Isolation of a safe and eco-friendly cultivar in Lentinula edodes by developing new genome editing technologies

通过开发新的基因组编辑技术分离出安全环保的香菇品种

• 批准号: 22H00380
• 负责人: 本田 与一
• 金额: $ 27.21万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00380/
• 关键词: きのこ; ゲノム編集; キノコ; 木材腐朽菌

農業が環境に与える負荷のうち、遺伝学的な負荷については、これまで十分に研究されて来なかった。本研究では、食用担子菌シイタケをモデルとし、遺伝子組換えに当たらない新しい安全性の高いゲノム編集技術を開発して、環境に優しい新しい品種の開発を目指している。具体的には、持続可能で環境に優しい農業の確立を目指し、外来DNAの残留のないゲノム編集技術の確立を目指すと共に、胞子を作らないシイタケを分子育種して、遺伝子汚染問題の解決策の実用化を目指す。本年度は、まずシイタケの栽培現場における胞子が引き起こす問題点や環境への負荷について現場の情報を収集するとともに、本研究の基盤技術となるシイタケへのゲノム編集の導入について検討し、良好な結果を得た。より詳細には、CRISPR/Cas9によるゲノム編集をシイタケに導入するため、液体培養したシイタケ菌糸体を細胞壁溶解酵素で処理し、原形質膜に覆われた細胞（プロトプラスト）を作成した。ポリエチレングリコールと塩化カルシウムの存在化で、Cas9タンパク質とガイドRNAをコードする組換えプラスミドおよび標的部位の上流下流領域に挟まれたマーカー遺伝子を持つドナー配列を同時に、形質転換導入した。マーカー遺伝子の働きにより選抜された組換え体について、PCRで染色体上の遺伝子挿入位置の確認を行い、遺伝子ターゲティングが起きていることを確認した。この結果はシイタケにおける世界で初めての遺伝子ターゲティング系が開発されたことを意味するものである。また、より実験に使い易いヒラタケをモデルとして、より安全性の高いゲノム編集技術の開発や胞子形成関連遺伝子の同定も進めている。

Agriculture and environmental load, heritage load, research load This study aims at the development of safe, environmentally sound and novel species of basidiomycetes. Specific objectives include: establishment of agricultural objectives for sustainable development; establishment of programming techniques for foreign DNA residues; molecular breeding; and implementation of strategies for genetic contamination. This year, we have obtained good results in the investigation of the introduction of the base plate technology and the compilation of the site information collection from the problem points and environmental loads. CRISPR/Cas9 is prepared for cell wall lysis of bacteria and protoplasma membrane. The existence of the protein, the The sequence of DNA fragments was identified by PCR and DNA sequencing. The result is that the world is beginning to change and the world is beginning to change. In addition, it is necessary to improve the safety of the production technology and the development of related genes.

项目成果

ISOLATION OF A GENE ESSENTIAL FOR BASIDIOSPORE PRODUCTION IN PLEUROTUS OSTREATUS BY A COMBINATION OF TRANSCRIPTOME ANALYSIS AND CRISPR/CAS9

通过转录组分析和 CRISPR/CAS9 相结合，分离平菇中担子孢子生产所必需的基因

• 发表时间: 2022
• 作者: Takeshi Kobukata;Takehito Nakazawa;Fuga Yamasaki;Moriyuki Kawauchi;Masahiro Sakamoto;Minji Oh2& Yoichi Honda
• 通讯作者: Minji Oh2& Yoichi Honda

Gene targeting of dikaryotic <i>Pleurotus ostreatus</i> nuclei using the CRISPR/Cas9 system

使用 CRISPR/Cas9 系统对双核平菇细胞核进行基因打靶

• DOI: 10.1093/femsle/fnac083
• 发表时间: 2022
• 期刊: FEMS Microbiology Letters
• 影响因子: 2.1
• 作者: Yamasaki Fuga;Nakazawa Takehito;Oh Minji;Bao Dapeng;Kawauchi Moriyuki;Sakamoto Masahiro;Honda Yoichi
• 通讯作者: Honda Yoichi

CRISPR/Cas9 Technology in Mushrooms for Sustainable Future of the Planet and Human Health

蘑菇中的 CRISPR/Cas9 技术促进地球和人类健康的可持续未来

• 发表时间: 2023
• 作者: Nakazawa Takehito;Inoue Chikako;Nguyen Dong Xuan;Kawauchi Moriyuki;Sakamoto Masahiro;Honda Yoichi;Yoichi Honda
• 通讯作者: Yoichi Honda

Trans-nuclei CRISPR/Cas9 for safe genome editing technology in Pleurotus ostreatus

平菇安全基因组编辑技术的跨核 CRISPR/Cas9

• 发表时间: 2023
• 作者: Daishiro Koshi;Junko Sugano;Moriyuki Kawauchi;Takehito Nakazawa;Masahiro Sakamoto;Minji Oh;〇Yoichi Honda
• 通讯作者: 〇Yoichi Honda

トランスクリプトーム解析とCRISPR/Cas9を用いたヒラタケの担子胞子形成に必須な新規遺伝子の同定

利用转录组分析和 CRISPR/Cas9 鉴定平菇担子孢子形成所必需的新基因

• 发表时间: 2023
• 作者: 小深田 剛士;山﨑 風雅;中沢 威人;菅野 純子;Minji Oh; 河内 護之;坂本 正弘;本田 与一
• 通讯作者: 本田 与一