材学会   日本植物学会   日本植物生理学会   日本植物細胞分子生物学会   

研究活動情報

論文

書籍

  • 田部井 豊 (担当:分担執筆範囲:第6章樹木 6-1コーヒー)化学同人 2012年 ISBN: 9784759814859
  • 種子生理生化学研究会; 原田 久也 (担当:分担執筆範囲:5章5-2カフェイン生合成系の制御)学会出版センター 2009年 ISBN: 9784762230592
  • 芦原 坦; 作田 正明 (担当:分担執筆範囲:Ⅱ編1章1.1、2章2.4、2.6)オーム社 2004年 ISBN: 4274197298

MISC

産業財産権

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • アジアの植物バイオマス資源活用に資する学際教育・研究交流
    公益財団法人 高橋産業経済研究財団:
    研究期間 : 2018年04月 -2019年03月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 植物細胞の常温ガラス化を成立に導く乾燥プログラムの開発
    (財)新技術開発財団(現:市村清新技術財団):植物研究助成
    研究期間 : 2018年04月 -2019年03月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2016年04月 -2019年03月 
    代表者 : 加藤 康夫
  • アジアの植物バイオマス資源活用に資する学際教育・研究交流
    公益財団法人 高橋産業経済研究財団:
    研究期間 : 2017年03月 -2018年04月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 植物細胞の常温ガラス化を成立に導く乾燥プログラムの開発
    (財)新技術開発財団:植物研究助成
    研究期間 : 2017年04月 -2018年03月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 
    代表者 : 黒崎 文也
  • 広義イネ科タケ植物と微生物の相互作用解明と応用(ドイツ)
    日本学術振興会:JSPS外国人招へい研究者(短期)
    研究期間 : 2017年10月 -2017年11月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 植物研究助成 高収量バイオマス竹稈の非破壊探索・評価技術の開発
    (財)新技術開発財団:植物研究助成
    研究期間 : 2014年04月 -2015年03月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2013年 -2015年 
    代表者 : 加藤 康夫; 荻田 信二郎; 野村 泰治
     
    申請者らのこれまでの研究によって、タケ培養細胞の増殖性ならびに代謝能は、培地に添加する糖類および植物ホルモンの種類や濃度によって大きく変動することが明らかになっている。本年度は、様々な培養条件下で培養したタケ培養細胞抽出物をHPLC等にて詳細に解析したところ、ハチクH4細胞を木化条件(BA10μM添加)下で懸濁培養したときに細胞内に多量に蓄積する主要未知代謝産物を見出した。本化合物を単離・精製し、各種分光学的手法による構造解析を行い、さらに化学合成標品との一致から、本未知化合物はferuloylputrescine (FP) であることが明らかとなった。FPは、feruloyl-CoAが、ポリアミン生合成経路においてagmatineより後に生成するputrescineと縮合することで生合成されていると考えられる。この結果から、ハチクH4株懸濁培養細胞は木化条件下でフェニルプロパノイド系およびポリアミン系化合物の生合成能に長けていることが分かり、その代謝flux改変による有用物質の生産系のモデルとして有効であることが明らかとなった。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2013年 -2015年 
    代表者 : 篠原 信; 加藤 康夫; 荻田 信二郎; 野村 泰治; 小川 順; 安藤 晃規; 宮本 憲二; 吉田 昭介
     
    有機質肥料活用型養液栽培は土耕栽培と比べ根圏の観察・サンプル採取が非常に容易でありながら、土壌と同じように有機質肥料を分解し硝酸を生成する特徴を備えるため、根圏の世界を解明する重要な研究材料として注目されている。栽培前の培養液の微生物群集構造をDGGE法により解析したところ、土壌と同様の硝化能を有しながら比較的シンプルな微生物相を形成し、解析の容易な系であることが明らかとなった。通常は増殖が極めて遅いとされるアンモニア酸化菌Nitrosomonas属細菌、亜硝酸酸化菌Nitrobacter属菌が、2~3週間程度のごく短期間に増殖することが明らかとなった。マイクロトム(研究用トマト品種)を有機質肥料活用型養液栽培で栽培し、その根圏のバイオフィルムを採取して微生物相の推移を解析したところ、定植前、定植直後、それ以降の3期間で大きく異なることが分かった。バイオフィルム内には硝化菌としてNitrobacter属、Nitrococcus属、Nitrospira属、Nitrosospira属、Nitrosococcus属、Nitrosomonas属が0.01%以上の存在比で確認でき、特に亜硝酸酸化菌であるNitrobacter属は、いずれのフェイズでも0.4~0.9%程度の非常に高い割合で存在することが確認された。環境メタゲノムデータセットとの比較では、本栽培の菌叢はどの環境メタゲノムとも親近性は低く、独特な菌叢を形成していることが示唆された。バイオフィルムから微生物を単離培養し、それぞれについて検討したところ、根部病害病原菌Fusarium oxysporumに対する増殖抑制効果は単独では示さないものの、複数の菌株を混合培養したものではF. oxysporumに対する増殖抑制効果が現れるなど、これまでの拮抗菌の研究では知られていない興味深い現象が確認された。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2013年 -2015年 
    代表者 : 岸本 崇生; 荻田 信二郎; 鈴木 聡
     
