Molecular Breeding of next generation Super-Agrobacterium for broad host range

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05964
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Nonaka Satoko 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50580825)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 形質転換技術 / ゲノム編集技術 / アグロバクテリウム

Outline of Final Research Achievements

In this study, we attempted to improve Agrobacterium by focusing on salicylic acid, a defense response inducer, in order to increase transformation efficiency in a wide range of plant species. Increased expression of salicylic acid synthase and salicylic acid response genes was observed in tomato cotyledon explants after infection with Agrobacterium. A salicylic acid decomposition enzyme gene was isolated from Pseudomonas, but the gene could not be expressed in Agrobacterium during the test period. We investigated the effect of Agrobacterium, which had been developed for the melon somatic embryo induction transformation method, but no transformants were obtained. Gene introduction using Agrobacterium is one of the important steps in transformation, but optimization of the regeneration system is likely to be even more important.

Free Research Field

植物育種

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

形質転換技術は、遺伝資源プールの拡大を可能にする技術であり、育種の幅を広げることを可能にする技術として注目を集めてきた。近年では、CRISPR/Cas9などの人工制限酵素遺伝子の植物ゲノムへの導入技術としても利用されている。しかしながら、形質転換技術は、作物種ごと、品種や系統によっても形質転換効率が大きく異なり、形質転換技術およびゲノム編集技術の育種利用の大きな律速となっている。研究期間内では、形質転換効率を向上させるアグロバクテリウムの作出には至らなかったが、本研究の達成により、広い植物種での形質転換効率が可能となるため、育種分野へ貢献することができる。