2002 Fiscal Year Annual Research Report

葉緑体ゲノムの多重遺伝子操作によるストレス耐性植物の創成

Research Project

Project/Area Number	13740465
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	坂本敦広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60270477)
Keywords	ストレス耐性 / 葉緑体形質転換 / 形質転換植物 / 適合溶質 / 脂質不飽和化
Research Abstract	これまでの環境ストレス耐性の増強の遺伝子工学の方法論は,環境ストレス耐性を与えうる単一遺伝子の植物核ゲノムへのランダムな導入である.この手法では形質転換植物の作出は容易であるが,多くの場合,環境ストレス耐性の増強における1遺伝子の導入効果は,質・量の両面で限定されたものである.この理由の一つは,複数の環境ストレス因子(例えば,温度ストレスと光ストレス)が複合的に働いているためと考えられる.したがって,ストレス耐性の飛躍的な増強には,作用の異なるストレス耐性遺伝子を多重導入することが,有効な一つのストラテジーと考えられる. 本研究は,ストレス耐性遺伝子群を葉緑体ゲノムに多重導入し,葉緑体形質転換植物が複数の環境ストレス因子存在下で飛躍的に耐性を増強する可能性を探ることを目的とした.ストレス耐性遺伝子として,塩や温度ストレスに対する耐性付与に有効な細菌のコリン酸化酵素の遺伝子,低温耐性の付与や光阻害の軽減に有効なホウレンソウのアシル転移酵素およびラン藻のdelta-9アシル脂質不飽和化酵素などの遺伝子を標的遺伝子に用いた.形質転換マーカーとてスペクチノマイシン耐性遺伝子を用い,Biolistic methodによりタバコ葉緑体ゲノムへの相同組換えによる遺伝子導入を試みた.これらの遺伝子を導入処理して得られた形質転換株について,導入遺伝子の発現を調査し,アシル転移酵素については,形質転換植物における遺伝子発現をタンパク質レベルで確認した.現在,その他の導入遺伝子の発現について調査を進めており,今後はストレス生理学的解析を進める予定である.

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Sakamoto et al.: "Functional complementation in yeast reveals a protective role of chloroplast 2-Cys peroxiredoxin against reactive nitrogen species"The Plant Journal. 33. 841-851 (2003)
[Publications] Sakamoto et al.: "Arabidopsis glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase is an S-nitrosoglutathione reducates"FEBS Letters. 515. 20-24 (2002)
[Publications] Sakamoto, Murata: "The role of glycinebetaine in the protection of plants from stress : clues from transgenic plants"Plant, Cell & Environment. 25. 163-171 (2002)
[Publications] Mohanty et al.: "Transgenics of an elite indica rice variety Pusa Basmati 1 harbouring codA gene are highly tolerant to salt stress"Theoretical and Applied Genetics. 106. 51-57 (2002)
[Publications] Erkin et al.: "Development of regeneration and transformation systems for Raphiolepis umbellata L.Plants using particle bombarclment"Plant Biotechnology. (印刷中). (2003)
[Publications] Morikawa et al.: "Mechanism of transgene integration into a host genome by particle bombardment"Plant Biotechnology. 19. 219-228 (2002)
[Publications] 坂本, 村田(分担執筆): "バイオサイエンスの新世紀・第15巻「生命工学」(日本生化学会編)"共立出版. 156-164 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

葉緑体ゲノムの多重遺伝子操作によるストレス耐性植物の創成

Principal Investigator

坂本 敦 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60270477)

Research Products

[Publications] Sakamoto et al.: "Functional complementation in yeast reveals a protective role of chloroplast 2-Cys peroxiredoxin against reactive nitrogen species"The Plant Journal. 33. 841-851 (2003)

[Publications] Sakamoto et al.: "Arabidopsis glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase is an S-nitrosoglutathione reducates"FEBS Letters. 515. 20-24 (2002)

[Publications] Sakamoto, Murata: "The role of glycinebetaine in the protection of plants from stress : clues from transgenic plants"Plant, Cell & Environment. 25. 163-171 (2002)

[Publications] Mohanty et al.: "Transgenics of an elite indica rice variety Pusa Basmati 1 harbouring codA gene are highly tolerant to salt stress"Theoretical and Applied Genetics. 106. 51-57 (2002)

[Publications] Erkin et al.: "Development of regeneration and transformation systems for Raphiolepis umbellata L.Plants using particle bombarclment"Plant Biotechnology. (印刷中). (2003)

[Publications] Morikawa et al.: "Mechanism of transgene integration into a host genome by particle bombardment"Plant Biotechnology. 19. 219-228 (2002)

[Publications] 坂本, 村田(分担執筆): "バイオサイエンスの新世紀・第15巻「生命工学」(日本生化学会編)"共立出版. 156-164 (2002)

坂本敦広島大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60270477)