| Project/Area Number |
19F19105
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
江面 浩 筑波大学, 生命環境系, 教授 (00332552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
GRAMAZIO PIETRO 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | メロン / GABA / 変異体 / CRISPR/Cas9 / ゲノム編集 |
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| Outline of Research at the Start |
重要園芸作物であるメロンを対象に、健康機能性成分として知られるガンマーアミノ酪酸（GABA）の果実での代謝調節機構を明らかにし、メロン果実でのGABA蓄積を制御する基盤技術を開発する。具体的には、１）メロンゲノム中のGABA代謝に関与する鍵遺伝子の同定、２）メロン大規模変異体集団から鍵遺伝子変異体をTILLING法により選抜、もしくはCRISPR/Cas9技術により作成、３）これらの変異体について、果実でのGABA蓄積量の変動なども含めた詳細な表現型解析を実施し、鍵遺伝子の果実でのGABA蓄積への寄与を明らかにする研究を実施する。これによりGABA高蓄積メロンの開発が可能になる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、重要園芸作物であるメロンを対象に、我が国では健康機能性成分として知られているガンマーアミノ酪酸（GABA）の代謝について生理・生化学的機構を明らかにするとともに、その知見を活用してメロン果実のGABA蓄積量を制御する基盤技術を開発することを目的とする。そのため、１）メロンの全ゲノム情報の中からメロンのGABA代謝に関与する候補遺伝子を同定すること、２）メロンの最新の遺伝子発現DBを使って１）で同定した候補遺伝子の発現解析を行い、メロン果実でのGABA蓄積を制御する鍵遺伝子を同定するともに、当該鍵遺伝子の変異体をメロン大規模変異体集団から選抜する、もしくはCRISPR/Cas9技術を使って作成すること、３）これらの変異体の栽培を行い、同鍵遺伝子候補のGABA蓄積への寄与を明らかにすることに取り組む。本年度は、１）と２）の２項目に取り組んだ。その結果、１）については、メロンゲノム中のGABA代謝関連遺伝子としてCmGAD1-4を同定し、２）メロン遺伝子発現DB: Melonet-DB（最新版）を使い果実での各遺伝子の発現特異性解析からCm-GAD1遺伝子がメロン果実でGABA蓄積を制御する鍵酵素遺伝子候補であることを明らかにした。さらに、この遺伝子の発現変異体を作成するため、同遺伝子のコード領域およびプロモーター領域に変異を導入するCRISPR/Cas9ベクターを設計・構築した。続いて、同ベクターを導入した形質転換メロンの作成を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年1月後半から5月まで、全学的なコロナウイルス対策として、実験室の使用が原則禁止となったため、実験が休止となり、メロンの変異体の作成に遅れが出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナウイルス対策として、実験が一時的に休止となり、メロンの変異体作成に遅れが生じているため、CRISPR/Cas9技術を使った変異体作成が容易なトマトも一部材料としながら、計画した研究計画を遂行できるようにする。
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