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農研機構らの研究グループ、大気圧プラズマを用いた植物のゲノム編集に成功

2023.6.5 SMART AGRI編集部

農研機構、千葉大学、東京工業大学らの研究グループが、大気圧プラズマを用いて植物のゲノム編集を行う技術を開発した。

品種改良の新しいツールに

一般的なゲノム編集技術では、遺伝子組換え技術を用いて、酵素の遺伝子をDNAの形で一時的に導入している。しかし、この技術でゲノム編集を行った後は導入した遺伝子は不要となり、自家受粉や交配などにより次世代の植物を取得するなどの方法で取り除く必要があった。

今回、農研機構らの研究グループが開発した技術は、2017年に農研機構と東京工業大学が共同で開発した「温度制御大気圧プラズマを用いて無傷の植物の細胞に外から生体高分子を導入する技術」を応用したものだ。

約25℃に低温制御した大気圧プラズマを照射し、ゲノム編集に必要な酵素をタンパク質やRNAの形で植物の細胞に直接導入するのが特長で、これまでの一般的なゲノム編集技術で必要だった外来遺伝子の除去が不要に。より簡便でかつさまざまな植物に活用できると考えられ、品種改良の新しいツールとなることが期待される。

研究では、モデル植物として、変異酵素遺伝子を持つ稲のカルスと変異薬剤耐性遺伝子を導入したタバコの葉片を用意。プラズマ処理することで細胞にゲノム編集酵素を導入でき、植物のゲノムを編集できることを確認した。

出典：https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/nias/158282.html

イネカルスへのプラズマ照射によるゲノム編集酵素導入およびゲノム編集検出法

出典：https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/nias/158282.html

ルミノ・イメージアナライザー用いた発光の検出

出典：https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/nias/158282.html

薬剤耐性を獲得したタバコカルス

農研機構らの研究グループは、「実用作物の品種改良に応用できる技術を目指し、さらに開発を進めていく」としている。

農研機構
https://www.naro.go.jp/
千葉大学
https://www.chiba-u.ac.jp/
東京工業大学
https://www.titech.ac.jp/