2011 Fiscal Year Annual Research Report

育種上重要な遺伝子機能解明のための新たな変異創成法の開発

Research Project

Project/Area Number	22658004
Research Institution	University of Shizuoka
Principal Investigator	飯田滋静岡県立大学, 大学院・生活健康科学研究科/薬学研究科, 特任教授 (30012777)
Keywords	ゲノム / 植物 / バイオテクノロジー / 遺伝学 / 逆遺伝学 / 育種学 / 突然変異 / 遺伝的組換え
Research Abstract	本研究で扱う新たな変異創成法とは、基本的には逆遺伝学的変異導入法のことであり、塩基配列が明らかにされた生物に於いて、目的とする遺伝子の生体内における機能を解析するために、目的遺伝子内に選択的に変異を導入することであり、この手法は、先ず変異体を分離して原因遺伝子を同定する手法とは逆の手順を踏んでいることから、逆遺伝学的手法と呼ばれ、相同組換えによる遺伝子ターゲティングやトランスポゾンを用いた挿入変異などが含まれる。我々はポジティブ選抜マーカーとネガティブ選抜マーカーを用いて、世界に先駆けて逆遺伝学的変異導入に係わるイネの相同組換えによる遺伝子ターゲティングに成功し、複数の目的とする遺伝子内にポジティブ選抜マーカーを組込んだ稔性ある遺伝子破壊株であるノックアウト改変体を得ることができたが、中にはノックアウト改変変異体が致死的なために遺伝子機能を詳細に解析できない場合も観察された。それ故、育種上重要な遺伝子機能の解明には、遺伝子破戒によるnull変異の導入だけでは充分ではなく、例えば育成中に標的遺伝子の発現をOffからOnへ変換できるコンディショナル・ノックアウトの開発などが必要不可欠である。このような目的の為に、P1ファージ由来の部位特異的組換え系であるlox-Creを用いて、ポジティブ選抜遺伝子をlox配列で挟まれた遺伝子ターゲット改変カルスに、誘導可能なCre遺伝子や選抜遺伝子がlox配列で挟まれたベクターを導入して、Cre遺伝子を一過的に誘導し、標的遺伝子内の選抜遺伝子と共に再導入したCre遺伝子や選抜遺伝子も同時に除くことを試みている。さらに、従来我々が手掛けてきたイネの内在性DNAトランスポゾンによる遺伝子タギングについても、育種上重要な遺伝子の機能解明を目指す。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成23年7月と9月の2度にわたり温室が故障したため。
Strategy for Future Research Activity	遺伝子ターゲティングに係わるコンディショナル・ノックアウトについては、引続き部位特異的組換え系lox-Creを利用して、選抜遺伝子やCre遺伝子を除いた稔性イネの作出と解析を目指す。遺伝子タギングについても、引続き育種上重要な遺伝子の機能解明を図る。