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植物の形態を変化させる転写因子の遺伝子およびその利用

国内特許コード P04A005215
掲載日 2005年1月11日
出願番号 特願平10-065921
公開番号 特開平11-262390
登録番号 特許第3054694号
出願日 平成10年3月16日(1998.3.16)
公開日 平成11年9月28日(1999.9.28)
登録日 平成12年4月14日(2000.4.14)
発明者
  • 高辻 博志
  • 中川 仁
出願人
  • 農林水産省農業生物資源研究所長
発明の名称 植物の形態を変化させる転写因子の遺伝子およびその利用
発明の概要 本発明の遺伝子は、植物の形質を変化させ得る転写因子をコードする遺伝子である。この遺伝子は本発明で示した塩基配列を含むDNAである。また上記塩基配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ植物の形質を変化し得る転写因子をコードするDNAである。変化した花の形態としては、個々の花弁の形状によって生じ得る形態(大輪、小輪、鋸歯状咲、丸弁、波状咲など)、花弁の数の変化によって生じる形態(八重咲、一重咲など)および花弁の展開異常によって生じる形態(星型など)が挙げられるが、これらに限定されない。変化した花の着色としては、白、緋赤、サーモン、ローズ、ピンク、青紫、紫、薄紫、空色、紫紅、および黄白色などの単色、ならびに2色またはそれ以上の多色模様(例えば、絞り咲、斑紋、覆輪、および花弁の外縁の着色)が挙げられるこれらに限定されない。変化した植物の大きさとしては、矮性および半矮性などが挙げられる。
従来技術、競合技術の概要 植物の形質、例えば、花の形態形成の制御機構を解明するため、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)、キンギョソウ(Antirrhinum majus)、およびペチュニア(Petunia hybrida)などを用いて、分子生物学的および分子遺伝学的に研究が行われている。特に、ペチュニアは、研究材料として好んで使用されている。その理由として、ペチュニアは、園芸植物として価値が高く多種多様な品種が存在すること、形質転換し易いこと、花が大きくて見やすいこと、および遺伝学的な知見の蓄積が豊富であることが挙げられる。上記の植物の花の器官が変化した突然変異体から、その変異の原因となる遺伝子が単離されている。その結果、花の分化および形態形成の制御には、転写因子が重要な役割を果たしていることが明らかになってきた。例えば、シロイヌナズナのSUPERMANは、DNA結合ドメインとしてジンクフィンガーモチーフを有する転写因子である。その遺伝子に変異が生じているSUPERMAN変異体では、雄しべの数が著しく増加し、雌しべが退化することが知られている。植物の形質の制御に関与する新規な転写因子を同定することは、その制御の機構を理解するために重要である。遺伝子工学的手法を用いれば、花の形態形成などを制御する転写因子の遺伝子を植物に導入することができる。遺伝子導入により、従来の交配による手法では得られないか、または得ることが困難である新規な形質を花を有する植物に付与できる可能性がある。このような新規な形質を有する植物は、園芸上の価値が高いと考えられる。
産業上の利用分野 植物の形質を変化させ得る転写因子をコードする遺伝子およびその利用。特に、ペチュニア由来の新規遺伝子であるPetSPL3遺伝子、およびその関連遺伝子、ならびにそれらの利用。
特許請求の範囲 【請求項1】 以下の(a)または(b)のDNAを含む遺伝子:(a)配列番号1によって示される塩基配列の第90位から第728位までの塩基配列を有するDNA;または(b)(a)の塩基配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ(a)と同様に植物の形質を変化させ得る転写因子をコードするDNA。
【請求項2】 以下の(i)または(ii)の転写因子をコードする遺伝子:(i)配列番号2によって示されるアミノ酸配列の第1位から第213位までのアミノ酸配列を含む転写因子;または(ii)アミノ酸配列(i)において、1またはそれ以上のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列を有し、かつ(i)と同様に植物の形質を変化させ得る転写因子。
【請求項3】 以下の(a)または(b)のDNAを含む遺伝子:(a)配列番号1によって示される塩基配列の第90位から第728位までの塩基配列を有するDNA;または(b)(a)の塩基配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ花の形態、花の着色、植物の大きさ、および枝数からなる群より選択される植物の形質を変化させ得る転写因子をコードするDNA。
【請求項4】 以下の(i)または(ii)の転写因子をコードする遺伝子:(i)配列番号2によって示されるアミノ酸配列の第1位から第213位までのアミノ酸配列を含む転写因子;または(ii)アミノ酸配列(i)において、1またはそれ以上のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列を有し、かつ花の形態、花の着色、植物の大きさ、および枝数からなる群より選択される植物の形質を変化させ得る転写因子。
【請求項5】 請求項1から4のいずれか1つに記載の遺伝子を植物細胞に導入する工程、および該遺伝子が導入された植物細胞を植物体に再生する工程を包含する、植物の形質が変化した植物を作出する方法。
【請求項6】 前記植物が双子葉植物である、請求項5に記載の方法。
【請求項7】 前記植物がナス科植物である、請求項6に記載の方法。
【請求項8】 前記植物がペチュニア属植物である、請求項7に記載の方法。
【請求項9】 前記遺伝子が植物発現ベクターに組み込まれている、請求項5に記載の方法。
【請求項10】 請求項5から9のいずれか1つに記載の方法により作出された、植物の形質が変化した植物。
産業区分
  • 微生物工業
  • 農林
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中


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