筑波大学 形質転換植物デザイン研究拠点
令和3年度

成果報告会
会 期 ： 令和4年3月8日（火）会 場 ： オンライン開催（Zoom）【主 催】
つくば機能植物イノベーション研究センター

Tsukuba-Plant Innovation Research Center

筑波大学T- PIRC遺伝子実験センター
形質転換植物デザイン研究拠点

筑波大学 つくば機能植物イノベーション研究センター
遺伝子実験センター 形質転換植物デザイン研究拠点

令和 3 年度成果報告会

会期：令和 4 年 3 月 8日
開催：オンライン開催（Zoom）

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令和 3 年度成果報告会

要旨集

プログラム

3 月8日［ 火 ］
10:00 〜 10:05

開会の挨拶
柴 博史（筑波大学／ T-PIRC 形質転換デザイン研究拠点長）

10:05 〜 11:05

生物遺伝資源に関わるABSを主点としたELSIの留意事項についての概説
渡邉 和男（筑波大学／ T-PIRC 副センター長）

11:05 〜 11:15

休憩

11:15 〜 11:30

植物免疫の改変によるアグロバクテリウムの形質転換効率向上の試み
門田 康弘（理化学研究所

11:30 〜 11:45

環境資源科学研究センター）

トマト形質転換交配系統の作出と器官間炭素動態解析
尹 永根（量子科学技術研究開発機構

11:45 〜 12:00

気孔開口の促進に基づくトマトの生産性向上に向けた研究開発
矢守 航（東京大学大学院

農学生命科学研究科）

12:00 〜 13:00

休憩

13:00 〜 13:15

植物の生殖システムに関する研究
村瀬 浩司（東京大学大学院

13:15 〜 13:30

農学研究科）

ゲノム編集による酒米品種 山田錦 の短稈化
奥崎 文子（玉川大学

14:00 〜 14:15

理学研究科生物科学専攻）

Brassica rapaの春化応答因子の同定に向けて藤本 龍（神戸大学大学院

13:45 〜 14:00

農学生命科学研究科）

葉緑体シグナル因子GUN1タンパクの大量発現
望月 伸悦（京都大学大学院

13:30 〜 13:45

高崎量子応用研究所）

農学部）

遺伝資源の遺伝的配列データの利用と利益配分を取り巻く国際交渉プロセスとその正当性
小林 邦彦（海外環境協力センター）

14:15 〜 14:25

休憩

14:25 〜 14:40

合成生物学アプローチによる植物器官の成長角度操作と理解への挑戦
川本 望（自然科学研究機構

14:40 〜 14:55

高温耐性をもつ接ぎ木トマトの解析
西口 正通（愛媛大学大学院

14:55 〜 15:10

基礎生物学研究所）

農学研究科）

ストリゴラクトン受容体欠損変異体の探索とその機能解析
梅原 三貴久（東洋大学生命科学部

15:10 〜 15:15

応用生物科学科）

閉会の挨拶と次年度の拠点について
江面 浩（筑波大学／ T-PIRCセンター長）

要 旨

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要旨集

生物遺伝資源に関わる ABS を主点とした ELSI の留意事項についての概説

渡邉 和男
筑波大学 生命環境系・T-PIRC「植物遺伝資源とバイオテクノロジーの両用から無限の価値を探り出すこと」及び「21 世紀のパラダイムにおいて法令遵守と倫理的配慮は必須であること」を視点に、植物科学と社会をつなぐ多様な事項を概論する。特に、アクセスと利益配分に関わる遺伝資源有体物の権利、遺伝資源に係る知的所有権 , 法律や規制等について俯瞰する。生命倫理、環境倫理等や科学者の社会対話について事例を検討する。特に、遺伝資源のアクセスと利益配分に関わる諸事項の説明と国際環境での議論を説明し、バイオディプロマシーコンセプトなどの今後の展望を紹介する。

References
Kobayashi K, Domon E & Watanabe KN. (2020) Interaction of scientific knowledge andimplementation of the Multilateral Environment Agreements in relation to digital sequence
information on genetic resources. Frontiers in Genetics 11 doi: 10.3389/fgene.2020.01028.
Rudebjer P, Watanabe K, Sebastian L (Eds). (2010) Reviewing Plant Genetic Resources Educationin East and Southeast Asia. Proceedings of an International Workshop. Biodiversity International,
Serdang, Malaysia and University of Tsukuba, Japan. ISBN: 978-92-9043-878-6
Watanabe KN, Teh Guat Hong (2011) Wanted: bioprospecting consultants. Nat. Biotechnology
27: 873-875.

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要旨集

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要旨集

植物免疫の改変によるアグロバクテリウムの形質転換効率向上の試み

門田 康弘
理研 CSRS 植物免疫研究グループ

アグロバクテリウムを用いた形質転換技術（以下、アグロバクテリウム法）は植物への遺伝子導入に最も幅広く利用されており、植物の遺伝子機能解析に欠かすことができない。また、遺伝子組
換作物の作出や、ゲノム編集等の NBTs（new plant breeding techniques）の多くもアグロバクテリ
ウム法を必要とする。よって、これら技術はアグロバクテリウムが感染できない非宿主植物には利用が困難である。つまり、アグロバクテリウムの宿主範囲が植物科学研究、及び植物バイオテクノ
ロジーの発展の律速となっている。この宿主範囲を決定しているのはアグロバクテリウムの病原性と植物の免疫である。これまでの研究から、植物は微生物が共通に持つ MAMPs（microbe-associatedmolecular patterns）と総称される物質を認識し、免疫反応を誘導することが分かっている。モデル植物のシロイヌナズナはアグロバクテリウム由来の翻訳伸長因子（EF-Tu）を細胞膜上の MAMP 受容体（図（EFR）を介して認識する（Cell, 125:749-760）1）。また、ナス科植物はアグロバクテリウム由来のMAMP である Cold shock protein を MAMP 受容体（CORE）により認識する（Nat Plants 2:16185）。

EFR を欠損したシロイヌナズナではアグロバクテ
リウムによる遺伝子発現が亢進することから（図 2）、MAMP 認識がアグロバクテリウムによる形質転換を阻む要因の 1 つであることが分かった。そこで（1）アグロバクテリウムの MAMP 認識をより詳細に理解すること、そして（2）人工的に MAMP 認
識を抑制することで、アグロバクテリウムの形質転換効率の向上を目指している。

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要旨集（1）植物により認識されるアグロバクテリウム由来の MAMP の探索
アグロバクテリウム由来の MAMP と植物による認識機構を理解す
る た め、生 化 学 的 ア プ ロ ー チ に よ り、ア グ ロ バ ク テ リ ウ ム の 新 規

