JP2008228713A - Nucleic acid for controlling formation of shape of plant - Google Patents

Nucleic acid for controlling formation of shape of plant Download PDF

Info

Publication number
JP2008228713A
JP2008228713A JP2007077431A JP2007077431A JP2008228713A JP 2008228713 A JP2008228713 A JP 2008228713A JP 2007077431 A JP2007077431 A JP 2007077431A JP 2007077431 A JP2007077431 A JP 2007077431A JP 2008228713 A JP2008228713 A JP 2008228713A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna
nucleic acid
plant
sequence
rna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007077431A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiko Kato
友彦 加藤
Takashi Hiono
隆 日尾野
Erika Asamizu
恵理香 浅水
Kiichi Kaneko
貴一 金子
Tetsuyuki Tabata
哲之 田畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kazusa DNA Research Institute Foundation
New Oji Paper Co Ltd
Original Assignee
Kazusa DNA Research Institute Foundation
Oji Paper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kazusa DNA Research Institute Foundation, Oji Paper Co Ltd filed Critical Kazusa DNA Research Institute Foundation
Priority to JP2007077431A priority Critical patent/JP2008228713A/en
Publication of JP2008228713A publication Critical patent/JP2008228713A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for controlling shape formation in plants such as trees. <P>SOLUTION: There are provided: a nucleic acid selected from a group consisting of DNA and RNA of(a) a DNA composed of a specific base sequence derived from a specific plant of the genus Eucalyptus, (b) a DNA composed of a base sequence having at least 80% identity with the base sequence, (c) a DNA which is complementary to the DNA (a), (d) a DNA which is complementary to the DNA (b), (e) an RNA encoding the DNA (a), (f) an RNA encoding the DNA (b), (g) an RNA encoding the DNA (c) and (h) an RNA encoding the DNA (d), used for control of shape formation of plants; or a nucleic acid combination composed of a plurality of the nucleic acids; a microarray containing the nucleic acid combination; a specific base sequence derived from the plant of the genus Eucalyptus; or a nucleic acid which is a siRNA for use of shape formation of a plant, encoding a double strand DNA containing a base sequence having at least 80% identity with the sequence and a base sequence which is complementary to the base sequence; or its nucleic acid combination. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、植物、特に樹木植物、の形態形成を制御するための核酸及び方法に関する。   The present invention relates to nucleic acids and methods for controlling the morphogenesis of plants, particularly tree plants.

世界の木材消費量は毎年増加傾向にあり、用途別にみると、薪炭用材の消費が過半数を占め、開発途上地域では今でも増加傾向を示している。製材、製紙用の木材チップなどの産業用材も、先進地域の消費量は若干の減少に転じたものの、開発途上国地域における消費量は増加している。先進地域では文明の発達とともに、森林の農地への転用や資材としての利用等により森林を大きく減少させてきたが、最近植林活動によってわずかながら増加している。しかし、開発途上地域では、かつては先進国の商業伐採により、近年は人口増加にともなって生活燃料や農地の需要が拡大し、その結果、世界全体における森林面積が急激に減少しつづけている。一方、塩害、砂漠化などにより引き起こされる土壌劣化が急速に進んでおり、世界的に大きな問題となっている。   The world's timber consumption is increasing every year, and by use, the consumption of wood-burning wood accounts for a majority, and it is still increasing in developing regions. Consumption of industrial materials such as lumber and wood chips for papermaking has also been increasing in the developing countries, although the consumption in developed regions has slightly decreased. In advanced areas, with the development of civilization, forests have been greatly reduced by diverting forests to farmland and using them as materials, but recently they have increased slightly due to tree planting activities. However, in the developing regions, the demand for living fuel and farmland has increased in recent years due to commercial logging in developed countries, and as a result, the area of forests in the world has been rapidly decreasing. On the other hand, soil degradation caused by salt damage, desertification, etc. is rapidly progressing, which is a big problem worldwide.

遺伝子組換えを行った樹木を得ることができれば、成長性の優れた個体、木部成分を改変した個体、ストレス適応能力の改良により乾燥や塩害により植物が生育できなくなってしまった土地に植林できる個体を創出しうる可能性がある。   If genetically modified trees can be obtained, individuals with excellent growth potential, individuals with modified xylem components, or land where plants cannot grow due to drought or salt damage due to improved stress adaptability There is a possibility of creating individuals.

近年、遺伝子の発現制御機構として、遺伝子の転写調節とは異なり、転写後の翻訳抑制による制御機構が明らかにされ、その本質が低分子のRNAであることが示唆された。このことは、遺伝子の転写制御といった本質的かつ根本的な主機能に引き続き、転写物がタンパク質に変換される段階を調節することにより、最終的な遺伝子発現効果を決定する重要な機構であることを示唆する(非特許文献1〜2)。   In recent years, as a gene expression control mechanism, unlike the transcriptional control of a gene, a control mechanism by post-transcriptional translational repression has been clarified, suggesting that the essence is a low molecular weight RNA. This is an important mechanism for determining the final gene expression effect by regulating the step of the transcript being converted to protein, following the essential and fundamental main functions such as gene transcription control. (Non-patent Documents 1 and 2).

