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GENE ASSOCIATED WITH ALUMINUM TOLERANCE, AND UTILIZATION OF THE SAME commons

Patent code P110005339
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2007-065630
Publication number P2008-220308A
Patent number P4555970
Date of filing Mar 14, 2007
Date of publication of application Sep 25, 2008
Date of registration Jul 30, 2010
Inventor
  • (In Japanese)馬 建鋒
  • (In Japanese)佐藤 和広
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 岡山大学
Title GENE ASSOCIATED WITH ALUMINUM TOLERANCE, AND UTILIZATION OF THE SAME commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To identify a gene associated with aluminum tolerance, originated from barley, and provide a method for utilizing the gene.
SOLUTION: This gene (HvMATE gene) associated with the aluminum tolerance is identified by a map base cloning by using F4 population individual bodies obtained by mating "Murasakimochi" which is an aluminum tolerant variety of the barley with "Morexs" which is an aluminum susceptive variety and isolated as a new gene.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


酸性土壌は、世界の耕地面積の約4割を占めている。酸性土壌は、植物の生育を阻害することが問題となる土壌である。植物の生育阻害は、アルミニウム毒性によって引き起こされる。アルミニウムイオンは、低濃度(数μM)でも、すばやく根の伸張阻害を引き起こし、根からの養水分の吸収を阻害する。その結果、植物が、様々なストレスに弱くなる。このため、酸性土壌での植物の生産性は、非常に低い。



アルミニウムによる生育阻害は、植物の種類によって異なる。つまり、植物の種類によって、アルミニウム耐性は大きく異なる。イネ科植物(禾穀類)でも、種によってアルミニウム耐性が大きく異なり、イネ,ライ麦>コムギ>オオムギの順となる。



アルミニウム耐性は、植物の品種間でも大きく異なる。例えば、オオムギは、イネ科植物の中でもアルミニウム耐性の低い植物種である。しかし、オオムギのアルミニウム耐性は、品種によって大きく異なる。



しかし、イネ科植物の生産量が多い地域は、酸性土壌であることが多い。例えば、酸性硫酸土水稲栽培地域および酸性陸栽培地域であることが多い。このため、生産性が、非常に低くなる。従って、酸性土壌での植物の生産性を向上するために、アルミニウム耐性の強い植物の作出が求められる。



本願発明者は、植物のアルミニウム耐性について、精力的に研究を行っている(特許文献1~3,非特許文献1~4参照)。例えば、本発明者は、オオムギ品種間のアルミニウム耐性の差が、根からのクエン酸分泌量の違いに基づくことを、生理学的な解析から明らかにしている。
【特許文献1】
特開2004-105164号公報(2004年4月8日公開)
【特許文献2】
特開2004-344024号公報(2004年12月9日公開)
【特許文献3】
特開2005-058022号公報(2005年3月10日公開)
【非特許文献1】
Ma, J. F. 2005. Plant root responses to three abundant soil minerAlsilicon, aluminum and iron. Crit. Rev. Plant Sci. 24, 267-281.
【非特許文献2】
Ma, J. F., Nagao, S., Huang, C. F., Nishimura, M. 2005. Isolation and characterization of a rice mutant hypersensitive to Al. Plant Cell Physiol. 46, 1054-1061.
【非特許文献3】
Ma, J. F., Shen, R., Zhao, Z., Wissuwa, M., Takeuchi, Y., Ebitani, T. and Yano, M.: Response of rice to Alstress and identification of quantitative trait loci for Al tolerance. Plant Cell Physiol. 43:652-659 (2002).
【非特許文献4】
Delhaize E, Ryan PR, Hebb DM, Yamamoto Y, Sasaki T and Matsumoto H 2004: Engineering high-level aluminum tolerance in barley with the ALMT1 gene. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101: 15249-15254

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、アルミニウム耐性に関与する新規遺伝子およびその利用に関するものであり、より詳細にはオオムギのアルミニウム耐性品種から単離されたアルミニウム耐性に関与する遺伝子(HvMATE遺伝子)およびその利用に関すものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
記の(a)~(d)のいずれかのポリヌクレオチド:
(a)配列番号2に示されるアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド;
(b)配列番号2に示されるアミノ酸配列において、1個もしくは数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、もしくは付加されたアミノ酸配列からなり、アルミニウム耐性に関与するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号1に示される塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(d)配列番号1に示される塩基配列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下でハイブリダイズし、かつアルミニウム耐性に関与するポリペプチドをコードする、ポリヌクレオチド。

【請求項2】
 
請求項1に記載のポリヌクレオチドにコードされる、ポリペプチド。

【請求項3】
 
請求項1に記載のポリヌクレオチドを含む組換え発現ベクター。

【請求項4】
 
請求項1に記載のポリヌクレオチドまたは請求項3に記載の組換え発現ベクター発現可能に導入する工程を包含する、アルミニウム感受性の植物にアルミニウム耐性を付与する方法。

【請求項5】
 
請求項1に記載のポリヌクレオチドまたは請求項3に記載の組換え発現ベクターを含む、アルミニウム感受性の植物にアルミニウム耐性を付与するためのキット。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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技術移転に関しては岡山TLOが窓口になります。


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