Cereal plant transformation using endophytic agrobacteria

使用内生农杆菌转化谷类植物

基本信息

批准号：
21H02167
负责人：
鈴木克周
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

主要穀物植物は単子葉植物であり、病原性アグロバクテリア（Agrobacterium tumefaciens）による感染を受けず、ムギ類に代表されるようにアグロバクテリアを用いる形質転換が難しい。本研究は植物の形質転換問題を改善することを目標としている。先ず、申請者らがコムギから単離したアグロバクテリア内生菌株を植物形質転換に汎用的に利用できるドナー株に改変加工を行う。次いで、胚性カルスの形質転換へ適用する評価試験を行ってどのような特性を持つか明らかにすることで、世界で初めて有用株化した内生細菌株を公開し、広く形質転換に活用できるように整備することが本研究の目的である。既に申請者らがコムギから単離したアグロバクテリア（A. tumefaciens）内生菌株には、Riプラスミドを持つG７グループ菌株とTiプラスミド/Riプラスミドどちらをも持たないG１グループ菌株の計２系統がある。2021年度の実施計画は主に、それぞれの内生菌株でT-DNA輸送能力を持つが病気を生じさせない（アームレス化）ドナー菌株を作成することと、来年度本格実施する植物形質転換の準備を行うという内容である。G１グループ内生菌株へアームレスRiプラスミド導入した菌株を作成した。G７グループ内生菌株については、Riプラスミド除去を行ったうえでアームレスRiプラスミド導入した菌株を作成した。一方、既存のTiプラスミド導入体を得ることができなかった。G７グループ内生菌株RN3の塩基配列決定によって、野生型RiプラスミドpRiRN3は長さ234,326 bpであり、１つのT-DNAを持っていることが判った。この配列情報に基づいて、T-DNA部分のみを除去するための加工用プラスミドを設計した。

主要的谷类植物是单子叶植物，不易被病原性农杆菌（根癌农杆菌）感染，并且难以使用农杆菌转化，以小麦为代表。本研究旨在改善植物转化问题。首先，申请人将从小麦中分离的内生农杆菌菌株改造为可普遍用于植物转化的供体菌株。接下来，我们进行了评估试验，将其应用于胚胎愈伤组织的转化，并阐明了其具有哪些特征，从而使世界上第一个有用的内生细菌菌株的发表并使其广泛用于转化成为可能。开发这样一个系统。申请人已经从小麦中分离出的根癌农杆菌内生菌株总共包括两种菌株：具有Ri质粒的G7组菌株和不具有Ti质粒或Ri质粒的G1组菌株。 2021年的实施计划主要是创建具有T-DNA转运能力但不致病（无臂）的各内生菌株的供体菌株，为明年的全面植物转化做准备，这就是内容。通过将无臂Ri质粒导入G1组内生菌株中来创建菌株。对于G7组内生菌株，创建其中去除Ri质粒并引入无臂Ri质粒的菌株。另一方面，不可能获得现有的Ti质粒转染子。对G7组内生菌株RN3进行测序表明，野生型Ri质粒pRiRN3的长度为234,326 bp，并具有1个T-DNA。根据该序列信息，设计了一个处理质粒，仅去除 T-DNA 部分。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

リヨン第１大学/INRA(フランス)

里昂第一大学/INRA（法国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

コムギの根から単離したアグロバクテリア菌株NR3の特性とゲノム

小麦根部农杆菌NR3菌株的特征和基因组

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hori Kiyosumi;Okunishi Tomoya;Nakamura Kenji;Iijima Ken;Hagimoto Masahiro;Hayakawa Katsuyuki;Shu Koka;Ikka Takashi;Yamashita Hiroto;Yamasaki Masanori;Takeuchi Yoshinobu;Koyama Shota;Tsujii Yoshimasa;Kayano Toshiaki;Ishii Takuro;Kumamaru Toshihiro;Kawagoe ;高塚歩，風間智彦，鳥山欽哉;鈴木克周・清川一矢・谷明生・力石和英
通讯作者：
鈴木克周・清川一矢・谷明生・力石和英