MAMPs の探索を進めている。MAMP 活性の測定にはシロイヌナズナの MAMP 誘導性遺伝子である CYP71A12 のプロモーター GUS 植物（pCYP71A12:GUS）を用いて、根における発現を簡便に調べるシステ
ムを構築した。CYP71A12 はイ
ンドールグルコシノレート系の抗菌性物質の合成に関わる酵素
であり、MAMP 活性画分処理により、根端部位で強い発現が誘導される ( 図 3）。アグロバク
テリウムの培養上清に含まれる

MAMP 活性物質を様々なクロマトグラフィーカラムにより精製を行ったところ、214 nm 付
近に吸光度のピークを持つ

MAMP 候補物質を含む画分を得ることができた（図 4）。現在、この MAMP 候補物質の同定を目指して解析を行っている。
（2）MAMP 認識抑制によるアグロバクテリウムの形質転換効率向上の試み
シロイヌナズナが認識する EF-Tu 領域の合成ペプチド elf18 は強い MAMP 活性を持つ。同様に、ナス科植物が認識する Cold shock protein の領域の合成ペプチド csp15 も強い MAMP 活性を持つ。
興味深いことに、elf18 より 4 アミノ酸短いペプチド elf18 や、csp15 の 10 番目のフェニルアラニ
ン残基をアラニンに置換したペプチドは MAMP 活性を持たないが、植物による elf18 や csp15 の認識を阻害する活性を持つ。さらに、これらペプチドはアグロバクテリウム破砕液により誘導される植物の初期応答反応を阻害する。そこでこれらペプチドを用いることで植物によるアグロバクテ
リウムの MAMP 認識を低下させ形質転換効率を向上できるか検証している。
また、植物に強い感染力を持つ病原体は、病原性エフェクターと呼ばれるタンパク質を植物細胞内に注入して植物免疫をかく乱して感染する。そこで、病原性エフェクターを用いて植物免疫を抑制することでアグロバクテリウムの形質転換効率の向上を目指している。本発表ではこれらの試みについても紹介したい。

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要旨集

トマト形質転換交配系統の作出と器官間炭素動態解析〇尹 永根１、鈴井 伸郎１、三好 悠太１、余暁然2、野田 祐作１、河地 有木１、松倉 千昭2
量研・高崎研、2 筑波大学 T-PIRC

１

トマトにおいて葉で作られた光合成産物（炭素）の果実への転流とその蓄積量の最大化は、果実の収穫量だけではなく品質（糖度など）の向上に直結する重要な課題である。我々はトマト果実内の炭素の貯蔵形態であるデンプンの代謝制御機構に着目し、これまでに未熟〜緑熟期の果実への炭素の分配およびデンプンの蓄積量の増加が赤熟果実の可溶性糖含有量の増加をもたらし、果実高糖度化に重要な役割を担っていることを明らかにした。また、デンプン生合成の律速酵素である

ADP-Glucose Pyrophosphorylase（AGPase）の 4 つのアイソフォームのうち、大サブユニットおよび小サブユニットを各々コードする AgpL1、AgpS1 遺伝子が果実の発達初期に高発現していること、ショ糖によって発現誘導を受けること、AgpS1 が維管束組織周辺で高発現していることを明らかにした（Yin et al., 2010, Goto et al., 2013）。そ こ で、ト マ ト（Solanum lycopersicum L. cv., Micro-Tom ）を材料に AGPase 遺伝子の発現を抑制したデンプン生合成欠損形質転換体を作出したところ、果実
重および赤熟果実における可溶性糖含有量の低下が見られた。これによって、果実内のデンプン蓄
積量は果実のシンク能および品質を左右する鍵因子であること、その生合成は葉からの炭素の転流による調節を受ける可能性があることが示された。しかし、AGPase 遺伝子の機能欠損がソース /シンクの炭素転流様式や農業形質に対してどのような影響を及ぼすかは、供試系統が矮性ミニトマ
ト品種

Micro-Tom であったため不明であった。そこで、本研究課題では形質転換系統に中玉品

種 Moneymaker を戻し交配することで草姿が Moneymaker に近い AGPase 機能欠損系統を作出し、デンプン欠損が重要農業形質（草丈、果実収量、糖度等）やソース / シンク間の炭素転流動態に与える影響を解析した。
まず、筑波大学において AgpS1 遺伝子発現を 35S プロモーター /RNAi で抑制した全身欠損型（S1-67 系統）と未熟〜緑熟期果実特異的に発現する PEPC2 プロモーター /RNAi で抑制した果実
欠 損 型（S1-36 系 統）の 2 タ イ プ のMicro-Tom 形 質 転 換 系 統 に 対 し て、そ れ ぞ れMoneymaker を 2 回戻し交配し、BC2 F2 系統の作出を行った。その中から、草姿などの形質がMoneymaker に近く、葉、果実においてデンプン蓄積が抑制された系統を選抜した（図１）。得られた S1-67/BC2 F2 系統に対して、デンプン欠損がシンク / ソース間の光合成産物の転流様式に与える影響を定量的に解析するため、量研・高崎量子応用研究所において11 C（半減期 20 分）標識二酸化炭素（11 CO2 ）とポジトロンイメージング装置（PETIS）を利用して植物体内の光合成産物の転流動態の可視化を行った。PETIS は、生きたままの転流動態をリアルタイムで計測することが可

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要旨集

能であり、11 C の半減期が短いため同一植物体に対して繰り返し11 CO2 の投与と撮像が可能という利点を有する。具体的には、水耕栽培で第 2 果房開花まで育てた WT および S1-67 系統それぞれの第 1 果房を PETIS の撮像視野内にセットし、その上より 2 番目に位置する葉に対して11CO2を投与すると同時に PETIS での撮像を開始した（図 2 A）。3 時間の撮像データ（10 秒ごとの連続画像

1080 枚）から積算した画像（図 2 B）および 10 分おきの連続画像（図 2 C）を作成した。その結果、WT および S1-67 系統の両方において、果房内の個別果実への分配が偏っており、偶数列の果実を優先して光合成産物を輸送するという同じ転流様式を示した。一方、S1-67 系統の方が果実への光合成産物の到達タイミングが WT より早い傾向を示した（図 2 B、C の右）。しかし、実験反復が少ないことから、今後すべての系統における繰り返し実験を実施することでソースとシンク間の光合
成産物の転流と分配に与えるデンプン代謝の役割について定量的に解析する予定である。

