遺伝子組換え植物の野外開放系における栽培・利用に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07556003
• Section: 展開研究
• Research Institution: Institute of Biological Sciences, University Tsukuba
• Principal Investigator: 鎌田 博 筑波大学, 生物科学系, 教授 (00169608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿嶌 眞 筑波大学, 農林学系, 教授 (40015904) ; 鷲谷 いづみ 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (40191738) ; 野村 港二 筑波大学, 農林学系, 助教授 (00183905) ; 半田 高 筑波大学, 農林学系, 講師 (00192708) ; 佐藤 忍 筑波大学, 生物科学系, 助教授 (70196236)
• Keywords: 遺伝子組換え植物 / P1温室 / 野外開放系実験 / 土壌微生物 / 花粉飛散 / 雑草化 / 遺伝様式 / 形質の安定性

Research Abstract

これまでの研究でアサガオから単離された花芽誘導関連遺伝子(PnGLP)をアサガオおよびシロイヌナズナに導入したところ、アサガオでは明瞭な形質転換体は得られなかった。しかし、シロイヌナズナでは、多数の形質転換体が得られ、極端に小型となって生育も悪く、花芽分化特性を解析することはできなかった。PnGLP遺伝子のホモローグ(AtGLP1、AtGLP2)をシロイヌナズナから単離し、発現特性および染色体上での座乗位置を決定できた。一方、アサガオ子葉を用いたディファレンシャルスクリーニングにより、暗期に発現が最大となる新たな遺伝子(PnC401)を単離し、シロイヌナズナにおけるホモローグ(AtC401)も単離した。その発現解析の結果から、これらの遺伝子は花成誘導に関与する生物時計関連遺伝子と考えられた。本遺伝子は多くの植物が共通に保持する重要な花成関連(生物時計関連)遺伝子であり、この遺伝子を人為的に操作することで花芽分化時期を人工的に制御できる可能性が高い。ところで、これまでの研究で育成してきた各種トランスジェニック植物については、実験室内あるいはP1温室で栽培し、その特性解析を行ったところ、昨年までに実験室内実験で得られた結果と同様の結果となり、導入遺伝子に基づく形質は安定に後代に伝達され、またその特性も安定であることが判明した。ところで、本年度予定していた開放系圃場実験については、筑波大学の土地利用上の問題で開放系圃場を設置することができず、実験を実施するこはできなかった。しかし、本実験でこれまでに得られた成果をもとに、最適な開放系圃場の設計を東北大学の農場と協議・検討し、東北大学の農学部農場内に文部省管轄では初めての開放系圃場を設置することができた。さらに、本実験で得られた成果をもとに、組換えDNA実験指針(ガイドライン)の見直しを行い、組換え植物個体の取り扱いの簡素化を行った。

Research Products

• [Publications] K.Sage-Ono: "Accumulation of a clock-regulated transcript during folwer-inductive darkness in Pharbitis." Plant Physiology. (in press). (1998)
• [Publications] K.Nomura: "Isolation and claracterization of matrix associated region DNA fragments in rice (Oryza sativa L.)." Plant and Cell Physiology,. 38. 1060-1068 (1997)
• [Publications] J.Nishihiro: "Patterns and consequences of self-pollen deposition on stigmas in heterostylous Persicaria japonica (Polygonaceae)." American Journal of Botany,. (in press). (1998)
• [Publications] H.Nakamura: "Differentiation of Melampsora rust species on willows in Japan using PCR-RFLP analysis of ITS regions of ribosomal DNA." Mycoscience,. (in press). (1998)
• [Publications] K.Sage-Ono: "Dark inducible accumulation of mRNA for a transcriptionally controlled tumor protein (TCTP)homolog in Pharbitis nil." Plant and Cell Physiology,. (in press). (1998)
• [Publications] 阪本 浩一: "高等植物の性決定と性発現" 蛋白質核酸酵素. 43. 1112-1119 (1998)