林木における不定胚経由の個体再生系の開発

• 課題番号: 2001001171
• 研究機関名: 独立行政法人森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所 生物工学研究領域 形質転換研究室; 森林総合研究所 生物工学研究領域 導入遺伝子評価チーム
• 研究期間: 新規2001～2005
• 年度: 2001
• 摘要: １．当年度の研究目的 主要針葉樹において、不定胚を形成する細胞の誘導増殖、維持の条件、不定胚発達から個体再生条件について各種要因を解析する。そして、樹木の遺伝子組換えの基礎として重要な、スギとヒノキ等の不定胚経由の個体の再生の効率化を図り、それらの系や他の組織培養系を用いた遺伝子の導入による形質転換を目的とした。さらに、有用林木遺伝資源のバイテクによる保存と増殖についての技術開発を行った。 ２．当年度の試験研究方法 １）不定胚形成機構の解明 スギやヒノキ等について、不定胚誘導のために6月下旬から7月上旬にかけて、未熟種子を採取して初代培養を行った。また、すでに誘導して維持している不定胚形成細胞培養系については、継代培養を行う条件を検索した。不定胚起源のサワラとスギの野外での成長を対照の実生苗と比較した。 ２）遺伝子組換え樹木作出技術の開発と除草剤耐性遺伝子の導入 スギの不定胚Ｓ－３２７及びヒノキの苗条原基Cha-1に遺伝子銃法で、mpBI 121-ALS（変異型アセト乳酸合成）遺伝子の導入操作をした。セイヨウハコヤナギにはアグロバクテリウム法で同様の遺伝子の導入操作をした。 ３）有用林木遺伝資源植物のバイテクによる保存と増殖技術 絶滅が危惧されている森林植物のチョウセンキバナノアツモリソウ、シラネアオイ及びメグスリノキの組織培養条件を検索した。さらに、ソメイヨシノの冬芽の凍結保存条件を検索した。 ３．当年度の研究成果 "１）不定胚誘導には、スギ、ヒノキ、アカマツ、クロマツではスミス培地や、10μMの2,4-ジクロロフェノキシ酢酸と5μMの6-ベンジルアミノプリンを含有した改変レポバー培地が適していることを明らかにした。一方、サワラは10μMの2,4-ジクロロフェノキシ酢酸と0.1μMの6-ベンジルアミノプリンを含有したムラシゲ・スクーグ培地が適していた。不定胚形成細胞の誘導率は、スギ、ヒノキ及びサワラに比較して、クロマツとアカマツでは極めて低かった。不定胚起源のサワラとスギの野外での成長を実生苗と比較し、成長形質に差が無い事を確認した。それらはさらに千代田試験地（茨城県八郷町）に植栽し、健全な成長を確認した。" ２）スギの不定胚及びヒノキの苗条原基に、mpBI 121-ALS遺伝子を導入した後、選択培地にて培養し初期の分裂と最終的な枯死を確認した。一方、セイヨウハコヤナギには同様の遺伝子を導入し、除草剤選択性の形質転換体を得た。これについては隔離温室にてその発現を確認し、ＰＣＲ法でも遺伝子の導入を確かめた。 ３）チョウセンキバナノアツモリソウやシラネアオイの組織培養に成功した。メグスリノキの胚培養での個体の再生条件を開発した。さらに、ソメイヨシノの冬芽の液体窒素での凍結保存にも成功した。 以上のように、主要造林樹種である針葉樹において不定胚の誘導が確立できたことにより、不定胚経由の培養系の開発が進展し、今後の樹木の遺伝子組換え研究の発展に役立つと思われる。
• カテゴリ: 病害虫 遺伝資源 除草剤