（ 別 紙 ） 栽 培 実 験 計 画 書
栽 培 実 験 名
カ ル ビ ン サ イ ク ル 強 化 イ ネ （FBP/SBPase発 現 イ ネ ） （Oryza sativa L.） の 栽 培
実 施 独 立 行 政 法 人 ・ 研 究 所 名
独 立 行 政 法 人 農 業 ・ 食 品 産 業 技 術 総 合 研 究 機 構 作 物 研 究 所
公 表 年 月 日 平 成27年3月13日
１ ． 栽 培 実 験 の 目 的 、 概 要 （ １ ） 目 的
ラ ン 藻 由 来 FBP/SBPase 遺 伝 子(フ ル ク ト ー ス-1,6-ビ ス ホ ス フ ァ タ ー ゼ/セ ド ヘ プ ツ ロ ー ス-1,7-ビ ス ホ ス フ ァ タ ー ゼ)を 導 入 し た 遺 伝 子 組 換 え イ ネ 「 カ ル ビ ン サ イ ク ル 強 化 イ ネ 」 の 、 導 入 遺 伝 子 の 発 現 量 や 緑 葉 で の 光 合 成 活 性 等 を 調 べ る と と も に 、 出 穂 期 、 草 丈 、 稈 長 、 穂 長 、 有 効 分 げ つ 数 等 の 生 育 調 査 、 及 び 株 全 重 収 量 、 一 穂 籾 数 、 種 子 稔 実 率 、 玄 米 千 粒 重 等 の 収 量 調 査 を 行 い 、 こ れ ら の 結 果 を 踏 ま え て 有 望 系 統 を 選 抜 す る た め に 栽 培 実 験 を 行 い ま す 。
（ ２ ） 概 要
本 栽 培 実 験 で は 、 平 成 27年 4 月 か ら 平 成 28 年 3 月 ま で 、 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ を 栽 培 し ま す 。 栽 培 の 詳 細 は 以 下 の 通 り で す 。
２ ． 栽 培 実 験 に 使 用 す る 第 １ 種 使 用 規 程 承 認 作 物 （ １ ） 作 物 の 名 称
カ ル ビ ン サ イ ク ル 強 化 イ ネ （FBP/SBPase 発 現 イ ネ ） （Oryza sativa L.） の ４ 系 統 （ 以 下 「 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ 」 と い う 。 ）
・NICS12-OSNB-UBFBP/SBP ・NICS12-OSNB-RbcAcFBP/SBP ・NICS12-OSKH-RbcAcFBP/SBP ・NICS12-OSMR-RbcAcFBP/SBP
（ ２ ） 第 １ 種 使 用 規 程 の 承 認 取 得 年 月 日 等
本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ は 、 「 遺 伝 子 組 換 え 生 物 等 の 使 用 等 の 規 制 に よ る 生 物 の 多 様 性 の 確 保 に 関 す る 法 律 」 に 基 づ く 第 １ 種 使 用 規 程(隔 離 ほ 場 に お け る 栽 培 、 保 管 、 運 搬 及 び 廃 棄 並 び に こ れ ら に 付 随 す る 行 為)の 承 認 を 得 た 作 物 で す(平 成25年6月4日 承 認)。
（ ３ ） 食 品 安 全 性 承 認 又 は 飼 料 安 全 性 承 認 作 物 の 該 当 性
本遺伝子組換えイネは、食品安全性承認作物又は飼料安全性承認作物に該当しません。 ３ ． 全 体 実 施 予 定 期 間 、 栽 培 開 始 予 定 時 期 及 び 栽 培 終 了 予 定 時 期
（ １ ） 栽 培 実 験 の 全 体 実 施 予 定 期 間 平 成27年 4月 ～ 平 成28年 3月
（ ２ ） 各 年 度 ご と の 栽 培 開 始 予 定 時 期 及 び 栽 培 終 了 予 定 時 期
平 成27年 4月 下 旬 播 種 ・ 育 苗 （ 隔 離 温 室 又 は 特 定 網 室 ） （ 栽 培 開 始 ） 平 成27年 5月 中 旬 隔 離 ほ 場 で の 移 植
平 成27年 8月 中 旬 出 穂 期
４ ． 栽 培 実 験 を 実 施 す る 区 画 の 面 積 及 び 位 置 （ 研 究 所 内 等 の 区 画 配 置 関 係 ）
