2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of technology for preventing GM crops-contamination by induction of autonomous lethal using control of DNA methylation system
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18K19205
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 栄 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80397017)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 遺伝子組み換え作物 / GM作物 / 拡散防止 / メチル化 / 脱メチル化 / RNAi / カロテノイド / エピゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，一定栽培期間を経過した後に，自発的に枯死するシステムを遺伝子組み換え(GM)作物に導入し，GM作物の意図しない拡散と生態系への影響を防止する新技術の開発を目的とした．
1．35Sプロモーター領域のDNAメチル化の誘導および形質転換体の作出：致死性形質(NtPDS-RNAi構造)を制御する35Sプロモーター領域を標的(ターゲット)として，部分配列のRNAi構造を作成(サイレンサー)した．このRNAi構造を全身高発現性のミヤコグサ由来ポリユビキチン遺伝子プロモーター(LjUbip)で制御した外来性RNAiベクター（サイレンサーベクター）を作成した．ターゲットおよびサイレンサーの両遺伝子をタバコに導入し，ターゲットのメチル化による致死性形質の抑制が誘導されたと予想される，葉が緑色の形質転換体を複数個体作出した．
２．各形質転換体(T0)世代と非形質転換体との交配で得られたT1世代において，サイレンサーが排除されメチル化されたターゲットのみを持つ系統を選抜した．その結果，葉が緑色の系統(メチル化維持)と白い斑入りの系統(部分的な脱メチル化進行)が得られた．T0およびT1世代のメチル化解析を行った結果，緑色系統では，ターゲット配列のメチル化率が高く(平均90％以上)，白い斑入系統では，メチル化率が30～50％であった．また，T2世代での解析でも同様の傾向があり，メチル化維持が継続していることが判明した．
3．ターゲットを緑色組織特異的なPnZIPプロモーター（クロロフィル生合成関連遺伝子プロモーター）に変更した新規ベクター(PnZIPpでNtPDS-RNAi構造を制御)を作成し，メチル化の標的であるプロモーター配列の違いによるメチル化状態の比較と解析を行った．
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