図1

BC 2 F 2 系統の葉（A）及び緑熟期果実（B）におけるデンプン含有料。AZ（Azygous）はそれぞれ形質転換系統のネガティブコントロールである。

図2

PETIS による果実への光合成産物の転流の撮像実験。PETIS にそれぞれの実験植物をセットアップ（A）して、WT（B）及び S1-67（C）の第 1 果房への光合成産物の転流を連続的に可視化した。
PETIS 画像は 180 分の積算画像及び 10 分おきの連続画像を示す。

【参考文献】

1. Yin et al., 2010 J. Exp. Bot. 61: 563-574 [DOI:10.1093/jxb/erp333]
2. Goto et al., 2013 Plant Biotechnol. 30: 279-286 [DOI:10.5511/plantbiotechnology.13.0603a]

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気孔開口の促進に基づくトマトの生産性向上に向けた研究開発〇矢守 航１、瀬尾 光範 2、杉本 貢一 3、江面 浩 3
東京大学・大学院農学生命科学研究科、 2 理化学研究所・環境資源科学研究センター、

１

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筑波大学・T-PIRC 遺伝子実験センター

光合成は植物生産性を決定する最も重要な代謝である。多くの光合成研究では、環境が一定に保たれた定常状態における光合成の環境応答メカニズムの解明やその能力強化が焦点となっている。
しかし、自然界において植物の受ける光環境は、天候の影響や植物体同士の相互被陰によって一日を通して常に変動している。光強度の突然の上昇に対して、光合成反応は瞬時に最大の能力を発揮することができず、10 分以上かけてようやく定常状態に達することが多い（この現象を光合成誘導と呼ぶ）。現在のところ、どのような因子が変動する光環境下における光合成を律速しているのか、
その分子機構は未だ解明されてない点が多い。これまでの我々の研究成果によって、大気中の CO2を葉内に取り込む「玄関」となる気孔の開閉応答が変動光下における光合成や植物成長を大きく律速することを明らかにしてきた。
気孔閉鎖を誘導する ABA の輸送体は機能重複性が高く、シロイヌナズナにおける単独の機能欠損変異体では、様々なストレスに対する感受性は野生型と同等である。一方で、それらの変異体は特に野外で見られる変動光環境で高い光合成能力を発揮し、その結果として、植物成長量が増加することが明らかとなっている（Shimadzu et al., 2019）。このことから、ABA 輸送体の機能欠質を利用することで、トマトなどの作物種の生産性を高めることが可能であると予想される。そこで、本気孔閉鎖の促進に働くことが明らかになっ
申請課題では、トマトにおいて ABA 輸送体として機能し、ている因子についてゲノム編集によって遺伝子破壊株を作成し、その光合成と生産性を解析することを目的としている。現在、ゲノム編集トマトを選抜中である。植物の光合成誘導を促進し、定常状態に達するまでの時間を短縮することができれば、野外の変動光環境における光合成速度の促進と生産性強化を実現できると考えている。

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要旨集

植物の生殖システムに関する研究〇村瀬 浩司１、板倉 健１、柴 博史 2
東京大学大学院農学生命科学研究科、 2 筑波大学 T-PIRC

１

被子植物の多くは一つの花に雄蕊と雌蕊をもつ両性花であり、自己の花粉で受粉しやすい性質がある。多くの植物は種内における遺伝的な多様性を確保するために、自己の花粉を拒絶して、非自己の花粉を受容する自家不和合性と呼ばれる性質を進化させてきた。アマ科植物では二形花自家不和合性と呼ばれ、花の形態と自家不和合性が連動する現象が観察される。アマ科植物の一種である
宿根アマ（Linum perenne）の二形花型自家不和合性は S および s の 2 種類の遺伝子型で構成される

S 遺伝子座によって制御されており、遺伝子型が Ss のときスラムと呼ばれる長い雄蕊と短い雌蕊をもつ花をつけ、ss のときにピンと呼ばれる短い雄蕊と長い雌蕊をもつ花をつける（図 1）。これらの花は同型花由来の花粉を柱頭上で拒絶し、異形花由来の花粉のみと受精する自家不和合性の形質も示すため、子世代のピンとスラムの割合は常に 1：1 となる。また、ピンとスラ
ムは花粉表層の模様も異なっており、S 遺伝
子座にはそれぞれ雌蕊および雄蕊の長さを制御する遺伝子、花粉および雌蕊で自家不和合性を制御する遺伝子、花粉の形態を制御する
遺伝子の少なくとも 5 つの遺伝子がコードされていると推測されている。これまでのトラ
ンスクリプトームおよびゲノム解析により、S 遺伝子座にコードされている遺伝子としてスラムの雌蕊で特異的に発現する TSS1 (Ushizima et al., 2011) およびスラムの花糸で特異的に発現する

TWD1 が同定されているが、これらの遺伝子が二形花型自家不和合性に関わっているかは不明である。本研究では TSS1 および TWD1 について遺伝子導入および CRISPR/Cas9 システムを用いたノッ
クアウト個体を作製し、それらの表現型の観察することによって、二形花型自家不和合性におけるこれらの遺伝子機能を解明する。

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要旨集

形質転換体の作製は TSS1 および TWD1 遺伝子のゲノム断片を入れた遺伝子導入用コンストラク
トおよび TSS1（2 種類）および TWD1（3 種類）を標的としたガイド RNA を含む CRISPR/Cas9 ノッ
クアウト用コンストラクトを用いた（図 2）。

形質転換体はそれぞれのバイナリーベクターをもつアグロバクテリウムを宿根アマの胚軸に感染させ、得られた形質転換カルスからシュートを再分化させることによって作製した（図 3）。TSS1
および TWD1 導入個体は 1 株ずつ、CRISPR/Cas9 ノックアウト用の個体は TSS1 が 4 株、TWD1が 6 株得られた。形質転換体作製に用いた胚軸はピンとスラムが混合しているため、それぞれの S
遺伝子型を調べたところ、すべての個体がピン（ss）であったため、CRISPR/Cas9 ノックアウト用の個体は当代では表現型が観察できないことが判明した。形質転換体は 9 cm ポットで育成し、4℃、3 か月の春化処理を行った後、筑波大学の特定網室にて鉢に植え替えて栽培した（図 3）。TSS1 導入個体 1 株と TWD1 ノックアウ
ト用個体 4 株が開花したため、
表 現 型 の 観 察 で き な い TWD1
ノックアウト用個体については野生株と交配して T1 種子を回収した。TSS1 導入株について表現型を観察したところ、花の形態
および自家不和合性ともに表現型 の 変 化 は 観 察 さ れ な か っ た。

35S:GUS も同時に導入しているため、TSS1 導入株のつぼみを GUS 染色したところ、つぼみ全体
で GUS による染色が観察された。次に定量 PCR 法によって TSS1 mRNA の発現を観察したところ、