実験医学、「RNAiのサイエンス」、22巻4号、2004年、羊土社Experimental Medicine, "RNAi Science", Vol. 22, No. 4, 2004, Yodosha 牛田千里、蛋白質核酸酵素、Vol.46 No.10、1381-1386、共立出版Chisato Ushida, Protein Nucleic Acid Enzyme, Vol.46 No.10, 1381-1386, Kyoritsu Shuppan

本発明は、植物、特に樹木、において種々の形態形成を制御する手段を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a means for controlling various morphogenesis in plants, particularly trees.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、ある種の樹木植物の組織において極めて多数のマイクロRNAを補足し、これらが発現していることを見いだし、これらのマイクロRNAが該樹木植物の形態形成制御機構や翻訳制御機構などに関連することを結論づけ、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a very large number of microRNAs are supplemented in tissues of certain tree plants, and they are expressed, and these microRNAs are expressed. Concludes that this is related to the morphogenesis control mechanism, translation control mechanism, etc. of the tree plant, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
(1)植物の形態形成の制御に使用するための、下記(a)〜(h)のDNA及びRNAからなる群から選択される核酸、又はその複数の核酸からなる核酸組合せ物。
(a) 配列番号1〜751のいずれかの塩基配列からなるDNA
(b) 配列番号1〜751のいずれかの塩基配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列からなるDNA
(c) 上記(a)のDNAに相補的なDNA
(d) 上記(b)のDNAに相補的なDNA
(e) 上記(a)のDNAをコードするRNA
(f) 上記(b)のDNAをコードするRNA
(g) 上記(c)のDNAをコードするRNA
(h) 上記(d)のDNAをコードするRNA
That is, the present invention includes the following inventions.
(1) A nucleic acid selected from the group consisting of DNA and RNA of the following (a) to (h) or a nucleic acid combination consisting of a plurality of nucleic acids for use in controlling plant morphogenesis.
(a) DNA comprising any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 to 751
(b) DNA comprising a base sequence having at least 80% identity with any one of SEQ ID NOs: 1 to 751
(c) DNA complementary to the DNA of (a) above
(d) DNA complementary to the DNA of (b) above
(e) RNA encoding the DNA of (a) above
(f) RNA encoding the DNA of (b) above
(g) RNA encoding the DNA of (c) above
(h) RNA encoding the DNA of (d) above

(2)配列番号1〜751のいずれかの塩基配列又はその配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列と、該塩基配列に対して相補的な塩基配列とを含む二本鎖DNAをコードする、植物の形態形成の制御に使用するためのsiRNAである核酸、又はその核酸組合せ物。
(3)植物が樹木である、上記(1)又は(2)に記載の核酸又は核酸組合せ物。
(4)樹木がユーカリ属植物である、上記(3)に記載の核酸又は核酸組合せ物。
(5)siRNAが、そのセンス鎖及びアンチセンス鎖の3'末端にオーバーハング配列をさらに含む、上記(2)に記載の核酸又はその核酸組合せ物。
(2) encodes a double-stranded DNA comprising any one of SEQ ID NOs: 1 to 751 or a base sequence having at least 80% identity with the sequence and a base sequence complementary to the base sequence A nucleic acid that is an siRNA for use in controlling plant morphogenesis, or a nucleic acid combination thereof.
(3) The nucleic acid or nucleic acid combination according to (1) or (2) above, wherein the plant is a tree.
(4) The nucleic acid or nucleic acid combination according to (3) above, wherein the tree is a Eucalyptus plant.
(5) The nucleic acid or the nucleic acid combination thereof according to (2) above, wherein the siRNA further comprises an overhang sequence at the 3 ′ end of the sense strand and the antisense strand.

(6)siRNAが、そのセンス鎖とアンチセンス鎖の間にループ配列をさらに含む、上記(2)に記載の核酸又はその核酸組合せ物。
(7)配列番号1〜751のいずれかの塩基配列、又はその配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列、を含むDNAを含むベクター。
(8)上記(7)に記載のベクターを含む形質転換微生物又は形質転換植物細胞。
(9)上記(8)に記載の形質転換植物細胞を含む形質転換植物。
(10)植物がユーカリ属植物などの樹木である、上記(9)に記載の形質転換植物。
(6) The nucleic acid or the nucleic acid combination thereof according to (2) above, wherein the siRNA further comprises a loop sequence between the sense strand and the antisense strand.
(7) A vector comprising a DNA comprising any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 to 751, or a nucleotide sequence having at least 80% identity with the sequence.
(8) A transformed microorganism or a transformed plant cell comprising the vector according to (7) above.
(9) A transformed plant comprising the transformed plant cell according to (8) above.
(10) The transformed plant according to (9) above, wherein the plant is a tree such as a Eucalyptus plant.

