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相同組換え遺伝子のイネでの発現とジーンターゲティング法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 13876002
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 育種学
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

寺田 理枝  岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (30137799)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードイネ / 遺伝子ターゲティング / 形質転換 / RecQヘリケース / Rad54 / 相同組換え / コ・トランスフォーメーション / ボンバードメント / ジーン・ターゲティング / Adh1 / DNA修復 / ボンバードメント法
研究概要

相同組換えの機構を利用したイネでの遺伝子ターゲティング法の基礎を開発し、手法の再現性、精度を確認し、さらなる効率化に向けて、大腸菌RecQヘリケースや、酵母菌のRad54等の相同組換え遺伝子の適用を試みる目的で実験を進めた。RecQヘリケースはDNA修復時に二重らせん構造をほどく機能をもち、相同組換えの開始反応に関わると考えられる。また、Rad54はATP依存的にDNA2本鎖構造を巻き戻す可能性が考えられる。そこで、これまで両遺伝子をイネのカルスで、一過的に発現させて、相同組換えによる相補的なGUS還伝子の回復を指標としたボンバードメントを行い、ポジティブな結果を得た。次にRecQ遺伝子をトウモロコシのAdh1(アルコール脱水素酵素)プロモーターにつないだベクターを構築し、アグロバクテリウム法によってイネに導入し、形質転換イネ15系統を得たが、Ash1-RecQの転写をnorthan法で調べたところ種子の得られた系統はRecQ発現のサイレンシングを生じている個体のみであり、ヘリケースの発現が減数分裂に影響を与えている可能性が考えられた。Rad54遺伝子には、イネのユビキチン遺伝子のプロモーターとイントロン領域をつなぎイネに導入し、稔性を示す10系統の形質転換体を得た。これらの植物で、Rad54遺伝子の発現を調べ、遺伝子ターゲティングに用いるべく、種子の増殖を行う予定である。また、既に開発した強力なポジティブ・ネガティブ選抜によるターゲティング法において、アグロバクテリウム形質転換の際にRecQ遺伝子とRad54遺伝子をそれぞれWaxyあるいはアントシアニン合成系の遺伝子を改変するためのターゲティング・ベクターとともにコ・トランスフォーメンションを行い、それぞれの組換え遺伝子の一過的な発現による、ターゲティングの効率に及ぼす影響を調べた。今のところ、ターゲティング効率の上昇は認められていないがRecQヘリケースでは、ネガティブマーカーの導入による致死効果の現象がみられ、イネの外来遺伝子の組換えに影響している可能性が示唆された。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] Rie Terada, Hiroko Urawa, Yoshishige Inagaki, Kazuo Tsugane, Shigeru Iida: "Efficient gene targeting by homologous recombination in rice"Nature Biotechnology. 20. 1030-1034 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shigeru Iida, Rie Terada: "ISB News Report U.S.A."Virginia Tech Blacksburg. 2 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 寺田理枝, 飯田 滋: "バイオベンチャー:テクノトレンド"羊土社. 2 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.-Q.Li, R.Terada, M.-R.Li, S.Iida: "The E. coli RecQ helicase enhances homologous recombination in rice cells. (Submitted for publication)"

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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