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2018 年度 実績報告書

分子遺伝情報の育種活用を目指したマーカーフリーの迅速遺伝子編集法

研究課題

研究課題/領域番号 16K07560
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) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードゲノム編集 / ターゲティング / イネ / トランスポゾン / OsRac1GEF1 / 耐病性
研究実績の概要

イネターゲティング法によるゲノム編集を介した新規育種法の確立を目指して、相同組換えによる標的遺伝子編集後に継続して標的遺伝子に挿入されたポジティブ選抜マーカーをトランスポゾンAc/Dsの脱離誘導によって削除し、1回の形質転換で標的遺伝子の編集と不要配列の削除を行った変異イネを作出できる迅速育種法の開発を継続した。ヒートショックpHSプロモーターの制御下で、イネに最適化したコドンを用いたAc強化型(AcTPase4x)遺伝子を介したDs脱離誘導を確認した結果、標的遺伝子として耐病性の制御遺伝子OsRac1GEF1(S549D)についてターゲティング形質転換を行い、ポジティブ選抜マーカーの削除に成功し、S549Dゲノム編集のみを持つイネ系統が得られた。これまでの1系統に加えて20系統以上の変異カルス系統を得て、約15系統の独立のOsRac1GEF1(S549D)改変イネを育成し、3系統でT1種子稔性を確認した。さらに育成を進めることで、多数のOsRac1GEF1(S549D)改変イネが得られる可能性が高い。Ac/Ds脱離による選抜マーカー削除の条件検討では42℃40分、60分処理で選抜マーカー削除が確認できているが、OsRac1GEF1(S549D)ゲノム編集イネの再分化と稔性の低下が見られたため、37℃40分処理での選抜マーカー削除も継続した。
OsRac1GEF1(S549D)改変イネについて系統数を増やし、これまでの1系統に加えて3系統についても、紋枯病耐性について、耐病性の接種試験を行った結果、OsRac1GEF1(S549D)改変ホモ型と分離野生型の比較を、病斑長、病斑数、qPCRによる紋枯菌の増殖抑制について行った結果、全ての系統についてOsRac1GEF1(S549D)改変ホモ型イネで耐病性の強化を確認した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Rice Gene Targeting by Homologous Recombination with a Positive-Negative Selection Strategy2019

    • 著者名/発表者名
      Terada R and Shimatani Z
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inheritance of co-edited genes by CRISPR-based targeted nucleotide substitutions in rice2018

    • 著者名/発表者名
      Shimatani Z, Fujikura U, Ishii H, Matsui Y, Suzuki M, Ueke Y, Taoka K, Terada R, Nishida K and Kondo A
    • 雑誌名

      Plant Physiology and Biochemistry

      巻: 131 ページ: 78-83

    • DOI

      org/10.1016/j.plaphy.2018.04.028

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Herbicide tolerance-assisted multiplex targetednucleotide substitution in rice2018

    • 著者名/発表者名
      Shimatani Z, Fujikura U, Ishii H, Terada R, Nishida K and Kondo A
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 20 ページ: 1325-1331

    • DOI

      org/10.1016/j.plaphy.2018.04.028

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] イネbZIP型転写因子によるブラシノステロイド関連遺伝子発現制御の解析2019

    • 著者名/発表者名
      吉田英樹, 島谷善平,鈴木寿法, 寺田理枝,上口(田中)美弥子,松岡信,辻寛之
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会(名古屋)
  • [学会発表] イネ遺伝子ターゲティングに基づく人工配列を残さない標的配列の精密ゲノム編集2019

    • 著者名/発表者名
      松井祐介, 島谷善平, 寺田理枝
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会(名古屋)
  • [学会発表] 高感度な発光レポーターNanoLucの植物細胞での利用2019

    • 著者名/発表者名
      田岡健一郎,島谷善平,小川真奈,齋藤洋美,池田洋一,赤司裕子,山口公志,寺田理枝,川崎努,辻寛之
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会(名古屋)
  • [産業財産権] 植物細胞のゲノム編集用核酸及びその用途2019

    • 発明者名
      島谷善平, 寺田理枝
    • 権利者名
      国立大学法人神戸大学,学校法人名城大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      C12N 15/00 A01H 1/00
  • [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2018

    • 発明者名
      寺田理枝, 島谷善平
    • 権利者名
      学校法人名城大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許第6374176号

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公開日: 2021-03-11  

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