樹木由来の選抜マーカー遺伝子を利用したポプラの遺伝子組換え法の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19580178
• Research Institution: Forestry and Forest Products Research Institute
• Principal Investigator: 西口 満 Forestry and Forest Products Research Institute, 生物工学研究領域, 主任研究員 (80353796)
• Keywords: ポプラ / 選抜マーカー / 遺伝子組換え / ツニカマイシン / GPT / バイナリーベクター

Research Abstract

本課題は、社会的に受け入れられやすい遺伝子組換え樹木を作出するために、従来の細菌由来の選抜マーカー遺伝子に代わる、樹木由来の選抜マーカー遺伝子を用いたポプラの遺伝子組換え法を開発することを目的としている。そのため、樹木由来の選抜マーカー遺伝子としてポプラのGPT遺伝子(タンパク質の糖鎖修飾に関わる酵素の遺伝子と予想される)をポプラに遺伝子導入して過剰発現させ、糖鎖修飾の阻害剤であるツニカマイシンを含む培地での植物体の生死を指標として遺伝子組換えポプラの作出を試みた。本年度は、昨年度に得られたツニカマイシン耐性ポプラが本当に遺伝子組換えポプラであるかどうかを検証するために、導入したGPT遺伝子の存在を調べた。その結果、導入したGPT遺伝子を確認できた組換えポプラは1系統であり、遺伝子組換え実験の材料に使用したポプラの茎切片数に対する遺伝子組換え効率は約0.4%であった。この値は、同時に作出したカナマイシン耐性ポプラ(選抜マーカー遺伝子は大腸菌のNPTII遺伝子)の遺伝子組換え効率が約8%だったことに比較して、かなり低い。GPT遺伝子による遺伝子組換え効率を高めるために、ツニカマイシンの濃度、培地のpH、または遺伝子組換えの材料として茎切片ではなく葉柄の利用など、実験の条件を変えて遺伝子組換え実験を複数回行ったが、遺伝子組換え効率は0～0.5%であった。結論として、GPT遺伝子とツニカマイシンを用いたポプラの遺伝子組換えに成功したものの、GPT遺伝子を選抜マーカー遺伝子として利用していくためには、さらに遺伝子組換え効率を高めるような実験手法の改良が必要といえる。