動原体機能低下系統を利用した半数体育種法の確立

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23580007
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 長岐 清孝 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (70305481)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: 半数体 / 動原体

Research Abstract

本研究では、各植物分類群の代表であるイネ、ミヤコグサ、シロイヌナズナ、タバコを材料に用い、以下の研究を行っている。本研究は、以下の手順からなる。（１）動原体機能低下系統の作出：上記４種の内在性CENH3遺伝子発現をRNAiにより抑制すると共にGFPを融合したCENH3を導入し、動原体の機能を低下させる。（２）動原体機能低下系統を用いた半数体の作出：動原体機能低下系統と野生型系統の交配により半数体を実際に得る。　平成２３年度は、はじめに、イネ、ミヤコグサ、シロイヌナズナ、タバコについて植物種ごとに、「内在性CENH3発現抑制コンストラクト」および「GFP融合CENH3発現コンストラクト」を作製した。「内在性CENH3発現抑制コンストラクト」はCENH3の非翻訳領域（UTRと略す）の正逆２コピーをもち、このコンストラクトから転写されたRNAはヘアピン２重鎖を形成する。この２重鎖RNAがRNAi機構により内在性CENH3の遺伝子発現を抑制する。「GFP融合CENH3発現コンストラクト」はGFP融合CENH3タンパク質を発現し、このタンパク質が内在性CENH3の機能を不完全に相補することにより「動原体機能低下系統」ができる。CENH3部分には通常型ヒストンH3のN末とCENH3ヒストンフォールドドメイン（HFD）を融合したもの（tail-swap）、HFDのみのもの、近縁異種のCENH3を用いた。「GFP融合CENH3発現コンストラクト」は、UTRをもたず、プロモーターも内在性のものとは異なるので、RNAiによる発現抑制を受けない。　続いて、これらのコンストラクトをイネおよびタバコ細胞に対して同時導入した。現在、選抜マーカーを利用し両コンストラクトを保有する形質転換細胞を選抜している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究計画では、イネ、ミヤコグサ、シロイヌナズナ、タバコの４種において「動原体機能低下系統」を作出することを計画していたが、研究補助員として適当な人材が見つからず、研究全てを私自身のみで遂行したためタバコおよびイネの形質転換しか行えなかったので、進捗状況を「やや遅れている」と評価した。

Strategy for Future Research Activity

H24年度からは研究補助員も雇用し、早急に４種の「動原体機能低下系統」を作出しその内在性および導入したCENH3遺伝子の発現量を解析したい。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成２４年度の研究費は主に研究補助員雇用のための「謝金」と消耗品費として使用する。