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EMS処理・シンクロトロン光照射・中性子線照射による変異原処理受託サービス
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EMS処理・シンクロトロン光照射・中性子線照射による変異原処理受託サービス
ゲノム編集だけではない、植物育種の選択肢 EMS処理・シンクロトロン光照射・中性子線照射による変異原処理受託サービス
掲載日情報：2017/08/16 現在Webページ番号：46106
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変異原処理による育種について
突然変異の誘発方法には、EMS（エチルメタンスルホン酸、Ethyl methanesulfonate）などの化学変異原を用いる方法や、中性子線、重イオンビームやガンマ線などを照射する方法があります。EMS処理は点変異を多数導入しやすく、既存品種の印象を大きく崩さずに細かな変化を探す用途に向いています。シンクロトロン光照射はその中間的な位置づけで、照射試料に応じた条件設計を行いやすい点が特徴です。中性子線照射はDNA切断を起点として比較的大きな欠失や再構成が起こる可能性があり、機能欠損型の変異体を得たい場合の候補になります。
※ 方法をクリックすると、それぞれのサービス詳細にページ内ジャンプします。
| 方法 | 変異の概要 | 変異のイメージ | 適している目的 |
|---|---|---|---|
| EMS処理 | 点変異を積み重ね、目的形質を探す |
主に1塩基レベルの点変異 | 微細な形質変化、遺伝子機能の部分的変化、多数個体からの選抜 |
| シンクロトロン光照射 | 試料に合わせて条件を作り込む | EMSと中性子線の中間的なイメージで条件設計の自由度が高い | 花色、花型、草姿、栄養繁殖性植物、試料別の条件検討 |
| 中性子線照射 | 大きな変異や機能欠損を狙う | 高エネルギーによるDNA切断、大きな欠失も起こり得る | 遺伝子機能の喪失、強い表現型変化、多様な変異体取得 |
ゲノム編集の代替手段としての価値
ゲノム編集は、目的遺伝子が明確で編集系・再分化系が確立している場合には非常に強力なツールです。一方で、植物では編集因子の導入、編集細胞からの植物体再生、編集個体の選抜が必要であり、対象植物によっては技術開発だけで時間とコストが大きくなります。
民間育種では、技術的な成立性に加えて、開発コスト、商品化までの期間、取引先や消費者への説明と普及、ブランドイメージへの影響も重要です。「ゲノム編集を試したいが対象植物で再分化が難しい」「ゲノム編集という表現を前面に出しにくい」「既存ブランドのイメージを毀損しない方法で進めたい」という場合、変異原処理は現実的な代替手段になります。
変異原処理は特定遺伝子を直接狙う技術ではありませんが、原因遺伝子が完全に分かっていない形質でも、表現型を見ながら有望個体を探索できます。ゲノム編集、交配育種、変異原処理は競合する技術ではなく、目的と制約に応じて使い分ける育種手段です。
| 状況 | 変異原処理が使いやすい理由 |
|---|---|
| 形質転換や再分化が難しい | 種子、挿し穂、培養物などを直接処理できる可能性がある |
| 原因遺伝子が不明 | 表現型ベースで選抜できる |
| ブランドイメージを守りたい | ゲノム編集とは異なる育種手段として説明しやすい |
| まず幅広く素材を作りたい | 大量処理と選抜で予想外の有用変異も拾える |
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EMS処理による変異原処理
EMS処理は、化学変異原であるEMSによってDNAに点変異を誘発する方法です。DNA配列の一部が1塩基単位で変化するため、タンパク質の機能が少し弱まる、性質が変わる、場合によっては機能が失われるといった変化が期待できます。
花き・観葉植物では、花色、花型、節間長、葉形、開花時期などの細かな違いを持つ個体を探す用途に向きます。食用作物では、苦味、香り、色素、食味、貯蔵性、成分量など、遺伝子機能の微妙な変化が表現型に出る形質の探索に使えます。研究用途では、原因遺伝子探索や遺伝子機能解析に使う変異集団の作製にも利用できます。また、特別な装置が不要で、実験室で変異処理ができることも特徴です。
- EMS処理による変異原処理は以下のような場合に有用です。
- 既存品種の印象を残したまま、少し違う表現型を探索する
- M2世代以降で多数個体を観察し、目的形質を持つ個体を拾う
- 点変異による機能低下型・部分機能変化型の系統を探す
サービス概要
お送りいただいた種子をEMSで変異原処理し、滅菌水で洗浄した後、湿潤種子として返却するサービスです。EMSは発がん性が高く、揮発性のあるアルキル化剤で、植物全般に用いられています。毒性が強いため、処理条件が強い場合は種子が発芽しない可能性があります。変異原および濃度をご指定いただけます。濃度のご指定がない場合は、EMS処理後に予定しているスクリーニングの条件に応じた濃度をご提案します。
サービスの流れ
- お問い合わせ
- 植物種・種子数・変異原のご選択