    常温溶融塩とも呼ばれるイオン液体にある種の極性有機溶媒(共溶媒)を混合したイオン液体・有機溶媒混合溶媒系に,微粉砕化した木質バイオマスを温和な室温条件下で完全に溶解できること,さらにエステル化等の均一誘導体化ができることを報告している。このイオン液体混合溶媒系はNMR(核磁気共鳴)法を用いた細胞壁全成分(リグニン,セルロース,ヘミセルロース)の解析に利用できる。本研究では,さらに効率の良いイオン液体混合溶媒系を探索するとともに、この溶媒系をさらに発展させ,植物細胞壁成分の網羅的解析および木質バイオマスの有用物質への変換のためのプラットフォームとすることを目的としている。イオン液体・混合溶媒系の探索では、アミノ酸をアニオン部に持つ様々なイオン液体を合成した。このイオン液体自体のセルロース溶解能はあまり高くないが、極性有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、温和な条件下でセルロース溶解能が高い組み合わせを得ることに成功した。セルラーゼにイオン液体などへの耐性を付与するため、ポリエチレングリコール(PEG)が導入されたPEG化セルラーゼを調製し、電気泳動やタンパク定量により、PEG鎖の導入を確認した。NMRを用いた細胞壁全成分の網羅的解析法の応用では、当年生の未成熟タケの木化の程度の異なる試料を、ボールミル処理してイオン液体混合溶媒系への溶解・アセチル化後、NMRによる解析を進めた。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2013年 -2015年 
    代表者 : 荻田 信二郎; 加藤 康夫; 野村 泰治
     
    タケは単子葉イネ科植物の中で世界最大級、木質に劣らぬセルロース系バイオマスとして有望視されているが、稈に中空を有しており、この特性は材積を著しく低下させる、輸送コストを増大させるなど、タケバイオマスの効率的な活用を妨げる主要因となっている。本研究では、熱帯性タケ数種で知られている「中実=肉厚または中空が存在しない竹稈」の成立要因を解明すると共に、その人為的な制御を可能にする手法を開発し、バイオマス高収量タケ品種作出を達成することを目的としている。今年度の主な研究成果は次の通りである。①中実竹稈候補品種の探索:各採取候補地の竹林で、目視による形態観察等を行い、特徴的な形態を示す竹稈が認められれば打音による特性比較、さらには伐採して詳細な解析を行った。具体的には、採取した竹稈の内外径、節間長などを測定すると共に、組織額的特長を観察するための成分染色で評価した。また中実稈候補品種として連軸型バンブーサ属の竹稈を採取し、一部は定植すると共に、その組織形態的特長を解析した。また中実型のマダケ系統を新たに見出したことから、採取した竹稈の育成ならびに各種特性解析を行っている。②中実竹稈候補品種のクローン化:候補個体を温室内に定植したところ、バンブーサ属およびマダケ変異種については、新たな竹稈の発生を確認した。また、これまで確立している竹枝の節培養技術を応用することによって、節基部の芽を伸長させ、その後発根に導くことができたことから、各種生長解析に用いるための同候補竹品種の栄養生長モデルの構築が可能であると判断した。③イネの緑化促進転写因子として見出されたOsGLK1をタケ培養細胞に導入し、組換えタケ細胞株を樹立した。④今後の連携体制を構築・強化していく一環として、台湾からはYeh Ting-Feng博士、バングラデシュからはMD. Ziaul Karim博士を招聘した。
  • 植物研究助成 高収量バイオマス竹稈の探索を目指した超音波探傷技術の応用
    (財)新技術開発財団:植物研究助成
    研究期間 : 2013年04月 -2014年03月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 新規植物細胞株の樹立と応用に関する研究
    (財)富山第一銀行奨学財団:
    研究期間 : 2013年04月 -2014年03月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2011年 -2014年 
    代表者 : 黒崎 文也; 加藤 康夫; 荻田 信二郎
     
