2019 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of new breeding technology base by genome editing in forage and turfgrass
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17K07608
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
権藤 崇裕 宮崎大学, フロンティア科学総合研究センター, 助教 (10437949)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / 遺伝子組換え / バヒアグラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、牧草・芝草におけるゲノム編集による新たな育種を展開するため、確立してきた遺伝子組換え手法を用いて、実用化に向けた育種技術を開発することが目的である。
前年度は、リグニン生合成遺伝子であるCAD遺伝子をノックアウトするゲノム編集ベクターをパーティクルガンによりバヒアグラスの不定胚に導入し、その一過性発現を利用してゲノム編集試みた。結果的には、細胞レベルではゲノム編集を確認できたものの、ゲノム編集個体の獲得には至らず、牧草のゲノム編集において、本手法の適用は困難であることが明らかとなった。そのため、本年度は、カルスを用いて形質転換体を行い、その中からゲノム編集個体を選抜する方法を試みた。形質転換カルスは44個得られ、標的配列のCAPS解析を行ったところ、7個の形質転換カルスにおいて、野生型とは異なる変異した電気泳動のバンドパターンが認められた。次に、変異が認められたカルスの植物体再分化を行い、同じ解析を行ったところ、それらの殆どで同様のバンドパターンが認められた。さらに、再分化個体について、標的配列の塩基配列を確認したところ、1～2塩基の挿入および欠失や中には20塩基の欠失も認められ、ゲノム編集による変異の挿入が明らかとなった。以上の結果より、本実験のゲノム編集効率は、15.9 %（7 / 44）であり、他の作物の報告とほぼ同様の結果であったことから、本手法は、牧草のゲノム編集に十分適用できると判明した。今後は、ゲノム編集個体の後代を展開し、導入ベクターの除去とCAD変異遺伝子座のホモ化（固定）を進める。
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