TSS1 はほとんど発現していないことが判明した。開花しなかった個体については自然条件下で春化処理を行っており、来年度以降に種子の回収および表現型の観察を行う予定である。

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葉緑体シグナル因子 GUN1 タンパクの大量発現望月 伸悦
京都大学大学院理学研究科生物科学専攻

プラスチド（葉緑体）は、10-20 億年前に宿主細胞に細胞内共生したラン藻型の祖先生物に由来するオルガネラである。ラン藻型生物が持っていた遺伝情報の大部分は宿主細胞核に水平移動したが、プラスチドは細胞核を巧みに操り、必要な遺伝情報を引き出す術（プラスチドシグナル）を発達させた。さまざまな環境変化にともなうプラスチドにおけるテトラピロール・転写・翻訳・レドッ
クス変化は、プラスチドに局在する GUN1-GUN6（Genomes UNcoupled）によって細胞核に伝えられ、核ゲノムの光合成関連遺伝子を含む広範な遺伝子の発現が調節される。シロイヌナズナを用いた研究により、プラスチドシグナルは強光・低温・酸化ストレスや糖、ホルモンに対する応答、
光形態形成や葉の器官形成など、植物の重要な生理応答に関わることが示されている。

GUN1 は GUN プラスチドシグナルを統合する因子と考えられており、「天然変性領域」と
PPR-SMR（PentatricoPeptide Repeat-Small MutS-Related）をもつタンパクである。GUN1 はプ
ラスチド内の多様なタンパク（リボソームタンパク、テトラピロール合成酵素、RNA 編集装置、
プラスチドタンパク輸送装置など）やヘムなどのテトラピロール分子と物理的相互作用することが報告されている。しかし、GUN1 によるシグナル伝達機構や、それぞれのドメインと分子機能について理解が進んでいない。その原因の一端は、GUN1 タンパクの細胞内局在量が低く、かつ全長の組換えタンパクを得ることが難しいためである。これらを解決するため、三浦謙治博士と共同でタ
バコ・ジェミニウイルスベクター系による GUN1 タンパクの大量発現と精製をこころみた。シロ
イヌナズナ GUN1 cDNA 塩基配列は、宿主となる Nicotiana benthamiana のコドン利用率に最適化
し、pBYR2HS ベクターに導入した。このクローンをアグロバクテリアに形質転換し、タバコ葉にインフィルトレーションした。N 末端および C 末端にタグを付加した全長 GUN1 の高レベルな発現に成功しており、可溶化条件の検討や部分精製の結果を含めて現状を報告したい。

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Brassica rapa の春化応答因子の同定に向けて〇藤本 龍１、アクタ アヤシャ１、ブザス ディアナ 2
神戸大学大学院農学研究科、 2 筑波大学生命環境系

１

アブラナ科野菜であるハクサイ、コマツナ、カブ等の Brassica rapa 種やキャベツ等の Brassica

oleracea 種は、花成誘導には、長期間の低温にさらされる必要がある。このような現象を春化（バーナリゼーション）とよぶ。ハクサイやカブなどのアブラナ科葉根菜は栽培中に花芽が形成されると、
薹立ち（とうだち）によって商品価値が損なわれる。そのため、低温にさらされても花芽が形成されにくい（薹立ちしにくい）晩抽性品種が育成されている。特に、ハクサイの冬・春まき栽培では、
薹立ちの危険性が高く、より強い晩抽性品種の開発が求められている。このことから、アブラナ科
葉根菜の品種育成において、春化メカニズムの理解が重要となる。
アブラナ科葉根菜の春化においても、モデル植物のシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）同様、

FLOWERING LOCUS C（FLC）が中心的な役割を担っている。シロイヌナズナの AtFLC はゲノム
中 に 1 コ ピ ー で あ る の に 対 し て、ハ ク サ イ で は 4 つ の BrFLC パ ラ ロ グ（BrFLC1、BrFLC2、

BrFLC3、BrFLC5）が存在する。多くのハクサイ系統・品種では、BrFLC5 は突然変異により機能喪失していることが明らかにされている（Xi et al. 2018）。残り 3 つの BrFLC（BrFLC1、BrFLC2、

BrFLC3）は全て、シロイヌナズナの AtFLC 同様、開花抑制機能を有する（Takada et al. 2019）。一
般的なハクサイ系統・品種では、低温処理期間に応じて 4 つ全ての BrFLC の発現量が低下し、転写抑制型のヒストン化学修飾の一つであるヒストン H3 の 27 番目のリジン残基のトリメチル化（H3K27me3）が BrFLC の転写開始点付近に見られる（図 1）。その後、通常温度（22℃）に戻すと、

H3K27me3 の蓄積が BrFLC 全体に広がり、BrFLC の発現は抑制された状態のまま維持される（図1）（Akter et al. 2019）。これらの結果は、シロイヌナズナで見られる現象と類似している。一方、シロイヌナズナでは、低温によって発現が誘導される 2 つの長鎖非コード RNA（long noncoding

RNA; lncRNA）（COLDAIR, COLDWRAP）が H3K27me3 の蓄積に関わっていると考えられているが、4 週間の低温処理したハクサイの葉から網羅的に lncRNA を同定したところ、4 つのBrFLC 遺伝子座全てにおいて、COLDAIR と COOLWRAP に類似性が見られる lncRNA の発現が確認されなかった（Shea et al. 2019）。よって、低温下でハクサイの BrFLC 遺伝子座に見られる

H3K27me3 の蓄積が lncRNA を介さずに生じている可能性が示唆され、BrFLC 遺伝子座には春化応答に重要な cis 配列が存在し、これが H3K27me3 の蓄積（PRC2 のリクルート）に重要である可能性を考えた（Akter et al. 2021）。本共同研究では、B. rapa の春化応答に重要な配列を特定することを目的としている。

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要旨集

B. rapa の極晩抽性系統である「つけな中間母本農 2 号」では、BrFLC2 と BrFLC3 の第一イント
ロンにトランスポゾン様配列の挿入が見られ、BrFLC2 は低温処理を行っても発現レベルの低下が見られず、BrFLC3 は発現低下は見られるがその減少率は他の B. rapa 系統と比べると小さいことが明らかとなっている（Kitamoto et al. 2014）。我々の低温処理条件においても同様の結果が得られた。
そこで、本研究では、第一イントロンに挿入されたトランスポゾン様配列の DNA メチル化状態について調べたところ、高度に DNA メチル化されていることを明らかにした。また、DNA メチル
化は低温処理の有無によって変動しないことを明らかにした。次に、低温処理による H3K27me3の蓄積について調べたところ、4、6、12 週間の低温処理を行っても、BrFLC2 と BrFLC3 遺伝子座
「つけな中間母本農 2 号」には H3K27me3 の蓄積が見られないことを明らかにした。以上の結果から、において、低温処理後に BrFLC2 と BrFLC3 遺伝子座に H3K27me3 が蓄積されない理由として 2
つの可能性が考えられた。
（1）第一イントロンに挿入されたトランスポゾン様配列の DNA メチル化が、H3K27me3 を行う

