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Establishment of a fast and efficient production method for pollen-free sugi seedlings by liquid culture technology

液体培养技术建立快速高效无花粉杉苗生产方法

基本信息

批准号：
21H02244
负责人：
丸山毅
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Forest Research and Management Organization
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 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

当年度の研究実績は、以下のとおり。①初年度に得られた不定胚形成培養細胞を用いて、維持・増殖における液体培養条件を検討した。複数の培養細胞系統を対象に、塩類、糖類や成長調節物質（オーキシン、サイトカイニン、ペプチド）の変化による液体培地の培養細胞増殖に及ぼす影響を調べた。その結果、液体培地の組成の変化は細胞増殖に影響を与えるが、培地に対する反応は不定胚形成細胞系統によって著しく異なることが明らかとなった。②得られた培養細胞からの不定胚誘導を行い、胚分化能力の高い細胞を数系統選抜した。分化能力の高い細胞を用いて、不定胚成熟化における液体培養条件の検索を開始した。その結果、液体培養では、成熟に向かう細胞の発達が観察されたが、最終的に正常な子葉胚の形成までに至らなかった。引続き次年度は、不定胚の成熟化を改善させるための培養条件を再検討する。③不定胚への分化能力の高い不定胚形成細胞において特異的に発現する遺伝子を明らかにすることを目的に、発現遺伝子の網羅的解析（トランスクリプトーム）を行なった。4つの由来の異なる培養系統において、これまでに不定胚への分化能力が高いことが明らかとなった細胞系統および分化能力の低い細胞系統それぞれ3系統、合計で24系統の不定胚形成細胞よりRNAを抽出した。RNA-seqを行い、各サンプル4 Gb以上の発現遺伝子の配列データを得た。得られた配列データをスギの参照配列（SUGI ver. 1）にマッピングしたところ、それぞれ99.7%以上の配列をゲノム上にマッピングすることができた。また、RNA-Seqデータを活用してレトロトランスポゾンの解析を行い、合計26本のレトロトランスポゾンの配列が得られた。差次発現の解析では不定胚の誘導効率の高い細胞と低い細胞との間でレトロトランスポゾンの発現量を比較したところ、14本のレトロトランスポゾンの配列が有意な差次発現を示した。

This year's research achievements are as follows: (1) The liquid culture conditions for adventitious embryo formation in early years were discussed. A variety of cell culture systems affect the growth and development of cultured cells in liquid culture. As a result, changes in the composition of liquid culture medium affect cell proliferation. 2. The number of cells with high embryo differentiation ability was selected systematically. The development of liquid culture conditions for the maturation of adventitious embryos and the use of cells with high differentiation ability The results, liquid culture, development of mature cotyledon cells, and final formation of normal cotyledon embryos were observed. The culture conditions of the immature embryos were reviewed in the second year. (3) The analysis of the specific gene expression in the high differentiation ability of adventitious embryos. 4. The differentiation ability of adventitious embryos was high in different culture systems, and the differentiation ability of adventitious embryos was low in different cell systems. There were 3 systems and 24 systems in total. RNA-seq is in the middle of the line, and each server has more than 4 Gb of discovery information. Get the list and the reference list. 1) The number of entries in the list exceeds 99.7%. The analysis of RNA-Seq data was carried out, and a total of 26 data sets were obtained. The analysis of differential occurrence shows that the induction efficiency of adventitious embryos is high in middle cells and low in middle cells, and the occurrence amount of adventitious embryos is compared with that of adventitious embryos in middle cells and low cells.

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）

スギにおける不定胚誘導遺伝子の探索

在日本柳杉中寻找体细胞胚胎诱导基因

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kohyama Tetsuo I.;Sheil Douglas;Sun I-Fang;Niiyama Kaoru;Suzuki Eizi;Hiura Tsutom;Nishimura Naoyuki;Hoshizaki Kazuhiko;Wu Shu-Hui;Chao Wei-Chun;Nur Hajar Zamah S.;Rahajoe Joeni S.;Kohyama Takashi S.;伊津野彩子・丸山毅・上野真義・伊原徳子・森口喜成
通讯作者：
伊津野彩子・丸山毅・上野真義・伊原徳子・森口喜成

無花粉スギ－雄性不稔遺伝子の同定とその活用－

无花粉雪松.雄性不育基因的鉴定及其利用-