| 研究課題/領域番号 |
21K19115
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
吉田 健太郎 京都大学, 農学研究科, 教授 (40570750)
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| 研究分担者 |
石井 孝佳 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 准教授 (80823880)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | パールミレット / 染色体脱落 / ゲノム編集 / 倍加半数体 / コムギ / 形質転換 / 花粉 / 植物培養 / 亜科間交雑 / 属間交雑 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、パールミレットとコムギとの亜種間交雑による倍加半数体技術とゲノム編集技術を融合することで、形質転換体の作出が困難なコムギにおいてもゲノム編集を可能にする新しい技術を開発するのが目的である。パールミレット花粉にRNPを発現させ、パールミレットの精細胞をRNPのキャリアーとして使い、受精時にコムギの標的ゲノム領域を編集する。本技術は、キメラフリー、外来遺伝子フリーのゲノム編集コムギを作出できるだけでなく、乾燥に強く、冷凍保存できるパールミレット花粉の特徴を生かし、花粉を利用したゲノム編集試薬の創出が期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、花粉を冷凍保存できるパールミレットとコムギの亜科間交雑による染色体脱落現象を利用し、コムギでのゲノム編集を可能にする技術開発を目的に研究を実施した。その結果、パールミレットの完熟種子から再分化可能なカルスを効率的に得るための最適な培地と条件を確立した。カルスから再分化に必要な条件や培地を明らかにし、パールミレットの組織培養に寄与する成果を得た。更にin planta particle bombarment法によるパールミレット形質転換に成功した。本技術により亜科間交雑によるコムギゲノム編集に必要なgRNAやCas9タンパク質を発現するパールミレット花粉を得ることが可能になった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
パールミレットの完熟種子からの脱分化、再分化可能な良質なカルスを獲得するのに必要な培養条件、カルスからの再分化の条件について新たな知見が本研究によって得られた。また、iPB法によるパールミレットの形質転換技術を確立することができた。これらの技術的な成果は、気候変動による乾燥地域及び高温地域の拡大から、発達した根圏をもち、作物の中でも優れた耐乾燥性と耐暑性を持つパールミレットの組織培養の発展並びに難形質転換パールミレットのゲノム編集技術へと道を開くものである。
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