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ABC TRANSPORTER GENE PROVIDING PLANT WITH SALT TOLERANCE meetings

Patent code P110005946
Posted date Nov 24, 2011
Application number P2011-053073
Publication number P2012-187041A
Patent number P5871222
Date of filing Mar 10, 2011
Date of publication of application Oct 4, 2012
Date of registration Jan 22, 2016
Inventor
  • (In Japanese)小林 裕和
  • (In Japanese)アマド アフタブ
  • (In Japanese)丹羽 康夫
Applicant
  • (In Japanese)静岡県公立大学法人
Title ABC TRANSPORTER GENE PROVIDING PLANT WITH SALT TOLERANCE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain transformed plant cells or transformed plant bodies having salt tolerance because the salt tolerance of the plant cell can be enhanced.
SOLUTION: The transformed plant cells excessively expressing an AtWBC7 protein, calluses or the plant bodies containing the cells is provided. The AtWBC7 is an ABC transporter protein, preferably is a protein having an amino acid sequence of a sequence number: 2. The transformed plant cells are useful for the greening of salt collecting soil and the agriculture in the salt collecting soil or others because of having the salt tolerance.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


植物が受ける環境ストレスには、塩、乾燥、高温、低温、空気汚染など様々なものがあるが、農業生産の観点から最も問題となっているのが塩および乾燥である。



地球上の不毛乾燥地域は、陸地の1/3までも占め、さらに6万km2/年 (九州と四国を合わせて面積) ずつ増大していおり、一方、熱帯雨林は13万km2/年 (北海道と九州を合わせた面積) ずつ減少している。また、地下水を用いた継続的な灌漑は、微量に含まれる塩分の土壌表層蓄積を招く場合が少なくない。これらを背景として、地球上農耕地の塩分集積化は進み、農作物が育たない塩分析出地帯の総計は、955万km2 (米国国土面積に匹敵) と推計されている。さらに、人類が放出する炭酸ガス (CO2) が原因と考えられる地球温暖化は、環境ストレスとして植生を変化させるため、熱帯雨林の地域がさらに不毛乾燥地帯となる懸念も指摘されている。



植物は、その生育に水が不可欠であり、塩分析出土壌および不毛乾燥地帯においては、植物の生育は困難である。耐塩性と耐乾性は、植物にとっては共に水の有効利用系の獲得に他ならず、植物へのこれら環境ストレス耐性の向上は、社会的意義が大きい。



従来報告されている塩耐性植物の作出や塩耐性メカニズムについての研究は、主として分化した植物体を用いて行われており、細胞レベルでの基本的生理機能に対する知見は乏しい(例えば、Tsugane, K.ら、Plant Cell., 11, 1195-1206 (1999)、国際公開WO2006/098423パンフレットなど)。この場合、形質転換植物を得るために種子を介する必要があるなど、時間的にも労力的にも効率的とはいえなかった。さらに従来の耐塩性の研究は、一方、エンハンサー配列を含むT-DNAを用いたアクティベーション・タギング法は、通常、種子の形態を介して系統を維持するため、その研究の労力は膨大となる。本発明者らは、これら両観点を考慮して、モデル実験植物シロイヌナズナの脱分化カルスとアクティべーション・タギング(後藤新悟等、蛋白質核酸酵素 Vol.50 No.14、p.1921-1922 (2005))を組合わせて用いるスクリーニング方法を開発した(特開2008-220303)。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、植物の塩ストレス耐性を向上させるポリヌクレオチド、および、このポリヌクレオチドを導入した形質転換植物細胞、カルス、植物体などに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
塩耐性を有する形質転換植物体を得るための、AtWBC7タンパク質を過剰発現している形質転換植物細胞であって、前記AtWBC7タンパク質が、以下:
(A) 配列番号:2のアミノ酸配列を含むポリペプチド、
(B) 配列番号:2のアミノ酸配列において1~9個のアミノ酸基の欠失、挿入、置換および/もしくは付加を含むアミノ酸配列であって、植物細胞の塩耐性を向上させるポリペプチド、または
(C) 配列番号:2のアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるポリペプチド
を含む、形質転換植物細胞

【請求項2】
 
前記AtWBC7タンパク質が配列番号:2のアミノ酸配列を含むポリペプチドを含む、請求項1に記載の植物細胞。

【請求項3】
 
前記AtWBC7タンパク質が、以下の(a)~(f)のいずれかのポリヌクレオチドによってコードされる、請求項1に記載の植物細胞:
(a) 配列番号:1もしくは3のヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド;
(b) 配列番号:2のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド;
(c) 配列番号:2のアミノ酸配列において、1~9個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列からなり、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド;
(d) 配列番号:2のアミノ酸配列からなるタンパク質と90%以上の同一性を有し、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(e) 配列番号:1または3のヌクレオチド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、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;及び
(f) 配列番号:1または3の塩基配列からなるポリヌクレオチドと90%以上の同一性を有し、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド。

【請求項4】
 
前記AtWBC7タンパク質が、以下の(g)~(l)のいずれかのポリヌクレオチドによってコードされる、請求項1に記載の植物細胞:
(g) 配列番号:1のヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチド;
(h) 配列番号:2のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(i) 配列番号:2のアミノ酸配列において1~9個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列からなり、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(j) 配列番号:2のアミノ酸配列からなるタンパク質と90%以上の同一性を有し、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチド。
(k) 配列番号:1のヌクレオチド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、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(l) 配列番号:1のヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドと90%以上の同一性を有し、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチド。

【請求項5】
 
前記塩耐性に係る塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、又は硝酸カリウムを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の植物細胞。

【請求項6】
 
請求項1~5のいずれか1項に記載の植物細胞より誘導されるカルス。

【請求項7】
 
請求項1~5のいずれか1項に記載の植物細胞または請求項6に記載のカルスより誘導される、形質転換植物体。

【請求項8】
 
請求項7に記載の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9】
 
下記(a)~(f)のいずれかのポリヌクレオチドを植物細胞に導入することによって、植物細胞の塩耐性を向上させる、方法:
(a) 配列番号:1または3のヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド;
(b) 配列番号:2のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド;
(c) 配列番号:2のアミノ酸配列において、1~9個のアミノ酸が欠失、置換、挿入および/または付加したアミノ酸配列からなり、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(d) 配列番号:2のアミノ酸配列からなるタンパク質と90%以上の同一性を有し、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含有するポリヌクレオチド;
(e) 配列番号:1または3のヌクレオチド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、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド;及び
(f) 配列番号:1または3のヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドと90%以上の同一性を有し、かつ植物細胞の塩耐性を向上させるタンパク質をコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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