2016 Fiscal Year Research-status Report
幼樹開花性を利用したCRISPR/Cas9システムの果樹での展開および評価
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15K14650
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
山根 久代 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80335306)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 果樹 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、花成抑制機能をもつFT/TFL1ファミリー遺伝子群にCRISPR/Cas9システムにより変異を導入し、早期開花を誘導するとともに、その後の交雑により組換えDNAが除かれた個体を選抜することで、狙った位置に組換えをおこし、かつ組換えの痕跡を残さない個体を果樹ではじめて作出することを目標としている。 前年度までに高い幼樹開花率を示すグレープフルーツを供試して、幼樹開花率を上昇させるための技術開発をおこなった。当該年度はCRISPR/Cas9ベクター構築のため、グレープフルーツにおけるFT/TFL1ファミリー遺伝子の系統解析と配列特定をおこない、発現解析より花成制御における役割推定をおこなった。 クレメンティンのゲノム配列を元に解析をおこなった結果、FT/TFL1ファミリーに属する遺伝子はCEN, TFL1, BFT, FT, MFTクレイドに分けられることが明らかとなった。このうち先行研究よりFTとMFTはシロイヌナズナと同様カンキツ属においても花成促進機能をもつことがわかっている。CEN, TFL1, BFTはシロイヌナズナにおいて花成抑制機能をもつことがわかっているがカンキツ属では詳細な解析がおこなわれていない。そこでこれら3つの遺伝子群について、幼樹開花性をもつグレープフルーツと幼樹開花性をもたないナツダイダイの珠心胚由来実生よりクローニングをおこない配列比較をおこなった。両種とクレメンティンにおいて大きな配列の違いは認められなかった。一方発現解析の結果、TFL1とCENの発現量は両種で大きな差異はなかったものの、BFTは秋季のナツダイダイで高発現していた。そこでBFTに変異を挿入することで幼樹開花を誘導できる可能性を考え、BFTをターゲットとするCRIPR/Cas9ベクターの構築を進めた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度までにCRISPR/Cas9ベクターを構築する予定であったが、ターゲットとなる遺伝子の配列特定に時間を要し、構築できなかった。近年、Cas9ベクターに改変を加えた改良型ベクターの開発が進んでいるため、ベクターの最適化にも時間を要した。
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Strategy for Future Research Activity |
今後は、オフターゲットが少なく変異創成効率の高いCRISPR/Cas9ベクターを選択して、BFTをターゲットとしたベクターの構築を急ぐ。ベクターが構築されれば、グレープフルーツをはじめとした早期開花しやすい系統を供してアグロバクテリウム感染をおこない、再生個体の作出をめざす。
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Causes of Carryover |
昨年度構築予定であったCRISPR/Cas9ベクターを構築できなかったため
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
ベクター構築費用として使用予定である。
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Research Products
(2 results)