- お見積り：種子の量・作業工程などにより料金が変動いたします。
- 種子試料のご送付
- 変異原処理・滅菌水での洗浄
- 湿潤種子の納品
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シンクロトロン光照射による変異原処理
シンクロトロン光照射は、非常に明るく幅広い波長成分を持つ光を利用する変異原処理です。EMSが点変異中心、中性子線が高エネルギーのDNA切断を伴う方法だとすると、シンクロトロン光はその中間的なイメージで捉えられます。
この方法の特徴は、照射する試料の種類、厚み、水分状態、照射部位、線量、フィルター条件などに応じて条件を作り込めることです。種子だけでなく、挿し穂、成長点、培養物などを対象にできる場合があります。
- シンクロトロン光照射処理による変異原処理は以下のような場合に有用です。
- 種子が少ない、挿し穂で処理したい、培養物で試したい場合に検討しやすい
- 花色、花型、草姿、矮性、分枝性などの商品性に関わる変異探索に向く
- 初回試験の結果をもとに、次回条件を絞り込む段階的な進め方が可能
サービス概要
お送りいただいた試料にシンクロトロン光を照射後、納品するサービスです。
シンクロトロン光照射は、太陽光の約100万倍の明るさを有し、赤外線からX線までの幅広い波長成分を有する連続スペクトルと、ピンポイントで照射できるという特徴があります。このため、染色体への影響が大きいことが示唆されています。また、種子、植物の成長点および培養物に照射可能な手法です。
また、照射の最適条件は最初から決まるものではありません。初回試験では複数条件を設定し、生存率、発芽率、発根率、形態変化、M1またはM2世代での変異出現を確認します。その結果をもとに次回条件を絞り込みます。インプランタイノベーションズでは、対象植物や処理試料に合わせたオリジナルの照射条件を提案でき、かなりカスタマイズした対応が可能です。
サービスの流れ
- お問い合わせ
- お見積り
- 試料のご提供・準備
- シンクロトロン光条件検討（文献・実照射試験）
- シンクロトロン光照射
- 乾燥状態での納品
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中性子線照射×EMS処理による変異原処理
中性子線照射は、高エネルギーの中性子を利用してDNAに損傷を与える方法です。EMSが点変異中心であるのに対し、中性子線ではDNA切断を起点とした欠失、転座、再構成などが起こり得ます。比較的大きな欠失や遺伝子機能の喪失を期待したい場合に候補になります。
点変異では表現型が出にくい場合、重複遺伝子が多い植物で機能欠損型の変異を探したい場合、あるいは大量の種子を処理して広く変異体を探索したい場合に向いています。シンクロトロン光ほど細かく条件を振ることは難しい一方で、高エネルギー処理により、1条件で多くの試料を処理しやすい点が特徴です。
- 中性子線処理による変異原処理は以下のような場合に有用です。
- EMSでは変化が弱い、出にくい可能性がある形質で検討する
- ノックアウトに近い変異や強い表現型につながる、大きなDNA欠失を期待する
- 処理後の個体数を確保し、広くスクリーニングする設計と相性がよい
サービス概要
お送りいただいた試料に中性子線を照射した後、さらにEMS処理を実施して納品するサービスです。中性子線は、他の放射線では難しい高LET線の非常に大きなエネルギーによって植物の二本鎖DNAを切断することから、突然変異の誘発率が高いことが知られています。また、植物の成長点、培養物および微生物に照射可能な手法です。
本サービスでは、中性子線照射による放射線処理とEMSによる化学的な変異原処理を組み合わせることで、突然変異率の向上と多様な変異の誘発が期待できます。
サービスの流れ
- お問い合わせ
- お見積り
- 試料のご提供・準備
- 中性子線照射
- EMS処理、滅菌水で洗浄
- 湿潤状態での納品
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ご注文方法／納期
- 価格、納期などは、ご依頼内容に応じて変動いたします。個別にお見積りいたしますので、お問い合わせ下さい。
- 変異原処理後の栽培、形質評価、スクリーニング、次世代採取、クローン苗増殖および種子の収穫なども承ります。
- 詳細は、当社受託・特注品担当までお問い合わせ下さい。
※ 本受託サービスおよび納品物は、すべて研究目的に限定されます。商用利用に関しては別途ご相談下さい。
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関連製品・サービス
（株）インプランタイノベーションズは、植物組織培養、遺伝子解析、形質転換など幅広いサービスや製品を提供しています。
- Gateway® システムでクローニングを行う植物用ベクター
植物用バイナリーベクター：pBIシリーズ - 植物実験受託サービス
- シロイヌナズナ形質転換体作出混合感染サービス
- クローン苗の生産試作・大量生産受託サービス
- アクリル樹脂を用いた展示用標本を作製いたします
アクリル標本作製受託サービス
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