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変異型サイクリンF-box遺伝子を有する植物 NEW

国内特許コード P180015240
整理番号 (S2015-1755-N0)
掲載日 2018年8月31日
出願番号 特願2017-533140
出願日 平成28年8月5日(2016.8.5)
国際出願番号 JP2016073164
国際公開番号 WO2017022859
国際出願日 平成28年8月5日(2016.8.5)
国際公開日 平成29年2月9日(2017.2.9)
優先権データ
  • 特願2015-156140 (2015.8.6) JP
発明者
  • 江面 浩
  • 有泉 亨
  • 増田 順一郎
  • 岡部 佳弘
出願人
  • 国立大学法人 筑波大学
発明の名称 変異型サイクリンF-box遺伝子を有する植物 NEW
発明の概要 本発明は、サイクリンF-boxタンパク質において非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を含む変異型サイクリンF-box遺伝子を有する、野生型と比較して向上した果実糖度を有する植物に関する。また本発明は、サイクリンF-boxタンパク質において非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を含む変異型サイクリンF-box遺伝子を有する、単為結果性植物に関する。
従来技術、競合技術の概要


近年、トマトの需要が増加しており、特に高糖度トマトが人気を集めている。トマトの高糖度化には、栽培時のトマト植物への水ストレス負荷(トマト植物への給水量又はトマト植物による吸水量の制限)がよく行われており、水ストレス負荷によるトマト高糖度化のための様々な栽培法や栽培器具等が知られている(例えば、特許文献1~2)。トマト高糖度化の他の技術として、糖度向上剤による処理(特許文献3~5)、明期終了後の赤色光照射処理(特許文献6)等も知られている。しかし従来の高糖度化技術は、特別な栽培技術や栽培設備を必要とするため、経済性、作業性及び安定性の点でなお課題が多い。より少ない労力及びコストで安定的にトマトを高糖度化する新しい技術の開発が望まれている。



一方、トマトは自家受粉植物であるが、施設栽培では、受粉を補助する風や虫が排除されてしまうため、受粉率が低下し着果率が下がることが知られている。そのため花房の植物ホルモン処理により単為結果及び果実肥大を促進する方法が広く使用されている。またマルハナバチやバイブレーターを使用した受粉促進法もよく用いられている。しかし植物ホルモン処理やバイブレーターによる受粉促進処理は膨大な労力が必要であり、作業性が著しく低下する。マルハナバチを用いる方法は作業性は良いが、マルハナバチの活動温度域が限定されるため、夏季及び冬季は施設内の温度管理のコストや労力が増大するという問題がある。また受粉・受精に基づく着果では、夏季や冬季の花粉稔性の低下により年間を通した安定な生産量の確保が難しいという問題もある。そこで、季節等の環境要因の影響を少なくしてより少ない労力及びコストで安定的な栽培を可能とするために、トマト植物においてより高い作業効率で単為結果を誘導する技術の開発が求められている。



トマト植物の単為結果を誘導するための比較的最近の技術としては、非植物ホルモン性の着果促進剤を使用する方法(例えば、特許文献7)や、単為結果性遺伝子をトマト植物に導入する方法(特許文献8~9)などがある。しかし着果促進剤を使用する方法は作業性の点で依然として課題がある。また従来の単為結果性遺伝子を使用して作出された単為結果性トマト品種には、軟化など果実の品質の点で問題がある。そのため、単為結果性と共に好ましい果実特性を有するトマト品種の開発が望まれている。



さらに、トマト植物だけでなく、他の多くの栽培植物においても、より低い労力及びコストで安定的な果実生産を可能にする単為結果誘導方法の開発が望まれている。

産業上の利用分野


本発明は、変異型サイクリンF-box遺伝子を有する植物、特に単為結果性及び/又は高果実糖度をもたらす変異型サイクリンF-box遺伝子を有する植物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
サイクリンF-boxタンパク質において配列番号2に示すアミノ酸配列を基準として特定される398番目のプロリンの非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を含む変異型サイクリンF-box遺伝子を有する、単為結果性植物。

【請求項2】
向上した果実糖度を有する、請求項1に記載の植物。

【請求項3】
トマトである、請求項1又は2に記載の植物。

【請求項4】
プロリンの非保存的アミノ酸置換が、プロリンのグルタミンへの置換である、請求項1~3のいずれか1項に記載の植物。

【請求項5】
種子又は果実である、請求項1~4のいずれか1項に記載の植物。

【請求項6】
植物のサイクリンF-box遺伝子に、サイクリンF-boxタンパク質において配列番号2に示すアミノ酸配列を基準として特定される398番目のプロリンの非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を導入することを含む、単為結果性植物を作出する方法。

