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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02244/
• 关键词: 液体培養; 無花粉スギ; 不定胚形成; 培養細胞増殖; バイオリアクター; 組織培養; クローン増殖; 遺伝子解析; 遺伝マーカー; 培養苗; 無花粉スキ; 遺伝解析

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。

The research achievements of the current year are とお and the following are とお とお. In the first year, に was used to obtain られた Adventist formation culture cells. Youdaoplaceholder2 were used to maintain and increase における liquid culture conditions. Youdaoplaceholder5 were used to obtain た. Plural の を culture cell system like に seaborne や, salt, sugar growth regulating substances (オ ー キ シ ン, サ イ ト カ イ ニ ン, ペ プ チ ド) の variations change に よ る liquid petty の に culture cell raised colonization and ぼ す influence を adjustable べ た. そ の results, liquid culture of の の variations change は に influence を cells raised colonization and え る が, cultivated land に す seaborne る anti 応 は adventitious embryo formation cell system に よ っ て the し く different な る こ と が Ming ら か と な っ た. ② To obtain られた cultured cells, ら ら <s:1> indefinite embryos were induced to form を rows of られた, and the number of <s:1> cells with high embryo differentiation ability を was systematically selected for <s:1> た. <s:1> highly differentiated <s:1> cells を were started with て て, Adventist maturation における, liquid culture conditions <s:1> 検 and を. そ の results, liquid culture で は, mature に か う cells の 発 da が 観 examine さ れ た が, final に normal な cotyledon embryo の form ま で に to ら な か っ た. For the following year, 続 and the subsequent maturation of advloctists, を, improvement of させるため <s:1> culture conditions, を and further 検 discussion on する. (3) adventitious embryo へ の differentiation ability の high い adventitious embryo cells に お い て specific に 発 now す る posthumous son 伝 を Ming ら か に す る こ と を purpose に, 発 now but 伝 の snare parsing (ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム) line を な っ た. 4 つ の origin の different な る culture system に お い て, こ れ ま で に adventitious embryo へ の differentiation ability が high い こ と が Ming ら か と な っ た cell system お よ び differentiation capacity low の い cell system そ れ ぞ れ 3 systems, combined で 24 の adventitious embryo cells よ を り RNA extraction し た. RNA-seqを rows of を, each サ サ プ プ プ サ 4 Gb or more of <s:1> has 伝 sub-samples, <s:1> is arranged デ タを タを た た た. Have to ら れ た match column デ ー タ を ス ギ の reference to match column (SUGI ver. 1) に マ ッ ピ ン グ し た と こ ろ, そ れ ぞ れ 99.7% の match column を ゲ ノ ム on に マ ッ ピ ン グ す る こ と が で き た. ま た, RNA - Seq デ ー タ を use し て レ ト ロ ト ラ ン ス ポ ゾ ン の parsing を い, total 26 this の レ ト ロ ト ラ ン ス ポ ゾ ン の match column が must ら れ た. Bad times 発 is の parsing で は adventitious embryo の induced high working rate の と low い い cells と の between で レ ト ロ ト ラ ン ス ポ ゾ ン の 発 quantity を now compare し た と こ ろ, 14 this の レ ト ロ ト ラ ン ス ポ ゾ ン の match column が intentionally 発 な bad times now を shown し た.

项目成果

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

• 发表时间: 2021
• 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-

• 发表时间: 2022
• 期刊: ビルと環境(日本建築衛生管理教育センター発行、全68ページ)
• 作者: 上野真義;森口喜成;丸山毅
• 通讯作者: 丸山毅

Application of STH-PAS, a novel chromatographic visualization system of PCR products for rapid screening of male-sterile lines in Cryptomeria japonica

• DOI: 10.20756/ffpri.21.3_223
• 发表时间: 2022-09-01
• 期刊: Bulletin of the Forestry and Forest Products Research Institute
• 作者: Tsuruta, Momi;Ueno, Saneyoshi;Moriguchi, Yoshinari
• 通讯作者: Moriguchi, Yoshinari

MS1遺伝子型判定の簡易化と組織培養による無花粉スギ苗増殖への応用

MS1基因分型的简化及其在组织培养无花粉雪松幼苗繁殖中的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 鶴田燃海;丸山毅;上野真義;長谷川陽一;森口喜成
• 通讯作者: 森口喜成