(11)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の核酸又はその核酸組合せ物、或いは上記(7)に記載のベクター、或いは上記(8)に記載の形質転換植物細胞又は形質転換微生物を使用することを特徴とする、植物の形態形成の制御方法。
(12)器官の形態形成の制御である、上記(11)に記載の方法。
(13)上記(1)に記載の(a)〜(h)の核酸からなる群から選択される核酸の組合せ物を含むマイクロアレイ。
(14)核酸がRNAである、上記(13)に記載のマイクロアレイ。
(15)核酸がDNAである、上記(13)に記載のマイクロアレイ。
(16)植物の形態形成を制御する物質をスクリーニングするためのものである、上記(13)〜(15)のいずれかに記載のマイクロアレイ。
(11) The nucleic acid or the nucleic acid combination thereof according to any one of (1) to (6) above, the vector according to (7) above, or the transformed plant cell or transformed microorganism according to (8) above A method for controlling morphogenesis of a plant, characterized in that
(12) The method according to (11) above, which is control of organ morphogenesis.
(13) A microarray comprising a combination of nucleic acids selected from the group consisting of the nucleic acids (a) to (h) described in (1) above.
(14) The microarray according to (13) above, wherein the nucleic acid is RNA.
(15) The microarray according to (13) above, wherein the nucleic acid is DNA.
(16) The microarray according to any one of (13) to (15), wherein the microarray is for screening a substance that controls plant morphogenesis.

(16)植物の形態形成に関与する遺伝子、その転写産物またはその翻訳産物を同定するためのものである、上記(13)〜(15)のいずれかに記載のマイクロアレイ。
(17)植物の形態形成に関与する遺伝子、その転写産物またはその翻訳産物を同定するためのものである、上記(13)〜(15)いずれかに記載のマイクロアレイ。
(18)上記(9)又は(10)に記載の形質転換植物由来の種子。
(19)上記(9)又は(10)に記載の形質転換植物の後代。
(16) The microarray according to any one of (13) to (15) above, which is for identifying a gene involved in plant morphogenesis, a transcription product or a translation product thereof.
(17) The microarray according to any one of (13) to (15) above, which is for identifying a gene involved in plant morphogenesis, a transcription product or a translation product thereof.
(18) A seed derived from the transformed plant according to (9) or (10) above.
(19) A progeny of the transformed plant according to (9) or (10) above.

本発明の核酸は、植物、好ましくは樹木、の形態形成を制御することを可能にする。   The nucleic acids according to the invention make it possible to control the morphogenesis of plants, preferably trees.

本発明は、第1の態様において、植物の形態形成の制御に使用するための、下記(a)〜(h)のDNA及びRNA:
(a) 配列番号1〜751のいずれかの塩基配列からなるDNA;
(b) 配列番号1〜751のいずれかの塩基配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列からなるDNA;
(c) 上記(a)のDNAに相補的なDNA;
(d) 上記(b)のDNAに相補的なDNA;
(e) 上記(a)のDNAをコードするRNA;
(f) 上記(b)のDNAをコードするRNA;
(g) 上記(c)のDNAをコードするRNA;並びに、
(h) 上記(d)のDNAをコードするRNA
からなる群から選択される核酸、又はその複数の核酸からなる核酸組合せ物を提供する。
In the first aspect, the present invention provides the following DNAs and RNAs (a) to (h) for use in controlling plant morphogenesis:
(a) DNA comprising any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 751;
(b) a DNA comprising a base sequence having at least 80% identity with any one of SEQ ID NOs: 1 to 751;
(c) DNA complementary to the DNA of (a) above;
(d) DNA complementary to the DNA of (b) above;
(e) an RNA encoding the DNA of (a) above;
(f) RNA encoding the DNA of (b) above;
(g) an RNA encoding the DNA of (c) above; and
(h) RNA encoding the DNA of (d) above
A nucleic acid selected from the group consisting of: or a nucleic acid combination consisting of a plurality of nucleic acids thereof.

本明細書中で使用する「形態形成の制御」とは、植物における器官形成を制御することをいい、また「制御」とは促進又は抑制をいう。そのような制御機能には、例えば、植物の維管束組織における肥大成長、植物の根器官において、根毛を発生させる機能、挿し木等において、茎組織より根を発生させる機能、植物の花器官において、花被部分を生殖器官へ変換する機能等が含まれる。   As used herein, “control of morphogenesis” refers to controlling organ formation in plants, and “control” refers to promotion or suppression. Such control functions include, for example, hypertrophic growth in plant vascular tissue, function of generating root hair in plant root organs, function of generating roots from stem tissue in cuttings, etc., in plant flower organs, This includes functions such as converting flower cover parts into reproductive organs.

本明細書中で使用する「DNAをコードするRNA」は、該RNAは該DNAの塩基配列中の塩基TがUに置き換えられた塩基配列を有することを意味する。   As used herein, “RNA encoding DNA” means that the RNA has a base sequence in which the base T in the base sequence of the DNA is replaced with U.

本発明の上記核酸組合せ物は、上記(a)〜(h)のDNA及びRNAから選択される2以上の核酸の任意の組合せを指し、例えば、上記(a)〜(d)のDNAから選択される2以上の核酸の組合せ、上記(e)〜(h)のRNAから選択される2以上の核酸の組合せ、上記(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)又は(h)のDNA又はRNAから選択される2以上の組合せ、上記(a)及び(c)のDNAから選択される2以上の組合せ、上記(b)及び(d)のDNAから選択される2以上の組合せ、上記(e)及び(g)のRNAから選択される2以上の組合せ、上記(f)及び(h)のRNAから選択される2以上の組合せなどを挙げることができる。   The nucleic acid combination of the present invention refers to any combination of two or more nucleic acids selected from the DNAs and RNAs of (a) to (h) above, for example, selected from the DNAs of (a) to (d) above A combination of two or more nucleic acids, a combination of two or more nucleic acids selected from the RNAs of (e) to (h) above, (a), (b), (c), (d), (e) A combination of two or more selected from the DNAs or RNAs of (f), (g) or (h), a combination of two or more selected from the DNAs of (a) and (c) above, (b) and ( a combination of two or more selected from the DNA of d), a combination of two or more selected from the RNAs of (e) and (g) above, or a combination of two or more selected from the RNAs of (f) and (h) above And so on.

