トマトのクロシンバイオファクトリーの植物構造の微調整による最適化

科学分野:

• 植物バイオテクノロジー; 代謝工学; 合成生物学

背景:

• トマト（Solanum lycopersicum）は、高価値代謝産物を生産する可能性のあるプラットフォームです。; 植物バイオファクトリーには、代謝産物の効率的な蓄積のためにシャシーの最適化が必要です。; 以前の研究で、サフランアポカロテノイド生産のためのTomaffron系統が確立されました。

研究 の 目的:

• ゲノム編集を用いて、クロシン生産を強化するためにトマトシャシーを最適化すること。; 植物構造の改変がクロシン収量と果実の品質に与える影響を調査すること。

主な方法:

• CRISPR/Cas9ゲノム編集を用いて、Tomaffronトマト系統のSELF-PRUNING（SP）およびSP5G遺伝子を標的としました。; 得られたsp sp5g二重変異体について、成長習慣、果実収量、クロシン含有量を分析しました。

主要な成果:

• sp sp5g二重変異体は、コンパクトな成長習慣と果実収量の増加を示しました。; 二重変異体では、総クロシン含有量と果実の硬さが著しく高くなりました。; 平方メートルあたりのクロシン収量は、非変異体対照と比較して約4倍に増加しました。

結論:

• 植物構造のゲノム編集は、トマトバイオファクトリーにおける代謝産物生産を改善するための効果的な戦略です。; このアプローチは、クロシンのような価値ある化合物を生産するためのスケーラブルで持続可能な方法を提供します。; 改変されたトマト植物は、収量と栽培効率の点で、Crocus sativusのような伝統的な供給源と競合する可能性を示しています。