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植物のRan遺伝子変異体、および該変異体を用いた植物の開花時期の促進方法

国内特許コード P04A006015
整理番号 植物バイオ-159
掲載日 2005年2月16日
出願番号 特願2001-152679
公開番号 特開2002-335970
登録番号 特許第3564537号
出願日 平成13年5月22日(2001.5.22)
公開日 平成14年11月26日(2002.11.26)
登録日 平成16年6月18日(2004.6.18)
発明者
  • 小林 万紀子
  • 若狭 暁
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 植物のRan遺伝子変異体、および該変異体を用いた植物の開花時期の促進方法
発明の概要 【課題】 植物のRan遺伝子変異体の植物に与える影響を見出し、これを利用して植物を改変することを課題とする。
【解決手段】 イネ由来のRan遺伝子について変異体を作製し、該変異体の植物における影響をシロイナズナを利用して検証した。その結果、驚くべきことに、イネRan遺伝子変異体を導入したシロイナズナでは、その開花時期が促進されることが判明した。この事実は、植物のRan遺伝子変異体を利用して、植物の開花時期を促進できることを意味するとともに、このようなRan遺伝子変異体を利用した植物の改変が種の壁を越えて広く植物に適用できることを意味する。本発明によれば、例えば観賞用植物や有用農作物等の収穫時期を早め、早期に市場へ提供することが可能となる。
従来技術、競合技術の概要



植物において開花を促進することは園芸や農業の分野において重要な意義を有する。植物の開花時期を促進することによって、例えば観賞用植物においては、商品を市場へ提供するまでの期間を短縮させること、イネなどの有用農作物においては収穫までの期間を短縮させることが可能となる。さらに、植物の開花時期を促進することによって、観賞用植物や有用農作物の増産が可能となる。





植物の開花時期の促進に関する研究としては、近年分子遺伝学的研究において解析が行われ報告されている。花成時期に関与する遺伝子としては、具体的にはCO、FT、SOC1遺伝子が知られており、特に、FT遺伝子においては、LFY遺伝子を同時に強制発現すると早期に花成が誘導される(「花成を制御する複数の経路を統合する遺伝子」荒木崇、化学と生物、38巻、12号、826-829、2000年発行)。





一方、核膜の形成や、有糸分裂の際の微小管の形成や細胞周期の制御など生体内の非常に重要な現象に関与する因子としてRanタンパク質が知られている。Ranタンパク質はsmall GTPase と呼ばれる一群のタンパク質のファミリーに属する。このファミリーのタンパク質には、GTP結合型とGDP結合型の2種類の存在形態があり、その変換のサイクルが生体機能に重要であることが一般に知られている。GTP結合型Ranタンパク質はおもに核内に、GDP結合型Ranタンパク質は主に細胞質に存在し、タンパク質などの生体物質の輸送の方向性を規定していると考えられている。





最近、酵母や動物のRanタンパク質の解析から、N末端側に存在するスレオニン残基をアスパラギン残基に置き換えると、GTPに対する親和性が著しく低下することが明らかとなった。しかしながら、この変異の生体に対する影響は解明されていない。特に、この変異体が植物に与える影響に関する報告例は皆無である。

産業上の利用分野



本発明は、植物のRan遺伝子変異体、および該変異体を用いた植物の開花時期促進に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
植物の開花時期を促進するDNAであって、配列番号:1に記載のイネ由来の野生型Ranタンパク質のアミノ酸配列の27位のスレオニン残基、または他の植物由来のRanタンパク質のアミノ酸配列のそれと対応する部位のアミノ酸残基に、スレオニン残基からアスパラギン残基への置換変異を有するRanタンパク質変異体をコードするDNA

【請求項2】
請求項に記載のDNAを含むベクター。

【請求項3】
請求項に記載のDNAを発現可能に保持する形質転換植物細胞。

【請求項4】
請求項に記載の形質転換植物細胞を含む形質転換植物体。

【請求項5】
請求項に記載の形質転換植物体の子孫またはクローンである、形質転換植物体。

【請求項6】
請求項またはに記載の形質転換植物体の繁殖材料。

【請求項7】
請求項に記載のDNAを植物に導入することを特徴とする植物の開花時期を促進する方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録


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