2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H04942
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
谷口 亨 国立研究開発法人森林総合研究所, 林木育種センター, 課長 (00360470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
七里 吉彦 国立研究開発法人森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 主任研究員 (80461292)
小長谷 賢一 国立研究開発法人森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 主任研究員 (30582762)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スギ / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム編集により従来型育種で作製されたスギのエリートツリーに花粉抑制や強度増強形質を付与するための基盤技術構築が本研究の目的である。そのため本年度は、スギのゲノム編集技術の確立のために最初に、モデル植物で用いられているCRISPR/Cas9ベクターを導入したスギの不定胚形成細胞におけるゲノム編集の有無を調べたところゲノム編集はみられなかった。RT-PCR解析によりCas9の発現が認められたことから、ガイドRNAの発現量が低いことがゲノム編集が起こらないことの原因と推察した。また、ガイドRNAの転写に用いられているPolIII型プロモーターは種の特異性が高いことが知られており、今回のベクターで用いられているイネ由来PolIII型プロモーターがスギでは機能していないことが考えられた。そこで、スギからPolIII型プロモーターであるU6 snRNAプロモーターの単離を試み、11のプロモーター断片を取得した。これらのプロモーター活性をリアルタイムPCRにより評価したところ、高い活性を有するプロモーターが見いだされた。現在これらプロモーターを用いたゲノム編集の評価を行っている。また、無花粉化の標的遺伝子の同定のために、スギ雄花のマイクロアレイ解析と雌花のRNA-seq解析から雄花で特異的に発現し、花粉形成に関与すると推定される８個の遺伝子を特定した。ゲノム編集のターゲットとするスギのバイオリソース整理のためには、スギのエリートツリー等優良品種を交配親とする人工交配（１６組合せ）を行い、未成熟種子から不定胚形成細胞を誘導した。得られた不定胚形成細胞の系統別に不定胚の誘導能力を評価し、不定胚形成能力の高い系統は液体窒素を用いて超低温保存を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
モデル植物で用いられているゲノム編集ベクターがスギで機能しない原因が解り、それを解決するため、ガイドRNAの転写を活性化するためのU6 snRNAプロモーターをスギから単離することができ、これを用いてスギのゲノム編集が可能である見込みができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画に従い、スギのゲノム編集技術の確立を進める。
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