| 研究課題/領域番号 |
19K05964
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
野中 聡子 筑波大学, 生命環境系, 助教 (50580825)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 形質転換技術 / ゲノム編集技術 / アグロバクテリウム / 形質転換 / エチレン / GABA / サリチル酸 / 植物ーアグロバクテリウム相互作用 / 植物免疫機構 / 形質転換効率 / エリシター / エフェクター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
形質転換技術は、遺伝子機能解析、植物機能強化、ゲノム編集技術など植物基礎科学や植物分子育種分野で幅広く利用されている。しかしながら、十分な形質転換効率が得られないことがあり、この点が律速になっている。本研究は、広い植物種への高効率な形質転換系を構築し、この律速を解消する。申請者はこれまでに、植物が発生する形質転換阻害物質に着目し、その除去能力をアグロバクテリウムへ付与した。この結果、いくつかの難形質転換作物種で形質転換が可能になった。本研究では、これまでよりもさらに多種多様な植物種への形質転換を可能にすることを目指し、植物免疫機構に着目した次世代型スーパーアグロバクテリウムの開発を試みる。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、広い植物種での形質転換効率の向上に向けて防御応答誘発物質のサリチル酸に着目し、アグロバクテリウムの改良を試みた。アグロバクテリウム感染後のトマトの子葉外植片でのサリチル酸合成酵素およびサリチル酸応答遺伝子の発現上昇が認められた。シュードモナスからサリチル酸分解酵素遺伝子を単離したが、試験期間中にはアグロバクテリウムで遺伝子を発現させるには至らなかった。メロン不定胚誘導形質転換法で開発ずみのアグロバクテリウムの効果を調査したが、形質転換体が得られなかった。アグロバクテリウムによる遺伝子導入は形質転換のうちの重要なステップの一つであるが、再分化系の最適化がより重要である可能性が高い。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
形質転換技術は、遺伝資源プールの拡大を可能にする技術であり、育種の幅を広げることを可能にする技術として注目を集めてきた。近年では、CRISPR/Cas9などの人工制限酵素遺伝子の植物ゲノムへの導入技術としても利用されている。しかしながら、形質転換技術は、作物種ごと、品種や系統によっても形質転換効率が大きく異なり、形質転換技術およびゲノム編集技術の育種利用の大きな律速となっている。研究期間内では、形質転換効率を向上させるアグロバクテリウムの作出には至らなかったが、本研究の達成により、広い植物種での形質転換効率が可能となるため、育種分野へ貢献することができる。
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