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リチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞

国内特許コード P03A001800
整理番号 P99-5
掲載日 2003年10月1日
出願番号 特願2000-127767
公開番号 特開2001-299357
登録番号 特許第3488910号
出願日 平成12年4月27日(2000.4.27)
公開日 平成13年10月30日(2001.10.30)
登録日 平成15年11月7日(2003.11.7)
発明者
  • 新名 惇彦
  • 吉田 和哉
  • 仲山 英樹
出願人
  • 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
発明の名称 リチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞
発明の概要 海水相当の塩ストレスにおいても生育が可能な、イオン毒性に対する耐性を付与した形質転換植物及びその作製方法の提供。出芽酵母ナトリウムイオン排出ポンプ遺伝子であるENA1を植物細胞に導入して、前記植物細胞において前記ENA1がコードするEna1p蛋白質を発現させることにより、前記植物にリチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞。前記植物細胞がタバコBY2細胞であり、又、前記形質転換植物細胞より得られた植物体。
従来技術、競合技術の概要 人口の増加や環境の変化より、将来の食糧危機が予想されている。その問題に対応するべく、農業において効率よく作物を生産するための技術開発が求められている。農業において、種々の環境ストレスにより生産量が減少することは大きな問題であり、種々の環境ストレスに強い植物を作出することが求められている。農業の効率を考えると、海水並の食塩濃度で生育が可能な植物の作製が求められる。その様な植物の作製が可能となれば海水を灌漑用水として用いることが可能となり、砂漠、塩土での植物栽培の道も開ける。海水並の塩ストレス下での生育できる植物を作製する手段を考える際に、浸透圧ストレスとイオンストレスを分けて解析する必要がある。これまでの耐塩性植物に関する研究は浸透圧ストレスが先行しており、耐塩性植物の分子育種は、浸透圧調節物質であるプロリンやグリシンベタイン等の適合溶質を遺伝子導入により蓄積させる方法により行われてきており、適合溶質の生合成系を導入した分子育種が植物のストレス耐性を向上させる戦略として有効であることが示された。一方、ナトリウムイオン等のイオン毒性に関する研究は遅れていた。塩ストレスに特異的なナトリウムイオンのイオン毒性は、適合溶質では解決できない問題であり、より高度な耐塩性を付与した植物の分子育種には、植物のイオンホメオスタシスを制御する機構について研究を進める必要がある。これまでに、植物のイオン輸送に関わる遺伝子が多数単離されてきたが、イオン毒性の原因となっているナトリウムイオンの輸送に関わることが証明されている遺伝子は少なく、耐塩性を高めるために重要なナトリウムイオン排出に関わるイオン輸送因子は、植物においてはまだ同定されていない。
産業上の利用分野 リチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞、当該リチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞より得られた植物体、及び当該リチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞の作製方法
特許請求の範囲 【請求項1】 出芽酵母ナトリウムイオン排出ポンプ遺伝子であるENA1を植物細胞に導入して、前記植物細胞において前記ENA1がコードするEna1p 蛋白質を発現させることにより、前記植物にリチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞。
【請求項2】 前記植物細胞がタバコBY2 細胞である、請求項1記載のリチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞。
【請求項3】 請求項1記載のリチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞より得られた植物体。
【請求項4】 出芽酵母ナトリウムイオン排出ポンプ遺伝子であるENA1をベクターへ挿入し、ENA1を挿入したベクターをアグロバクテリウムに導入し、ベクターを導入したアグロバクテリウムにより植物細胞を感染させる過程により作製される、リチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞の作製方法。
【請求項5】 前記ベクターがバイナリーベクターpMSH2 である、請求項4記載のリチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与したを付与した形質転換植物細胞の作製方法。
【請求項6】 前記アグロバクテリウムがアグロバクテリウムEHA105株である、請求項4記載のリチウムイオン又はナトリウムイオン排出機能を付与した形質転換植物細胞の作製方法。
産業区分
  • 微生物工業
  • 農林
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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