Production of marker-free transplastomic plants using complementation of the psbA-deletion mutant

• Project/Area Number: 20H02961
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39010:Science in plant genetics and breeding-related
• Research Institution: Kyoto Sangyo University
• Principal Investigator: 寺地 徹 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (90202192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桶川 友季 岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (10582439) ; 木村 成介 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (40339122) ; 山岸 博 京都産業大学, 生命科学部, 教授 (10210345)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: 葉緑体形質転換 / psbA / マーカーフリー / アルビノ / タバコ / 葉緑体 / シャトルベクター / 形質転換

Outline of Research at the Start

独自に開発した、葉緑体と大腸菌の双方で複製可能な「シャトルベクター」で、タバコの形質転換体を得た。この形質転換体を多数調べたところ、葉緑体ゲノムの一部がベクターに取り込まれる例が認められた。さらにその後代では、ベクターが消失し、結果として、葉緑体遺伝子の欠失変異体が得られた。そこで本研究では、この欠失変異体を活用し、遺伝子の相補によりマーカーフリーな組換え体を得る方法を新たに開発する。また、すでに得られているpsbA遺伝子の欠失変異体を用いて、光合成の電子伝達、光損傷ならびに除草剤耐性における光化学系IIタンパク質D1の構造と機能の相関を調べる。