本発明において形態形成を制御する対象となる植物は、双子葉植物及び単子葉植物からなる被子植物、裸子植物などを含み、好ましくは樹木、例えばユーカリ属植物、ポプラ、マツ、アカシヤ、スギ、ヒノキ、タケ、イチイなど、より好ましくはユーカリ(Eucalyptus globulus)属植物である。ユーカリ属植物としては、特に制限されないが、例えば、ユーカリ・グロブラス(Eucalyptus globulus)、ユーカリ ・グランディス (Eucalyptus grandis)、ユーカリ ・ユーロフィラ(Eucalyptus urophylla)、ユーカリ・カマルドレンシス(Eucalyptus camaludulensis)、ユーカリ・ニテンス(Eucalyptus nitens)、ユーカリ・ガンニー(Eucalyptus gunni)、ユーカリ・ラジアータ(Eucalyptus radiata)、ユーカリ・アンプリフォリア(Eucalyptus amplifolia)、ユーカリ・アーチェリ(Eucalyptus archeri)、ユーカリ・バクステリ(Eucalyptus baxteri)、ユーカリ・ビコスタータ(Eucalyptus bicostata)、ユーカリ・ブラッケリー(Eucalyptus blakelyi)、ユーカリ・ボツリオイデス(Eucalyptus botryoides)、ユーカリ・ブリジェシアーナ(Eucalyptus bridgesiana)、等が挙げられる。   Plants whose morphogenesis is controlled in the present invention include dicotyledonous and monocotyledonous angiosperms, gymnosperms, etc., preferably trees such as eucalyptus plants, poplar, pine, red oak, cedar, hinoki. More preferably, Eucalyptus globulus plants such as bamboo, yew, etc. Eucalyptus plants are not particularly limited. For example, Eucalyptus globulus, Eucalyptus grandis, Eucalyptus urophylla, Eucalyptus camaludulensis, Eucalyptus camaludulensis, Eucalyptus nitens, Eucalyptus gunni, Eucalyptus radiata, Eucalyptus amplifolia, Eucalyptus archeri, Eucalyptus bax, Eucalyptus bax (Eucalyptus bicostata), Eucalyptus blakelyi, Eucalyptus botryoides, Eucalyptus bridgesiana, and the like.

本発明の配列番号1〜751の塩基配列を有するDNAに対応するマイクロRNAは、ユーカリ属植物の組織から配列決定し、調製することができる。そのための実験手法として、例えば、Sambrookら, Molecular Cloning A Laboratory Mannual (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Pressなどに開示される手法を利用することができる。具体的には、例えば、以下のようにして得ることができる。組織から抽出・精製した全RNAから、アクリルアミドゲル電気泳動法等により低分子RNAの分離し、一旦cDNAに変換した後、ライブラリー化する。MPSS法(Brenner, S.ら, Nature Biotechnol. 18:630-634 (2000))、454塩基配列決定法(Margulies,M.ら、Nature 437:376-380 (2005))等により、ライブラリー化した低分子RNAの配列を決定することができる。尚、低分子RNAの画分には、リボソームRNA、トランスファーRNA等の既知のRNAが含まれるので、既知の配列情報を用いてこれらの配列を除外する。   The microRNA corresponding to the DNA having the nucleotide sequence of SEQ ID NOs: 1 to 751 of the present invention can be sequenced and prepared from the tissues of Eucalyptus plants. As an experimental technique for that purpose, for example, a technique disclosed in Sambrook et al., Molecular Cloning A Laboratory Manual (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press can be used. Specifically, for example, it can be obtained as follows. Low molecular RNA is separated from total RNA extracted and purified from tissue by acrylamide gel electrophoresis, etc., and once converted to cDNA, it is made into a library. Library creation by MPSS method (Brenner, S. et al., Nature Biotechnol. 18: 630-634 (2000)), 454 sequencing (Margulies, M. et al., Nature 437: 376-380 (2005)), etc. The sequence of the small RNA can be determined. The low molecular weight RNA fraction contains known RNAs such as ribosomal RNA and transfer RNA, and these sequences are excluded using known sequence information.

本発明の核酸には、配列番号1〜751のいずれかの塩基配列と少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、さらに好ましくは少なくとも95%の同一性を有する塩基配列からなるDNA、その相補的DNA、並びに、該DNA及び相補的DNAをコードするRNAも包含される。   The nucleic acid of the present invention includes a nucleotide sequence having at least 80%, preferably at least 85%, more preferably at least 90%, and even more preferably at least 95% identity with any one of SEQ ID NOs: 1 to 751. And its complementary DNA, as well as RNA encoding the DNA and complementary DNA.