    平成24年度の研究実績は、Aquilaria microcarpaの培養細胞を材料に用い、情報伝達関連遺伝子としクローニングしたcalmodulin遺伝子Am-cam2に加えて、2種類のRac/Rop GTPase遺伝子のホモログ(Am-rac1、Am-rac2)のうちセスキテルペン生合成の誘導にかかわると思われるものとしてAm-rac2を選抜した。更に、site-directed mutagenesisの手法によって、Am-rac2の塩基配列に変異を導入し、その翻訳産物であるタンパクにGTPまたはGDPが結合したままとなるconstitutive active (CA)とdormant negative (DN) の2種類のmutated geneを構築した。これらのAm-rac2及びその変異導入遺伝子を、レポーターとしてGFPを含む発現ベクターに組み込み、培養細胞への遺伝子導入を行った。導入遺伝子の発現に関してはそれぞれの遺伝子を特異的に増幅するプライマーを用いたRT-PCRにより検討し、また、タンパクの発現レベルでは培養細胞にGFPの蛍光が観察されることで確認した。このように、A. microcarpaの培養細胞に、それぞれの遺伝子が的確に導入され、対応するタンパクを生成していることを明らかにした。現在cephotaxime、kanamycine添加培地上での培養による組み換え体の選抜を行っており、mutant strain の確立が間もなく完了する予定である。
  • アジア地域重点学術研究助成 ジャトロファ潜在的資源力の顕在化を目指した細胞工学ーメタボロミクス
    (財)平和中島財団:
    研究期間 : 2012年04月 -2013年03月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 荻田 信二郎; 加藤 康夫; 岸本 崇生
     
    マダケ属の栄養生長モデル確立とその応用を目指した本研究の主な研究成果は、以下の通りである。(1)ハチクおよびマダケ懸濁細胞系の樹立と高効率形質転換系の開発を達成した。(2)ハチク細胞株リグニン蓄積モデルを用いて2週間以内に成竹と同等のリグニンを蓄積することに成功し、この系を用いた組織形態・代謝生理および遺伝子発現解析を行った。(3)マダケ属(ハチク、モウソウチク、マダケ、モウハイチク)およびササ類、熱帯性のタケ類について節培養を試み、幾つかの系統について無菌植物体の増殖および維持方法を確立した。この方法で例えば微小管内や温室苗として芽の肥大や発根を制御することができた。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2008年 -2010年 
    代表者 : 加藤 康夫; 荻田 信二郎; 川上 智規; 尾仲 宏康
     
    環境水の浄化に用いる水生植物体として、多様な環境下で生育が可能であり水中の各種有機、無機成分を効率的に吸収する能力を有するクレソンを選抜した。詳細な条件検討の結果、無菌クレソンの継代培養系を確立し、多芽体、不定根、カルスを形成し増殖させる条件および倍数体の作出条件を見出した。クレソン外植体に対し、アグロバクテリウム法やパーティクルガン法にて遺伝子導入を行い、組換え植物体を作出し、安定的に増殖することを確認した。組織培養により得られたクレソン多芽体を用いて、環境水の浄化実験をフィールドにて行った。
  • 植物原油を高蓄積するハイブリッドジャトロファの細胞分子育種に関する研究(インド)
    日本学術振興会:JSPS特定国派遣研究者
    研究期間 : 2009年11月 -2009年12月 
    代表者 : 荻田信二郎
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    研究期間 : 2004年 -2005年 
    代表者 : 久保 隆文; 中村 健太郎; 荻田 信二郎
     