PRC2 複合体のリクルートを阻害する可能性（2）トランスポゾンが春化応答に重要な領域に挿入された可能性
これらの可能性を検証するために、シロイヌナズナを用いた実験系の構築を試みた。まず、B.

rapa の BrFLC1、BrFLC2、BrFLC3 のゲノム断片をそれぞれシロイヌナズナに形質転換した。得られた形質転換体は全て遅咲きの形質を示した。現在、導入したそれぞれの BrFLC がシロイヌナズナの遺伝的背景で春化応答するか調べているところである。（1）の可能性の検証では、BrFLC1、

BrFLC2、BrFLC3 の第一イントロンに RNAi により de novo DNA メチル化を導入し、春化応答性が失われるかを調べる。現在、RNAi コンストラクトを導入したシロイヌナズナの形質転換体を作出している。（2）の可能性の検証では、第一イントロンの春化応答性因子の候補領域に変異を入れたコンストラクトの作製を進めている。これらの実験により、B. rapa の春化応答に重要な領域を特定したいと考えている。

図1

温処理前後での BrFLC1 遺伝子における H3K27me3 の蓄積

BrFLC2、BrFLC3、BrFLC5 でも同様の H3K27me3 蓄積パターンを示す。

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ゲノム編集による酒米品種

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山田錦

要旨集

の短稈化

玉腰 竜之介１、津田 麻衣 2、大嶋 雅夫 2、肥塚 信也１、〇奥崎 文子１
玉川大学大学院農学研究科、 2 筑波大学 T-PIRC

１

山田錦 （Oryza sativa L.）は 80 年以上前に育種された品種でありながら、

酒米の王様

と称

され、現在も最も生産されている。酒米は玄米が大きく、胚乳中央に「心白」とよばれる白色部位を有しており、特に山田錦は心白形質等の特性のバランスが良く、優れた醸造適性を持つ（池上 ,2021）。一方、その栽培特性としては晩生で稈長が１ｍを超える長稈のため、倒伏しやすく栽培が難しいという問題点がある。そのため、山田錦を交配母本とした短稈の酒米品種の育成も行われてきたが、胚乳形質に関する因子については未解明な点が多く、交配育種では山田錦の胚乳形質を完全に維持することは難しい。よって、山田錦のゲノム背景をそのままに稈長に関する因子のみを改変できれば、より望ましい山田錦由来の短稈系統の育成に貢献すると考えた。イネの短稈育種に利用される因子の一つに、「緑の革命」で利用された半矮性遺伝子 semidwarf gene 1 (sd1) がある。SD1
遺伝子は、イネの茎葉の伸長を促すジベレリン（GA）の生合成において働く GA20ox2 をコードしており、sd1 変異による GA 不足は短稈形質を付与するものの、他に 3 コピーある GA20ox ファミリー
遺伝子の作用により収量性には影響しないと報告されている（Ashikari et al. 2002）。そこで、本研究においては、CRISPR/Cas9 によるゲノム編集技術を用いて山田錦の SD1 遺伝子を機能破壊して短稈化することを目的とした。
まず、山田錦 SD1 に特異的な gRNA を１つ設計し、SD1 編集ベクターを構築した。アグロバク
テリウム法により山田錦に SD1 編集ベクターを導入し、独立な 2 系統の再分化系統（#1 , #2）を取得した。両系統において SD1 標的配列周辺のクローニングをしてシークエンス分析をした結果、いずれの系統においても 9 割以上のクローンに 1 塩基の挿入または欠失による機能欠失型の変異が検出された。#1 系統当代（T0 ）は可稔であり、自殖次代（T1 ）が得られた。多数の #1（T1 ）について SD1 変異を判別可能な CAPS 分析で調査した結果より、T1世代の全てが sd1 変異を両染色体に持つことが推測された。そこで、本来は T2 世代で実施予定だった形質の調査を、T1 世代を材料として実施することにした。まず、幼植物において矮性形質の調査と GA3の添加による回復試験を行った。
その結果、GA3 無処理の場合 #1（T1 ）は野生型に比べ矮性を示したが、GA3 処理により #1（T1 ）の矮性形質は回復した。よって、#1（T1 ）は sd1 変異により内生の活性型 GA が不足していることが示唆された。並行して、#1（T1 ）において、PCR 選抜により T-DNA のヌルセグリガント分離
系統（ヌル）を複数選抜し、そのうち 4 個体を野生型とともに筑波大 T-PIRC の特定網室で栽培した。
栽培中、#1（T1 ）は野生型よりも草丈が低いことが観察された（図 1）。稈長を測定した結果、野生

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要旨集型に比べ #1（T1）は有意に稈長が短かったことから、ゲノム編集による sd1 変異により目的とする
短稈形質が付与されたことが示された。一方、酒造に重要な玄米の形質については野生型と同等であることが望ましい。そこで、#1（T1）から得た T2種子の玄米について、まずはサイズ、心白に関する調査を行った。その結果、調査した項目において WT と #1（T2）が同等であることが示唆された。
今後、収量性やタンパク質含量等の胚乳成分についても調査し、機能欠失型 sd1 変異による胚乳形質への影響の有無も評価することが必要であると考えている。
本研究では、SD1 のゲノム編集により短期間で山田錦を短稈化することができた。得られた系統
が酒米育種に貢献することを期待し、胚乳形質等の評価も進めていきたい。また、山田錦においてもゲノム編集技術が利用可能と示されたことから、胚乳形質に関与しないその他の不良形質についても改良の可能性が広がると考えられる。

【参考文献】
池上勝 (2021) 酒米「山田錦」は奇跡のお米 . 生物の科学 遺伝 , 75 (3), 194-199.

Ashikari, M., Sasaki, A., Ueguchi M., Itoh H., Nishimura A., Datta S., Ishiyama K., Saito T., Kobayashi M.,
Khush G., Kitano H., M. Matsuoka (2002) Loss-of-function of a Rice Gibberellin Biosynthetic Gene, GA20
oxidase (GA20ox-2), Led to the Rice Green Revolution . Breeding Science, 52, 143-150.