本明細書中で使用する「同一性」なる用語は、2つの配列を整列比較(すなわち、アラインメント)したときに、全塩基数に対する同一塩基数のパーセンテージを表す。配列の同一性は、NCBI(米国)などの配列データバンクにアクセスし、BLAST、FASTAなどの公知のアルゴリズムを利用した配列相同性検索システムによって決定することができる。FASTAは、連続して一致する配列の断片を高速に検索し、それらの断片の中で類似度の高いものに着目して局所的なアラインメントを行い、最後にギャップを考慮したうえでこれらを結合しアラインメントを行う方法として知られており、一方、BLASTは、配列を固定長の断片(ワード)に区切り、ワード単位で類似する断片を検索し、これらを類似度が最大になるまで両方向に伸ばして局所的なアラインメントを行い、最後にこれらを結合して最終的なアラインメントを行う方法として公知である。   As used herein, the term “identity” refers to the percentage of the same number of bases relative to the total number of bases when the two sequences are aligned (ie, aligned). Sequence identity can be determined by accessing a sequence data bank such as NCBI (USA) and using a sequence homology search system using known algorithms such as BLAST and FASTA. FASTA searches for consecutively matching sequence fragments at high speed, performs local alignment focusing on those fragments with high similarity, and finally combines them after considering gaps On the other hand, BLAST divides the sequence into fixed-length fragments (words), searches for similar fragments in units of words, and stretches them in both directions until the degree of similarity is maximized. This is known as a method of performing local alignment and finally combining these to perform final alignment.

塩基配列の変異は、植物の科、属、種、品種などの違いによる個体差に基づく変異、ミスマッチなどの突然変異、人為的な変異などを含む。このような変異は、配列番号1〜751のいずれかの塩基配列からの変異であり、1又は2個以上、好ましくは1、2、3又は4個、の塩基の置換、欠失又は付加を含む。これらの変異は、植物の形態形成を制御する活性を付与する限り、本発明の範囲内である。変異体を含む本発明の核酸は、自動DNA/RNA合成装置を使用して合成することができる。   Nucleotide sequence variations include variations based on individual differences due to differences in plant families, genera, species, varieties, etc., mutations such as mismatches, and artificial variations. Such a mutation is a mutation from any one of SEQ ID NOs: 1 to 751, and substitution, deletion or addition of 1 or 2 or more, preferably 1, 2, 3 or 4 bases is performed. Including. These mutations are within the scope of the invention as long as they confer activity that controls plant morphogenesis. Nucleic acids of the present invention, including variants, can be synthesized using an automated DNA / RNA synthesizer.

本発明の上記(a)〜(h)に示された核酸は、例えば、(1) 植物の形態形成に関与する遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物を同定するために、或いは(2) 植物の形態形成を制御する物質をスクリーニングするために、或いは(3) 植物の形態形成を直接的に又は間接的に制御するために、使用することができる。(1)及び(2)の同定又はスクリーニングのために、上記核酸(a)〜(h)から選択した複数種の核酸を担体に固定したマイクロアレイを使用することができる。一方、(3)の形態形成の制御は、上記核酸(a)〜(h)から選択した核酸をin vivoで利用するRNA干渉(RNAi)によって行うことができる。ここでRNAiは、二本鎖RNA(dsRNA)の細胞への導入により相同な配列をもつ遺伝子の発現が抑制される現象をいう。
以下に本発明の核酸の使用について説明する。
The nucleic acid shown in the above (a) to (h) of the present invention is, for example, (1) for identifying a gene involved in plant morphogenesis, its transcription product or its translation product, or (2) plant It can be used to screen for substances that control the morphogenesis of (3) or to directly or indirectly control the morphogenesis of plants. For the identification or screening of (1) and (2), a microarray in which a plurality of types of nucleic acids selected from the nucleic acids (a) to (h) are immobilized on a carrier can be used. On the other hand, the control of morphogenesis in (3) can be performed by RNA interference (RNAi) using a nucleic acid selected from the nucleic acids (a) to (h) in vivo. Here, RNAi refers to a phenomenon in which expression of a gene having a homologous sequence is suppressed by introduction of double-stranded RNA (dsRNA) into a cell.
The use of the nucleic acid of the present invention will be described below.

<植物の形態形成の制御>
本発明の第2の態様によれば、配列番号1〜751のいずれかの塩基配列又はその配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列と、該塩基配列に対して相補的な塩基配列とを含む二本鎖DNAをコードするsiRNA、又はその組合せ物は、植物の形態形成の制御のために使用することができる。
<Control of plant morphogenesis>
According to the second aspect of the present invention, the base sequence of any one of SEQ ID NOs: 1 to 751, or a base sequence having at least 80% identity with the sequence, and a base sequence complementary to the base sequence, SiRNA encoding a double-stranded DNA containing or a combination thereof can be used for the control of plant morphogenesis.

