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植物体の子実を増大させる遺伝子、並びにその利用

国内特許コード P110003988
掲載日 2011年7月5日
出願番号 特願2009-258075
公開番号 特開2011-101622
登録番号 特許第5594818号
出願日 平成21年11月11日(2009.11.11)
公開日 平成23年5月26日(2011.5.26)
登録日 平成26年8月15日(2014.8.15)
発明者
  • 石丸 健
  • 市川 裕章
  • 廣津 直樹
  • 柏木 孝幸
  • 氏家 和広
  • 光原 一朗
  • 石橋 和大
出願人
  • 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 植物体の子実を増大させる遺伝子、並びにその利用
発明の概要 【課題】本発明は、植物体の子実粒(種子、頴花又は果実を含む)ひいては粒長の伸長に関する新規な遺伝子の単離・同定、並びに該遺伝子を利用した植物体の子実を増大させる育種方法を提供することを目的とする。
【解決手段】連鎖解析により、植物体の子実(種子、頴花又は果実を含む)の伸長ひいては収量の増加に関するGL5遺伝子の単離・同定に成功した。また、該遺伝子を利用して単子葉植物又は双子葉植物の子実を増大させることができることが明らかとなった。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



世界人口が爆発的に増え作物(例えば穀物)の生産増が求められている。世界の年間人口増加率1.4%に対し、穀物生産増加率は1.0%と人口増加率に比べ低く、世界人口が80億を突破する2025年には作物需要は50%上昇すると予想され、食糧不足も一層加速していると予想される。作物生産量を上昇させるためには、収量増加と関与する遺伝子の特定と特定した遺伝子を利用した効率的な穀物育種が必須である。





イネにおいて子実の粒サイズはシンクのキャパシティーを示す値であり、収量に直接関わる。これまでに、イネにおいて種子(粒)の大きさに関わる遺伝子として、GW2(非特許文献1)及びGS3(非特許文献2)がポジショナルクローニング法により単離されている。しかし、これらの遺伝子は収量増に貢献しない。また、plastchron 1遺伝子を発現させ粒を拡大したトランスジェニック植物とその利用方法(特許文献1)、改変した3量体Gタンパク質αサブユニット遺伝子を利用し巨大粒を結実させる方法(特許文献2)、及びイネの粒長を制御するLk3遺伝子およびその利用(特許文献3)が特許出願されている。さらに、本願発明者らによって、粒重ひいては収量を増加させる遺伝子(TGW6)が単離されている(特許文献4)。





しかしながら、イネの種子を増大させるには、現在までに単離された遺伝子だけでは十分ではなかった。また、種を超えて子実を増大させる方法は明らかではなかった。

なお、本出願の発明に関連する先行技術文献情報を以下に示す。

産業上の利用分野



本発明は、植物体の子実(種子、頴花又は果実を含む)を増大させる機能を有するイネ由来のタンパク質をコードするDNA、および該DNAを用いた子実収量(種子、頴花又は果実の収量のことをいう)の増加方法、子実収量の検出方法、子実収量が増加する植物体の育種方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記(a)から(d)のいずれかに記載のDNAを植物体の細胞内で過剰発現させる工程を含む、植物体の種子、頴花又は果実の大きさを増大させる方法。
(a)配列番号:6に記載のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするDNA、
(b)配列番号:4又は5に記載の塩基配列のコード領域及び配列番号:1に記載の塩基配列のプロモーター領域を含むDNA、
(c)配列番号:6に記載のアミノ酸配列において15以内のアミノ酸が置換、欠失、付加、および/または挿入されたアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするDNA、又は
(d)配列番号:4又は5に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上の配列同一性を有するDNA

【請求項2】
植物体が単子葉植物又は双子葉植物である、請求項に記載の方法。

【請求項3】
植物体が形質転換植物体の子孫またはクローンである、請求項1又は2に記載の方法。

【請求項4】
植物体が形質転換植物体の繁殖材料である、請求項1又は2に記載の方法。

【請求項5】
被検植物体について、配列番号:1に記載の塩基配列における、32位、129位、161位、839位及び843位の部位に存在する変異を含むDNAマーカーを検出することを特徴とする、被検植物体の種子、頴花又は果実の収量を検出する方法であって、
配列番号:1に記載の塩基配列における32位の塩基種のGからTへの変異、129位の塩基種のAからGへの変異、161位の塩基種のTからGへの変異、839位の塩基種のTの欠損及び843位の塩基種のGの欠損がある場合には、子実(種子、頴花又は果実を含む)が増大すると判定する、前記方法

【請求項6】
配列番号:1に記載の塩基配列における、32位、129位、161位、839位及び843位の部位を含む領域の塩基配列と相補的であり、少なくとも15ヌクレオチドの鎖長を有するオリゴヌクレオチドを含む、被検植物の子実(種子、頴花又は果実を含む)の収量を検出するためのプライマーセットであって、
配列番号:1に記載の塩基配列における32位の塩基種のGからTへの変異、129位の塩基種のAからGへの変異、161位の塩基種のTからGへの変異、839位の塩基種のTの欠損及び843位の塩基種のGの欠損がある場合には、子実(種子、頴花又は果実を含む)が増大すると判定するための、前記プライマーセット

【請求項7】
配列番号:1に記載の塩基配列における、32位、129位、161位、839位及び843位の部位を含む領域を増幅するための、請求項に記載のプライマーセット。

【請求項8】
配列番号:1に記載の塩基配列における、32位、129位、161位、839位及び843位の部位を含む領域とストリンジェントな条件で特異的にハイブリダイズし、少なくとも15ヌクレオチドの鎖長を有するオリゴヌクレオチドを含む、被検植物体の子実(種子、頴花又は果実を含む)の収量を検出するためのプローブ又はプローブセットであって、
配列番号:1に記載の塩基配列における32位の塩基種のGからTへの変異、129位の塩基種のAからGへの変異、161位の塩基種のTからGへの変異、839位の塩基種のTの欠損及び843位の塩基種のGの欠損がある場合には、子実(種子、頴花又は果実を含む)が増大すると判定するための、前記プローブ又はプローブセット
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録


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