基礎生物学研究所,オジギソウにおける遺伝子操作技術を確立

基礎生物学研究所究員の真野研氏らは,オジギソウにオワンクラゲ由来の蛍光タンパク質GFP(Green Fluorescent Protein)の遺伝子を導入した“光る”オジギソウを作り出すことに成功,オジギソウにおける遺伝子操作技術を確立した。

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オジギソウは,触れると数秒以内に葉を閉じる“お辞儀運動”をする。しかし,オジギソウが触られたことをどのように感じ,お辞儀運動を起こすのか,あるいは,どんな遺伝子が進化することでお辞儀運動ができるようになったのか,何のためにお辞儀運動をするのかなど,多くの問題が解けていない。

このような問題を解決するには,オジギソウの遺伝子を操作して運動に影響を与えるような遺伝子を探すことが必要となる。しかし,オジギソウの属するマメ科は遺伝子操作(遺伝子組換え)が難しいことで知られており,オジギソウでもこれまで遺伝子操作ができなかった。

研究グループは,子葉の付け根にあたる“子葉節”という部分を出発材料として用いることにより,遺伝子が導入された細胞からの植物体の再形成が高い効率で起こることを発見した。

遺伝子導入に関しては,植物の遺伝子研究で一般的に用いられる、“アグロバクテリウム”という細菌の力を借りる方法を用いた。しかし,オジギソウの子葉節の細胞においては,アグロバクテリウムによる遺伝子導入が非常に起こりにくかったため,この効率を上げるべく様々な条件を検討した。

その結果,植物の組織とアグロバクテリウムを一緒に培養する際に培地のpHを安定化させることが,遺伝子導入の効率を大きく上昇させることを見出しまた。こうした一連の工夫により,全身の細胞で遺伝子を操作することが可能になった。

この技術を利用すれば,オジギソウの体内でいろいろな遺伝子を働かせたり,働かなくしたりすることが可能になり,お辞儀運度の仕組みと進化を明らかにできると考えられる。また,今回確立された遺伝子操作の方法は,他の植物への応用が可能であり,オジギソウ同様に遺伝子の操作が困難とされている作物を含む多くの植物に対しても,技術的な突破口を与えると期待される。

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