報告書番号

U97099

タイトル（和文）

分子育種法による高鉄含量レタスの作出（その３）－フェリチン遺伝子発現によるレタスの鉄栄養強化の確認および形質転換効率の向上－

タイトル（英文）

MOLECULAR BREEDING OF HIGH IRON CONTENT LETTUCE (LACTUCA SATIV A L.)(3) IRON FORTIFICATION OF LETTUCE EXPRESSING SOYBEAN FERR ITIN GENE AND THE IMPROVEMENT O F LETTUCE TRANSFORMATION.

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

野菜工場の主要な作物の１つであるレタスにおいて，有用な遺伝子を組込むための安定した形質転換系の開発と系質転換体における鉄含有量の増加を目的として研究を行った。ダイズから得られた，鉄貯蔵タンパク質であるフェリチンの遺伝子をアグロバクテリウムを介してレタスへ導入した。培養条件，及び系質転換体の選抜に用いるカナマイシンの濃度を検討した結果，最大，３２％の形質転換効率を得ることができた。また，形質転換したレタスの後代へは安定して外来の遺伝子が遺伝していた。形質転換体の鉄含有量はコントロールに比べて全ての系統で増加しており，最大で１．７倍に達した。以上のことから，レタスの実用レベルでの形質転換法は確立されたと考えられた。また，フェリチン遺伝子を導入することにより鉄含有量がホウレンソウに匹敵するレタスの育種が可能と考えられた。

概要 （英文）

WE HAVE DEVELOPED STABLE TRANS FORMATION SYSTEMS WITH LETTUCE AND HAVE ATTEMPTED TO INCREASE THE IRON CONTENT IN LETTUCE, WH ICH IS ONE OF THE MOST IMPORTAN T CROPS AT A VEGETABLE FACTORY. SOME NEW VARIETIES HAVE BEEN E XPECTED TO PROMOTE VEGETABLE FA CTORIES. IF IRON-ENRICHED LETTU CE IS BRED BY THE GENE MANIPULA TION TECHNIQUE, IT WILL BE ACCE PTED BY CONSUMERS AS A FRESH AN D NUTRITIONALLY RICH VEGETABLE PRODUCED AT CLEAN VEGETABLE FAC TORIES. FERRITIN, AN IRON STORAGE PROT EIN, WHICH CAN STORE UP TO 4500 IRON IN ITS CAVITY, EXISTS IN LIVING ORGANISMS INCLUDING HUMA NS, HIGHER PLANTS, AND BACTERIA . INPREVIOUS REPORTS, WE DEMON STRATED TRANSGENIC PLANTS EXPRE SSING FERRITIN GENE ACCUMULATED IRON IN THE LEAVES OR GRAINS 1 .2-3.8 FOLD IN CONTRAST TO THE CONTROL PLANTS. HOWEVER, UNSETT LED QUESTIONS REMAIN OF WHYTHE TRANSFORMATION RATE OF LETTUCE IS VERY LOW (<10%) AND THE EXO GENOUS GENE IN TRANSFORMED LETT UCES DISAPPEARS DURING IN-VITRO CULTURE OR CULTURE IN SOIL. SOYBEAN FERRITIN CDNA CONTROLL ED BY THE CAULIFLOWER MOSAIC VI RUS 35S PROMOTER WAS TRANSFERRE D INTO LETTUCE PLANTS VIA AGROB ACTERIUM TUMEFACIENS. THE CULTU RE CONDITIONS AND CONCENTRATION OF KANAMYCIN, WHICH WAS USED F OR THE SELECTION OF TRANSFORMAN TS, WERE INVESTIGATED. THE FOLL OWING RESULTS WERE OBTAINED: (A )THE MAXIMUM TRANSFORMATION RAT E WAS 32%, (B)THE EXOGENOUS GEN E WAS INHERITED BY THE NEXTGEN ERATION, (C)ALL LINES OF TRANSF ORMANTS CONTAINED MORE IRON THA N THOSE OF NON-TRANSFORMANTS, ( D)THE MAXIMUM IRON CONTENT OF T RANSFORMANT LEAVES WAS APPROXIM ATELY 1.7 TIMES HIGHER THAN LEA VES FROM NON-TRANSFORMANTS. WE CONCLUDE THAT THE HIGH IRON CON TENT LETTUCE CAN BE BREDBY TRA NSFERRING THE FERRITIN GENE.

報告者

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