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要旨集

遺伝資源の遺伝的配列データの利用と利益配分を取り巻く国際交渉プロセスとその正当性〇小林 邦彦１、渡邉 和男 2
一般社団法人海外環境協力センター、 2 筑波大学生命環境系

１

遺伝資源は、植物の新しい品種を開発するために、その素材として用いられるなど、遺伝的な価値に焦点があてられた資源である。1993 年に生物多様性条約が発効され以降、開発途上国を中心に様々な国（豪州やスペインといった先進国も含む）が、遺伝資源の取得や利用を規制してきた。
しかし、昨今、遺伝資源だけでなく、遺伝資源に関する遺伝的配列データをその規制の枠組みに取り入れる国々が出てきており、生物多様性条約、食料及び農業のための植物遺伝資源に関する国際条約（ITPGRFA）、WHO など様々な国際条約・国際機関で議論されている。
とはいえ、まだまだ議論の途上で、何か新しい議定書や国際条約を構築するといった具体的な話には及んでおらず、様々な政策オプションが提示されている所である。しかし、現行の各国制度ごと の 枠 組 み に 対 す る 課 題 と し て 取 引 費 用 の 増 大 な ど が 指 摘 さ れ て お り（Bertioli et al. 2021;

Mekonnen & Spielmann, 2021）、各国共通の枠組みを構築する意見などが出ている（Sara et al.
2021）。このような枠組みは、生物多様性条約においても、条約改正、議定書採択又は締約国会議の決議（締約国の法的確信を採択時に表明する必要がある）を通じて構築することは可能である。
実際に、条約上の枠組みとして、植物遺伝資源を対象にした ITPGRFA では、国家の主権的権利の行使として多国間制度（multilateral system：MLS）を構築している（図１）。

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図1

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要旨集

現行の枠組みと生物多様性条約における多国間制度の法的位置づけの可能性

しかし、遺伝資源に関する遺伝的配列データという現行枠組みの対象範囲や定義との課題など様々な論点が顕在している中で、どのようなプロセスで本検討が行われるのか、また、そのプロセスが、正当性（Legitimacy）という観点からどのように評価できるのか、検討を行った。正当性の評価にあたっては、1. ガバナンスを行う組織の権限の妥当性、2. 法律または民主的な命令によって付与されているかどうか、3. ステークホルダーの支持を得たものかどうかの 3 点から行った（Lockwood,2010）。
検討の結果、ステークホルダーからの反対はされていないものの、生物多様性条約の下で議論されるのが適切であるかどうかは、他の事項を所掌する国際条約や国際機関との観点から疑義が残る。
そのため、今後の様々なフォーラムでの議論を注視していく必要がある。

【参考文献】

1．Bertioli DJ, Clevenger J, Godoy IJ, Stalker HT, Wood S, Santos JF, Ballén-Taborda C, Abernathy B,
Azevedo V, Campbell J (2021) Legacy genetics of Arachis cardenasii in the peanut crop shows the profoundbenefits of international seed exchange. Proc Natl Acad Sci USA 118: e2104899118
2．Lockwood M. 2010. Good governance for terrestrial protected areas: a framework, principles andperformance outcomes. Journal of Environmental Management 91:754–766
3．Mekonnen DW, Spielman DJ (2021) Changing patterns in genebank acquisitions of crop genetic
materials: an analysis of global policy drivers and potential consequences. Food Policy 105: 102161
4．Sara, R.; Wyss, M.; Custers, R.; in t Veld, A.; Muyldermans, D. (2021) A need for recalibration of the
discussions on Access and Benefit Sharing. EMBO Rep. e53973.

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要旨集

合成生物学アプローチによる植物器官の成長角度操作と理解への挑戦〇川本 望１

中楚 洋介 2 吉田 祐樹 3

小口 太一 4

基礎生物学研究所・植物環境応答研究部門 2 東京大学・生産技術研究所

１3

熊本大学・大学院・先端科学研究部

4

筑波大学・生命環境系・T-PIRC

植物は光や温度など様々な外的な環境に応答し、柔軟にその形態を変化させる。重力はこれら環境要因のひとつであり、植物は重力の方向を認識し、応答することで、根、枝葉や花などの器官を適切な位置に配置することで生育の最適化をはかっている。一般に、植物の根は重力の方向に、地上部は重力とは反対の方向に成長する。主根や主茎はこの法則に従い、重力方向、あるいは重力とは反対方向へと成長するが、側方器官である側根や側枝は植物種に固有のある一定の角度を保って傾斜して成長する。この成長も重力に応答した結果であり、傾斜重力屈性と呼ばれる。傾斜重力屈性を説明する仮説として、重力屈性に拮抗する Anti-gravitropic Offset（AGO、抗重力屈性とも呼ぶ）の存在が想定され、重力に応答した植物器官の成長角度（Gravitropic setpoint angle, GSA）は重力
屈性と AGO のバランスによって制御されるという説が提案されている。
シロイヌナズナを用いた分子遺伝学的な解析から胚軸、主茎、側枝などの地上部器官においては内皮細胞、地下部器官である主根、側根においては根端に存在するコルメラ細胞が重力感受細胞として機能していることが明らかとされている。これらの重力感受細胞において、重力シグナル伝達に重要な働きを担う因子として、我々は双子葉植物のみならず、単子葉植物や樹木においても保存されている植物固有の LAZY1-LIKE（LZY）ファミリー遺伝子を同定し、解析を進めてきた。シロ
イヌナズナにおいては 6 種の LZY ファミリー遺伝子が存在しており、貢献度はそれぞれ異なるものの、LZY1、LZY2 および LZY3 が地上部において、LZY2、LZY3、LZY4 は地下部において冗長的に機能している。

GSA が真に重力屈性と AGO のバランスによって制御することができるのであれば、重力屈性とAGO を人工的に制御することで、GSA を任意の値に制御することができると考えることができる。
しかしながら、現在の変異体を用いたアプローチでは限界があった。そこで、GAL4-UAS による遺伝子発現システムと dCas9-SRDX による遺伝子発現抑制を組み合わせた人工遺伝子発現制御回路を用いて、草本植物のモデル系としてのシロイヌナズナに加えて、樹木のモデル植物としてポプ
ラ T89 をモデル系として GSA の精緻な制御を目指した。

GAL4-VP16 の発現制御に用いるポプラ T89 の LZY1 相同遺伝子を探索するため、2 段階のBLAST 検索を行なった。1 段階目にシロイヌナズナ LZY1(At5g14090) の配列をクエリーに用いてポプラゲノムデータベース PopGenIE 上の Populus trichocapa のゲノム配列に対して BLAST 検索を