上記のとおり、本発明のsiRNAのRNA鎖は、配列番号1〜751のいずれかの塩基配列と少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、さらに好ましくは少なくとも95%の同一性を有する塩基配列をコードするRNAを含むことができる。このようなRNA鎖の配列の差異は、例えば、植物の科、属、種、品種などの違いによる個体差に基づく変異、ミスマッチなどの突然変異、人為的な変異などの変異に基づく。変異は、各配列において、1又は2個以上、好ましくは1、2、3又は4個、の塩基の置換、欠失又は付加を含み、標的mRNAを切断し、翻訳産物の産生を阻害又は抑制することが可能な配列変異である限りいかなる変異も包含される。   As described above, the RNA strand of the siRNA of the present invention is at least 80%, preferably at least 85%, more preferably at least 90%, and even more preferably at least 95% identical to any one of SEQ ID NOs: 1 to 751. RNA encoding a nucleotide sequence having sex can be included. Such RNA strand sequence differences are based on variations such as variations based on individual differences due to differences in plant families, genera, species, varieties, etc., mutations such as mismatches, and artificial variations. The mutation includes 1 or 2 or more, preferably 1, 2, 3 or 4 base substitutions, deletions or additions in each sequence, cleaves the target mRNA, and inhibits or suppresses the production of the translation product. Any variation is possible as long as it is a sequence variation that can be made.

本発明のsiRNAは、18〜25塩基、好ましくは19〜24塩基、より好ましくは20〜23塩基からなる、センス鎖配列とアンチセンス鎖配列とを含む二本鎖RNAであり、標的mRNAを切断して遺伝子の発現、したがってタンパク質への翻訳を制御することができる。ここで、センス鎖配列は、標的mRNAの塩基配列と実質的に同一の配列をいい、また、アンチセンス鎖配列は、このセンス鎖配列に相補的な配列をいう。   The siRNA of the present invention is a double-stranded RNA comprising a sense strand sequence and an antisense strand sequence consisting of 18 to 25 bases, preferably 19 to 24 bases, more preferably 20 to 23 bases, and cleaves the target mRNA. Thus, it is possible to control the expression of the gene and thus the translation into a protein. Here, the sense strand sequence refers to a sequence that is substantially the same as the base sequence of the target mRNA, and the antisense strand sequence refers to a sequence that is complementary to the sense strand sequence.

本発明のsiRNAは、好適な実施形態において、センス鎖及びアンチセンス鎖の各3’末端にオーバーハング(すなわち、突出末端)を含む。3’オーバーハングは、1〜5個、好ましくは1〜4個、より好ましくは1〜3個の塩基、好ましくはU又はポリUを含むことができる。   The siRNA of the present invention, in a preferred embodiment, includes an overhang (ie, a protruding end) at each 3 'end of the sense and antisense strands. The 3 'overhang can comprise 1 to 5, preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3 bases, preferably U or poly U.

本発明のsiRNAはまた、センス鎖配列とアンチセンス鎖配列との間に、非対合性の一本鎖ループ配列を介在させてもよい。ループ配列としてはイントロン配列が用いられるケースが多く、例えば、Wesley S.ら(Plant Journal 27:581-590(2001))の示したsiRNA発現ベクター:pHANNIBALに含まれるループ配列はその代表例であるが、これらに限定されない。或いは、各鎖の3’末端に上記オーバーハングと同様の塩基を連結した2つのRNA鎖を生成し、センス鎖とアンチセンス鎖の間に、同様に一本鎖ループ配列を介在させてもよい。このようにして得られるヘアピン型dsRNAは、in vivoで内在性ダイサー(Dicer)によってプロセシングされて本発明のsiRNAを形成することができる。   The siRNA of the present invention may also have an unpaired single-stranded loop sequence interposed between the sense strand sequence and the antisense strand sequence. Intron sequences are often used as loop sequences. For example, the loop sequence contained in siRNA expression vector: pHANNIBAL shown by Wesley S. et al. (Plant Journal 27: 581-590 (2001)) is a typical example. However, it is not limited to these. Alternatively, two RNA strands in which the same base as the above overhang is linked to the 3 ′ end of each strand may be generated, and a single-stranded loop sequence may be similarly interposed between the sense strand and the antisense strand. . The hairpin dsRNA thus obtained can be processed in vivo by endogenous dicer to form the siRNA of the present invention.

本発明のsiRNAは、直接、植物体、植物組織又は植物細胞に導入することができる。植物は、被子植物及び裸子植物を含み、好ましくは樹木、例えばユーカリ属植物、ポプラ、
マツ、アカシヤ、スギ、ヒノキ、タケ、イチイなど、より好ましくはユーカリ属植物である。植物組織には、分裂組織、例えば茎や根の成長点、形成層など、器官、例えば根、茎、花、葉、幼芽、胚軸、種子、塊茎、切穂、花粉などが含まれる。
The siRNA of the present invention can be directly introduced into a plant body, plant tissue or plant cell. Plants include angiosperms and gymnosperms, preferably trees such as Eucalyptus plants, poplars,
Pine, red oak, cedar, cypress, bamboo, yew and the like, more preferably Eucalyptus plants. Plant tissues include meristems such as stem and root growth points, formation layers, organs such as roots, stems, flowers, leaves, buds, hypocotyls, seeds, tubers, cuttings, pollen and the like.

