Establishment of universal site-directed mutagenesis system via gene targeting

• Project/Area Number: 24658011
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: SAIKA Hiroaki 独立行政法人農業生物資源研究所, 農業生物先端ゲノム研究センター ゲノム機能改変研究ユニット, 主任研究員 (20435613)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2012: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: ジーンターゲッティング / 変異導入 / マーカー除去

Outline of Final Research Achievements

Gene targeting (GT) can introduce desirable mutations into a targeted gene as expected. In this study, we aimed to advance site-directed mutagenesis technology in which GT and subsequent marker elimination via DNA repair system, single strand annealing (SSA). We succeeded in the enrichment of marker-free cells by means of conferring a herbicide tolerance to cells in which SSA events occurred.

Research Products

• [Journal Article] The non-homologous end-joining pathway is involved in stable transformation in rice (2014)
  • Author(s): Saika H, Nishizawa-Yokoi A, Toki S
  • Journal Title: Frontiers in Plant Science Volume: 5 Pages: 560-560
  • DOI: 10.3389/fpls.2014.00560
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 植物における新ゲノム改変技術の開発と応用 (2013)
  • Author(s): 雑賀啓明, 土岐精一
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: 71 Pages: 275-278
  • NAID: 10031166376
• [Journal Article] Sequential monitoring of transgene expression following Agrobacterium-mediated transformation of rice (2012)
  • Author(s): Saika H, Nonaka S, Osakabe K, Toki S
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology Volume: 53 Issue: 11 Pages: 1974-1983
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs135
  • NAID: 10031127305
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マーカー遺伝子が除去されたイネ細胞を濃縮する技術の開発 (2015)
  • Author(s): 雑賀啓明, 森明子, 土岐精一
  • Organizer: 日本育種学会第127回講演会
  • Place of Presentation: 玉川大学
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] 植物ゲノム編集研究の現状と展望 (2014)
  • Author(s): 雑賀啓明, 土岐精一
  • Organizer: 平成26年度 岡山大学 資源植物科学研究所 共同研究拠点ワークショップ「植物ゲノム編集ワークショップ」
  • Place of Presentation: 倉敷市芸文館アイシアター
  • Year and Date: 2014-11-04
  • Invited
• [Presentation] 形質転換技術を利用したイネゲノムの人為的改変 (2014)
  • Author(s): 雑賀啓明, 森明子, 土岐精一
  • Organizer: 第32回日本植物細胞分子生物学会
  • Place of Presentation: アイーナ（いわて県民情報交流センター）
  • Year and Date: 2014-08-21 – 2014-08-22
  • Invited
• [Presentation] Site-directed mutagenesis in rice by a combination of gene targeting and marker elimination (2014)
  • Author(s): Saika H, Mori A, Endo M, Osakabe K, Toki S
  • Organizer: International Association for Plant Biotechnology Congress 2014
  • Place of Presentation: オーストラリア、メルボルン
  • Year and Date: 2014-08-10 – 2014-08-15
• [Presentation] イネのジーンターゲッティングにおける可視的薬剤耐性マーカーの利用 (2014)
  • Author(s): 森明子, 刑部敬史, 遠藤真咲, 土岐精一, 雑賀啓明
  • Organizer: 日本育種学会第125回講演会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] Precision genome engineering in rice (2013)
  • Author(s): Saika H, Osakabe K, Yokoi-Nishizawa A, Kwon Y-I, Ohtsuki N, Mori A, Endo M, Toki S
  • Organizer: 8th Joint Korea-Japan Plant Biotech Workshop -New Biotechnology-based Plant Breeding Techniques-
  • Place of Presentation: 北海道
  • Invited
• [Presentation] DNA二重鎖切断を利用したマーカー除去系開発の試み (2013)
  • Author(s): 雑賀啓明, 森明子, Kwon Yong-Ik, 遠藤真咲, 刑部敬史, 土岐精一
  • Organizer: 日本育種学会第124回講演会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
• [Presentation] Gene-targeting-mediated mutagenesis in rice (2013)
  • Author(s): Saika H, Osakabe K, Yokoi-Nishizawa A, Kwon Y-I, Ohtsuki N, Mori A, Endo M, Toki SSaika H, Osakabe K, Yokoi-Nishizawa A, Kwon Y-I, Ohtsuki N, Mori A, Endo M, Toki S
  • Organizer: 11th International Symposium on Rice Functional Genomics
  • Place of Presentation: インド ニューデリー
  • Invited
• [Presentation] ポジティブ・ネガティブ選抜を利用した遺伝子ターゲッティングによる除草剤耐性イネの開発 (2013)
  • Author(s): 雑賀啓明, 遠藤真咲, 刑部敬史, 土岐精一
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会講演
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] 効率的なイネの遺伝子ターゲッティングを目指して (2013)
  • Author(s): 雑賀啓明
  • Organizer: 第54回日本植物生理学会年会講演
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] Stimulation of DSB-induced gene targeting by enhanced resection of DSB sites (2012)
  • Author(s): Osakabe K, Kwon Y-I, Abe K, Saika H, Endo M, Ohtsuka N, Nishizawa-Yokoi A, Takeda S, Toki S
  • Organizer: EMBO Workshop ‘Genetic Stability & Change: Genome Maintenance Mechanisms in Plants
  • Place of Presentation: フランス
• [Presentation] イネにおける標的遺伝子改変技術の展望 (2012)
  • Author(s): 横井彩子, 刑部敬史, 雑賀啓明, 土岐精一
  • Organizer: イネ遺伝学・分子生物学ワークショップ2012
  • Place of Presentation: 奈良先端科学技術大学院大学
• [Presentation] 配列特異的な人為的改変を可能にする遺伝子操作技術の開発と利用 (2012)
  • Author(s): 刑部敬史, 横井彩子, 權容益, 大槻並枝, 遠藤真咲, 雑賀啓明, 土岐精一
  • Organizer: 第30回日本植物細胞分子生物学会講演
  • Place of Presentation: 奈良先端科学技術大学院大学