ナス科果菜類のアセチルコリン調節機構の解明と制御技術の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K05641
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 松尾 哲 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, 上級研究員 (20414675)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: アセチルコリン / ナス / トマト / ナス科植物 / ゲノム編集

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、同じナス科植物で、果実に高濃度のアセチルコリンを蓄積するナスと蓄積しないトマトの果実発達におけるアセチルコリン調節機構を解析し、調節に関わる遺伝子の制御により、ナス科植物果実のアセチルコリン含量のコントロールが可能であるかを明らかにすることを目的としている。アセチルコリン調節遺伝子の制御により、果実のアセチルコリン含量のコントロールが可能であるかを明らかにするため、昨年度は、ナスとトマトの同遺伝子の機能を欠損させるためのゲノム編集コンストラクトを作成し、トマト「アイルサクレイグ」を用いて形質転換を実施し、形質転換体当代を得た。今年度は、変異が入った形質転換体後代のホモ個体を選抜した。得られたホモ個体のうち、先行して果実が得られた1系統について、LC/MS/MS用いてアセチルコリンの定量を実施したが、変異体において野生型の果実と比較して大きな増加は確認できなかった。引き続き、他の系統のホモ個体の栽培を進めており、果実が得られ次第、同様にアセチルコリンの分析を実施する。一方、アセチルコリン調節遺伝子については、トマトでは相同性の高い遺伝子がもう一つ存在することが判明した。そこで、二つのアセチルコリン調節遺伝子を標的としたゲノム編集コンストラクトを追加で作成し、トマトの形質転換を開始した。また、ナスでも二つ遺伝子が存在することが判明したため、同様にゲノム編集を実施するのためのコンストラクトを作成した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

トマトゲノム編集変異体のホモ個体を選抜し、今年度の予定通り進行していたが、アセチルコリン調節遺伝子については、相同性の高い遺伝子がもう一つ存在することが判明した。そこで、引き続きすでに作成した変異体の解析を実施するとともに、計画を一部変更し、二つのアセチルコリン調節遺伝子を標的としたゲノム編集植物の作成を進めている。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、引き続き形質転換体の選抜と解析を実施するとともに、計画を一部変更し、二つのアセチルコリン調節遺伝子を標的としたゲノム編集植物の作成を進め、果実のアセチルコリン含量等の解析を実施する。

Causes of Carryover

今年度、形質転換体の作成・培養や栽培、解析に使用するための試薬や資材を計上していたが、解析や栽培はある程度の個体数が得られてから実施するため、未使用額が生じた。次年度引き続きナスとトマトの形質転換を実施することから、助成金は当初の計画の試薬、資材等の購入に使用する。