MATベクター系を用いた耐病性マーカーフリートマト植物の作出

植物の遺伝子組換えにおいて、目的とする遺伝子以外に選抜マーカー遺伝子が導入されることが、組換え植物の社会的な受容を妨げる要因のひとつとなっている。本研究は、この選抜マーカー遺伝子除去が可能な形質転換法であるMATベクター法を用い、キチナーゼ遺伝子およびディフェンシン遺伝子を園芸作物として重要なトマトに導入し、選抜マーカーフリーの耐病性トマトを作出する目的で行ったものである。まずトマトおよびナス科の重要な園芸作物であるジャガイモ、ペチュニア、ニーレンベルギアを対象に、MATベクターを持つA.tumefaciens EHA101菌株を用いて、葉切片および実生組織片を用いて感染条件の検討を行った。菌を接種した切片は除菌用抗生物質を含み、選抜用抗生物質と植物ホルモンを含まないMS培地上で培養したところ、4種類の植物すべてで、iptタイプMATベクターにおいては特異的なシュート塊であるiptシュート、rolタイプのMATベクターにおいてはrol遺伝子によって毛状根が誘導された。さらにiptシュートおよび毛状根からは選抜遺伝子が自動的に除去された正常に伸長するシュートが出現した。こうして得られた植物体について導入遺伝子の有無を解析した結果、選抜マーカーを伴わない形質転換体であることが確認された。さらに、耐病性遺伝子であるキチナーゼおよびディフェンシン遺伝子を導入したiptタイプおよびrolタイプの2種類のMATベクターを構築し、トマトのモデル品種であるMicro Tomおよび市販の数品種を対象に、上記実験で得られた最適感染条件下で形質転換を行った。その結果、iptシュートから耐病性遺伝子を導入したマーカーフリーの形質転換植物を得ることが出来た。今後はこれらの形質転換体の耐病性検定を行い、その有用性を確認する予定である。

植物の遺伝子組換えにおいて、目的とする遺伝子以外に選抜マーカー遺伝子が導入されることが、組換え植物の社会的な受容を妨げる要因のひとつとなっている。本研究は、この選抜マーカー遺伝子除去が可能な形質転換法であるMATベクター法を用い、キチナーゼ遺伝子およびディフェンシン遺伝子を園芸作物として重要なトマトに導入し、選抜マーカーフリーの耐病性トマトを作出する目的で行ったものである。まずトマトおよびナス科の重要な園芸作物であるジャガイモ、ペチュニア、ニーレンベルギアを対象に、MATベクターを持つA.tumefaciens EHA101菌株を用いて、葉切片および実生組織片を用いて感染条件の検討を行った。菌を接種した切片は除菌用抗生物質を含み、選抜用抗生物質と植物ホルモンを含まないMS培地上で培養したところ、4種類の植物すべてで、iptタイプMATベクターにおいては特異的なシュート塊であるiptシュート、rolタイプのMATベクターにおいてはrol遺伝子によって毛状根が誘導された。さらにiptシュートおよび毛状根からは選抜遺伝子が自動的に除去された正常に伸長するシュートが出現した。こうして得られた植物体について導入遺伝子の有無を解析した結果、選抜マーカーを伴わない形質転換体であることが確認された。さらに、耐病性遺伝子であるキチナーゼおよびディフェンシン遺伝子を導入したiptタイプおよびrolタイプの2種類のMATベクターを構築し、トマトのモデル品種であるMicro Tomおよび市販の数品種を対象に、上記実験で得られた最適感染条件下で形質転換を行った。その結果、iptシュートから耐病性遺伝子を導入したマーカーフリーの形質転換植物を得ることが出来た。今後はこれらの形質転換体の耐病性検定を行い、その有用性を確認する予定である。