遺伝子組換え植物の導入遺伝子構成を効率的に解析 -外来遺伝子の迅速把握やバイオリソースの品質管理への活用へ-

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2026-07-28 理化学研究所

理化学研究所バイオリソース研究センターの研究グループは、遺伝子組換え植物に導入された外来遺伝子を迅速かつ効率的に解析する「fDET(外来遺伝子蛍光検出)解析系」を開発した。本手法は、マルチプレックスPCR法とキャピラリー電気泳動を組み合わせ、薬剤耐性遺伝子、レポーター遺伝子、プロモーター、ターミネーター、Cas9など15種類の外来遺伝子と3種類の内在性遺伝子を、1回のPCR反応で同時に識別できる。共通蛍光標識プライマーを採用することで低コスト化と拡張性も実現した。さらに、非組換え種子への遺伝子組換え種子の1%混入を検出できる高い感度を示し、実際に297系統の植物バイオリソースを調査した結果、25系統で寄託情報と異なる導入遺伝子構成を確認した。本技術は、遺伝子組換え植物の品質管理や研究成果の再現性向上に加え、非組換え植物への遺伝子組換え体の混入検査などにも活用でき、植物科学やバイオテクノロジー研究を支える基盤技術として期待される。

遺伝子組換え植物の導入遺伝子構成を効率的に解析 -外来遺伝子の迅速把握やバイオリソースの品質管理への活用へ-
実験植物バイオリソース品質確認の効率化

<関連情報>

一般的な植物トランスジーンのマルチプレックスPCRに基づく検出方法 Multiplex PCR based detection methods of common plant transgenes

Atsuko Iuchi,Satoshi Iuchi,Yukie Aso,Hiroshi Abe,Masatomo Kobayashi,Taiji Kawakatsu
Plant and Physiology  Published:28 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/pcp/pcag089

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Genetic transformation is a fundamental technique in plant biology and biotechnology, enabling functional gene analysis and the introduction of novel traits into plants and crops. Accurate identification of transgenes is therefore essential for scientific rigor, reproducibility, and transparent resource distribution. Efficient detection of commonly used transgenes is thus critical for genetic verification, biosafety compliance, and reliable sharing of plant resources to ensure research reproducibility. Multiplex PCR combined with capillary electrophoresis is widely used in plant research because of its high sensitivity and throughput, and has also been applied to transgene detection. Recent studies have demonstrated multiplex fluorescent PCR assays capable of detecting dozens of transgenes, mainly targeting trait-associated elements introduced into crop plants for agricultural improvement (Yi et al. 2022). However, such approaches are generally designed for crop- or trait-specific purposes. In contrast, routine research laboratories and stock centers require universal, efficient screening methods targeting widely used selectable markers and reporter genes shared across diverse species and transformation systems, for which optimized high-throughput frameworks remain limited. To address this need, we developed two PCR-based methods for detecting common plant transgenes. Fluorescent detection of transgenes (fDET) enables high-throughput analysis using a single PCR reaction followed by capillary electrophoresis, whereas detection of transgenes (DET) provides a lower-throughput alternative using conventional PCR and agarose gel electrophoresis. Here, we describe the design and performance of fDET as the primary focus of this study.

細胞遺伝子工学
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