遺伝子組換え植物のリスクアセスメント:導入遺伝子の水平移動と安定性の評価法の確立

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本課題では、日本の自然環境で遺伝子流出がどの程度の確率で起こるのか、を定量的に検討し、数値化することを目的とした。実験材料としては、遺伝子組換え体が望ましいが、その野外栽培にはかなりの準備期間が必要である。そこで、自然条件下で交雑するモデル植物系を使用した。供試植物としては、ダイズとその野生近縁種であるツルマメ、アズキとその野生近縁種であるヤブツルアズキを用いた。栽培地は奈良先端科学技術大学院大学の実験園を利用。形態観察とともに、それぞれの持つ遺伝子について雑種後世代への遺伝様式、安定性などをランダムプライマーを用いたPCRで大量に解析した。実験は栽培種と野生近縁種を交互に植栽、交雑を図った。アズキとヤブツルアズキの系では花期が一致し、種子が得られた。しかし、ダイズとツルマメの場合には一致せず、交雑は起こらなかった。したがって後世代の検定はヤブツルアズキについておこなった。初代(2002)の栽培では33000個の種子を採取、そのうち、交雑と思われる大型の種子は850個ほど得られた。2.6%に相当する。これを温室で栽培、任意に選んだ116個体の葉よりDNAを抽出し、ランダムプライマーを用いてPCR解析した。結果は51個体にアズキ由来の特異DNA断片が検出された。全ポピュレーションの約1%が交雑種子と判定された。2003年に、これらをヤブツルアズキと交互に植栽、16000個の種子を得た。そのうち3000個が大型の表現型を示した。現在、PCRで交雑を確認中である。初代と同様にこれらの半分にアズキDNAが出現すると仮定すると、全ポピュレーションの約10%に相当する。つまり、この系では、アズキの遺伝子がかなりの速度で野生近縁種に伝播することが推定された。今後、得られたデータについて、統計処理、生物学的な意義づけ、一般化などをおこない、移動した遺伝子の後世代での安定性などを検証する。