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2016 年度 実施状況報告書

幼樹開花性を利用したCRISPR/Cas9システムの果樹での展開および評価

研究課題

研究課題/領域番号 15K14650
研究機関京都大学

研究代表者

山根 久代  京都大学, 農学研究科, 准教授 (80335306)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード果樹
研究実績の概要

本研究では、花成抑制機能をもつFT/TFL1ファミリー遺伝子群にCRISPR/Cas9システムにより変異を導入し、早期開花を誘導するとともに、その後の交雑により組換えDNAが除かれた個体を選抜することで、狙った位置に組換えをおこし、かつ組換えの痕跡を残さない個体を果樹ではじめて作出することを目標としている。
前年度までに高い幼樹開花率を示すグレープフルーツを供試して、幼樹開花率を上昇させるための技術開発をおこなった。当該年度はCRISPR/Cas9ベクター構築のため、グレープフルーツにおけるFT/TFL1ファミリー遺伝子の系統解析と配列特定をおこない、発現解析より花成制御における役割推定をおこなった。
クレメンティンのゲノム配列を元に解析をおこなった結果、FT/TFL1ファミリーに属する遺伝子はCEN, TFL1, BFT, FT, MFTクレイドに分けられることが明らかとなった。このうち先行研究よりFTとMFTはシロイヌナズナと同様カンキツ属においても花成促進機能をもつことがわかっている。CEN, TFL1, BFTはシロイヌナズナにおいて花成抑制機能をもつことがわかっているがカンキツ属では詳細な解析がおこなわれていない。そこでこれら3つの遺伝子群について、幼樹開花性をもつグレープフルーツと幼樹開花性をもたないナツダイダイの珠心胚由来実生よりクローニングをおこない配列比較をおこなった。両種とクレメンティンにおいて大きな配列の違いは認められなかった。一方発現解析の結果、TFL1とCENの発現量は両種で大きな差異はなかったものの、BFTは秋季のナツダイダイで高発現していた。そこでBFTに変異を挿入することで幼樹開花を誘導できる可能性を考え、BFTをターゲットとするCRIPR/Cas9ベクターの構築を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当該年度までにCRISPR/Cas9ベクターを構築する予定であったが、ターゲットとなる遺伝子の配列特定に時間を要し、構築できなかった。近年、Cas9ベクターに改変を加えた改良型ベクターの開発が進んでいるため、ベクターの最適化にも時間を要した。

今後の研究の推進方策

今後は、オフターゲットが少なく変異創成効率の高いCRISPR/Cas9ベクターを選択して、BFTをターゲットとしたベクターの構築を急ぐ。ベクターが構築されれば、グレープフルーツをはじめとした早期開花しやすい系統を供してアグロバクテリウム感染をおこない、再生個体の作出をめざす。

次年度使用額が生じた理由

昨年度構築予定であったCRISPR/Cas9ベクターを構築できなかったため

次年度使用額の使用計画

ベクター構築費用として使用予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Precocious flowering of Citrus seedlings and expression analysis of FT/TFL1 family genes and miR156/172 involved in vegetative phase transition.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamane, H.*, S. Mimura and R. Tao.
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: - ページ: -

  • [学会発表] Precocious flowering of Citrus seedlings and expression analysis FT/TFL1 family genes and miR156/172 involved in vegetative phase transition.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamane* H., S. Mimura, and R. Tao.
    • 学会等名
      The Second Asian Horticultural Congress
    • 発表場所
      Chengdu, China
    • 年月日
      2016-09-26 – 2016-09-28
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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