| 研究課題/領域番号 |
19H02930
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39010:遺伝育種科学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
久野 裕 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (70415454)
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| 研究分担者 |
三谷 奈見季 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (40581020)
松島 良 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (80403476)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | オオムギ / 組織培養 / 形質転換 / ゲノム編集 / カルス化 / 再分化 / 遺伝解析 / 脱分化 / 制御遺伝子 / 幹細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物の遺伝子組換え（形質転換）効率は系統間差が大きく、その適性が高い系統は限られている。そこには、遺伝子の導入、脱分化（カルス化）および再分化の各効率が鍵となり、それぞれが遺伝的に制御されていると考えられる。本研究では、オオムギにおける形質転換適性要因の中でも重要なカルス化および再分化に焦点を絞り、①関連遺伝子の同定、②幹細胞の可視化とその周辺細胞の解析、および③組織培養適性を制御する物質の同定を行う。形質転換適性に関わる遺伝因子を明らかにし、それらを制御することにより、特定のオオムギ系統に依存しない形質転換やゲノム編集を実現することが本研究の最終目的である。
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| 研究成果の概要 |
オオムギの遺伝子組換え効率に関わる主要な形質座（TFA）の絞り込みを目的として、形質転換できる品種とできない品種の交雑集団を用いて遺伝学実験を行った。その結果、TFA3と呼ばれる領域にカルスの誘導・増殖に寄与している遺伝子の存在を明らかにした。さらに、網羅的遺伝子発現解析により、形質転換できる品種とできない品種の間で発現に差のある遺伝子を網羅的に明らかにした。発現変動のあった1つの遺伝子についてクローニングを行いオオムギに導入したが、カルス誘導の効率向上は見られなかった。一方、TFA選抜オオムギ系統を用いてゲノム編集実験を行った結果、目的遺伝子に変異を持つ個体を得ることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、遺伝子組換え技術は限られた品種のみに効率よく適用できたが、他の多くの品種は適用が不可能であった。さらに、オオムギの形質転換効率が低いのが問題であった。本研究で得られた成果は、オオムギの組織培養、遺伝子組換えおよびゲノム編集技術の効率向上に寄与し、品種改良の加速化に貢献する。また、これらの成果を利用することにより、より多くの品種において遺伝子組換えやゲノム編集が可能になることが期待される。
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