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Development of a shuttle vector which is autonomously replicable in chloroplast and E. coli

Research Project

Project/Area Number 17H03750
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Science in genetics and breeding
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

TERACHI Toru  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (90202192)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山岸 博  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (10210345)
木村 成介  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (40339122)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords葉緑体形質転換 / 自律複製 / タバコ / 複製起点 / 葉緑体ゲノム / プラスミド / 形質転換ベクター / 葉緑体 / 形質転換 / ベクター / シャトルベクター / パーティクルボンバードメント / 遺伝子組換え / 斑入り / 組換え / 葉緑体DNA / レタス
Outline of Final Research Achievements

This research aims at developing the autonomously-replicating chloroplast transformation vector. Various DNA fragments covering 96% of tobacco chloroplast genome were cloned into E. coli's plasmid vector, and they were delivered into tobacco leaves by particle bombardment method. The 14 different plasmids yielded tobacco transformants, indicating chloroplast DNA fragments cloned in these 14 plasmids gave the autonomous-replicating ability in the chloroplast to a plasmid. The gfp gene could be delivered into chloroplast by one of the plasmids tested. We concluded that autonomously-replicating chloroplast transformation vectors were successfully constructed in a series of experiment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

葉緑体の遺伝子組換えは、導入遺伝子が母性遺伝するため花粉を通じて環境中へ拡散する恐れがないこと、導入遺伝子のコピー数が多く産物が大量に得られることなど、組換え作物の作出方法として利点がある。しかし通常、葉緑体ゲノムに遺伝子を導入するためには、偶然生じる相同組換えによるため、効率が高いとは言えない。そこで本研究では葉緑体DNA断片を利用して、葉緑体の中で自律複製する新たな形質転換ベクターを開発し、外来遺伝子(gfp)を葉緑体へ導入することに成功した。将来このベクターは、葉緑体の組換え作物を効率良く作出することに貢献する。

Report

(4 results)
  • 2020 Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2018 2017

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 葉緑体 DNA 断片を用いた自律複製型の葉緑体形質転換ベクターの構築2020

    • Author(s)
      中元 海里、馬場 裕士、植村 香織、寺地 徹
    • Organizer
      日本育種学会 第138回講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉緑体へ導入したプラスミドに自律複製能を付与する葉緑体 DNA 断片の特徴づけ2020

    • Author(s)
      馬場 裕士、中元 海里、植村 香織、寺地 徹
    • Organizer
      日本育種学会 第137回講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] プラスミドに自律複製能を付与する葉緑体 DNA 断片探索の過程で得られた予期せぬ形質転換体の解析2020

    • Author(s)
      植村 香織、中元 海里、馬場 裕士、児島 和志、寺地 徹
    • Organizer
      日本育種学会 第137回講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉緑体形質転換ベクターに自律複製能を付与する葉緑体DNA断片の探索2018

    • Author(s)
      児島和志、植村香織、中元海里、寺地徹
    • Organizer
      日本育種学会第134回講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 分割された葉緑体ゲノムを持つ葉緑体形質転換タバコの特徴づけと転写・翻訳物の解析2018

    • Author(s)
      植村香織、高見常明、加藤裕介、坂本亘、寺地徹
    • Organizer
      日本育種学会第134回講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterization of transplastomic tobacco plants generated by a new transformation vector that is autonomously replicable in the chloroplast2018

    • Author(s)
      Kaori Uemura, Toru Terachi
    • Organizer
      International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 部分二倍体となった葉緑体ゲノムをもつ形質転換タバコの性状2018

    • Author(s)
      植村香織、寺地徹
    • Organizer
      日本育種学会第133回講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of new transformation vectors that are autonomously replicable in the organelle2017

    • Author(s)
      Kaori Uemura and Toru Terachi
    • Organizer
      10th International Conference for Plant Mitochondrial Biology
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 植物の葉緑体ゲノムを分割する方法の開発2017

    • Author(s)
      植村香織、児島和志、寺地徹
    • Organizer
      日本育種学会第132回講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 自律複製する葉緑体形質転換ベクターの複製起点に関する研究2017

    • Author(s)
      児島和志、植村香織、寺地徹
    • Organizer
      日本育種学会第132回講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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