導入方法の例は、パーティクルガン法、リポソーム法、エレクトロポレーション法などを含む。パーティクルガン法は、金などの金属粒子に核酸をコートし、ショットガンのように細胞内に核酸を打ち込む方法である。リポソーム法は、細胞膜と同様のリン脂質二重層膜で作られたリポソーム内に核酸を封入し、細胞膜との膜融合とエンドサイトーシスを介して核酸を細胞内に導入する方法であり、膜融合のためにはカチオン性リポソームが好ましい。エレクトロポレーション法は、細胞に電気パルスを与えて一過的に脂質二重層に揺らぎを与えて核酸を細胞内に導入する方法である。   Examples of the introduction method include a particle gun method, a liposome method, an electroporation method, and the like. The particle gun method is a method in which a nucleic acid is coated on metal particles such as gold and the nucleic acid is driven into a cell like a shot gun. The liposome method is a method in which a nucleic acid is encapsulated in a liposome made of a phospholipid bilayer membrane similar to a cell membrane, and the nucleic acid is introduced into the cell through membrane fusion with the cell membrane and endocytosis. For this purpose, cationic liposomes are preferred. The electroporation method is a method in which a nucleic acid is introduced into a cell by applying an electric pulse to the cell to temporarily give fluctuation to the lipid bilayer.

本発明のsiRNAの導入法の別の例は、上記siRNA(好ましくは、3'オーバーハングを含むsiRNA)又はヘアピン型dsRNAをコードする二本鎖DNAをベクターに組み込んで植物体、植物組織又は植物細胞に導入する方法である。このようなベクターもまた、本発明に包含される。   Another example of the method for introducing siRNA of the present invention is a plant body, plant tissue or plant in which a double-stranded DNA encoding the above siRNA (preferably siRNA containing a 3 ′ overhang) or hairpin dsRNA is incorporated into a vector. It is a method of introducing into cells. Such vectors are also encompassed by the present invention.

具体的には、本発明の核酸、すなわち配列番号1〜751のいずれかの塩基配列又はその配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列を含むDNAを含むベクターを植物細胞に導入し、得られた形質転換植物細胞から植物体を再生することにより、器官形態形成が制御された形質転換植物を得ることができる。   Specifically, the nucleic acid of the present invention, that is, a vector containing a DNA comprising any one of SEQ ID NOS: 1 to 751 or a DNA comprising at least 80% identity with the sequence is introduced into a plant cell, and obtained. By regenerating a plant from the transformed plant cells thus obtained, a transformed plant with controlled organ morphogenesis can be obtained.

ベクターは、ベクターの所定の部位に、上記DNAとその相補的DNAからなる二本鎖DNAを結合又は挿入することによって得ることができる。ベクターの種類は特に限定されないが、自律複製可能な、又は染色体中に相同組換え可能な、ベクターを使用することができる。そのようなベクターの例は、プラスミド、ファージ、ウイルス、コスミドなどを含む。ベクターは、選択マーカー、複製開始点、ターミネーター、ポリリンカー、プロモーター、エンハンサー、リボゾーム結合部位などを適宜含むことができる。ベクターは市販のベクター、文献等に記載されているベクターを使用することができる。プロモーターの例は、CaMV 35Sプロモーター、組織特異的、または時期特異的、外的要因による誘導性を有する植物由来のプロモーターなどを含む。選択マーカーの例は、カナマイシン耐性遺伝子などの薬剤耐性遺伝子、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼII(NPTII)、ジヒドロ葉酸レダクターゼなどを含む。具体的には、大腸菌で増幅可能なベクター(pUC誘導体等)、大腸菌とアグロバクテリウムの双方で増幅可能なシャトルベクター(pBI101(クロンテック社)等)、植物ウイルス(例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)等)を利用することができ、宿主細胞に応じて選択すればよい。   A vector can be obtained by binding or inserting a double-stranded DNA comprising the above DNA and its complementary DNA into a predetermined site of the vector. The type of the vector is not particularly limited, and a vector that can replicate autonomously or can homologously recombine into a chromosome can be used. Examples of such vectors include plasmids, phages, viruses, cosmids and the like. The vector can appropriately include a selection marker, a replication origin, a terminator, a polylinker, a promoter, an enhancer, a ribosome binding site, and the like. Commercially available vectors and vectors described in literatures can be used as the vector. Examples of the promoter include a CaMV 35S promoter, a tissue-specific or time-specific promoter derived from a plant having inducibility by an external factor, and the like. Examples of selectable markers include drug resistance genes such as the kanamycin resistance gene, neomycin phosphotransferase II (NPTII), dihydrofolate reductase, and the like. Specifically, vectors that can be amplified by E. coli (pUC derivatives, etc.), shuttle vectors that can be amplified by both E. coli and Agrobacterium (pBI101 (Clontech), etc.), plant viruses (for example, cauliflower mosaic virus (CaMV)) Etc.) and can be selected depending on the host cell.

例えば、アグロバクテリウムを使用する方法は、アグロバクテリウムが本来もつプラスミドDNAの一部であるT-DNA領域を切り出し、そのRB(右側ボーダー)とLB(左側ボーダー)との間に本発明の外来核酸を組込むステップ、得られたDNA断片をさらに、例えば大腸菌用のベクター(例えばpBR系、pBI系、pUC系、pBluescript系など)に挿入するステップ、得られたベクターで大腸菌を形質転換するステップ、形質転換大腸菌をアグロバクテリウムに接合してアグロバクテリウムへベクターを移入するステップ、外来核酸を保有するアグロバクテリウムを植物細胞に感染させて、外来核酸を細胞ゲノムに組み込むステップ、を含む。   For example, in the method using Agrobacterium, a T-DNA region which is a part of plasmid DNA inherent to Agrobacterium is excised, and between the RB (right border) and LB (left border), A step of incorporating a foreign nucleic acid, a step of inserting the obtained DNA fragment into a vector for E. coli (for example, pBR system, pBI system, pUC system, pBluescript system, etc.), a step of transforming E. coli with the obtained vector Joining the transformed Escherichia coli to Agrobacterium and transferring the vector to Agrobacterium, and infecting the plant cell with Agrobacterium having the foreign nucleic acid to incorporate the foreign nucleic acid into the cell genome.