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要旨集

行い、Potri.001G059100 と Potri.001G327500 を LZY1 相同遺伝子の候補として同定した。空間的 な 発 現 パ タ ー ン か ら Potri.001G327500 を 用 い て さ ら な る 検 索 を 進 め た。2 段 階 目 に

Potri.001G327500 の配列をクエリーに用いて、P. tremula x P. tremuloides の F1 交雑系統である
T89 のドラフトゲノムに対して BLAST 検索を行ない、Potrx054992g17519 をシロイヌナズナ
LZY1 相同遺伝子とした。Potrx054992g17519 の 5' 側上流約 3kb を転写制御領域としてクローニ
ングし、人工転写活性化因子 GAL4-VP16 の上流に連結した。さらに 5xUAS: dCas9-SRDX と

5xUAS:erGFP およびガイド RNA の発現ユニットを同一プラスミド上に配置した。Cas9 のガイド
RNA として Potrx054992g17519 の遺伝子コード領域に 4 種のガイド RNA を設計し、最終的に 4種類のコンストラクトを作成した。これらのプラスミドとアグロバクテリウムを用いて、ポプラ

T89 に遺伝子導入を行なった。カナマイシン耐性を指標に形質転換体の選抜を行い、現在までに複数の形質転換個体を取得している。また GAL4-VP16 が期待した組織・細胞において発現し、UAS
下流の遺伝子発現を促進しているか小胞体局在型 GFP（erGFP）の発現を指標に検討した。その結果、複数系統において期待通り、葉の維管束において特異的に GFP のシグナルが見られ（図 1A-C）、
このシグナルは小胞体に局在している様子も観察された（図 1D-F）。この発現パターンはシロイヌ
ナズナ LZY1 の発現パターンとよく一致することから、dCas9-SRDX も内皮細胞において発現していると期待される。今後は、得られた形質転換体から根の再分化を進め、特定網室での栽培試験を進める。また、並行してシロイヌナズナを用いて同様の実験を進めており、GSA の操作を通じて、GSA 決定機構の独自性と多様性の理解を進めていきたい。

図1

形質転換ポプラ T89 における erGFP の発言パターン。
緑色で GFP 由来シグナル（A,B）、マゼンタで自家蛍光由来シグナル（B,E）、と重ね合わせ像（C,F）を示した。葉の維管束において GFP シグナルが観察され（A-C）、そのシグナルは小胞体に局在していた（E,F）。

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要旨集

高温耐性をもつ接ぎ木トマトの解析〇西口 正通１、小林 括平１、杉本 貢一 2、篠崎 良仁 2 ,3、有泉 亨 2 、江面 浩 2
１

愛媛大農、2 筑波大生命環境系

3

現、農工大院グローバルイノベ

新育種技術（NBT）の一つに、形質転換体の台木に非形質転換体を穂木に接ぎ木する技術もその一つに挙げられている（１）。演者らは、これまで遺伝子の RNA サイレンシングに焦点をおき、基礎的研究から応用研究まで幅広く実施してきた。この中で、RNA サイレンシングの接ぎ木移行という現象の応用として、有用形質を接ぎ木により、穂木に付与する研究を行っている。近年、植物工場による作物栽培が注目され、農林水産省、経済産業省、文部科学省などでプロジェクト支援が行われている。愛媛大学では全学の付属施設として植物工場研究センターが設立され、開発研究の全国的拠点の一つとして大きな実績を積み重ねている。トマトを主要ターゲットとして、研究が進行中であり、農学部キャンパスには、大学としては我が国最大規模の太陽光利用型植物工場（合計
面積約 1,800 m2 ）、また、宇和島市内では、約 8,000 m2 の太陽光利用型植物工場が稼働している。
成果としての産物は「あいだいトマト」のブランドで近隣マーケットに出回っている。
トマトの植物工場における栽培は、我が国では夏季高温による開花・結実不良のため、栽培体系上、夏季は土壌調整・育苗管理にあてられ、果実の収穫期間は主に 10 月から 7 月となり、年 1 作で終了する。この夏季の高温障害がネックになり、トマト果実の通年収穫は不可能である。一方、この分野の先進国オランダにおいてはトマト果実の通年収穫が技術として確立しており、単位面積あたりのトマトの生産量は我が国のほぼ 2 倍以上である（仁科、私信）。
以上のような現状の中で、我が国の植物工場においてトマトの夏季栽培技術の開発は重要な貢献をもたらすものと考えられている。また、一般圃場でのトマト栽培においても、夏季高温は障害となっている。このような事情から、トマトの高温耐性を付与することは強く求められている課題である。
あいにく近縁野生種を含めトマトの遺伝資源には、高温耐性をもつものは見つかっていない。そこで、演者らは高温感受性関連遺伝子を RNA サイレンシングすることにより、高温耐性をトマトに付与し、さらに古くから利用されている接ぎ木技術を組み合わせ、在来トマト品種の穂木に高温耐性を付与する研究を行ってきた。これまでに、実験室レベルでは高温耐性が栽培品種に付与されることを見出した（2）。本共同研究課題は、この接ぎ木トマトを筑波大学の特定網室において夏季の高温時期を含む環境条件下で栽培し、着果等の特性を対照の栽培品種と比較・検討することを目的とする。

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令和 3 年度成果報告会

要旨集

本課題で用いている RNA サイレンシングしたトマトは、トマト品種、マイクロトム DNA より
脂肪酸不飽和化酵素遺伝子（SlFAD7）を PCR により増幅後、ORF 部分あるいは 3´UTR 部分の逆位反復配列を挿入したサイレンシング誘導プラスミドを構築し，アグロバクテリウム法によりト
マトの台木用品種（ブロック）を形質転換したものである。SlFAD7 の RNA サイレンシングの目印である siRNA を検出できたもので、その T1（初年度）、T2（2 年度）および T3 世代（3 年度）を接ぎ木実験に供試した。穂木には我が国において市販の栽培トマト（品種、ハウス桃太郎）を供試した。
台木トマトに穂木を接ぎ木し、目下、特定網室において栽培試験を実施中である（3, 4）。これまでに、下記の着果数についての結果が得られている（Table 1、Fig. 1）。対照トマト（台木、ブロック；穂木、
ハウス桃太郎）の 3 個体のトマトでは 8 月に出現した花房からの着果数がゼロであったのに対し、

SlFAD7 サイレンシング系統を台木に、ハウス桃太郎を穂木にした接ぎ木トマト（5 個体）では、いずれも着果が見られた（合計 11 着果）。このことから、サイレンンシング台木の接ぎ木トマトにおいては着果までの過程において高温耐性が誘導されたものと考えられた。さらにこれらの現象について、RNAseq 等の技術を用い検討する予定である。

