2018 Fiscal Year Annual Research Report
The effects of genetic disruption of 12S globulin proteins on seed oil contents in Camelina and Arabidopsis
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15K07095
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
藤木 友紀 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (00414011)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | カメリナ / シロイヌナズナ / 油脂 / 種子 / 種子貯蔵タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
油糧種子では貯蔵物質であるタンパク質と油脂の蓄積量に負の相関関係があり、貯蔵タンパク質の発現抑制による油脂生産の増強が期待されている。しかし、一般に種子貯蔵タンパク質の種類と遺伝子数が多いことからその削減は困難で、油脂生産強化を目指した分子育種への応用が課題となっていた。代表者は種子貯蔵タンパク質の遺伝子数が少ないシロイヌナズナに着目し、貯蔵タンパク質12Sグロブリンの遺伝子破壊により油脂含量及び種子収量が増大することを報告した（藤木ら2013年）。本研究では、油糧作物のモデル植物カメリナにこの手法を応用し、次世代のバイオリソースにふさわしい新たな油脂生産システムの構築を目指す。
１.12Sグロブリンcrc変異体とDGAT1過剰発現の組み合わせによる油脂生産強化
前年度までに、シロイヌナズナの12Sグロブリン変異体(cra1 crb crc三重変異体)と油脂合成の鍵酵素遺伝子DGAT1の種子特異的過剰発現の組み合わせによる油脂生産強化を確認していた。さらに、12Sグロブリンのうちcrc単独破壊株にDGAT1を過剰発現させるだけでも、相乗的な油脂蓄積の増強が認められた。
２.カメリナ種子貯蔵タンパク質遺伝子の発現抑制株
前年度は、カメリナ12Sグロブリン遺伝子のRNA干渉コンストラクトを用い、花序浸し法によりカメリナの形質転換体1ラインを得た。その後代についてホモライン化が完了した。さらに、追加のカメリナ形質転換により多数の形質転換体が得られ、その一部についてSDS-PAGE法により種子12Sグロブリンタンパク質の大幅な減少を確認した。そこで、ホモライン化と油脂解析のため、12Sグロブリンタンパク質の発現抑制が見られたトランスジェニックラインの栽培を行っている。また、種子の重量や発芽率などの生理的な基礎データを収集中である。
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