医療及び産業応用を目的とした大麻新品種の遺伝子工学的手法による作出

利用基因工程方法创造新的大麻品种用于医疗和工业应用

基本信息

批准号：
14771317
负责人：
田浦太志
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は昨年度に引き続き、アグロバクテリウム法による大麻への遺伝子導入システムの確立を検討した。まず大麻成分生合成酵素であるTHCA synthase及びOLA synthaseのセンス及びアンチセンス遺伝子を有するアグロバクテリウムを大麻幼植物および培養細胞に感染させ、各種ホルモン添加によりカルスあるいは不定胚の形成を検討した。この結果、不定胚は得られなかったものの組み換えカルスを安定的に得る方法を確立した。しかしながら得られた組み換えカルスの成長速度が極めて遅く、多くがサブカルチャー中に枯死したため組み換え体を植物体として得るには至らなかった。そこで新たな方法として、細胞培養を必要としない形質転換法として近年注目を集めているFloral Dip法について検討を行った。材料として本学薬用植物園で栽培した開花時期の大麻雌株を用い、その地上部を上記アグロバクテリウムの培養液に数秒間浸すことにより感染させ、次いで、グロースチャンバー中で短日処理を行うことにより種子の成熟を検討した。しかしながら、アグロバクテリウム処理した植物体はダメージが大きく、種子を成熟させるに至らないことが判明した。Floral Dip法を行う際に、植物体をSilwet L-77などの薬剤で処理することで損傷を免れた例が報告されていることから、現在それらを含め、Floral Dip法の各種条件検討を行っており、今後、遺伝子導入を確認した種子について植物の栽培を行い、植物形態やカンナビノイド含量の変化について検討する計画である。本研究は遺伝子工学による組み換え大麻の作出とカンナビノイド含量のコントロールを目的としたが、本年度までにこれを達成するには至らなかった。しかしながら、本研究では細胞レベルで大麻を形質転換する方法の確立に成功しており、これは組み換え大麻作出に向けた重要な成果であると考えられる。

今年，继去年之后，我们考虑建立一个使用农杆菌方法将基因引入大麻的系统。首先，用含有大麻成分生物合成酶THCA合酶和OLA合酶的正义和反义基因的农杆菌感染大麻幼苗和培养细胞，并通过添加各种激素来研究愈伤组织或体细胞胚的形成。结果，虽然没有获得体细胞胚，但建立了稳定获得重组愈伤组织的方法。但获得的重组愈伤组织生长速度极慢，很多在传代过程中死亡，因此无法获得重组愈伤组织作为植物。因此，作为一种新方法，我们研究了近年来作为不需要细胞培养的转化方法而受到关注的Floral Dip法。以我校药用植物园种植的开花雌性大麻植株为材料，将植株地上部分浸入上述农杆菌培养液中数秒，使其感染，然后在生长环境中进行短日照处理。研究了种子的成熟。然而，人们发现用农杆菌处理过的植物受到严重损害，无法成熟为种子。在进行花卉浸染法时，有报道称植物会使用 Silwet L-77 等化学品进行处理，以避免受到损害，因此我们目前正在研究花卉浸染法的各种条件，包括将来我们计划采用的条件。使用已确认基因转移的种子培育植物，并检查植物形态和大麻素含量的变化。这项研究的目的是通过基因工程制造重组大麻并控制大麻素含量，但这一目标截至今年尚未实现。然而，在这项研究中，我们成功地建立了一种在细胞水平上转化大麻的方法，这被认为是重组大麻生产的重要成就。