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東アジア域における食用担子菌栽培が引き起こす遺伝子汚染の実態とメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0178
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

本田 与一  京都大学, 農学研究科, 教授 (70252517)

研究分担者 小野 和子  京都大学, 生存圏研究所, 研究員 (20815493)
吉村 剛  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (40230809)
中沢 威人  京都大学, 農学研究科, 助教 (80608141)
入江 俊一  滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (30336721)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード担子菌 / きのこ / 遺伝子汚染 / 木材腐朽菌 / ゲノム解析 / 生物多様性 / 持続可能農業 / 食用担子菌
研究成果の概要

農業活動による遺伝子汚染の実態に関する調査のため、海外調査サイトを設けて栽培きのこ種の遺伝的多様性を調査を開始すると共に国際ワークショップを開催した。しかし、コロナ禍のため予定していた海外でのサイト研究が、研究期間を一年延長したにもかかわらず最終的に殆どできなかった。この為、研究の方向性を将来の汚染を阻止するための解決策の実用化を目指した対応策の開発に振り向け、ヒラタケ低胞子株の単離、食用担子菌へのゲノム編集系の導入に初めて成功した。これらの具体的成果により、遺伝子汚染問題に対応する国際国際コンソーシアムが立ち上げられ、将来の遺伝子汚染を阻止するために必要な基盤技術が開発された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、食用担子菌に初めてゲノム編集系を構築することに成功した。このことは、遺伝子汚染を起こさない栽培株の分子育種に取って大きな一歩であるだけでなく、様々な遺伝子の機能を解明し、また効率よく任意の変異を導入する為の技術が開発されたことを意味する。一方で、コロナ禍によって、遺伝子汚染の実態調査、メカニズムの解明は道半ばで途絶えてしまっている。農業活動による生態系の遺伝的多様性の破壊は、持続的な社会の確立のために、制御しなければならない極めて重要な問題であり、今後も引き続き、この課題への継続的な調査と取り組みが必要である。

報告書

(5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
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 13件、 招待講演 7件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] 上海農業科学院/吉林農業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] 建国大学校(韓国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] 吉林農業大学/上海市農業科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 慶尚大学校(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 上海市農業科学院食用菌研究所/吉林農業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 慶尚大学校(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Marker-free genome editing in the edible mushroom, Pleurotus ostreatus, using transient expression of genes required for CRISPR/Cas9 and for selection2022

    • 著者名/発表者名
      Daishiro Koshi, Hiroki Ueshima, Moriyuki Kawauchi, Takehito Nakazawa, Masahiro Sakamoto, Mana Hirata, Kosuke Izumitsu, Takuya Sumita, Toshikazu Irie, Yoichi Honda
    • 雑誌名

      J. Wood Science

      巻: ?

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gene targeting using pre-assembled Cas9 ribonucleoprotein and split-marker recombination in <i>Pleurotus ostreatus</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Boontawon Tatpong、Nakazawa Takehito、Xu Haibo、Kawauchi Moriyuki、Sakamoto Masahiro、Honda Yoichi
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 368 号: 13 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1093/femsle/fnab080

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient genome editing with CRISPR/Cas9 in Pleurotus ostreatus2021

    • 著者名/発表者名
      Boontawon Tatpong、Nakazawa Takehito、Inoue Chikako、Osakabe Keishi、Kawauchi Moriyuki、Sakamoto Masahiro、Honda Yoichi
    • 雑誌名

      AMB Express

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1186/s13568-021-01193-w

    • NAID

      120006960305

    • 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] Molecular breeding of sporeless strains of Pleurotus ostreatus using a non-homologous DNA end-joining defective strain2021

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Fuga、Nakazawa Takehito、Sakamoto Masahiro、Honda Yoichi
    • 雑誌名

      Mycological Progress

      巻: 20 号: 1 ページ: 73-81

    • DOI

      10.1007/s11557-020-01661-w

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of a Molecular Marker for Fruiting Body Pattern in Auricularia auricula-judae2018

    • 著者名/発表者名
      Fang-Jie Yao, Li-Xin Lu, Peng Wang, Ming Fang, You-Min Zhang, Ying Chen, Wei-Tong Zhang, Xiang-Hui Kong, Jia Lu & Yoichi Honda
    • 雑誌名

      Mycobiology

      巻: 46 ページ: 72-78

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of a stable SCAR marker for rapid identi cation of Ganoderma lucidum Hunong 5 cultivar using DNA pooling method and inter-simple sequence repeat markers2018

    • 著者名/発表者名
      CHAO Wen-zheng, TANG Chuan-hong, ZHANG Jing-song, YU Ling, Honda Yoichi
    • 雑誌名

      Journal of Integrative Agriculture

      巻: 17 ページ: 130-138

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Genome editing and functional analysis of wood-rot fungus, Pleurotus ostreatus2022

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Honda, Iori Yamaguchi, Fuga Yamasaki, Takehito Nakazawa, Moriyuki Kawauchi, Masahiro Sakamoto, Minji Oh
    • 学会等名
      ICBE2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genome editing in mushroom-forming fungi with CRISPR/Cas9 technology2022