    1.茎頂および腋芽からの多芽体誘導条件の検討Shorea.multifloraについて、苗木から茎頂を切り出し、滅菌後に液体培地(旋回培養)にて多芽体誘導を試みた。MS培地を基本とし、その改変効果を調べたほか、サイトカイニン系のIBAやBAP, Zeatin, 4PU等の植物調節物質の効果(各種濃度およびオーキシンとの組み合わせ)を検討した結果、1/2MS培地で、BAPの3μMを単独添加した条件では、培養開始から3週間以内に顕著な鱗片葉の開葉や茎頂の伸長が認められた(25%)。多芽体は誘導されなかったが、不定芽誘導には比較的低濃度のサイトカイニンが効果的であることが明らかとなった。2.カルスの誘導条件、カルスの分化能評価法及びカルスからの初期不定胚の誘導条件の検討S.multifloraについては葉から分化能を有するカルスの誘導を試み、主にオーキシン(各種濃の2,4-D)とサイトカイニン(各種濃度のBAP,4PU, zeatin, TDZ)の単独、あるいは組み合わせ効果、糖(3,6%のスクロース、マルトース)効果、さらにCO_2の暴露効果について検討した。この結果、MS培地で2,4Dが10μM、BAPが3μMの組み合わせにおいて100%の誘導率と質の良いカルスを誘導することができた。誘導されたカルスの中には頂端分裂組織様の組織がみられ、また不定胚初期の球状胚に似た組織も観察された。糖はマルトースが効果的であり、またTDZの効果やCO_2の暴露効果が確認された。3.誘導した多芽体のシュート化条件及び発根誘導条件の検討多芽体が誘導されなかったため、この課題については大きな成果は得られなかった。発根に関して、さらにサシキをモデルにして、培地の改変、NAA, IBA単独あるいは組み合わせ、およびサイトカイニン類の効果を調べることによって、不定芽シュートへの発根誘導条件を明らかにできると考える。4.初期不定胚の成熟化条件の検討S.multifloraの葉から誘導されたカルスから、球状胚に似た組織が形成され、さらに不定胚の発達を促すためオーキシンとサイトカイニンの効果、およびMS培地の改変の効果を調べたが、完全な不定胚が形成されるまでには至らなかった。
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(B))
    研究期間 : 2001年 -2003年 
    代表者 : 久保 隆文; 荻田 信二郎; 笹本 浜子; 川合 伸也; 荻田 信仁郎; 荻田 信二郎
     
    本研究では、(1)アカマツ(Pinus densiflora)の不定胚形成細胞(ECs)誘導および不定胚形成、(2)スギ(Cryptomeria japonica)の不定胚形成とその制御要因、(3)プロトプラスト化、細胞融合による体細胞雑種作出と植物体再生系、(4)FLORICAULA/LEAFY遺伝子と相同性を持つスギ由来のCjNdly遺伝子の単離と解析、について検討し、多くの成果を得ることができた。(1)未成熟胚から誘導されたアカマツのECsの継代には、1250mg/l濃度のL-glutamine及び1000mg/lのPVPを添加したmDCR培地が、不定胚の形成には30μMのABA、6%のマルトース、及び10%のPEG8000を添加したmDCR培地が効果的であった。(2)カラマツ、エゾマツ、スギ培養細胞の組織形態観察と内生アミノ酸のHPLC定量により、各培養細胞特異性が分かった。この結果を受けて外生アミノ酸を適宜改変することにより、難培養スギにおいて不定胚からの植物体再生系が確立できた。すなわち、内生アミノ酸量をモニターすることで細胞の分化特性解析・評価および、高分化性細胞の早期選抜ができると結論した。(3)微小培養シャーレを用いたプロトプラストアッセイ手法によってカラマツ、スギのプロトプラストの単離・最適培養条件が早期に検索できた。また、プロトプラスト中の微量内生植物ホルモン量を定量することによって培養条件検索の効率化が可能になった。さらに、針葉樹プロトプラストの融合可能、カロース特殊繊維の形成条件を明らかになった。(4)花芽分化に関与する転写因子をコードする遺伝子族FLORICAULA/LEAFY familyと相同性を有するスギ(Cryptomeria japonica D, Don)の遺伝子CjNdlyの単離と解析を行い、CjNdlyは被子植物においてFLORICAULA/LEAFY familyが花芽分化に重要な役割を果たすのと同様な機能を裸子植物であるスギにおいても果たしていると推察した。

委員歴

  • 2016年07月 - 現在   日本植物細胞分子生物学会   代議員
  • 2015年07月 - 現在   広島バイオテクノロジー推進協議会   監事
  • 2004年 - 現在   日本植物細胞分子生物学会   編集委員
  • - 現在   竹林景観ネットワーク(BaLaNET)   運営委員
教員個人のウェブページ URL : http://www.pu-hiroshima.ac.jp/~ogita/
※「免責事項」を必ずお読みください。


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