量子花卉食品株式会社(总部:茨城县水户市,代表董事CEO:菊池 伯夫,以下简称「QFF」)根据东京大学大学院综合文化研究科昼间研究室(准教授 昼间 敬)的委托,启动了针对植物共生微生物利用中子束创制突变体的委托研究。 本研究将活用QFF提供的非基因改造诱变技术「中子束快速育种®」,向植物共生微生物导入多样化的基因变异,旨在阐明与植物生长促进及共生功能相关的新基因和生理机制。 所获得的突变体将被应用于理解植物与微生物共生机制的基础研究,未来也期待其在永续农业和微生物资材开发方面的应用潜力。 ■ 背景与目的 植物在自然界中,通过与根圈和植物体内存在的各种微生物群相互作用而生长。这些微生物中,有些在植物的养分吸收、提高环境逆境耐受性等方面扮演着关键角色,对于植物的生长和健康至关重要。 东京大学昼间研究室的研究主题是阐明植物与微生物相互作用的分子机制,特别是旨在揭示植物与共生微生物的关系如何创建以及如何随环境条件变化。 然而,为了理解这些共生功能的分子基础,广泛探索微生物的遗传多样性至关重要。本研究将利用中子束诱变技术创制多样化的微生物突变体,并进一步探索与共生功能及植物响应相关的新因子。 ■ 研究内容 本研究将通过以下步骤创制共生微生物突变体: 1. 对共生微生物样本进行中子束照射 2. 在维持存活率的同时,诱导多样的基因变异 3. 构建突变体群体 4. 进行植物共生功能的初步筛选 所获得的突变体将由东京大学昼间研究室作为研究材料,用于阐明植物共生机制。 ■ 中子束技术的特点 中子束具有不仅能诱导点突变,还能诱导DNA的缺失、插入、结构变异等多样化基因变异的特性。 QFF的中子束技术的特点在于,它能在不大幅降低存活率的情况下导入多样变异,使得能够根据研究目的构建突变体库。 此外,由于能够将个体变异数量控制在相对较低的水平,这有利于在减少不必要的基因影响(脱靶效应)的同时,推进目标基因的功能分析。 再者,这项技术是不涉及基因改造的非基因改造技术,当研究成果应用于农业、食品、生物产业时,在制度面和社会接受度方面可能具有优势。 QFF的中子束快速育种®技术(非基因改造)机制 ■ 未来展望 尽管本研究主要以基础研究为目的,但若能获得植物共生微生物功能增强的突变体,也期待其能应用于作为植物生长促进微生物(PGPR)和生物刺激剂等农业资材。 近年来,全球对利用微生物实现永续农业技术的兴趣日益高涨,利用植物与微生物共生关系开发新型农业技术成为重要的研究领域。 QFF将来也将通过与大学及研究机构的合作,持续推进利用中子束非基因改造诱变技术探索新生物功能及其社会实践的研究开发。 ■ 代表者评论 东京大学大学院综合文化研究科 准教授 昼间 敬 「植物与微生物的共生关系,是显著影响植物环境适应和生长的重要研究主题。我们期待本研究利用中子束诱变技术,能进一步深化对共生功能的理解。」 量子花卉食品株式会社 代表董事CEO/CTO 菊池 伯夫 「植物与微生物的共生研究,是支撑永续农业和下一代生物产业的关键领域。通过本研究,我们希望能展示中子束非基因改造诱变技术从基础研究到社会实践的广泛贡献潜力。」 ■ 公司概要 公司名称 量子花卉食品株式会社 所在地 茨城县水户市见川町2563-77 Le Rêve Mikawa 2-101 代表者 代表董事CEO 菊池伯夫 事业内容 提供中子束快速育种®服务、量子生物科技的研究开发 设立 2018年7月 网址 https://qff.jp 量子花卉食品株式会社 CMO(市场行销・业务负责人):内藤 E-mail:shunsuke.naito@ 关键字: