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ゲノム編集による四倍体ブドウ「巨峰」の果皮着色の安定化技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K07661
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 園芸科学
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

中島 育子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, 上級研究員 (80355362)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードブドウ / ゲノム編集 / 巨峰 / 園芸学
研究成果の概要

温暖化により果皮の着色不良が問題となっている四倍体ブドウ「巨峰」は、着色制御に関連するMYB転写因子が4個ある。2個は活性があり、活性のない2個にはプロモーター中にレトロトランスポゾン(Gret1)が存在する。活性のあるMYB転写因子数は着色に影響するため、ゲノム編集技術でGret1を切り出すことで、着色安定化を目指した。エンブリオジェニックカルスを誘導・増殖し、Gret1のLTR領域に設計したguideと CRISPR/Cas9との一体型ベクターを持つアグロバクテリウムを感染させた。得られた12個体の形質転換植物体をマルチプレックスPCRで解析したが、Gret1欠失は認められなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

形質転換可能な二倍体品種「ネオ・マスカット」ではPDS遺伝子のゲノム編集に我々は成功している。しかしながら四倍体品種である「巨峰」について、これまでゲノム編集を行った例はない。「巨峰」の形質転換は「ネオ・マスカット」よりも難しく、また標的としたGret1が約8.8kbと長かった。そのため、Gret1の欠失を狙うためには「巨峰」の形質転換の効率化と、ゲノム編集の際のさらなる切断効率の改良の必要性が示唆された。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Embryogenic callus induction and <i>Agrobacterium</i>-mediated genetic transformation of ‘Shine Muscat’ grape2020

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Ikuko、Endo Masaki、Haji Takashi、Moriguchi Takaya、Yamamoto Toshiya
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 37 号: 2 ページ: 185-194

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.20.0527a

    • NAID

      130007864163

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2020-06-25
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CRISPR/Cas9-mediated targeted mutagenesis in grape2017

    • 著者名/発表者名
      I Nakajima, Y Ban, A Azuma, N Onoue, T Moriguchi, T. Yamamoto, S Toki, M Endo
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 12(5) 号: 5 ページ: e0177966-e0177966

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0177966

    • NAID

      120006628879

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ブドウにおける形質転換に依らないゲノム編集技術の開発に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      中島育子、西谷千佳子、山本俊哉、土岐精一、遠藤真咲、今井亮三
    • 学会等名
      令和元年度果樹バイテク研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9を用いたブドウ果皮着色に関連するレトロトランスポゾン欠失植物体の作出2019

    • 著者名/発表者名
      中島 育子、西谷 千佳子、東 暁史、今井 剛、土師 岳、山本 俊哉、土岐 精一、遠藤 真咲
    • 学会等名
      第37回 日本植物細胞分子生物学会(京都)大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ブドウでのゲノム編集技術による果皮色に関連するレトロトランスポゾンを欠失したカルスおよび再分化植物体の作出2018

    • 著者名/発表者名
      中島育子, 伴雄介, 東暁史, 尾上典之, 西谷千佳子, 土師岳, 山本俊哉, 土岐精一, 遠藤真咲
    • 学会等名
      平成30年度果樹バイテク研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブドウ‘シャインマスカット’におけるCRISPR/Cas9を用いたレトロトランスポゾン欠失の試み2018

    • 著者名/発表者名
      中島 育子, 伴 雄介, 東 暁史, 尾上 典之, 土師 岳, 山本 俊哉, 土岐 精一, 遠藤 真咲
    • 学会等名
      園芸学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ブドウにおけるゲノム編集技術の確立と着色制御の試み2017

    • 著者名/発表者名
      中島 育子, 東 暁史, 伴 雄介, 尾上 典之, 土師 岳, 山本 俊哉, 土岐 精一, 遠藤 真咲
    • 学会等名
      果樹バイテク研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] ゲノム編集食品 第2章5 ブドウを中心とした果樹のゲノム編集2021

    • 著者名/発表者名
      中島育子 (田部井豊監修)
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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