2004 Fiscal Year Annual Research Report
ウリ科作物の効率的な組換え体創出のためのスーパーアグロバクテリウムの開発
| Project/Area Number |
15380002
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
江面 浩 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 助教授 (00332552)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南澤 究 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70167667)
|
|---|
| Keywords | ウリ科 / 遺伝子導入 / アグロバクテリウム / 組換え体 / エチレン / 生合成 / リゾビトキシン / ACCダアミナーゼ |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、ウリ科作物の組換え体創出の問題点を解決し、効率的な遺伝子導入技術を開発することを目的に、以下の研究を実施している。即ち、(1)形質転換体選抜方法の改良、(2)スーパーアグロバクテリウムの分子育種、(3)スーパーアグロバクテリウムの遺伝子導入効率の評価、(4)各種ウリ科作物への遺伝子導入に対する開発技術の汎用性の検証である。平成16年度は、以下の研究成果が得られた。
形質転換法の改良では、メロンの病害虫抵抗性遺伝子の重要な遺伝資源であるPI161375(Cucumis melon subsp. agrestis)において液体振とう培養による不定胚培養系を開発した。この技術と前年度に開発したメロンのモデル系統の遺伝導入法を組合せることで、この重要な系統で組換え体が作成できることを示した。
エチレンがアグロクテリウムの植物への遺伝子導入を抑制する機構に関してさらに詳細な解析を行った結果、エチレンは菌自体の生育を抑制するのではなく、アグロバクテリウムのもつ遺伝子導入に関連したvir遺伝子群の発現を促進する植物側が作る物質の生産を抑制することが示唆された。
エチレン生合成を阻害すると考えられているACCデアミナーゼを合成する遺伝子をアグロバクテリウムにプラスミドとして導入した。得られた菌を使ってメロンへの遺伝子導入実験を行った結果、開発した菌の遺伝子導入能力が向上していることが示唆された。しかし、アグロバクテリウム内でACCデアミナーゼ遺伝子をプラスミドで保持させることが困難で、安定した遺伝子導入能力を発揮させるには、この遺伝子のアグロバクテリウムへの付与の仕方に工夫が必要であると考えられた。
根粒菌Bradyrhizobium elkaniiが生産するエチレン生合成阻害剤リゾビトキシン(RT)の生合成において、(1)グルタミンがRT中間体セリノールおよびジヒドロリゾビトキシン(DRT)合成の基質となりうること、(2)rtxD遺伝子はグルタミンのDRTの取込みに関与することが示唆された。
lacプロモーター転写制御下においたリゾビトキシン生合成遺伝子群(rtxACDEFG)を導入したアグロバクテリウム内でもrtx遺伝子が発現し、リゾビトキシンを合成した。しかし、合成量が微量であるため、今後遺伝子導入誘導培地におけるリゾビトキシン生産系の効率化が必要である。
|
