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ソルガム紫斑点病関連遺伝子およびその用途 外国出願あり

国内特許コード P130008571
掲載日 2013年2月26日
出願番号 特願2011-528895
登録番号 特許第5783463号
出願日 平成22年8月30日(2010.8.30)
登録日 平成27年7月31日(2015.7.31)
国際出願番号 JP2010064733
国際公開番号 WO2011025007
国際出願日 平成22年8月30日(2010.8.30)
国際公開日 平成23年3月3日(2011.3.3)
優先権データ
  • 特願2009-199794 (2009.8.31) JP
発明者
  • 川東 広幸
  • 松本 隆
  • 呉 健忠
  • 米丸 淳一
  • 佐塚 隆志
  • 春日 重光
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
  • 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 ソルガム紫斑点病関連遺伝子およびその用途 外国出願あり
発明の概要 紫斑点病に対する抵抗性品種と罹病性品種とを交配させて得られたF3からF5の集団を対象として、紫斑点病罹病性遺伝子ds1のマッピングを行った結果、当該遺伝子の同定に成功した。さらに、ds1遺伝子の発現抑制や変異により、ソルガムに紫斑点病抵抗性が付与されることを見出した。
従来技術、競合技術の概要


紫斑点病(Purple leaf spot)は、糸状菌によって引き起こされる斑点性病害で、関東以南の温暖地で発生する病害である。日本国内で栽培されているソルガム(モロコシ属植物)品種は、その8割が紫斑点病に罹病性であり、近年、その発生が拡大傾向にある。紫斑点病に感染した個体では、一般的には葉に赤紫褐色の斑点が生じる。品種によっては黄褐色、橙色、赤から赤褐色の斑点を生じる場合もある。この斑点が広がって、長さ0.5~2cmで幅0.3~1cmの紡錘形病斑となる。



ソルガムは、これまで、日本国においては、主に家畜飼料として栽培されていたが、近年になり、バイオ燃料(エタノール)の原料としても注目されるようになってきた。このため紫斑点病の病害によるソルガムの減収を防ぐことは、農業政策のみならず、エネルギー政策の上でも重要な課題である。



これまでソルガムにおいては、その主たる用途が家畜飼料であったことなどから、紫斑点病に対する防除は、ほとんど行われてこなかったのが現状である。



その一方、ソルガムの品種間で、紫斑点病に対する抵抗性に差異があることが知られていた。このため抵抗性品種の育種を目的に、この抵抗性の遺伝様式を解明するための試みがなされてきた。その結果、ソルガム紫斑点病に対する抵抗性が、単一劣性遺伝子支配であることが解明されるに至った(非特許文献1)。



しかしながら、いまだに、ソルガム紫斑点病の罹病性および抵抗性の原因となる遺伝子は同定されておらず、その染色体上の存在位置および実体は不明のままである。

産業上の利用分野


本発明は、ソルガム紫斑点病の罹病性遺伝子および抵抗性遺伝子、ソルガム紫斑点病の罹病性および抵抗性の判定方法、ならびに紫斑点抵抗性のソルガムの作出方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ソルガムに紫斑点病罹病性を付与する活性を有するタンパク質をコードする下記(a)~(d)のいずれかに記載のDNAの発現または機能を抑制することを特徴とする、紫斑点病抵抗性が付与されたソルガムの作出方法。
(a)配列番号:3または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:1、2、4または5に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(c)配列番号:3または6に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(d)配列番号:1、2、4または5に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA

【請求項2】
ソルガムに紫斑点病抵抗性を付与する活性を有するタンパク質をコードする下記(a)~(d)のいずれかに記載のDNAまたはソルガムに紫斑点病抵抗性を付与する活性を有するRNAをコードする下記(e)~(g)のいずれかに記載のDNAを導入する工程を含む、紫斑点病抵抗性が付与されたソルガムの作出方法。
(a)配列番号:9または12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:7、8、10または11に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(c)配列番号:3、6、9または12に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(d)配列番号:1、2、4、5、7、8、10、または11に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA
(e)下記(i)~(iv)に記載のDNAの転写産物と相補的な二重鎖RNAをコードするDNA
(f)下記(i)~(iv)に記載のDNAの転写産物と相補的なアンチセンスRNAをコードするDNA
(g)下記(i)~(iv)に記載のDNAの転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有するRNAをコードするDNA
(i)配列番号:3または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
(ii)配列番号:1、2、4または5に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(iii)配列番号:3または6に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(iv)配列番号:1、2、4または5に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA

【請求項3】
ソルガムに紫斑点病抵抗性を付与する活性を有するタンパク質をコードする下記(a)~(d)のいずれかに記載のDNA若しくはソルガムに紫斑点病抵抗性を付与する活性を有するRNAをコードする下記(e)~(g)のいずれかに記載のDNA、または該DNAが挿入されたベクターを含む、ソルガムに紫斑点病抵抗性を付与するための薬剤。
(a)配列番号:9または12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:7、8、10または11に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(c)配列番号:3、6、9または12に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(d)配列番号:1、2、4、5、7、8、10、または11に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA
(e)下記(i)~(iv)に記載のDNAの転写産物と相補的な二重鎖RNAをコードするDNA
(f)下記(i)~(iv)に記載のDNAの転写産物と相補的なアンチセンスRNAをコードするDNA
(g)下記(i)~(iv)に記載のDNAの転写産物を特異的に開裂するリボザイム活性を有するRNAをコードするDNA
(i)配列番号:3または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
(ii)配列番号:1、2、4または5に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(iii)配列番号:3または6に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(iv)配列番号:1、2、4または5に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA

【請求項4】
ソルガムにおける紫斑点病の罹病性または抵抗性を判定する方法であって、被検ソルガムにおける下記(a)~(d)のいずれかに記載のDNAまたはその発現制御領域の塩基配列を解析し、対照の塩基配列と比較することを特徴とする方法。
(a)配列番号:3、6、9または12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:1、2、4、5、7、8、10、または11に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(c)配列番号:3、6、9または12に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(d)配列番号:1、2、4、5、7、8、10または11に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA

【請求項5】
ソルガムにおける紫斑点病の罹病性または抵抗性を判定する方法であって、ソルガムにおける下記(a)~(d)のいずれかに記載のDNAの発現または発現産物の分子量を検出することを特徴とする方法。
(a)配列番号:3、6、9または12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:1、2、4、5、7、8、10、または11に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(c)配列番号:3、6、9または12に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(d)配列番号:1、2、4、5、7、8、10または11に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA

【請求項6】
ソルガムにおける紫斑点病の罹病性または抵抗性を判定する方法であって、被検ソルガムにおける、下記(a)~(d)のいずれかに記載のDNAと連鎖する分子マーカーの塩基配列を解析し、対照の塩基配列と比較することを特徴とする方法。
(a)配列番号:3、6、9または12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:1、2、4、5、7、8、10、または11に記載の塩基配列のコード領域を含むDNA
(c)配列番号:3、6、9または12に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、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
(d)配列番号:1、2、4、5、7、8、10または11に記載の塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA

【請求項7】
紫斑点病抵抗性のソルガムを育種する方法であって、
(a)紫斑点病抵抗性のソルガム品種と任意のソルガム品種とを交配させる工程、
(b)工程(a)における交配により得られた個体における紫斑点病の罹病性または抵抗性を、請求項からのいずれかに記載の方法により判定する工程、および
(c)紫斑点病の抵抗性を有すると判定された品種を選抜する工程、を含む方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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