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Honda;Fuga Yamasaki;Daishiro Koshi;Takeshi Kobukata;Takehito Nakazawa;Moriyuki Kawauchi;Masahiro Sakamoto;Minji Oh
    • 学会等名
      KSM 50th anniversary international meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CRISPR/Cas9 technologies in basidiomycetous fungi, Pleurotus ostreatus and Ceriporiopsis subvermispora2021

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Honda
    • 学会等名
      ISMS2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRISPR/Cas9 in mushrooms without integration of ectopic DNA2020

    • 著者名/発表者名
      Chikako INOUE, Dong Xuan, NGUYEN, Takehito NAKAZAWA, Masahiro SAKAMOTO, Yoichi HONDA
    • 学会等名
      ECFG2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genome editing to fight with, not against, post-genomics in mushroom fungi2020

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Honda
    • 学会等名
      IUMS2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous genome editing in both nuclei of a dikaryotic strain of Pleurotus ostreatus using CRISPR/Cas92020

    • 著者名/発表者名
      Fuga YAMASAKI, Takehito NAKAZAWA, Masahiro SAKAMOTO and Yoichi HONDA
    • 学会等名
      European Conference on Fungal Genetics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRISPR/Cas9-driven simultaneous gene mutations in both nuclei of dikaryotic strain of Pleurotus ostreatus2019

    • 著者名/発表者名
      Fuga YAMASAKI, Takehito NAKAZAWA, Masahiro SAKAMOTO and Yoichi HONDA
    • 学会等名
      Asia Mycological Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 食用担子菌栽培が引き起こす遺伝子汚染の実態とメカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      孔 令彬,小野 和子,中沢 威人,吉村 剛,坂本 正弘,本田 与一
    • 学会等名
      シンポジウム IFOが繋ぐ京大微生物学のフロントライン
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9-driven molecular breeding of sporeless strains in Pleurotus ostreatus2019

    • 著者名/発表者名
      Fuga YAMASAKI, Takehito NAKAZAWA, Masahiro SAKAMOTO and Yoichi HONDA
    • 学会等名
      シンポジウム IFOが繋ぐ京大微生物学のフロントライン
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] CRISPR/Cas9 in mushrooms without integration of ectopic DNA2019

    • 著者名/発表者名
      Chikako INOUE, Dong Xuan NGUYEN, Takehito NAKAZAWA, & Masahiro SAKAMOTO Yoichi HONDA
    • 学会等名
      European Conference on Fungal Genetics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRISPR/CAS9-DRIVEN MOLECULAR BREEDING OF SPORELESS STRAINS IN PLEUROTUS OSTREATUS2019

    • 著者名/発表者名
      FUGA YAMASAKI, TAKEHITO NAKAZAWA, MASAHIRO SAKAMOTO, YOICHI HONDA
    • 学会等名
      Meeting of Asia for Mushroon Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GENOME EDITING IN MUSHROOMS USING CRISPR/Cas9 WITHOUT INTEGRATION OF ECTOPIC DNA2019

    • 著者名/発表者名
      Yoichi HONDA, Chikako INOUE, Dong Xuan NGUYEN, Takehito NAKAZAWA, Keishi OSAKABE & Masahiro SAKAMOTO
    • 学会等名
      Meeting of Asia for Mushroon Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集によるヒラタケダイカリオン核内の二核同時変異導入2019

    • 著者名/発表者名
      山崎 風雅、中沢 威人、坂本 正弘、本田 与一
    • 学会等名
      日本きのこ学会第23回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 食用担子菌類における遺伝的多様性評価2019

    • 著者名/発表者名
      本田与一・中沢威人・吉村 剛・小野和子・鮑 大鵬・ヤオ 瑞恒
    • 学会等名
      生存圏シンポジウム「DOL/LSFに関する全国共同利用研究成果発表会」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒラタケにおける msh4 および mer3 遺伝子の破壊が胞子形成に与える影響の解析2019

    • 著者名/発表者名
      山崎風雅、中沢威人、坂本正弘、本田与一
    • 学会等名
      日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular genetic approaches beyond the post-genomic era2018

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Honda
    • 学会等名
      9th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular genetics and genome editing in white rot fungus, Pleurotus ostreatus2018

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Honda
    • 学会等名
      Xiamen Forum on Biomass Frontiers
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phenotypic Analysis of msh4 and mer3 Disruptants in Pleurotus ostreatus2018

    • 著者名/発表者名
      Fuga YAMASAKI, Takehito NAKAZAWA, Masahiro SAKAMOTO, Yoichi HONDA
    • 学会等名
      9th International Conference on Mushroom Biology and Mushroom Products
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 国際コンソーシアムについて

    • URL

      http://www.biomass.kais.kyoto-u.ac.jp/SPIRITS.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The second workshop on ‘Genetic diversity and molecular breeding in cultivated mushrooms’2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-10-12   更新日: 2023-01-30  

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