DNAフリーゲノム編集柑橘作出ための基盤技術開発

• 研究課題/領域番号: 19K21150
• 補助金の研究課題番号: 18H06010 (2018)
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金 (2019); 補助金 (2018)
• 審査区分: 0602:生産環境農学およびその関連分野
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 賀屋 秀隆 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (80398825)
• 研究期間 (年度): 2018-08-24 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ゲノム編集 / カンキツ / カラタチ / DNAフリー / Cas9 / 柑橘 / CRISPR/Cas9

研究開始時の研究の概要

愛媛県の最重要作物である柑橘類において，DNA を用いないゲノム編集（DNA フリー・ゲノム編集）技術の確立を目指す．この目的のために，パーティクルボンバードメント法により，ゲノム編集酵素複合体をカンキツ細胞に直接導入する．この方法により作出したゲノム編集カンキツは，遺伝子組み換え生物の規制対象外となると考えられる．よって，この技術は，カンキツの革新的な育種技術となると期待される．

研究成果の概要

DNAフリーゲノム編集技術を用いたカンキツの新品種開発技術基盤を開発することを目的として研究をおこなってきた．まず，標的遺伝子としたカラタチのPDS遺伝子の配列を確認し，sgRNAを作製，in vitroでの機能を確認した．次に，カラタチのカルスにパーティクルボンバードメント法を適応するための条件検討をおこなった．GUS遺伝子を用いて形質導入効率を確認した上で，RNP (Ribonucleoprotein) を射出し，CAPS解析をおこなった．しかしこれまでのところ，ゲノム編集による変異は確認できなかった．現在，パーティクルボンバードメントに用いるパーティクルについても検討している．

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNAフリー・ゲノム編集技術を柑橘類において確立することで，遺伝子組換え体の規制の対象外となるゲノム編集柑橘品種を作出できる．愛媛大学では，愛媛県オリジナル柑橘品種のゲノム解析が進められており，各品種における果実特性に関するゲノム情報が明らかになりつつある．DNAフリー・ゲノム編集技術を柑橘を適用することで，ゲノム情報と果実特性の関連性を検証し，圃場での特性評価実験も可能になる．本研究により柑橘類の機能ゲノム研究が進むことで，新品種や機能性柑橘の開発につながると期待される．