（ １ ） 第 １ 種 使 用 規 程 承 認 作 物 の 栽 培 規 模 ： 約5ａ の 水 田6面 の う ち 、2面 （ 約10ａ ） に 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ 及 び 対 照 品 種 の 「 日 本 晴 」 、 「 ク サ ホ ナ ミ 」 及 び 「 モ ミ ロ マ ン 」 を 栽 培 し ま す 。
（ ２ ） 栽 培 実 験 区 画 の 位 置 ： 独 立 行 政 法 人 農 業 ・ 食 品 産 業 技 術 総 合 研 究 機 構 作 物 研 究 所 高 機 能 隔 離 圃 場 （ 茨 城 県 つ く ば 市 観 音 台3-1-1）(図1参 照)
過 去 の デ ー タ 等 か ら 、 本 栽 培 実 験 区 画 は 、 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ の 開 花 期 の 平 均 風 速 が 毎 秒 3mを 超 え な い こ と を 確 認 し て い ま す 。
５ ． 同 種 栽 培 作 物 等 と の 交 雑 防 止 措 置 に 関 す る 事 項 （ １ ） 交 雑 防 止 措 置 の 内 容
本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ の 栽 培 区 画 は 、 最 も 近 い ほ 場 か ら も 250ｍ 以 上 離 れ て い ま す 。 「 第 １ 種 使 用 規 程 承 認 遺 伝 子 組 換 え 作 物 栽 培 実 験 指 針 」 に 従 っ て 、 研 究 所 内 で 試 験 栽 培 さ れ る 同 種 栽 培 作 物 か ら 30ｍ 以 上 の 隔 離 距 離 を と り ま す 。 ま た 、 開 花 期 の 低 温 に よ り 交 雑 の 可 能 性 が 想 定 さ れ る 場 合 及 び 開 花 期 に 台 風 等 に よ る 強 風 が 想 定 さ れ る 場 合 に は 、 防 風 ネ ッ ト 等 で 抑 風 す る 等 交 雑 防 止 措 置 を と り ま す 。
（ ２ ） モ ニ タ リ ン グ 措 置 の 内 容
本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ は 、 食 品 安 全 性 承 認 作 物 又 は 飼 料 安 全 性 承 認 作 物 に 該 当 し な い た め 、 研 究 所 と 外 部 と の 境 界 近 く の4カ 所 （ 図2参 照 ） に モ チ 品 種 を ポ ッ ト 栽 培 し 、 研 究 所 外 に 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ の 花 粉 が 飛 散 し て い な い こ と を 確 認 す る 予 定 で す 。
モ チ 品 種 に は 、 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ の 開 発 に 用 い た 宿 主 品 種 「 日 本 晴 」 「 ク サ ホ ナ ミ 」 「 モ ミ ロ マ ン 」 と 同 時 期 に 開 花 す る 「 モ チ ミ ノ リ 」 を 使 用 し ま す 。 交 雑 の 有 無 の 確 認 は 、 キ セ ニ ア 現 象 (モ チ 品 種 に ウ ル チ 品 種 の 花 粉 が 受 粉 し て 玄 米 が 半 透 明 に な る こ と) を 利 用 し て 行 な い ま す 。 キ セ ニ ア が 見 ら れ た 場 合 に は 、 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ に 導 入 し た 遺 伝 子 の 有 無 を 検 知 で き る PCR 法 に よ り 、 花 粉 源 が 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ か ど う か を 判 別 し ま す 。 交 雑 の 確 認 に 用 い る 種 子 数 は 合 計 1万 粒 以 上 で す 。
