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2021 Fiscal Year Annual Research Report

花粉を介した植物への新しい遺伝子導入法の開発

Research Project

Project/Area Number 19K22432
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

吉田 聡子  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20450421)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords遺伝子導入 / ナノパーティクル / 花粉
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、革新的な植物への遺伝子導入法を開発することである。これまで遺伝子導入にはアグロバクテリウムを介した方法やパーティクルガンを用いた方法などが知られているが、いずれも遺伝子を導入した細胞やカルスからの植物個体の再分化が必要で、再生の条件を検討するにあたって膨大な時間が必要である。そのため、多様な植物種に応用できる遺伝子導入技術の開発が望まれる。本研究では、花器官および花粉に着目した非モデル植物における新しい遺伝子導入法の確立を目的とする。 昨年度は、ハマウツボ科寄生植物コシオガマを用いて、マグネトフェクションによる花粉の形質転換を試みた。マグネトフェクションによる花粉の形質転換には、花粉に細胞壁の薄い領域が存在することが必要であると考えられているため、まず、走査型電子顕微鏡を用いて花粉の観察を行った。その結果、コシオガマの花粉は三溝粒構造をとっており、花粉の発芽は溝状の発芽孔から起こることが分かった。しかし、ワタ花粉のような穴状の発芽口が見られなかったため、ソニケーションにより人為的に傷をつける方法を試みた。ソニケーションにより、花粉の発芽率はほとんど低下しなかったが、花粉表面に削れた部分を電子顕微鏡下で観察することができた。次に、Cy3でラベルしたオリゴDNAをマグネットパーティクルに吸着させ、花粉への導入を試みた。蛍光顕微鏡で観察したところ、花粉内で蛍光を観察することができたため、オリゴDNAの導入は起こっていると考えられた。そこで、蛍光レポーターをコードするプラスミドDNAの導入を行なった。しかし、蛍光レポーター由来の蛍光を観察することはできなかった。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Large-scale sequencing paves the way for genomic and genetic analyses in parasitic plants.2022

    • Author(s)
      Yoshida S., Kee, Y-J.
    • Journal Title

      Curr. Opin. Biotech.

      Volume: 70 Pages: 248-254

    • DOI

      10.1016/j.copbio.2021.06.011

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Subtilase activity in the intrusive cells mediates haustorium maturation in parasitic plants.2021

    • Author(s)
      Ogawa, S., Wakatake, T., Spallek, T., Ishida, J.K., Sano, R., Kurata, T., Demura, T., Yoshida, S., Ichihashi, Y., Schaller, A., Shirasu, K.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 185 Pages: 1381-1394

    • DOI

      10.1093/plphys/kiaa001

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Three-dimensional reconstructions of haustoria in two parasitic plant species in the Orobanchaceae.2021

    • Author(s)
      Masumoto, N., Suzuki, Y., Cui, S., Wakazaki, M., Sato, M., Kumaishi, K., Shibata, A., Furuta, K. M., Ichihashi, Y., Shirasu, K., Toyooka, K., Sato, Y., Yoshida, S.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 185 Pages: 1429_1442

    • DOI

      10.1093/plphys/kiab005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Molecular dissection of haustorium development in Orobanchaceae parasitic plants.2021

    • Author(s)
      Furuta, K. M., Xiang, L., Cui, S., Yoshida, S.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 186 Pages: 1424-1434

    • DOI

      10.1093/plphys/kiab153

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Phtheirospermum japonicum isopentenyltransferase PjIPT1a regulates host cytokinin responses in Arabidopsis.2021

    • Author(s)
      Greifenhagen, A., Braunstein, I., Pfannstiel, J., Yoshida, S., Shirasu, K., Schaller, A., Spallek, T.
    • Journal Title

      New Phytol

      Volume: 232 Pages: 1582-1590

    • DOI

      10.1111/nph.17615

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 寄生植物の吸器形成と宿主侵入におけるエチレンの役割2021

    • Author(s)
      ツイ スンクイ, 吉田聡子
    • Journal Title

      BSJ-review

      Volume: 12 Pages: 101-111

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Identification of a prehaustoria suppressor in the root praasitic plant Phtheirospermum japoincum2022

    • Author(s)
      Lei Xiang, Songkui Cui, Satoko Yoshida
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会大会
  • [Presentation] ハマウツボ科シオガマギク属寄生植物におけるアーバスキュラー菌根菌の感染機構2021

    • Author(s)
      川井友裕, Kee Yee Jia, 伊藤元巳, 吉田聡子
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
  • [Presentation] 寄生植物の吸器誘導シグナル経路の解析2021

    • Author(s)
      青木夏美, 和田将吾, Songkui Cui, 吉田聡子
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナと寄生植物コシオガマの道管連結の制御2021

    • Author(s)
      山路桃子, 古田かおり, 増本奈津美, 吉田聡子
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
  • [Presentation] How do parasitic plants recognize their hosts?2021

    • Author(s)
      Satoko Yoshida
    • Organizer
      IPSR forum
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 寄生植物が宿主植物に侵入して道管をつなぐ仕組み2021

    • Author(s)
      吉田聡子
    • Organizer
      第3回異分野再生研究会
    • Invited
  • [Presentation] 病害寄生植物の寄生メカニズム解明に向けた分子遺伝学的アプローチ2021

    • Author(s)
      吉田聡子
    • Organizer
      植物病理関西支部若手の会
    • Invited
  • [Presentation] Diversity and specificity of haustorium inducing factors for Orobanchaceae root parasitic plants2021

    • Author(s)
      吉田 聡子、和田 将吾、青木 夏美、佐藤 綾人、Songkui Cui
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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