2020 Fiscal Year Annual Research Report
オオムギにおける形質転換適性の制御メカニズムの解明
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19H02930
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
久野 裕 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (70415454)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三谷 奈見季 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40581020)
松島 良 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (80403476)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | オオムギ / 形質転換 / ゲノム編集 / 組織培養 / カルス化 / 遺伝解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、オオムギの形質転換適性に関わる遺伝因子を明らかにし、それらを制御することにより、品種や系統に依存しない形質転換やゲノム編集を実現することを目的とする。
1．オオムギの形質転換効率に関わる3つの主要なTransformation amenability (TFA) 遺伝子座の絞り込みを目的として、形質転換できる品種「Golden Promise」(GP)とできない品種「Haruna Nijo」(HN)または「Full Pint」(FP)の交雑集団を用いて、アグロバクテリウム法による形質転換実験を行った。FP×GPの交雑後代を用いてTFA3を精密マップした結果、1.2Mbpの領域に原因遺伝子が存在し、その遺伝子はカルスの誘導または増殖に寄与していることを明らかにした。一方、HN×GPの交雑後代を用いてTFA1の領域の絞り込みを行った。
２．オオムギ幹細胞のライブイメージングを目的として、既知の幹細胞化関連遺伝子（Wuschel2遺伝子）のオオムギホモログのプロモーターを用いてGFPレポーター遺伝子を発現制御する形質転換オオムギの中から導入遺伝子が固定された形質転換第二世代種子（T2）を得た。
３．再分化等の培養適性に関わる物質の探索を目的として、名古屋大学から分譲された化合物ライブラリの各物質を含んだ培地を作成し、HNの未熟胚由来のカルスを培養した。再分化シュート、緑色細胞、根の再生および生長点形成等の評価を行った。これまで、約1000の化学物質のスクリーニングを終え、主にカルス増殖に関わる物質が見いだされた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究実施計画に記載したとおりに研究を進めており、問題なく順調に結果が出ているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
形質転換効率に関わる3つの遺伝子座のうち１つについては遺伝子単離間近であり、今後はそのクローニングと機能の検証実験を行う。幹細胞のライブイメージングに関しては、関連遺伝子プロモーターに制御されるGFP遺伝子を導入固定した形質転換体を得ることができたため、その種子の発芽時の幹細胞観察を行う。培養適性に関わる物質の探索に関しては、化合物ライブラリからカルス増殖に関わる物質を抽出して再オーダーし、TFA3との関連を調査する。
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[Journal Article] Antagonistic regulation of the gibberellic acid response during stem growth in rice2020
Author(s)
Nagai K., Mori Y., Ishikawa S., Furuta T., Gamuyao R., Niimi Y., Hobo T., Fukuda M., Kojima M., Takebayashi Y., Fukushima A., Himuro Y., Kobayashi M., Ackley W., Hisano H., Sato K., Yoshida A., Wu J., Sakakibara H., Sato Y., Tsuji H., Akagi T., Ashikari M.
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Journal Title
Nature
Volume: 584
Pages: 109～114
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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