Development of Hyperspectral Imaging System to Detect Gene Recombinant Callus

基因重组愈伤组织检测高光谱成像系统的研制

• 批准号: 22658075
• 负责人: ITOH Hiromichi
• 金额: $ 2.21万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22658075/
• 关键词: 生物生産システム; 遺伝子組換え; カルス; ハイパースペクトルカメラ; 近赤外線分光法; 硝酸還元酵素遺伝子; ホウレンソウ; 遺伝子組み換え

The purpose of this research is to develop a hyperspectral imaging system to detect gene recombinant plant cells. Since drug tolerance genes have the potential to negatively affect ecosystems, this research plans to use genes that express the nitrate reductase(NR) as marker genes. If the NR genes are introduced into a cell with a transgene, the recombined genes would show higher potential to reduce nitrate concentration than that of a wild type. Therefore, non-destructive methods for measurements of nitrate concentration in callus were developed to detect the gene recombinant calluses. As for accuracy of developed mathematical model to estimate the nitrate concentration of callus from the near-infrared spectrum, correlation coefficient between measured and estimated nitrate concentration became 0. 7363. Though we tried to introduce the NR gene to spinach cells by using the particle gun method, gene recombinant calluses could not be produced because of inappropriate conditions for the recombination. Then possibilities to discriminate calluses containing high nitrate concentration(more than 961. 0 mg/L) from low concentration calluses(less than 961. 0 mg/L) by processing the near-infrared spectra were examined. Accuracy rate became 85% that was obtained from the mathematical model to predict the nitrate concentration and 87. 4% that was derived from PLS-DA

本研究旨在发展一套高光谱影像系统，以侦测基因重组植物细胞。由于耐药基因有可能对生态系统产生负面影响，本研究计划使用表达硝酸还原酶（NR）的基因作为标记基因。如果将NR基因导入具有转基因的细胞中，重组基因将显示出比野生型更高的降低硝酸盐浓度的潜力。因此，建立了非破坏性测定愈伤组织中硝酸盐浓度的方法来检测基因重组愈伤组织。在建立的数学模型中，从近红外光谱估算愈伤组织硝酸盐浓度的准确性方面，测定值与估算值之间的相关系数为0。7363.虽然我们尝试用粒子枪法将NR基因导入菠菜细胞，但由于重组条件不合适，不能产生基因重组愈伤组织。在此基础上，对硝酸盐含量较高的愈伤组织（961。0 mg/L）。0 mg/L）的近红外光谱进行分析。用该数学模型预测硝酸盐浓度的准确率为85%，用该模型预测硝酸盐浓度的准确率为87。4%来自PLS-DA

项目成果

ハイパースペクトルカメラを用いた遺伝子組換え成功判別法の開発

开发使用高光谱相机确定基因重组成功的方法

• 发表时间: 2011
• 作者: 友田小百合;伊藤博通;八田朋子;白石斉聖;宇野雄一;荻野伸祐
• 通讯作者: 荻野伸祐

ハイパースペクトルカメラによる遺伝子組み換え成功判別法の開発.ホウレンソウカルスの硝酸イオン濃度非破壊計測法開発-

开发一种使用高光谱相机确定基因重组成功的方法。开发一种无损测量菠菜愈伤组织中硝酸根离子浓度的方法。

• 发表时间: 2011
• 作者: 伊藤博通;友田小百合;荻野伸祐;白石斉聖;宇野雄一
• 通讯作者: 宇野雄一

ハイパースペクトルカメラによる遺伝子組換え成功判別法の開発

开发使用高光谱相机确定基因重组成功的方法

• 发表时间: 2012
• 期刊: 農業機械学会関西支部報
• 作者: 伊藤博通;白石斉聖;宇野雄一;友田小百合;八田朋子
• 通讯作者: 八田朋子

Development of Hyperspectral Imaging System to Detect Gene Recombinant Callus

基因重组愈伤组织检测高光谱成像系统的研制

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proceedings CD of CIGR2011
• 作者: Tomoda S.;Itoh H.;Ogino N.;Shiraishi N.;Uno Y.
• 通讯作者: Uno Y.

ハイパースペクトルカメラによる遺伝子組み換え成功判別法の開発-ホウレンソウカルスの硝酸イオン濃度非破壊計測法開発-

开发使用高光谱相机确定基因重组成功的方法 - 开发菠菜愈伤组织中硝酸根离子浓度的非破坏性测量方法 -

• 发表时间: 2011
• 期刊: 農業機械学会関西支部報
• 作者: 伊藤博通;友田小百合;荻野伸祐;白石斉聖;宇野雄一
• 通讯作者: 宇野雄一