2021 Fiscal Year Annual Research Report

マツタケ単核体の取得、および遺伝子導入と破壊法に関する研究

Research Project

Project/Area Number	19K06175
Research Institution	Kindai University
Principal Investigator	福田泰久近畿大学, 農学部, 准教授 (80609602)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	マツタケ / トキイロヒラタケ / 形質転換 / 単核体 / プロトプラスト / 細胞壁消化
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題では、マツタケ単核体の取得、および遺伝子導入と破壊法を確立することを目的としている。そもそも、マツタケの形質転換法自体が確立されていないため、確実性の高い同じ担子菌類であるトキイロヒラタケの形質転換を確実にし、遺伝子導入と破壊、及びその表現型観察法を確実にすることも同時に行っている。マツタケにおいては、Agrobacteiumによる感染法が報告されているが、この手法は再現性が乏しく、偶然性が占める割合が多い手法であると考えられる。そこで、糸状菌の形質転換としてよく用いられているプロトプラスト‐PEG法を確実にマツタケで行えることができるように、細胞壁消化酵素や浸透圧調整剤の選定など様々な条件検討を行った。しかしながら、未だマツタケプロトプラストの形質転換を成し得るほどの大量取得に至っていない。マツタケ形質転換を困難にさせているのは、細胞壁消化が困難なためプロトプラストを大量に生産できないことが1つの要因である。前年度、マツタケ細胞壁消化微生物を自然界より分離した。本年度は、Paenibacillus属の細菌が生産する消化酵素の解析を行った。いくつか細胞壁消化にかかわる酵素を分析し、α-1,3-グルカナーゼ（ムタナーゼ）の酵素精製と性質解析に関して学会発表を1件行った。一方、前年度トキイロヒラタケ単胞子分離単核体株における遺伝子発現解析により、いくつかの子実体形成にかかわると予想される遺伝子を特定したが、本年度においてはプロトプラスト‐PEG法により、抗生物質耐性供与を伴った、特定遺伝子の高発現もしくは抑制の実験が可能になり、農芸化学会西日本支部大会で関連研究を含め、2件学会発表を行った。