【請求項7】
植物のサイクリンF-box遺伝子に、サイクリンF-boxタンパク質において配列番号2に示すアミノ酸配列を基準として特定される398番目のプロリンの非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を導入することを含む、向上した果実糖度を有する植物を作出する方法。

【請求項8】
プロリンの非保存的アミノ酸置換が、プロリンのグルタミンへの置換である、請求項6又は7に記載の方法。

【請求項9】
植物がトマトである、請求項6~8のいずれか1項に記載の方法。

【請求項10】
請求項1~4のいずれか1項に記載の植物を育種親として用いて植物の交配を行い、子孫植物を取得し、前記変異型サイクリンF-box遺伝子が導入された子孫植物を選抜することを含む、植物の育種方法。

【請求項11】
子孫植物中の前記変異型サイクリンF-box遺伝子を検出することにより、子孫植物の選抜を行う、請求項10に記載の方法。

【請求項12】
配列番号5に示す塩基配列を含むプライマーと配列番号6に示す塩基配列を含むプライマーとを含む、プライマーセット。

【請求項13】
請求項12に記載のプライマーセットを含む、トマト植物育種用のキット。

【請求項14】
(i)配列番号4に示すアミノ酸配列、又は
(ii)配列番号2に示すアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有し、かつ配列番号2に示すアミノ酸配列を基準として特定される398番目のプロリンのグルタミンへの置換を含むアミノ酸配列
をコードし、単為結果性をもたらす、変異型サイクリンF-box遺伝子。

【請求項15】
サイクリンF-boxタンパク質において配列番号2に示すアミノ酸配列を基準として特定される37番目のセリン又は301番目のグリシンの非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を含む変異型サイクリンF-box遺伝子を有する、野生型と比較して向上した果実糖度を有する植物。

【請求項16】
トマトである、請求項15に記載の植物。

【請求項17】
37番目のセリンの非保存的アミノ酸置換が、セリンのロイシンへの置換である、請求項15又は16に記載の植物。

【請求項18】
301番目のグリシンの非保存的アミノ酸置換が、グリシンのアルギニンへの置換である、請求項15又は16に記載の植物。

【請求項19】
種子又は果実である、請求項15~18のいずれか1項に記載の植物。

【請求項20】
植物のサイクリンF-box遺伝子に、サイクリンF-boxタンパク質において配列番号2に示すアミノ酸配列を基準として特定される37番目のセリン又は301番目のグリシンの非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を導入することを含む、向上した果実糖度を有する植物を作出する方法。

【請求項21】
植物がトマトである、請求項20に記載の方法。

【請求項22】
37番目のセリンの非保存的アミノ酸置換が、セリンのロイシンへの置換である、請求項20又は21に記載の方法。

【請求項23】
301番目のグリシンの非保存的アミノ酸置換が、グリシンのアルギニンへの置換である、請求項20又は21に記載の方法。

【請求項24】
請求項15~18のいずれか1項に記載の植物を育種親として用いて植物の交配を行い、子孫植物を取得し、前記変異型サイクリンF-box遺伝子が導入された子孫植物を選抜することを含む、植物の育種方法。

【請求項25】
子孫植物中の前記変異型サイクリンF-box遺伝子を検出することにより、子孫植物の選抜を行う、請求項24に記載の方法。

【請求項26】
配列番号15に示す塩基配列を含むプライマーと配列番号16に示す塩基配列を含むプライマーとを含む、プライマーセット。

【請求項27】
配列番号17に示す塩基配列を含むプライマーと配列番号18に示す塩基配列を含むプライマーとを含む、プライマーセット。

【請求項28】
請求項26又は27に記載のプライマーセットを含む、トマト植物育種用のキット。

【請求項29】
(i)配列番号20又は22に示すアミノ酸配列、又は
(ii)配列番号2に示すアミノ酸配列と80%以上の配列同一性を有し、かつ配列番号2に示すアミノ酸配列を基準として特定される37番目のセリンのロイシンへの置換又は301番目のグリシンのアルギニンへの置換を含むアミノ酸配列
をコードし、向上した果実糖度をもたらす、変異型サイクリンF-box遺伝子。

【請求項30】
植物のサイクリンF-box遺伝子に、非保存的アミノ酸置換を引き起こすヌクレオチド変異を導入し、野生型植物と比較して向上した果実糖度を有する植物を選抜することを含む、向上した果実糖度を有する植物のスクリーニング方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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