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NOVEL GENE INDUCING ELONGATION OF ROOTS OR INCREASING BIOMASS, AND USE THEREFOR

Foreign code F130007163
File No. S2011-0938-N0
Posted date Feb 14, 2013
Country WIPO
International application number 2012JP068729
International publication number WO 2013015287
Date of international filing Jul 24, 2012
Date of international publication Jan 31, 2013
Priority data
  • P2011-162036 (Jul 25, 2011) JP
Title NOVEL GENE INDUCING ELONGATION OF ROOTS OR INCREASING BIOMASS, AND USE THEREFOR
Abstract Elongation of roots of plants can be accelerated and biomass can be increased, by increasing the expression in plants of a gene, etc., that codes a protein comprising an amino acid sequence described in sequence number 1.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
A dry desert plants adapted to the destination, it has an excellent ability to extension of the roots, and to reach the underground deep vein to avoid drought stress is known. This ability is introduced into the gene responsible for general crops, the roots of the plant or a soil moisture of the efficient absorption of the nutrient source prompt increase in drought stress resistance ability can be enhanced and the yield is expected. In addition, the root is also involved in the plant for the support, to enhance root development of the compatibility with the plant produced is an important factor.
For this reason, conventional, extension of the roots of the plant genes has been investigated. For example, Patent Document 1 is, using T-DNA tagging method, compared to the wild-type root elongation of the obtained variant is remarkably suppressed, and the like are genes involved in the phenotype described technique. In addition, is the non-patent document 1, by gene transfer methods and encourage extension root as an example, an example of a gene over - expression Cyclin described. Non-patent document 2 is, AtCOL 3 gene knock-out plant body Arabidopsis root elongation of the suppression phenotype have been reported.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 植物において、以下の(a)~(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子の発現を増大させる工程を含む、根の伸長が誘導された又はバイオマス量が増大した植物の生産方法:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)上記(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。

[請求項2]
 上記遺伝子の発現を増大させる工程は、上記(a)~(e)からなる群より選択される遺伝子を導入して、形質転換植物細胞を作製する工程、を含む請求項1に記載の根の伸長が誘導された又はバイオマス量が増大した植物の生産方法。

[請求項3]
 さらに、上記植物細胞から植物体を再生させる工程、を含む請求項2に記載の根の伸長が誘導された又はバイオマス量が増大した植物の生産方法。

[請求項4]
 以下の(a)~(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子が形質転換された、根の伸長が誘導された又はバイオマス量が増大した植物:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)上記(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。

[請求項5]
 以下の(a)~(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子の発現が増大していることを特徴とする、根の伸長が誘導された、及び/又はバイオマス量が増大した植物:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)上記(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。

[請求項6]
 請求項4又は5に記載の植物の後代、子孫、又はクローンである植物。

[請求項7]
 請求項4~6のいずれか1項に記載の植物の繁殖材料。

[請求項8]
 以下の(a)~(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子の発現を増大させる工程を含む、植物の根の伸長を誘導する方法:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ植物の根の伸長を誘導する活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ植物の根の伸長を誘導する活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)上記(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ植物の根の伸長を誘導する活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。

[請求項9]
 以下の(a)~(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子の発現を増大させる工程を含む、植物のバイオマス量を増大させる方法:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)上記(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。

[請求項10]
 以下の(a)~(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子の発現を増大させた形質転換植物を準備する工程と、
 上記形質転換植物の後代植物において、(i)根の伸長、及び/又は、(ii)バイオマス量を測定し、当該(i)根の伸長、及び/又は、(ii)バイオマス量が有意に向上した系統を選抜する工程とを含む、植物体の生産方法:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)上記(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。

[請求項11]
 以下の(a)~(e)からなる群より選択される遺伝子:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)上記(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。

[請求項12]
 以下の(f)~(i)からなる群より選択されるタンパク質:
(f)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質;
(g)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質;
(h)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ(i)植物の根の伸長を誘導する活性、又は(ii)植物のバイオマス量を増大させる活性を有するタンパク質;
(i)請求項11に記載の遺伝子にコードされるタンパク質。

[請求項13]
 請求項11に記載の遺伝子を含む組換え発現ベクター。

[請求項14]
 請求項11に記載の遺伝子又は請求項13に記載の組換え発現ベクターを導入してなる形質転換体。

[請求項15]
 植物である請求項14に記載の形質転換体。

[請求項16]
 請求項11に記載の遺伝子又は請求項13に記載の組換え発現ベクターを有効成分として含有する、植物の根の伸長誘導又はバイオマス量を増大させる剤。

[請求項17]
 以下の(j)~(l)からなる群より選択されるポリヌクレオチド:
(j)配列番号3に記載の塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(k)配列番号3に記載の塩基配列において、1又は数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなり、かつ植物の乾燥ストレスに対応して発現制御されるプロモーターとしての機能を有するポリヌクレオチド;
(l)上記(j)又は(k)に記載のポリヌクレオチドと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ植物の乾燥ストレスに対応して発現制御されるプロモーターとしての機能を有するポリヌクレオチド。

[請求項18]
 請求項17に記載のポリヌクレオチドをプロモーターとして有する組換え発現ベクター。

[請求項19]
 請求項17に記載のポリヌクレオチド又は請求項18に記載の組換え発現ベクターを導入してなる形質転換体。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION NARA INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • THE REPUBLIC OF BOTSWANA
  • Inventor
  • KAJIKAWA, Masataka
  • YOKOTA, Akiho
  • AKASHI, Kinya
  • MAPHANYANE, Seja Gasenone
  • MOSUPI, Pharoah
  • CHITE, Stephen Majara
  • KATO, Norio
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG
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