• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

葉緑体及びミトコンドリアの遺伝子組換え植物作出の試み

Research Project

Project/Area Number 18658003
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Breeding science
Research InstitutionKyoto Sangyo University

Principal Investigator

寺地 徹  Kyoto Sangyo University, 工学部, 教授 (90202192)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山岸 博  京都産業大学, 工学部, 教授 (10210345)
黒坂 光  京都産業大学, 工学部, 教授 (90186536)
Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords葉緑体 / 遺伝子組換え / ストレス耐性 / アスコルベート-グルタチオン回路 / apx / mdar / dhar / ミトコンドリア / アスコルベートーグルタチオン回路 / オルガネラ / 活性酸素 / ヒルジン / フィトキレーチン / タバコ
Research Abstract

本研究は、オルガネラの遺伝子組換えにより有用植物を作出することを目的としている。そのため、実験のモデル植物であるタバコを用い、葉緑体及びミトコンドリアの遺伝子組換えに関する基礎的実験を行なってきた。総じて、タバコでは、葉緑体の遺伝子組換えを確実に行えるようになった。一方、ミトコンドリアの遺伝子組換えは、研究期間内に達成できなかった。具体的に、葉緑体の遺伝子組換えでは、葉緑体における活性酸素消去の主要な経路である、アスコルベート-グルタチオン回路を構成する5種類の酵素のうち、SODを除く4種類の酵素遺伝子(apx、dhar、mdar及びgr)をそれぞれタバコの葉緑体ゲノムに導入することに成功した。またこれらの遺伝子をapx-dhar,mdar-dhar及びapx-sodの各オペロンとして葉緑体ゲノムへ導入することにも成功した。これらの組換え体は世代更新を重ねており、一部を除きメチルビオロゲンや強光などへの耐性を調査し終えている。その結果、これらの遺伝子を葉緑体ゲノムへ導入し強発現させる手法は、ストレス耐性植物の育成に大変有効であるとの結論を得た。一方、今年度初めて、光合成の暗反応(カルビン回路)を構成する酵素のひとつ(SBPase)を葉緑体ゲノムに持つタバコを作成することができた。カルビン回路の律速として知られるSBPaseの強発現では、植物の生育が劇的に向上することが期待されたが、実験の結果、組換え体には初期生育の遅延が観察され、生育は向上しなかった。しかしこの組換え体は、最終的に野生型と同じ程度にまで生育し、枯死するまでの寿命が野生型より長いという、興味ある性質を示した。今後、この組換え体の高CO2濃度下における反応を調査する必要がある。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Inter- and intraspecific sequence variations of the chloroplast genome in wild and cultivated Raphanus.2008

    • Author(s)
      Yamagishi, et al.
    • Journal Title

      Plant Breeding 128

      Pages: 172-177

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inhibition of chalcone synthase expression in anthers of Raphanus sativus with Ogura male sterile cytoplasm.2008

    • Author(s)
      Yang, et al.
    • Journal Title

      Ann. Bot. (Lond). 102

      Pages: 483-489

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Restricted distribution of orf687 as the pollen fertility restorer gene for Ogura male sterility in Japanese wild radish.2008

    • Author(s)
      Yasumoto, et al.
    • Journal Title

      Breeding Sci. 58

      Pages: 177-182

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic and molecular analysis of the restoration of fertility(Rf)genes for Ogura male-sterility from a Japanese wild radish(Raphanus sativus var. hortensis f. raphanistroides Makino)2008

    • Author(s)
      K. Yasumoto, et. al.
    • Journal Title

      Euphytica DOI:10.1007/s1 0681-008-9687-4(On line)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 活性酸素消去系酵素(APX/SOD)の遺伝子をオペロンとして葉緑体に持つ組換えタバコの作出2009

    • Author(s)
      山本裕範, 他
    • Organizer
      日本育種学会第115回講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] SBPase遺伝子を葉緑体ゲノムに持つ形質転換タバコの作出2009

    • Author(s)
      重野麻子, 他
    • Organizer
      日本育種学会第115回講演会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞融合によるタバコからペチュニアへの形質転換葉緑体の導入2008

    • Author(s)
      重野麻子, 他
    • Organizer
      日本育種学会第114回講演会
    • Place of Presentation
      滋賀県立大学
    • Year and Date
      2008-10-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] デヒドロアスコルビン酸還元酵素(DHAR)遺伝子を葉緑体ゲノムに持つ遺伝子組換えタバコの作出2008

    • Author(s)
      寺地 徹・林 清音
    • Organizer
      日本育種学会第113回講演会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2008-03-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Enhanced formaldehyde resistance by overexpression of formaldehyde-fixing enzyme gene in tobacco chloroplast genome2007

    • Author(s)
      Chang-Hong, Guo. Dian-si, Yu. Wen-yan, Mao. Rong-wei, Guan. and Terachi, T.
    • Organizer
      International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic Engineering
    • Place of Presentation
      中国、長春市
    • Year and Date
      2007-12-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Characterization of transplastomic tobacco plants with the genes encoding for the ROS-scavenging enzymes2007

    • Author(s)
      Hayashi, S. Tujimura, M. and Terachi, T.
    • Organizer
      International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic Engineering
    • Place of Presentation
      中国、長春市
    • Year and Date
      2007-12-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Transplastomic tobacco plants expressing the glutathione reductase, showing the resisitance to oxidative stress2007

    • Author(s)
      Nozoe, M. Suguchi, A. Hayashi, S. and Terachi, T.
    • Organizer
      International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic Engineering
    • Place of Presentation
      中国、長春市
    • Year and Date
      2007-12-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Expression of soybean ferritin in tobacco chloroplast genome result in increased iron content2007

    • Author(s)
      Chang-Hong, Guo. Qiu-yi, Cai. Li-na, Xu. Ohno, K. and Terachi, T.
    • Organizer
      International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic Engineering
    • Place of Presentation
      中国、長春市
    • Year and Date
      2007-12-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Transplastomic tobacco plants as models for improving agronomic characters of leafy vegetables2007

    • Author(s)
      Terachi, T.
    • Organizer
      International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic Engineering
    • Place of Presentation
      中国、長春市
    • Year and Date
      2007-12-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ダイズのフェリチン全長cDNAを葉緑体で強発現するタバコの遺伝子発現の変化と新たなフェリチン組換え体の作出2007

    • Author(s)
      大野香織・郭長虹・寺地 徹
    • Organizer
      日本育種学会第112回講演会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2007-09-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉緑体の遺伝子組換えタバコによる有用タンパク質の大量生産の試み1.ヒルジン2007

    • Author(s)
      橋本絢子・野添幹雄・郭長虹・大迫敬義・尾崎昭子・黒坂 光・山岸 博・寺地 徹
    • Organizer
      日本育種学会第112回講演会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2007-09-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] グルタチオンレクターゼを大量発現する葉緑体形質転換タバコの作出2007

    • Author(s)
      野添幹雄・須口麻美・林 清音・寺地 徹
    • Organizer
      日本育種学会第112回講演会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2007-09-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] モノデヒドロアスコルビン酸還元酵素(MDAR)遺伝子を葉緑体ゲノムに持つ遺伝子組換えタバコの特徴づけ2007

    • Author(s)
      林 清音・佐野 智・寺地 徹
    • Organizer
      日本育種学会第112回講演会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2007-09-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] 基礎生物学テキストシリーズ1 遺伝学2007

    • Author(s)
      中村 千春 編著
    • Publisher
      化学同人
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi