Evaluation of potentiality of wild genetic resources and development of mutagenetic tools in the oil-producing microalga Botryococcus braunii

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06215
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
• Research Institution: Osaka Institute of Technology
• Principal Investigator: Kawamura Koji 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (00595613)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 藻類バイオ燃料 / 突然変異育種 / 自然個体群 / Botyrococcus braunii / ボツリオコッカス / トランスポゾン / 熱帯 / 遺伝資源

Outline of Final Research Achievements

New methods for isolation and screening of wild strains were developed for the oil-producing microalga Botryococcus braunii. By using the methods, a total of 600 wild strains have been isolated from Japan and Indonesia. Screening of fast-growers identified a novel fast-growing strain (OIT-678) which has a doubling time of 1.2 day. As a new tool for mutagenesis, I have investigated the activation of internal transposable sequences. From the transcript database of Showa strain, transposon-like genes were identified, and four transcriptionally-active retrotransposons were identified in the genome. For these retrotransposons, a high-throughput method for analyzing transposon insertion polymorphisms was developed.

Free Research Field

植物科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Botryococcus brauniiは、コスモポリタンな微生物であるものの、一般に生息密度は低いため、自然環境中で発見することは容易ではない。本研究は、野生株を探索して単離する簡易な方法を開発した。また、合成する炭化水素の種類を推定する手法も開発した。これらを使えば、自然界のより多くの野生の遺伝資源を調査することができるだろう。私たちが単離した野生株のなかには、これまで記録されていた増殖速度の最速記録を更新するような株も見つかった。さらに、探索範囲を広げれば、より有用な株が見つかる可能性がある。また、本研究が開発した手法は、生息地の選好性や大量発生メカニズムなど、未知の生態解明にも役立つ。