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植物利用型有用タンパク質生産における環境制御：生理学と工学の両面からのアプローチ

植物性有用蛋白质生产中的环境控制：生理学和工程学的方法

基本信息

批准号：
21H02313
负责人：
松田怜
金额：
$ 10.9万
依托单位：
The University of Tokyo
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は、（1）遺伝子導入後の気温が植物体に生じるストレスの程度および有用タンパク質含量に及ぼす影響の検討、（2）遺伝子導入時の植物の状態が導入後の有用タンパク質生産量に及ぼす影響、および（3）緑色蛍光タンパク質（GFP）を用いた目的タンパク質含量リアルタイムモニタリング、を実施した。（1）では、有用タンパク質としてインフルエンザヘマグルチニン（HA）を用いて、遺伝子導入後の気温がベクター導入および外来タンパク質の過剰発現に起因すると推察される葉の壊死の程度、およびHAの生合成・分解に関わると推定される各種遺伝子の転写産物レベルの経時変化を調べた。mRNAレベルの定量評価にはRT-qPCR法によるΔΔCq法を採用した。高温条件では、小胞体ストレスによって葉の壊死が生じ、これによってHAの分解が促進され、葉HA含量の経時変化パターンが低温条件とは異なるものとなったと推察された。（2）では、遺伝子導入前栽培を温室（太陽光下）またはチャンバー（人工光下）で行なった場合の、導入後のHA生産性を比較したデータを詳細に解析した。温室条件では、おもに日積算PPFDの季節変動により、遺伝子導入時の植物バイオマス（および含有資源量）等の生産バッチ間変動がチャンバー条件よりも大きいことにより、株あたりHA生産量のバッチ間変動も大きくなることを示した。（3）では、昨年度に開発したGFPのリアルタイムモニタリングシステムのプロトタイプを用いて、遺伝子導入後の気温が葉GFP含量の経時変化に及ぼす影響を非破壊で評価した。遺伝子導入後の気温によって葉GFP含量がピークに達するまでの日数が異なることを明らかにするとともに、個体あたりの目的タンパク質含量の環境要素応答を評価する上では、葉位別の目的タンパク質含量の把握が重要であることが示された。

This year,(1) the temperature of the plant after gene introduction, the degree of plant growth, and the effect of useful protein content,(2) the state of the plant after gene introduction, the effect of useful protein production, and (3) the effect of green fluorescent protein (GFP) on the quality of the plant after gene introduction, and (4) the effect of gene introduction. (1) To investigate the degree of leaf death, the relationship between HA production and decomposition, and the relationship between HA production and decomposition. mRNA quantitative evaluation was performed using RT-qPCR and ΔCq. Under high temperature conditions, the decomposition of HA in leaves was promoted, and the content of HA in leaves was changed. (2) Comparison of HA productivity after introduction in greenhouse (sunlight) and artificial light Greenhouse conditions, seasonal changes in daily PPFD, changes in production conditions such as plant growth (which contains resources) when genetic agents are introduced, and changes in HA production between plants are explained. (3) The influence of temperature on GFP content in leaves after gene introduction was evaluated. After the introduction of the seed, the GFP content of the leaf is different from the number of days when the seed is introduced, and the quality of the leaf is different from that of the individual.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of light environment before gene transfer on the hemagglutinin productivity of Nicotiana benthamiana plants in a transient gene expression system

基因转移前光环境对瞬时基因表达系统中本塞姆塞姆氏烟草植物血凝素生产力的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
長野宇規;吉川夏樹;木村匡臣;元永佳孝;Ha Lan Thanh;Setiawan Budi Indra;馬場蓉・斎藤聖奈・岩田直人・古海誓一;Ryo Matsuda
通讯作者：
Ryo Matsuda

一過性遺伝子発現法における遺伝子導入後のベンサミアナタバコ個体群の純光合成速度および蒸散速度

使用瞬时基因表达法测定基因转移后本塞姆氏烟草种群的净光合速率和蒸腾速率

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Daisuke Takahashi;Takeshi Fujie and Tetsuji Senda;田中里奈，濱　武英，中村公人;山下剛史，粉川美踏，北村豊;金田隆希・関雄太郎・岩田直人・古海誓一;桐島健太朗・イジユン・富士原和宏・松田怜
通讯作者：
桐島健太朗・イジユン・富士原和宏・松田怜

Environment control and cultivation management for each stage of upstream production of Agrobacterium-mediated transient gene expression system using Nicotiana benthamiana whole plants and detached leaves

利用本塞姆氏烟草整株和离体叶进行农杆菌介导的瞬时基因表达系统上游生产各阶段的环境控制和栽培管理