An approach toward establishing Agrobacterium-mediated transformation system of mitochondria

2012 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 23658002
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: TORIYAMA Kinya 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (20183882)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): ITO Yukihiro 東北大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (70280576) ; KAZAMA Tomohiko 東北大学, 大学院・農学研究科, 助教 (30431464)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Keywords: 育種学 / 遺伝学 / 遺伝子 / バイオテクノロジー

Research Abstract

To establish transformation system of plant mitochondria, we aimed to produce genetically modified Agrobacterium so that it delivered T-DNA into mitochondria. To deliver T-DNA into mitochondria, we removed the nuclear localization signal sequence from VirD2, which usually played a role to deliver T-DNA into nucleus, and added a mitochondrial targeting signal sequence. Finally we produced Agrobacterium carrying modified VirD2 with mitochondrial targeting signal sequence.

Research Products

• [Journal Article] Re-sequencing of mitochondrial genes in a standard rice cultivar Nipponbare (2013)
  • Author(s): Toda T, Toriyama K
  • Journal Title: RICE Volume: 6 (2) Pages: 1-3
  • DOI: doi:10.1186/1939-8433-6-2
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Genome barriers between mitochondria andnuclei exemplified by cytoplasmic male sterility/fertility restoration in rice (2012)
  • Author(s): Toriyama K, Kazama T
  • Organizer: 10th International Congress on PlantMolecular Biology
  • Place of Presentation: Jeju, Korea(招待)
  • Year and Date: 20121021-26
• [Presentation] イネにおけるミトコンドリア遺伝性の花粉発育不全とそれをレスキューする核遺伝子 (2012)
  • Author(s): 鳥山欽哉
  • Organizer: 日本遺伝学会第84回大会
  • Place of Presentation: 福岡市九州大学医学部(招待)
  • Year and Date: 20120924-26
• [Presentation] コメ産業の国際化を狙った新規ハイブリッドライス育種基盤の開発 (2012)
  • Author(s): 鳥山欽哉・風間智彦
  • Organizer: 日本育種学会2012年秋季大会
  • Place of Presentation: 京都市京都産業大学(招待)
  • Year and Date: 20120914-15
• [Presentation] Fertility restoration in three types of cytoplasmic male sterility in rice (2012)
  • Author(s): Toriyama K, Kazama T
  • Organizer: XXII International Congress on Sexual Plant Reproduction (Plant Reproduction for Food)
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia(招待)
  • Year and Date: 20120213-17
• [Presentation] New resources for hybrid rice breeding (2011)
  • Author(s): Toriyama K
  • Organizer: XVIII International Botanical Congress
  • Place of Presentation: Melbourne, Australia(招待)
  • Year and Date: 20110724-30
• [Presentation] Molecular analysis of cytoplasmic male sterility and fertility restoration in rice (2011)
  • Author(s): Toriyama K, Kazama T
  • Organizer: 1st Congress of Cereal Biotechnology andBreeding
  • Place of Presentation: Szeged, Hungary(キーノートスピーカー)
  • Year and Date: 20110524-27
• [Remarks] (1)伊藤幸博東北・北海道地区SSH指定校発表会指導助言講師(宮城県仙台第三高等学校)2013年1月26日-27日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (2)伊藤幸博植物の多様な生存戦略～東北に植物のチカラを～日本植物生理学会高校生シンポジウム組織委員副委員長(東北大学)2012年8月6日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (3)鳥山欽哉エンジョイDNA～よくわかる遺伝子組換え植物～市民講座東北大学サイエンスカフェ第82回(仙台メディアテーク)2012年7月27日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (4)伊藤幸博DNAと遺伝子組換え植物次世代型科学者の卵養成講座(東北大学)2012年7月14日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (5)鳥山欽哉エンジョイDNA～遺伝子組換え植物と植物の環境適応福島県立磐城高等学校模擬講義(東北大学)2012年4月20日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (6)伊藤幸博エンジョイDNA～遺伝子組換え植物と植物の環境適応福島県立磐城高等学校模擬講義(東北大学)2012年4月20日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (7)伊藤幸博DNAと遺伝子組換え植物第11回東北大学出前授業(仙台市立東二番丁小学校)2011年11月22日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (8)鳥山欽哉エンジョイDNA～遺伝子組換え植物と植物の環境適応第4回科学者の卵養成講座(東北大学)2011年9月3日 ○アウトリーチ活動
• [Remarks] (1)鳥山欽哉東北大学サイエンスカフェから細菌を利用して植物を改良河北新報2012年8月8日 ○新聞報道
• [Remarks] (1)伊藤幸博・鳥山欽哉インターネット上での研究成果の継続的な発信「環境適応生物工学研究室お知らせと更新情報」
  • URL: http://www.agri.tohoku.ac.jp/bioadp/PukiWiki/index.php?FrontPage
• [Remarks] (2)鳥山欽哉エンジョイDNA～よくわかる遺伝子組み換え植物～,東北大学サイエンスカフェ動画チャンネル公開日2012年10月4日
  • URL: http://www.youtube.com/watch?v=u6gU81x0VAQ&feature=youtu.be