核と細胞質のゲノム情報を活用した新しいバイオ技術の開発と作物育種への展開

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  • Development of new biotechnologies by utilizing the information on nuclear and organelle genomes and their application to plant breeding
  • カク ト サイボウシツ ノ ゲノム ジョウホウ オ カツヨウ シタ アタラシイ バイオ ギジュツ ノ カイハツ ト サクモツイクシュ エ ノ テンカイ

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抄録

植物ゲノム科学研究センターは、将来の作物育種への展開を念頭に、全体として「核と細胞質のゲノム情報を活用した新しいバイオ技術の開発と細胞質ゲノムの構造解析」を行っている。そのため、前身となる植物オルガネラゲノム研究センターから引き継いだ複数の課題、ならびに将来的に重要になると予想される萌芽的な課題について研究を進めている。課題の概要は以下の通りである。 1．葉緑体の遺伝子組換えによる有用植物の育成 1）タバコの組換え系統を用いた葉緑体への導入遺伝子の評価 2）有用遺伝子を持つ組換えレタスならびにトマトの作出 3）パンコムギにおける葉緑体形質転換系の開発 2．高等植物のミトコンドリアゲノムの解析 1）栽培・野生ダイコンのミトコンドリアゲノムの変異と進化に関する研究 2）ダイコンに雄性不稔をもたらすアブラナ科野生植物のミトコンドリアゲノムの解読 3）コムギと近縁種のミトコンドリアゲノムの解読 4）タマネギのミトコンドリアゲノムの解読 3．有用作物における雄性不稔と稔性回復の分子機構 1）ナスの稔性回復遺伝子の単離 4．その他 1）斑入りを示す組換えタバコの葉緑体ゲノムの構造変異 2）ゲノム編集による新しい遺伝子改変技術の検討

Plant Organelle Genomics Research Center conducts a research project entitled “Development of new biotechnologies by utilizing the information on nuclear and organelle genomes and their application to plant breeding” with the goal of developing more efficient plant breeding techniques. The center takes over several studies that had been performed in a previous research center (Plant Organellar Genome RC), and conducts exploratory research related to plant organelle genomes. Research subjects in this fiscal year are as follows; 1. Production of useful plants by chloroplast transformation 1) Evaluation of transgenes in transplastomic tobacco 2) Production of transplastomic lettuce and tomato 3) Development of the chloroplast transformation system for wheat 2. Comprehensive studies on the mitochondrial genome of higher plants 1) Studies on diversity and evolution of mitochondrial genome in wild and cultivated radishes 2) Mitochondrial genome analysis of the CMS radish with the cytoplasm of a wild Brassica species 3) Mitochondrial genome analysis of wheat and its related species 4) Mitochondrial genome analysis of onion 3. Studies on the molecular mechanism for the fertility restoration of CMS 1) Isolation of a fertility restorer gene from eggplants 4. Others 1) Structural variations of the chloroplast genome found in variegated transplastomic tobacco 2) Studies on a new gene-manipulation technology by genome editing

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