2016 Fiscal Year Research-status Report
ウイルスベクターを用いた遺伝子発現制御による無花粉スギの開発
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16K07790
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
小長谷 賢一 国立研究開発法人森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 主任研究員 (30582762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 亨 国立研究開発法人森林総合研究所, 林木育種センター, 課長 (00360470)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リンゴ小球形潜在ウイルス / スギ / エピジェネティクス / NPBT / 雄性不稔 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物ウイルスベクターは、植物へ感染するウイルスを遺伝子の運搬体（ベクター）として用い、目的遺伝子を植物体内で発現制御できる系として、遺伝子の機能解析や形質の改変等に利用されている。本ベクターの最大の利点は遺伝子組換え植物を作製する工程が不要な点にあるが、針葉樹等の林木におけるウイルスベクターの報告例はこれまでに無い。これまでリンゴ小球形潜在ウイルス（ALSV）が、スギおよびクロマツへ潜在感染すること、また、色素合成に関与する遺伝子を組み込んだALSVベクターを接種することで本葉がアルビノ様に白化することを確認している。これらの結果は、ALSVベクターの接種によって誘導される遺伝子発現抑制機構により、目的遺伝子をノックダウンすることで遺伝子の機能解析や形質改変が可能であることを示唆するものである。本研究ではALSVベクターを用いて花器官形成に関与する遺伝子を制御することで、スギを効率的かつ迅速に無花粉化させる技術の確立を目指す。
初年度はスギ雄花のマイクロアレイ解析と雌花のRNA-seq解析から雄花で特異的に発現し、花粉形成に関与すると推定される遺伝子をALSVベクターによるノックダウンの標的として決定した。次に、標的遺伝子に対するALSVベクターを作製し、スギ不定胚へ接種後、不定胚を発芽させた。現在、幼植物体の培養を行なっている。
また、スギにおける遺伝子ノックダウンについて標的RNAの二次構造アルゴリズムからアクセシビリティの高い領域を標的領域とすることで、ノックダウン効率を大きく向上させることに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定どおりALSVベクターの作製と接種を行った。スギでは当初からALSVベクターによるノックダウンの効率が低い問題があったが、標的RNAの二次構造を推定するソフトウェアを利用し、アクセシビリティの高い領域を標的領域とすることでノックダウン効率を向上させることに成功したため、スギでも問題なくALSVベクターを作製・利用することが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
ALSVベクターを接種したスギについて培養を継続し、着花誘導を行う。また、ノックダウンされた標的領域のDNAメチル化についても解析を行う。
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| Causes of Carryover |
ALSVベクターを作製する際のオリゴDNA合成が計画よりも短鎖で合成できたため、残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度もALSVベクターを作製する計画のため、差額分はオリゴDNA合成費用に充てる。
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Research Products
(3 results)
