分子遺伝学情報を活用したイネターゲティング育種法の確立と実用品種の作出

• 研究課題/領域番号: 23380008
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 育種学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 寺田 理枝 名城大学, 農学部, 教授 (30137799)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2012年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2011年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: 植物分子育種学 / 遺伝子ターゲティング / イネ / ポジティブ・ネガティブ選抜 / マーカー削除 / Cre/loxP / 部位特異的組換え / プロモーター / マーカーフリー / ヒ素耐性 / 耐病性 / Cre-loxP

研究概要

強力ポジティブ・ネガティブ選抜法に基づくイネ・ターゲティング法の改良を進め、OsRac1遺伝子の耐病性機構に基づいて、いもち病等耐性遺伝子改変イネの作成を行った。まず、塩基置換を介したOsRac1アミノ酸置換改変をターゲティングによって行い、次いでOsRac1に導入されたポジティブ選抜マーカーをCre-loxP部位特異的組換えによって削除した。これらのカルスからイネを再分化し、アミノ酸置換のホモ型分離世代を得た。このイネの耐病性を調査した結果､葉の細胞で耐病性が認められた。しかし植物全体の成育不良の形質も現れた。土壌ヒ素浄化機能のPvACR遺伝子をイネに導入し独立の16系統のイネを作出した。

研究成果

• [雑誌論文] The MET1b gene encoding a maintenance DNA methyltransferase is indispensable for normal development in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi T, Johzuka-Hisatomi Y, Terada R, Nakamura I, Iida S
  • 雑誌名: Plant Mol Biol 巻: (in press) 号: 3 ページ: 219-232
  • DOI: 10.1007/s11103-014-0178-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene editing a constitutively active OsRac1 by homologous recombination-based gene targeting induces immune responses in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Dang TT, Shimatani Z, Kawano Y, Terada R, Shimamoto K
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 54 号: 12 ページ: 2058-2070
  • DOI: 10.1093/pcp/pct147
  • 査読あり
• [雑誌論文] A null mutation of ROS1a for DNA demethylation in rice is not transmittable to progeny (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ono, K. Yamaguchi, S. Fukada-Tanaka, R. Terada, T. Mitsui and S. Iida
  • 雑誌名: Plant J 巻: 71 号: 4 ページ: 564-574
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2012.05009.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Targeted disruption of an orthologue of DOMAINS REARRANGED METHYLASE2, OsDRM2, impairs the growth of rice plants by abnormal DNA methylation (2012)
  • 著者名/発表者名: Moritoh, S., Eun, C-H, Ono, A., Asao, H., Okano, Y., Yamaguchi, K., Shimatani, Z., Koizumi, A. and Terada R
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 71 号: 1 ページ: 85-98
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2012.04974.x
  • 査読あり
• [学会発表] 植物ゲノム編集技術としての遺伝子ターゲティング : 技術の現状とイネ耐病性関連遺伝子 OsRac1 の恒常活性化改変 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島谷 善平, 寺田 理枝, Thu Thi Dang, 河野 洋治, 辻 寛之, 田岡 健一郎, 島本功
  • 学会等名: 本育種学会第125回講演会;平成26年春季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2014-03-21
• [学会発表] 植物ゲノム編集技術としての遺伝子ターゲティング：技術の現状とイネ耐病性関連遺伝子OsRac1の恒常活性化改変 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島谷 善平, 寺田 理枝, Thu Thi Dang, 河野 洋治, 辻 寛之, 田岡 健一郎, 島本 功
  • 学会等名: 日本育種学会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] 島本功ジーンターゲティングにより作成した OsMADS15-mOrange トランスジェニックイネの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本彩奈, 島谷善平, 辻寛之, 寺田理枝
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] ジーンターゲティングにより作成したOsMADS15-mOrangeトランスジェニックイネの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本彩奈、島谷善平、辻寛之、寺田理枝、島本功
  • 学会等名: 日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 岡国際会議場
• [学会発表] 日遺伝子機能解析と分子育種を推進するイネの遺伝子ターゲティング : 相同組換えが作り出す様々な変異イネ (2011)
  • 著者名/発表者名: 島谷善平・寺田理枝
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会ワークショップ
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 遺伝子機能解析と分子育種を推進するイネの遺伝子ターゲティング:相同組換えが作り出す様々な変異イネ (2011)
  • 著者名/発表者名: 島谷善平・寺田理枝
  • 学会等名: 日本遺伝学会第83回大会ワークショップ
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-09-24
• [図書] バイオサイエンス アドバンスドマニュアルシリーズ「形質転換プロトコル(植物編) 」トピックス; イネのターゲッティング・ プロトコル (2012)
  • 著者名/発表者名: 土岐精一 ・ 寺田理枝 ・ 島谷善平 ・ 横井彩子・刑部敬史
  • 出版者: 化学同人
• [図書] バイオサイエンス アドバンスドマニュアルシリーズ「形質転換プロトコル（植物編）」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土岐 精一・寺田 理枝・島谷善平・横井彩子・刑部敬史
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 化学同人
• [図書] バイオサイエンスアドバンスドマニュアルシリーズ「形質転換プロトコル(植物編)」トピックス;イネのターゲッティング・プロトコル (2012)
  • 著者名/発表者名: 土岐精一・寺田理枝・島谷善平・横井彩子・刑部敬史
  • 出版者: 化学同人(印刷中)
• [産業財産権] 植物体に用いる組換えベクター及びその利用 (2014)
  • 発明者名: 寺田理枝・島谷善平
  • 権利者名: 学校法人名城大学
  • 産業財産権番号: 2014-025910
  • 出願年月日: 2014-02-13