Establishment of new genome editing technology with higher versatility and practicality in trees.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03037
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40010:Forest science-related
• Research Institution: Forest Research and Management Organization
• Principal Investigator: Nishiguchi Mitsuru 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80353796)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮澤 真一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10578438) ; 上野 真義 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40414479) ; 遠藤 真咲 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (40546371) ; 田原 恒 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70445740)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: CRISPR/Cas9 / Cryptomeria japonica / Eucalyptus camaldulensis / ゲノム編集技術 / スギ / 非遺伝子組換え / 木本植物 / ユーカリ

Outline of Final Research Achievements

To develop genome editing technology in broad-leaved trees other than Populus species, Eucalyptus camaldulensis phytoene desaturase genes were mutated using the CRISPR/Cas9 system. To remove exogenous genes from the genome-edited sugi trees made with the CRISPER/Cas9 system, they were crossed with non-transgenic trees. F1 hybrid trees were obtained, some of which did not have the exogenous genes such as the kanamycin-resistant gene. The F1 trees were crossed each other and then the F2 seeds were generated. To modify two loci in the sugi genome simultaneously, we made the required CRISPR/Cas9 vectors and introduced them into sugi cells.

Free Research Field

樹木分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物のゲノム編集技術において、初めてCRISPR/Cas9の使用が報告された2013年から約10年を経過した。この間、作物を含む草本植物ではゲノム編集可能な植物種が大幅に増え、基礎研究以外にも耐病性をはじめとする環境ストレス耐性の向上、あるいは機能性成分の増加など応用的な研究開発にゲノム編集技術が利用されてきた。一方、樹木のゲノム編集技術については、ポプラ類を除けば研究例は未だ少ない。本研究で得られた知見は、実用樹木であるユーカリやスギのゲノム編集技術をさらに改良し、有効的に活用していくために役立つと考えられる。