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NEW PLANT GENE, PLANT MODIFICATION METHOD USING THE GENE AND PLANT BODY OBTAINED BY THE METHOD

Patent code P04A005151
Posted date Jan 11, 2005
Application number P2000-320111
Publication number P2002-125675A
Patent number P3605633
Date of filing Oct 19, 2000
Date of publication of application May 8, 2002
Date of registration Oct 15, 2004
Inventor
  • (In Japanese)梁 正偉
  • (In Japanese)黒田 秧
  • (In Japanese)芦川 育夫
  • (In Japanese)矢頭 治
  • (In Japanese)青木 秀之
  • (In Japanese)王 慶▲ギョク▼
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
Title NEW PLANT GENE, PLANT MODIFICATION METHOD USING THE GENE AND PLANT BODY OBTAINED BY THE METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new plant gene provided by using Tos 17.
SOLUTION: This gene is encoded by a polynucleotide and controls the form of a plant; wherein the polynucleotide includes a polynucleotide encoding an amino acid sequence ranging from the 1st site Met to the 689th site Val of a specified amino acid sequence derived from rice plant, and a polynucleotide encoding an amino acid sequence where one or more amino acid(s) in the above- mentioned amino acid sequence are deleted, substituted or added.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



これまでにイネから多くの遺伝子が単離され、その塩基配列が決定されている。しかし、イネDNAに含まれる多くの遺伝子は、未だにその機能が解明されておらず有効利用されていない。植物の有用遺伝子の単離および同定、ならびにその効率的な単離法の開発が求められている。





トランスポゾンは、動物、酵母、細菌および植物のゲノムに遍在することが知られる変異誘発遺伝子である。トランスポゾンは、その転移(transposition)機構により2つのクラスに分類されている。クラスIIに属するトランスポゾンは、複製することなくDNAの形態で転移する。クラスIIに属するトランスポゾンとして、トウモロコシ(Zea mays)のAc/Ds、Spm/dSpmおよびMu要素(Fedoroff、1989、Cell 56、181-191;Fedoroffら、1983、Cell 35、235-242;Schiefelbeinら、1985、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82、4783-4787)、キンギョソウ(Antirrhinum majus)のTam要素(Bonasら、1984、EMBOJ、3、1015-1019)が知られている。クラスIIに属するトランスポゾンは、トランスポゾン・タッギングを利用する遺伝子単離に広く利用されている。この技術は、トランスポゾンがゲノム上で転移して、ある遺伝子中に挿入されると遺伝子の生理学的および形態学的変異が起こり、遺伝子が制御する表現型が変化することを利用する。この変化を検出することにより影響を受けた遺伝子を単離する(Bancroftら、1993、The Plant Cell、5、631-638;Colasantiら、1998、Cell、93、593-603;Grayら、1997、Cell、89、25-31;Keddieら、1998、The Plant Cell、10、877-887;Whithamら、1994、Cell、78、1101-1115)。





クラスIに属するトランスポゾンは、レトロトランスポゾンとも呼ばれ、複製し、そしてRNA中間体を介して転移する。クラスIトランスポゾンは、最初、ショウジョウバエおよび酵母で同定され、そして特徴付けられたが、最近の研究により植物ゲノム中に遍在し、そのかなりの部分を占めていることが明らかにされている(Bennetzen、1996、Trends Microbiolo.、4、347-353;Voytas、1996、Science、274、737-738)。レトロトランスポゾンの大部分は、非移動性の組み込みユニットであるようである。最近の研究は、これらのいくつかが、創傷、病原体の攻撃および細胞培養などのストレス条件下で活性化されることを示している(Grandbastien、1998、Trends in Plant Science、3、181-187;Wessler、1996、Curr.Biol.6、959-961;Wesslerら、1995、Curr.Opin.Genet.Devel.5、814-821。例えば、タバコではTnt1AおよびTto1(Pouteauら、1994、Plant J.、5、535-542;Takedaら、1988、Plant Mol. Biol.、36、365-376)、およびイネではTos17(Hirochikaら、1996、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、93、7783-7788)について、ストレス条件下における活性化が報告されている。





イネのレトロトランスポゾンTos17は、最も良く研究されている植物中のクラスI要素である。Tos17は、Ty1-copia群レトロ要素の間の逆転写酵素ドメインの保存アミノ酸配列を基に作成された縮重プライマーを用いたRT-PCR法によりクローン化された(Hirochikaら、1992、Mol. Gen. Genet.、233、209-216)。Tos17は、4.3kbの長さの、2つの同じ138bpのLTR(長鎖末端反復)および開始メチオニンtRNAの3’末端に相補的なPBS(プライマー結合部位)を持つ(Hirochikaら、1996、上述)。Tos17転写は、組織培養により強く活性化され、そして培養時間とともにそのコピー数を増加する。ゲノム研究のモデルジャポニカ品種である日本晴では、Tos17の当初のコピー数は2であるが、組織培養後、再生した植物では、5~30コピーに増加している(Hirochikaら、1996、上述)。酵母およびショウジョウバエで特徴付けられたクラスIIトランスポゾンとは異なり、Tos17は、染色体中をランダムな様式で転移し、そして安定な変異を引き起こし、そしてそれ故、イネにおける遺伝子の機能解析の逆遺伝学(Reverse Genetics)における強力なツールを提供する(Hirochika、1997、Plant Mol.Biol.35,231-240;1999、Molecular Biology of Rice(K.Shimamoto編集、Springer-Verlag、43-58)。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は植物の新規遺伝子に関する。より詳細には、本発明は、植物の形態を制御する遺伝子に関する。本発明はまた、この遺伝子を用いた植物改変方法、およびこの方法により得られた植物体に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
リヌクレオチドであって、配列表の配列番号2の1位のMetから689位のValまでのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド、または該アミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含み、該ポリヌクレオチドを含む遺伝子を植物において欠失させることにより、草丈が短くなる表現型、根長が短くなる表現型、葉身が狭くなる表現型、茎数が減少する表現型、および種子数が減少する表現型からなる群より選択される少なくとも1つの表現型を生じる、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よってコードされる、アミノ酸配列を含む、タンパク質。

【請求項3】
 
制御配列、および該制御配列に作動可能に連結された請求項1に記載のポリヌクレオチドを含む、ベクター。

【請求項4】
 
請求項1に記載のポリヌクレオチドによりコードされる遺伝子のアンチセンス配列を含む、ベクター。

【請求項5】
 
植物を改変する方法であって、
請求項4に記載のベクターを植物組織に導入し、形質転換体を得る工程;
該形質転換体を再生し、植物体を得る工程;および
該植物体を所望の形質について選抜する工程、
を包含する、方法。

【請求項6】
 
前記所望の形質が、小粒性、短稈、および濃緑葉からなる群から選択される、請求項5に記載の方法。

【請求項7】
 
請求項4に記載のベクターで形質転換された、植物体。

【請求項8】
 
リヌクレオチドであって、配列表の配列番号2の1位のMetから689位のValまでのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの相補体、または該アミノ酸配列において1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加されたアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドの相補体を含み、該ポリヌクレオチドを植物に導入することにより、草丈が短くなる表現型、根長が短くなる表現型、葉身が狭くなる表現型、茎数が減少する表現型、および種子数が減少する表現型からなる群より選択される少なくとも1つの表現型を生じる、ポリヌクレオチド。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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State of application right Registered


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