2019 Fiscal Year Annual Research Report
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16H04942
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
谷口 亨 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (00360470)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
七里 吉彦 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 森林バイオ研究センター, 主任研究員 等 (80461292)
小長谷 賢一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 森林バイオ研究センター, 主任研究員 等 (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 |
CRISPR/Cas9などのゲノム編集技術は任意の狙った遺伝子に塩基の欠失などの変異を加えることができる遺伝子の編集技術であり、新しい育種技術として注目されている。本研究の目的は、従来型の林木育種で作製されたエリートツリーなどスギの優良品種に、ゲノム編集により無花粉や木材強度増強などの有用形質を付与するための基盤技術構築である。終了年度はスギの無花粉化のために、雄花形成に関与する候補遺伝子をゲノム編集により破壊した系統の作出を試みた。標的遺伝子としてシロイヌナズナの花粉壁形成に関与する遺伝子として知られる４遺伝子とこれらのマスター制御遺伝子である１遺伝子について相同な遺伝子をスギから単離し、それぞれの遺伝子について主に３箇所の標的部位を設定した。これらの標的領域を切断するベクターを構築し、スギへ遺伝子導入後、蛍光標識プライマーを用いたPCR産物のフラグメント解析を行うことで遺伝子の破壊を検出した。その結果、野生型と比較して数塩基の欠損や挿入が確認され、両アリルともに遺伝子破壊された系統の獲得効率は最大63.6%であり、標的配列の違いによる効率の差異が顕著に現れた。破壊系統が全く得られない標的配列もあったが、特定の遺伝子に対し複数の標的配列を設定し、獲得率が低い危険を補償することで、全ての遺伝子について破壊系統を獲得することに成功した。これらの遺伝子破壊系統は特定網室で栽培しており、花粉稔性について調査を進めている。現時点では個体サイズが小さいため、次年度も確認のための再調査も必要であるが、花粉形成が抑制された系統が確認されている。スギ培養細胞のバイオリソース充実のために、2018年度にスギのエリートツリー（8クローン）を交配親とする人工交配（16組合せ）により得られた未成熟種子由来の不定胚形成細胞から不定胚誘導能力の高いと評価した17系統を液体窒素中で超低温保存した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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