| 研究課題/領域番号 |
16H06182
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
遺伝育種科学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
風間 智彦 東北大学, 農学研究科, 助教 (30431464)
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| 研究協力者 |
鳥山 欽哉
有村 慎一
中村 崇裕
伊藤 方子
小方 郁弥
木下 諄美
佐々木 実穂
大向 詩穂
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
24,180千円 (直接経費: 18,600千円、間接経費: 5,580千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2016年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
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| キーワード | 植物ミトコンドリア / 細胞質雄性不稔性 / 次世代育種技術 / オルガネラ / ミトコンドリア / ゲノム編集 / 育種学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，細胞質雄性不稔性（CMS）イネに対する人工稔性回復因子の開発を行うことを目的とした．特に，次世代育種技術である（1）TALENを用いた方法と（2）カスタムPPRを用いる方法を行った．（1）では，BT型CMSイネのミトコンドリアorf79をターゲットとするmitoTALENを導入する事で，稔性が回復することが明らかとなった．一方，（2）では，orf79に結合するカスタムPPRタンパク質をコードする遺伝子をBT型CMSイネへ導入したが，稔性の回復は見られなかった．以上のことより，カスタムPPRタンパク質を機能させるためには，結合性以外にも考慮すべき問題があることが明らかになった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物ミトコンドリアゲノムには，呼吸に関与するタンパク質をコードする遺伝子だけでなく，細胞質雄性不稔性の原因遺伝子もコードしている．しかし，植物ミトコンドリアは形質転換ができないため，遺伝子の機能解析は限定的にしか行われてきていない．そこで，人工制限酵素TALENと配列特異的RNA結合タンパク質PPRを用いて，ミトコンドリア遺伝子の発現制御を行うことを目的とした．本研究でミトコンドリア遺伝子の発現制御が可能になれば，基礎科学としてのインパクトも高い．さらに，農業上重要な形質である細胞質雄性不稔性の稔性回復遺伝子を人為的に合成することが可能となり，多種育種の基盤に大きく貢献できると考えられる．
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