2017 Fiscal Year Annual Research Report
Genetic engineering of betalain pigments beyond plant species
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15H04453
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| Research Institution | Iwate Biotechnology Research Center |
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Principal Investigator |
西原 昌宏 公益財団法人岩手生物工学研究センター, 園芸資源研究部, 研究部長 (20390883)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 秀行 公益財団法人岩手生物工学研究センター, 園芸資源研究部, 主任研究員 (00455247)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 植物色素 / 花色 / 遺伝子組換え / ベタレイン / 代謝工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ベタレイン色素による植物のエンジニアリング基盤の確立に向けて、タバコ、トレニア、ペチュニア、リンドウ、ジャガイモ、トマトの形質転換体を作出し、解析を進めている。最終年度として、これまで作出した形質転換植物の表現型ならびベタレイン色素の解析を行った。また、昨年度までの結果から、ベタキサンチン色素について構成的プロモーターを用いた花弁での蓄積が困難であったが、本年度、タバコ及びトレニアを用いて花弁特異的プロモーターを用いることで、黄花花が獲得された。その際、タバコについてはF3Hゲノム編集系統とCHS RNAi系統を用いて、リンドウF3’5’Hプロモーター、5ATプロモーターにより作出した。トレニアについては、F3H突然変異系統を用いてトレニアDFRプロモーターにより作出した。また、トマトについては果実特異的プロモーターを用いて作出したベタシアニン蓄積系統を果実発達4段階にわけて解析した結果、成熟ステージで急激にベタシアニン(ベタニンとイソベタニン)の蓄積が生じていることが示された。更にトマト果実のRNA-seq解析により発現プロファイルを得た。ジャガイモについては閉鎖系温室で栽培を行い、鉢栽培でもベタレインが塊茎に蓄積することが確認された。リンドウについてはCaMV35Sプロモーターのサイレンシングが生じることより、代替えプロモーターとして構成的発現を示すCmYLCVプロモーターを用いて、白花品種におけるベタシアニン色素の蓄積を検討したところ、ベタニン色素の蓄積による薄赤-ピンク花色への変化が認められた。なお、本形質転換体においては茎葉においても着色が認められた。さらにペチュニアについても花弁特異的InMYB1プロモーターによりベタシアニンに蓄積による花弁の薄ピンク化系統が得られており、花弁特異的にベタシアニンを作らせることにも成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] CRISPR/Cas9-mediated targeted mutagenesis of flavanone 3-hydroxylase gene in tobacco, torenia and gentian plants.2018
Author(s)
Tasaki, K., Watanabe, A., Higuchi, A., Kurokawa, Y., Washiashi, R., Takahashi, H., Nishihara, N.
Organizer
日本植物生理学会第59回年会
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