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葉緑体と大腸菌の双方で自律複製可能なシャトルベクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03750
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 遺伝育種科学
研究機関京都産業大学

研究代表者

寺地 徹  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (90202192)

研究分担者 山岸 博  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (10210345)
木村 成介  京都産業大学, 生命科学部, 教授 (40339122)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード葉緑体形質転換 / 自律複製 / タバコ / 複製起点 / 葉緑体ゲノム / プラスミド / 形質転換ベクター / 葉緑体 / 形質転換 / ベクター / シャトルベクター / パーティクルボンバードメント / 遺伝子組換え / 斑入り / 組換え / 葉緑体DNA / レタス
研究成果の概要

本研究は、葉緑体の形質転換に使用可能な自律複製型プラスミドベクターの開発を目的とした。そのため、タバコ葉緑体ゲノム全長の96%をカバーする種々の葉緑体DNA断片を大腸菌のプラスミドベクターへクローニングした後、これらのプラスミドをパーティクルボンバードメント法でタバコの葉に撃ち込んだ。その結果,14種類の異なるプラスミドで形質転換体が得られ、これらの葉緑体DNA断片が導入プラスミドに葉緑体内での自律複製能を付与することがわかった。プラスミドの一つを用いて葉緑体へgfp遺伝子の導入を試みたところ、GFPを発現する個体が得られたので、本研究で目的とするプラスミドベクターが作成できたと結論した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

葉緑体の遺伝子組換えは、導入遺伝子が母性遺伝するため花粉を通じて環境中へ拡散する恐れがないこと、導入遺伝子のコピー数が多く産物が大量に得られることなど、組換え作物の作出方法として利点がある。しかし通常、葉緑体ゲノムに遺伝子を導入するためには、偶然生じる相同組換えによるため、効率が高いとは言えない。そこで本研究では葉緑体DNA断片を利用して、葉緑体の中で自律複製する新たな形質転換ベクターを開発し、外来遺伝子(gfp)を葉緑体へ導入することに成功した。将来このベクターは、葉緑体の組換え作物を効率良く作出することに貢献する。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2018 2017

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 葉緑体 DNA 断片を用いた自律複製型の葉緑体形質転換ベクターの構築2020

    • 著者名/発表者名
      中元 海里、馬場 裕士、植村 香織、寺地 徹
    • 学会等名
      日本育種学会 第138回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体へ導入したプラスミドに自律複製能を付与する葉緑体 DNA 断片の特徴づけ2020

    • 著者名/発表者名
      馬場 裕士、中元 海里、植村 香織、寺地 徹
    • 学会等名
      日本育種学会 第137回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] プラスミドに自律複製能を付与する葉緑体 DNA 断片探索の過程で得られた予期せぬ形質転換体の解析2020

    • 著者名/発表者名
      植村 香織、中元 海里、馬場 裕士、児島 和志、寺地 徹
    • 学会等名
      日本育種学会 第137回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 葉緑体形質転換ベクターに自律複製能を付与する葉緑体DNA断片の探索2018

    • 著者名/発表者名
      児島和志、植村香織、中元海里、寺地徹
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分割された葉緑体ゲノムを持つ葉緑体形質転換タバコの特徴づけと転写・翻訳物の解析2018

    • 著者名/発表者名
      植村香織、高見常明、加藤裕介、坂本亘、寺地徹
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of transplastomic tobacco plants generated by a new transformation vector that is autonomously replicable in the chloroplast2018

    • 著者名/発表者名
      Kaori Uemura, Toru Terachi
    • 学会等名
      International Symposium on Photosynthesis and Chloroplast Biogenesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 部分二倍体となった葉緑体ゲノムをもつ形質転換タバコの性状2018

    • 著者名/発表者名
      植村香織、寺地徹
    • 学会等名
      日本育種学会第133回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of new transformation vectors that are autonomously replicable in the organelle2017

    • 著者名/発表者名
      Kaori Uemura and Toru Terachi
    • 学会等名
      10th International Conference for Plant Mitochondrial Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物の葉緑体ゲノムを分割する方法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      植村香織、児島和志、寺地徹
    • 学会等名
      日本育種学会第132回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 自律複製する葉緑体形質転換ベクターの複製起点に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      児島和志、植村香織、寺地徹
    • 学会等名
      日本育種学会第132回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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