６ ． 研 究 所 等 の 内 で の 収 穫 物 、 実 験 材 料 の 混 入 防 止 措 置
① 本 遺 伝 子 組 換 え イ ネ の 種 子 を 研 究 所 内 の 実 験 室 等 か ら 播 種 ・ 育 苗 に 用 い る 隔 離 温 室 又 は 特 定 網 室 等 の 育 苗 施 設 ま で 搬 出 す る 際 に は 、 こ ぼ れ 落 ち な い よ う 密 閉 容 器 に 入 れ て 搬 送 し ま す 。 育 苗 し た 苗 を 隔 離 ほ 場 に 搬 出 す る 際 に は 、 苗 を 密 閉 容 器 に 入 れ て 搬 送 し ま す 。
② 中 間 管 理 作 業 、 収 穫 作 業 に 使 用 し た 機 械 、 器 具 、 長 靴 等 を 栽 培 実 験 区 画 外 へ 移 動 す る 際 は 、 隔 離 ほ 場 内 の 洗 い 場 に お い て 入 念 に 清 掃 、 洗 浄 し ま す 。
③ 出 穂 期 か ら 収 穫 期 ま で 、 防 鳥 網 を 設 置 し 、 野 鳥 等 に よ る 食 害 及 び 種 子 の 拡 散 を 防 ぎ ま す 。
④ 収 穫 ・ 脱 穀 作 業 は 、 全 て 隔 離 ほ 場 内 で 行 い 、 作 業 に は 専 用 の 機 械 を 使 用 す る か 、 あ る い は 使 用 後 に 機 械 を 隔 離 ほ 場 内 で 入 念 に 洗 浄 し ま す 。
⑤ 収 穫 物 は こ ぼ れ 落 ち な い よ う に 密 閉 容 器 に 入 れ て 実 験 棟 に 搬 送 し 、 分 析 を 行 う 実 験 室 で 保 管 し ま す 。
７ ． 栽 培 実 験 終 了 後 の 第1種 使 用 規 程 承 認 作 物 の 処 理 方 法
８ ． 栽 培 実 験 に 係 る 情 報 提 供 に 関 す る 事 項 ① 栽 培 実 験 を 開 始 す る 前 の 情 報 提 供 等
茨 城 県 、 つ く ば 市 、 Ｊ Ａ つ く ば 市 谷 田 部 及 び Ｊ Ａ つ く ば 市 へ 情 報 提 供 を 行 い ま す 。 栽 培 実 験 開 始 後 も 栽 培 実 験 の 詳 細 に つ い て 情 報 提 供 を 行 い ま す 。
② 説 明 会 等 の 計 画
平 成27年3月13日 栽 培 実 験 計 画 書 の 公 表
平 成 27 年 3 月 24 日 栽 培 実 験 に 係 る 説 明 会 （ 場 所 ： 独 立 行 政 法 人 農 業 ・ 食 品 産 業 技 術 総 合 研 究 機 構 食 と 農 の 科 学 館 ）
③ 近 隣 住 民 へ の 情 報 提 供
近 隣 自 治 会 の 自 治 会 長 様 宅 へ 出 向 き 栽 培 実 験 に 関 し て 情 報 提 供 を 行 い 、 各 戸 に は 回 覧 で 栽 培 実 験 の 概 要 と 説 明 会 等 に つ い て の 情 報 提 供 を 行 い ま す 。
④ そ の 他 の 情 報 提 供
栽 培 実 験 の 実 施 状 況 に つ い て は 、 当 研 究 所 ホ ー ム ペ ー ジ
（http://nics.naro.affrc.go.jp/） で 、 情 報 提 供 を 行 い ま す 。
⑤ 本 栽 培 実 験 に 係 る 連 絡 先
独 立 行 政 法 人 農 業 ・ 食 品 産 業 技 術 総 合 研 究 機 構 作 物 研 究 所 企 画 管 理 室 電 話 番 号 029-838-8260
９ ． そ の 他 の 必 要 な 事 項
（ 参 考 ）
これまでの開発・安全性評価の経緯及び導入遺伝子の役割については以下のとおりです。
（ 参 考 ）
【 こ れ ま で の 開 発 ・ 安 全 性 評 価 の 経 緯 】
平 成19年10月 ： ア グ ロ バ ク テ リ ウ ム 法 に よ る 遺 伝 子 導 入 実 験 を 開 始 平 成20年 4月 ： 再 分 化 個 体 の 検 定 を 実 施
平 成20年 8月 ： 閉 鎖 系 温 室 で の 栽 培 を 開 始 平 成22年 5月 ： 特 定 網 室 で の 栽 培 を 開 始
