芽版の粒子流入銃によるトランスジェニック植物のシュート類類の生産に由来する胚形成カルスからの植物再生（Pennisetum purpureum schumach）

ネイピアグラス（Pennisetum purpureum schumach。）は、潜在的なバイオエネルギー作物として標的にされた非常に生産的なC4熱帯飼料草です。分子繁殖によるバイオエタノール産生の効率をさらに向上させるために、遺伝的に変換されるネイピア草のための信頼できるプロトコルが不可欠です。この研究では、芽の胚形成カルス培養から派生したトランスジェニックネイピアグラス植物の作成を報告します。胚形成カルスは、2.0 mg L-1 2,4-ジクロロフェノキシ酢酸（2,4-D）、0.5 mg L-1 6-ベンジルアミノプリン（BAP）および50 µM cusupper硫酸塩（BAP）および50 µm cusulumpate（BAP）を添加したムラシジュとSkoog（MS）培地を使用して、ネイピアグラスとネイピアグラス×パールミビのハイブリッドの3つのアクセスで開始されました。テストされたアクセッションのうち、後期ヘッド（DLライン）を備えたドワーフタイプは、胚形成カルス形成に対して最良の反応を示しました。密なポリエン酸酸素性クラスターを形成した高度に再生的なカリは、形質転換の標的組織として選択されました。除草剤耐性遺伝子（BAR）とβ-グルクロニダーゼ（GUS）レポーター遺伝子を含むプラスミドベクターPAHC25を粒子爆撃実験で使用しました。0.6 mオスモティックで処理した標的組織を攻撃し、トランスジェニック植物を5.0 mg L-1ビアホス選択の下で選択しました。合計1400の標的組織が9つのGUS陽性のビアラフォス耐性カリを生成しましたが、最短の培養項を持つ標的組織に由来する1つのトランスジェニック系統のみが4つのトランスジェニック植物を生産しました。したがって、標的組織がカルス培養にある時間の長さは、ネピア草でトランスジェニック植物を獲得するための最も重要な要因の1つでした。これは、トランスジェニックネイピアグラス植物の生産に成功した最初のレポートです。

Napier grass (Pennisetum purpureum Schumach.) is a highly productive C4 tropical forage grass that has been targeted as a potential bioenergy crop. To further increase the efficiency of bioethanol production by molecular breeding, a reliable protocol for genetically transforming napier grass is essential. In this study, we report the creation of transgenic napier grass plants derived from embryogenic callus cultures of shoot apices. Embryogenic callus was initiated in three accessions of napier grass and a napier grass×pearl millet hybrid using Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 2.0 mg L-1 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D), 0.5 mg L-1 6-benzylaminopurine (BAP) and 50 µM copper sulfate (CuSO4). Of the accessions tested, a dwarf type with late-heading (DL line) had the best response for embryogenic callus formation. Highly regenerative calli that formed dense polyembryogenic clusters were selected as target tissues for transformation. A plasmid vector, pAHC25, containing an herbicide-resistance gene (bar) and the β-glucuronidase (GUS) reporter gene was used in particle bombardment experiments. Target tissues treated with 0.6 M osmoticum were bombarded, and transgenic plants were selected under 5.0 mg L-1 bialaphos selection. Although a total of 1400 target tissues yielded nine GUS-positive bialaphos-resistant calli, only one transgenic line that was derived from target tissue with the shortest culture term produced four transgenic plants. Thus, the length of time that the target tissue is in callus culture was one of the most important factors for acquiring transgenic plants in napier grass. This is the first report of successfully producing transgenic napier grass plants.