2021 Fiscal Year Research-status Report
有用形質を安定保持できる高機能実用酵母の効率的育種法の開発
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17K07715
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
中川 洋史 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (30362081)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 酵母 / 過酸化水素 / 変異株 / マルチストレス耐性 / 変異遺伝子 / セルフクローニング / 次世代シーケンス技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、遺伝子操作技術を全く使用すること無く、有用形質を安定保持できる高機能実用酵母株を効率的に育種する方法を開発することを目的としている。本年度は、大別して下記の4件の研究成果を挙げた。
１．当研究室において実用酵母株のモデルとして遺伝学的解析の容易な実験室酵母株を用いて明らかにした１つの新規なマルチストレス耐性変異および１つのマルチストレス耐性変異の候補について、実験室酵母株において変異が生じた遺伝子を破壊した株が過酸化水素、高ショ糖濃度、高塩濃度、冷凍、乾燥、高温など、多様なストレスに耐性を示すことを明らかにした。
２．当研究室において実験室酵母株で明らかにした上記とは異なる１つの新規なマルチストレス耐性変異について、実験室酵母株において変異が生じた遺伝子の破壊株を構築し、破壊株が過酸化水素、高ショ糖濃度、高塩濃度、冷凍、乾燥ストレスに耐性を示すことを明らかにした。さらに、当該変異による置換株のほうが破壊株よりも強い耐性を示すストレスが存在することを見出した。
３．当研究室において実験室酵母株で明らかにした新規なマルチストレス耐性変異を用いて、実用パン酵母株のホモ置換株をセルフクローニングにより構築することに成功し、得られた成果について国内学会にて学会発表を行った。
４．実用パン酵母株から致死的濃度過酸化水素法により取得されたマルチストレス耐性変異株2株について、次世代シーケンスによる全ゲノム解析を行うことにより得られた成果について国内学会にて学会発表を行った。また、実用パン酵母株から致死的濃度過酸化水素法により新たにマルチストレス耐性変異株を4株取得することに成功した。さらに、得られた4株のそれぞれから染色体DNAを調製し、次世代シーケンスを実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当研究室において実験室酵母株を用いて明らかにした新規なマルチストレス耐性変異について、実験室酵母株において変異が生じた遺伝子を破壊した株のストレス耐性を調べることにより、実用酵母から致死的濃度過酸化水素法等により取得されるマルチストレス耐性変異株の原因変異遺伝子を同定する際に役立つ重要な知見を得ることができた。さらに、実用パン酵母株において、当研究室で明らかにした新規なマルチストレス耐性変異をセルフクローニングにより導入したホモ置換株の構築や、致死的濃度過酸化水素法によりマルチストレス耐性変異株を新たに4株取得することに成功した。しかし、有用形質を安定保持できる高機能実用酵母の効率的育種法の開発には至っていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当研究室において実験室酵母株で明らかにした新規なマルチストレス耐性変異について、実用パン酵母株への導入や、実用パン酵母株において変異が生じた遺伝子の破壊株の構築等を行い、実用パン酵母株のストレス耐性等に与える影響を解析する。さらに、実用酵母株から致死的濃度過酸化水素法等により新たに取得したマルチストレス耐性変異株について、変異遺伝子の解析を行う。その後、得られた知見を用いて、有用形質を安定保持できる高機能実用酵母の効率的育種法の開発を行う。
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| Causes of Carryover |
令和3年度は、新型コロナウイルスの影響により研究を充分に実施できなかったことや、研究成果を発表した学会の年次大会がオンライン開催になったこと等に伴って未使用額が発生した。次年度の使用計画としては、令和3年度中に充分に実施できなかった、実用酵母株から致死的濃度過酸化水素法等により取得したマルチストレス耐性変異株における変異遺伝子の解析等の、有用形質を安定保持できる高機能実用酵母の効率的育種法の開発に必要な実験や、研究成果の発表等のための経費に使用する計画である。
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