| 研究課題/領域番号 |
19K06175
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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40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
福田 泰久 近畿大学, 農学部, 准教授 (80609602)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | マツタケ / トキイロヒラタケ / 形質転換 / 単核体 / 担子菌 / 細胞壁 / プロトプラスト / 細胞壁消化 / 遺伝子組換え / 色素タンパク / 単核菌糸体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Tricholoma matsutake（マツタケ）におけるターゲット遺伝子の破壊、および外来遺伝子の挿入は未だ成功例がない。本研究では、マツタケ菌糸体への外来遺伝子の挿入、またはマツタケDNA上にコードされる遺伝子の破壊などにより、最終的にマツタケに子実体を作らせることが本研究の目的である。しかしながら、マツタケは胞子の発芽率、プロトプラストの再生率ともに非常に低いため、単核菌糸の取得が非常に困難である。本課題では、大量プロトプラスト調製法によるマツタケ単核菌糸の取得と、トキイロヒラタケの遺伝子ターゲッティング法のノウハウを基盤としたマツタケの遺伝子組換え法を確立することである。
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| 研究成果の概要 |
マツタケの形質転換法確立を目指し、ホスト株となる単核体の取得と、プロトプラスト‐PEG法によるマツタケ遺伝子組換え技術の開発を目的に研究を行った。しかしながら、プロトプラストを研究期間中に再生させることはできなかった。現在は、自然界より分離したマツタケ細胞壁成分分解微生物由来のα-1,3-グルカナーゼを利用してさらに大量にプロトプラストを調整し、再生実験を継続して行っている。一方、同じ担子菌類を用いた遺伝子組換え実験として、子実体形成が可能なトキイロヒラタケをモデル実験に用いた。本実験で確立した方法により、ピンク色素タンパク遺伝子（PsPCP）の発現を抑制させ、白色子実体が形成された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マツタケのプロトプラストを再生させることができていないため、形質転換には成功していない。しかしながら、マツタケ細胞壁分解微生物が生産する酵素群を利用してプロトプラスト量を増加させることで再生率を上げることが期待できる。また新たな知見としてマツタケ細胞壁消化にα-1,3-グルカナーゼが重要な役割があることが示唆された。一方、トキイロヒラタケの形質転換法は確立され、塩基配列が明らかであれば、特定遺伝子の発現抑制がある程度可能となった。本研究で開発した手法により、子実体形成に関わる遺伝子を網羅的に抑制させて表現型を観察することで、子実体形成に必須の遺伝子を特定することができる。
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