パーティクルガンによるユリ花粉への遺伝子導入法

［要約］
　
パーティクルガンによりユリの成熟花粉に導入した外来遺伝子は、花粉特異的なプロモータの下で強く発現する。本法で行うと0.4％の花粉で外来遺伝子が発現し、導入処理を複数回行うことにより発現花粉数が増加する。     
愛媛県農業試験場・作物育種室
［連絡先］089-993-2020   
［部会名］生物工学  
［専門］バイテク
［対象］花き類
［分類］研究
［背景・ねらい］

パーティクルガンは直接遺伝子導入法の一つで物理的な力が強いため、花粉のように硬い外殻を持つ細胞に遺伝子を導入するのに適した手法と言われている。しかし、ユリでは遺伝子組換え体の作出を目的とした花粉への遺伝子導入はほとんど行われていない。
花粉ベクター法による遺伝子組換え体の作出を確立するため、パーティクルガンによるユリ成熟花粉への遺伝子導入条件を検討した。

［成果の内容・特徴］
  1. パーティクルガン（機種：ＰＩＧＧＸ、日本医化器械製作所製）でメンブレンフィルターに集めたユリの成熟花粉に遺伝子が導入できる（図1）。ＧＵＳ遺伝子のユリ花粉での発現には35ｓプロモータ系に比ベ、トウモロコシ由来の花粉特異的なＺｍ13プロモータが優れている。
  2. パーティクルガンの成熟花粉への遺伝子導入条件は、1回の発射あたりのＤＮＡと金粒子量が各々0.8μｇと0.8ｍｇ、花粉密度が2×10４個/フィルター以上及び金粒子径が0.5あるいは1.0μｍが適している（図2）。
  3. パーティクルガンの発射条件は、ガンから花粉までの距離が3.5ｃｍ、へリウム・ガス圧が14ｋｇｆ／ｃｍ２及び内部圧力が60ｍｍＨｇが良く、上記の条件で最大0.4％の花粉でＧＵＳ遺伝子が発現する（図1、3）。
  4. 花粉への発射回数は1回よりも3回で発現花粉数が多くなる（図4）。

［成果の活用面・留意点］

  1. 遺伝子導入した花粉を授粉することにより、遺伝子組換え体の作出に利用できる。
  2. 花粉で特異的に働くプロモータの検索に利用できる。
  3. 花粉で発現するプロモータは特異的で作物間で異なる。
 ［その他］
　
研究課題名：ユリ類のin vivoにおける遺伝子導入技術の開発
予算区分：国補（地域先端）
研究期間：平成11年度（平成9年度～平成11年度）
研究担当者：栗坂信之、浅海英記
発表論文等：ユリ類の花粉への遺伝子導入技術の開発，育種四国談話会報，32，1999
　
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