個体再生誘導遺伝子を応用した難個体再生作物の形質転換体作成技術の開発

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24658007
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 京 正晴 香川大学, 農学部, 教授 (70195395)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 形態形成 / 遺伝子導入 / 遺伝子発現

Research Abstract

初年度は主として材料となる植物種の特定と導入すべき遺伝子のクローニングを中心に実験を行った。マメ科、キク科、ウリ科などの中から種々の種子実生を材料とし、アグロバクテリアによる遺伝子導入実験を行った。核局在型緑色蛍光タンパク質(35S::HistoneH3-GFP)の発現を指標として、子葉、胚軸組織の細胞を蛍光顕微鏡によって観察し、核に蛍光を示す細胞の頻度を調査したところ、ヒヨコマメ、ササゲ、ヒマワリにおいて組織片における比較的高い蛍光出現頻度が観察された。発現誘導型ベクター(pER8)を用いてヒマワリ、ササゲの実生組織ににWox5, Wusの導入を試み、2,4-DあるいはNAA と発現誘導物質(エストロゲン)存在下で培養したが、これまでのところコントロールの比較で顕著な形態的差異が認められていない。つまり当初計画した不定根誘導とともに遺伝子発現誘導によって不定芽または不定胚が誘導されるという現象は今のところ観察できていない。
Wox5, Wus以外にもより強力に形態形成(個体再分化)を誘導できる遺伝子として、2012年にArabidopsis において不定胚を誘導する作用のあることが報告されたRKD４遺伝子をpER8にクローニングし、タバコに導入した。今のところ形質転換体(タバコ)の組織培養においてエストロゲン存在下で顕著な形態形成反応は認められないが今後自殖種子の形成を待って、実生による再調査をする。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度は主として材料となる植物種の特定と導入すべき遺伝子のクローニングを中心に実験を行ったが、ヒマワリやササゲなどに順調に遺伝子導入が導入できることがわかった。今後、形態形成作用のある遺伝子を導入発現させてその作用を調査するための前提条件が整った。また、従来用いて来たWox5,Wusなど以外に、RKD4遺伝子を新たにクローニングしベクターコンストラクトを作成し、タバコにおける作用を調査する段階まで来ている。

Strategy for Future Research Activity

アラビドプシスで報告されている種々の遺伝子をタバコに導入しそれらの形態形成(個体再分化)作用を調査するとともに、ササゲやヒマワリなどを用いてタバコ以外の植物種に導入、発現誘導を行い、形態形成への作用を観察する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

遺伝子のクローニング、ベクター構築のために各種キットを購入する。組織培養、バクテリア培養、などに用いる培地、容器類は常時継続して購入する。廉価な顕微鏡、写真撮影用カメラ(いずれも３０万円以下)の購入を計画している。