平 成24年 4月 ： 特 定 網 室 に お け る 生 物 多 様 性 影 響 評 価 試 験 を 実 施
[導 入 遺 伝 子 の 役 割]
（ 参 考 文 献 ）
Ichikawa Y. et al., Generation of transplastomic lettuce with enhanced growth and high yield. GM Crops. 2010 1(5):322-326.
Yabuta Y. et al., Molecular design of photosynthesis-elevated chloroplasts for mass accumulation of a foreign protein. Plant Cell Physiol. 2008 49(3):375-85.
Tamoi M. et al., Contribution of fructose-1,6-bisphosphatase and sedoheptulose-1,7-bisphosphatase to the photosynthetic rate and carbon flow in the Calvin cycle in transgenic plants. Plant Cell Physiol. 2006 47(3):380-90.
Miyagawa Y. et al., Overexpression of a cyanobacterial fructose-1,6-/sedoheptulose-1,7-bisphosphatase in tobacco enhances photosynthesis and growth. Nat Biotechnol. 2001 19(10):965-9.
Nakamura Y. et al., Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the fructose-1,6-/sedoheptulose-1,7-bisphosphatase of Synechococcus PCC 7942. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 2001 57:454-6.
Tamoi M. et al., Acquisition of a new type of fructose-1,6-bisphosphatase with resistance to hydrogen peroxide in cyanobacteria: molecular characterization of the enzyme from Synechocystis PCC 6803.
Biochim Biophys Acta. 1998 2;1383(2):232-44.
葉の細胞での光合成反応
光エネルギー
CO
2H
2O
カルビンサイクル
糖・デンプン合成
栄養分として植物体内に蓄積 PGA
DPGA
G3P
F1,6P2 Sed1,7P2
Ery4P F6P Sed7P
Xyl5P
Ru5P RuBP
２つの反応を強化 FBP／SBPase
FBP／SBPase
らん藻由来FBP／SBPase遺伝子
水田
5
水田
3
(
栽培予定
)
水田
1
(
栽培予定
)
水田
6
水田
4
水田
2
23
m
21 m
自然乾燥舎
農機具 資材庫
洗車場
堆肥置場・ 焼却炉
独立行政法人 農業・食品産業技術総合研究機構
作物研究所 高機能隔離ほ場 配置図
独立行政法人
農業・食品産業技術総合研究機構
作物研究所
高機能隔離圃場
配置図
水田２
（栽培予定水田） 水田２
（栽培予定水田） 水田６
（栽培予定水田） 水田６
（栽培予定水田）
水田４ 水田４ 水田５
水田５ 水田３水田３ 水田１水田１
独立行政法人
農業・食品産業技術総合研究機構
作物研究所
高機能隔離圃場
位置
高 機 能 隔 離 ほ 場 周 辺 の 花 粉 飛 散 モ ニ タ リ ン グ 用 「 モ チ ミ ノ リ 」 配 置 図 （ 案 ）
