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遺伝子導入による越年性牧草の耐寒性、耐病性向上のための基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 12556044
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 畜産学・草地学
研究機関北海道大学

研究代表者

竹澤 大輔  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (20281834)

研究分担者 荒川 圭太  北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (00241381)
小澤 修二  酪農学園大学, 酪農学部, 助教授 (50204194)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
キーワードアルファルファ / 耐病性 / 耐凍性 / 遺伝子工学 / カルモジュリン / PRタンパク質 / 耐寒性 / 雪腐病 / トランスジェニック植物
研究概要

本研究では、遺伝子工学的手法によって牧草に凍結耐性や耐病性を付与することを目的とし、マメ科牧草アルファルファを用いて耐病性や耐凍性に関わる因子の探索を行うとともに、形質転換による改変を目的として研究を行ってきた。
導入する遺伝子の侯補として、高い耐寒性を持つ冬小麦からアンチフリーズタンパク質、抗菌タンパク質と相同性のあるタウマチン様タンパク質WAS-3を単離した。形質転換小麦細胞で産生させたWAS-3タンパク質は、雪腐れ菌Microdochium nivaleの菌糸成長を抑制した。WAS-3を過剰発現する形質転換植物は、Fusarium oxysporumの感染が野生株と比べて遅れる傾向が見られた。また、高い耐凍性を持つクワや、蘚類Physcomitrella patensから耐凍性関連遺伝子の探索を行った。クワからは季節的耐凍性上昇とともに蓄積するデハイドリンやLEAIII遺伝子を単離し、これら遺伝子を過剰発現する形質転換植物を作出した。
また、耐凍性を高めることが知られているシロイヌナズナ転写因子CBF3をアルファルファに導入し、選抜薬剤であるカナマイシンに耐性を示す耐性カルスを得、そこから9個体の植物体を再生させることに成功した。形質転換植物体は、CBF3発現植物でしばしばおこる矮化も観察されず、体細胞変異の少ない形質転換体であることが示された。形質転換体におけるCBF3遺伝子の発現をRT-PCRなどにより解析した。これら植物体の低温馴化前後の耐凍性の変化について、電解質溶出法により解析した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Takezawa, D.: "A rapid induction by elicitors of the mRNA encoding CCD-1, a 14 kDa Ca^<2+>-binding protein in wheat cultured cells"Plant Molecular Biology. 42. 807-817 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ukaji, H.: "Cold Acclimation-Induced WAP27 Localized in Endoplasmic Reticulum in Cortical Parenchyma Cells of Mulberry Tree Was Homologous to Group 3 Late Embryogenesis Abundant Proteins"Plant Physiology. 126. 1588-1592 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwabara, C.: "Abscisic acid-and cold-induced thaumatin-like protein in winter wheat has an antifungal activity against snow mould, Microdochium nivale"Physiologia Plantarum. 115. 101-110 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, T.: "Roles of the plasma membrane and the cell wall in the responses of plant cells to freezing"Planta. 215. 770-778 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minami, A.: "Abscisic acid-induced freezing tolerance in the moss Physcomitrella patens is accompanied by increased expression of stress-related genes"Journal of Plant Physiology. (in press).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takezawa D.: "A rapid induction by elicitors of the mRNA encoding CCD-1, a 14 kDa Ca^<2+>-binding protein in wheat cultured cells"Plant Mol. Biol.. 42. 807-817 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ukaji H., Kuwabara, Takezawa D., Arakawa K., Fujikawa S.: "Cold acclimation-induced WAP27 localized in endoplasmic reticulum in cortical parenchyma cells of mulberry tree was homologous to group 3 late embryogenesis abundant protein"Planet Physiol. 126. 1588-1597 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuwabara C., Takezawa D., Shimada T., Hamada T., Fujikawa S., Arakawa K.: "Abscisic acid-and cold-induced thaumatin-like protein in winter wheat has an antfungal activity against snow mould, Microdochium nivale"Physiol. Plant. 115. 101-110 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada T., Kuroda K., Jitsuyama Y., Takezawa D., Arakawa K., Fujikawa S.: "Roles of the plasma membrane and the cell wall in the responses of plant cells to freezing"Planta. 215. 770-778 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minami A., Nagao M., Arakawa K., Fujikawa S., Takezawa D.: "Abscisic acid-induced freezing tolerance in the moss Physcomitrella patens is accompanied by increased expression of stress-related genes"J. Plant Physiol. in press (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada: "Roles of the plasma membrane and the cell wall in the responses of plant cells to freezing"Planta. 215. 770-778 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Minami: "Abscisic acid-induced freezing tolerance in the moss Physcomitrella patensis accompanied by increased expression of stress-related genes"Journal of Plant Physiology. (In press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ukaji et al.: "Cold acclimation-induced WAP27 localized in endoplasmic reticulum in cortical parenchyma cells of mulberry tree was homologous to group 3 late-embryogenesis aboundant proteins"Plant Physiology. 126. 1588-1597 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takezawa, D.: "A rapid induction by elicitors of the mRNA encoding CCD-1, a 14 kDa Ca^<2+>-binding protein in wheat cultured cells."Plant Mol.Biol.. 42. 807-817 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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