Fig. 1 Fruits from flower cluster developed in August in grafted tomato【参考文献】

1．Madre and Agostino (2017)https://www.farm-europe.eu/travaux/new-plant-breeding-techniques-what-are-we-talking-about/
2．Nakamura et al. (2016) Plant Biotechnology Journal 14,783–790
3．西口ら(2020) RNAサイレンシング接ぎ木トマトの特性解析(1): SlFAD7 育種学研究 22（別冊１）p151
4．西口ら(2021) RNAサイレンシング接ぎ木トマトの特性解析(2): SlFAD7 育種学研究 23（別冊１）p149

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令和 3 年度成果報告会

要旨集

マイクロトムのストリゴラクトン受容体欠損変異体の探索とその機能解析

梅原 三貴久
東洋大学生命学部応用生物科学科

ストリゴラクトン（SL）は、植物の根から土壌中に分泌され、ストライガやオロバンキなどの根寄生植物の発芽刺激活性やアーバスキュラー菌根菌という共生菌の菌糸分岐誘導活性をもつ根圏シ
グナル物質として知られていた。その後、SL が植物の枝分かれ抑制を始め、さまざまな生理作用を示す植物ホルモンであることが明らかにされた。SL の生合成では、カロテノイドイソメラーゼの

D27、カロテノイド酸化開裂酵素（CCD）の CCD7 および CCD8 の働きによって、β- カロテンから SL 生合成前駆体カーラクトン（CL）に変換される。その後、シトクロム P450 酸素添加酵素ファミリーのひとつ、CYP711A（MAX1）による酸化反応を経てカーラクトン酸に変換され、メチル基転移酵素のはたらきによってカーラクトン酸メチルとなる。カーラクトン酸メチルは、LATERALBRANCHING OXIDEREDUCTASE（LBO）がコードする 2 オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナー
ゼのはたらきによってヒドロキシメチルカーラクトン酸に変換される。また同時に脱メチル反応に
よってカーラクトン酸に戻る。さらに、トマトでは CYP722C のはたらきによってカーラクトン酸からオロバンコールが合成され、そこからソラナコールが合成されると推定されている。これまでの形質転換植物デザイン研究拠点の共同利用研究において、マイクロトムの CCD7、CCD8、MAX1、LBO 遺伝子欠損変異体を TILLING 法で探索し、CCD8、MAX1、LBO については遺伝子
機能欠損変異体を得ることができた（表）。しかしながら、SL 情報伝達欠損変異体については未着手であった。そこで本研究では、マイクロトム（Solanum lycopersicum L.）のα/β-hydrolase ファミリーをコードする SL 受容体遺伝子 D14 欠損変異体の形質評価を行った。
トマトの D14 は、第 4 染色体上に 1 コピー存在する（Solyc04g077860）。まず、Targeting

induced local legions in genomes（TILLING）法で筑波大学が保有するマイクロトム突然変異系統の中から SlD14 欠損系統を探索した。SlD14 欠損系統の候補 W2471 は、第１エキソン上の 197 番
目の G が A に、66 番目のアミノ酸が Arg から Ala に置換したミスセンス変異体だった。しかしながら、

W2471 の枝分かれの数は野生型ほぼ同等で、SL 関連変異体の特徴である分枝の増加は確認できなかった。そこで、CRSPR/Cas9 を使ったゲノム編集で SlD14 欠損変異体を作出し、第１エキソンに欠失と挿入を含む変異体が 2 系統（d14-1、d14-2）得られた。これらの変異体では、いずれもフレー
ムシフトが生じ、配列途中に終始コドンが入ったことで加水分解酵素の触媒三つ組残基の His とAsp が欠損していた。筑波大学から SlD14 欠損変異体の種子を分譲していただいた後、東洋大学で種子を十分確保した上で、野生型や SL 生合成欠損変異体とともに水耕栽培を行い、枝分かれの数

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令和 3 年度成果報告会

要旨集の測定、根寄生植物 Orobanche minor の発芽試験による SL 産生量の推定、根滲出液および根の内生SL（オロバンコールとソラナコール）の LC-MS/MS 分析を行った。d14-1 および d14-2 の枝分かれの数はいずれも野生型の約 2 倍に増加した（図）。SL 合成アナログ GR24 を 1 μM で処理すると、SL 生合成変異体 ccd8 および max1 の枝分かれは野生型と同数まで減少したのに対し、d14-1 および
d14-2 の枝分かれの数は減少しなかった。さらに、d14 のオロバンコールとソラナコールは野生型より多く蓄積しており、d14 の根滲出液を Orobanche minor の種子に与えると野生型より高い発芽率を示した。したがって、ゲノム編集で作出した d14-1 および d14-2 はノックアウト変異体として利用できると考えられる。
また、D14 とよく似た配列を持つ SlD14LIKE 遺伝子は、トマトの第 2 染色体上に４コピー存在
する（Solyc02g064760、Solyc02g064770、Solyc02g092760、Solyc02g02g092770）。SlD14LIKE
は KARRIKIN INSENSITUVE2 (KAI2) / HYPOSENSITIVE TO LIGHT (HTL) と も 呼 ば れ、
カリキンという植物が燃焼した際の煙に含まれる種子発芽促進物質の受容に関わっている。現在、SlD14 同様、SlD14LIKE 全て欠損した変異体をゲノム編集で作出し、形質を調査している。

図

ゲノム編集で作出した d14-1 および d14-2 の枝分かれ
表

これまでに得られた SL 関連変異体リスト

Strain ID

Strain Name

Background cultivar

OriginReference (DOI)TOMJPC00003

ccd8-1 (BC4)

Micro-Tom

TILLING

10.3390/ijms19092645

TOMJPC00004

ccd8-2 (BC4)

Micro-Tom

TILLING

10.3390/ijms19092645

TOMJPC00005

max1-1 (BC4)

Micro-Tom

TILLING−TOMJPC00006

max1-2 (BC4)

Micro-Tom

TILLING−TOMJPS00001

d14-1

Micro-TomCRSPR/Cas9−

TOMJPS00002

d14-2

Micro-TomCRSPR/Cas9−

ccd8-1 と ccd8-2 はすでに TOMATOMA で公開され、分譲可能です。その他の系統を使いたい場合には直接お問い合わせください。lbo 変異体はまだ形質調査中です。

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2017- 2021 Tsukuba-Plant Innovation Research Center©つくば機能植物イ
ノベーション研究センター

2010 - 2021 Plant Transgenic Design Initiative©形質転換植物デザイン研究拠点

https://gene.t-pirc.tsukuba.ac.jp