上記ベクターが導入された形質転換微生物又は形質転換植物細胞もまた、本発明に包含される。ここで、「形質転換微生物」とは、前記ベクターを宿主細胞としての微生物に導入して得られた微生物である。宿主微生物としては、例えば細菌、例えばアグロバクテリウム属菌(例えば、アグロバクテリウム・ツメファシエンス、アグロバクテリウム・リゾゲネス等)などが挙げられる。   A transformed microorganism or a transformed plant cell into which the vector is introduced is also encompassed in the present invention. Here, the “transformed microorganism” is a microorganism obtained by introducing the vector into a microorganism as a host cell. Examples of the host microorganism include bacteria such as Agrobacterium (for example, Agrobacterium tumefaciens, Agrobacterium rhizogenes, etc.) and the like.

また、本発明において、形質転換植物細胞は、前記ベクターを宿主細胞としての植物由来細胞に導入して得られる形質転換細胞である。また、植物組織には、分裂組織、例えば茎や根の成長点、形成層など、器官、例えば根、茎、花、葉、幼芽、胚軸、種子、塊茎、切穂、花粉などが例示的に包含され、好ましい組織は、種子、塊茎、切穂などの繁殖媒体である。   In the present invention, the transformed plant cell is a transformed cell obtained by introducing the vector into a plant-derived cell as a host cell. Examples of plant tissues include meristems such as stem and root growth points, formation layers, organs such as roots, stems, flowers, leaves, buds, hypocotyls, seeds, tubers, cuttings, pollen, etc. Preferred tissues are propagation media such as seeds, tubers, cuttings, etc.

上記ベクターを宿主微生物、植物細胞、植物組織中に導入する方法としては、当技術分野における常法、例えば、プロトプラスト法(エレクトロポレーション法、マイクロインジェクション法、ポリエチレングリコール法等)、パーティクルガン法、あるいは、形質転換因子として、上記のようなアグロバクテリウム(Agrobacterium)属菌(例えば、アグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)、アグロバクテリウム・リゾゲネス(Agrobacterium rhizogenes))を用いたT-DNAによる植物細胞の形質転換方法等を用いることができる。   As a method for introducing the vector into a host microorganism, plant cell, or plant tissue, a conventional method in this technical field, for example, a protoplast method (electroporation method, microinjection method, polyethylene glycol method, etc.), particle gun method, Alternatively, a plant by T-DNA using the above-mentioned genus Agrobacterium (for example, Agrobacterium tumefaciens, Agrobacterium rhizogenes) as a transforming factor A cell transformation method or the like can be used.

なお、プロトプラスト法、パーティクルガン法、形質転換因子としてアグロバクテリウム(Agrobacterium)属菌を用いる具体的方法については、例えば、植物代謝工学ハンドブック(NTS(株)社)に基づいて実施することができる。   The protoplast method, particle gun method, and specific methods using Agrobacterium as a transforming factor can be carried out based on, for example, the Plant Metabolic Engineering Handbook (NTS Corporation). .

或いは、本発明においては、ベクターとして植物ウイルス(カリフラワーモザイクウイルス等)を用いることによって形質転換植物細胞を得ることもできる。すなわち、まず、植物ウイルスゲノムを大腸菌由来のベクターなどに挿入して組換え体を調製した後、植物ウイルスゲノム中に、導入するDNAを挿入する。このように調製された植物ウイルスゲノムを制限酵素によって該組換え体から切り出し、植物細胞に接種することによって、これらのDNAを導入することができる。なお、この方法の詳細については、Hohnらの方法(Molecular Biology of Plant Tumors(Acadeマイクロc Press、New York)1982、pp549)、米国特許第4,407,956号明細書等を参考にすることができる。   Alternatively, in the present invention, a transformed plant cell can be obtained by using a plant virus (cauliflower mosaic virus or the like) as a vector. Specifically, first, a plant virus genome is inserted into a vector derived from E. coli to prepare a recombinant, and then the DNA to be introduced is inserted into the plant virus genome. These DNAs can be introduced by excising the plant virus genome thus prepared from the recombinant with a restriction enzyme and inoculating it into plant cells. For details of this method, reference can be made to the method of Hohn et al. (Molecular Biology of Plant Tumors (Acade Micro c Press, New York) 1982, pp549), US Pat. No. 4,407,956, and the like.

本発明者らは、本発明の核酸、すなわち上記siRNAが、植物、好ましくは樹木、例えばユーカリ属植物の翻訳制御を可能にすることを見出した。従って、本発明は、上記の本発明の核酸又はその組合せ物、或いは本発明のベクター、或いは本発明の形質転換植物細胞又は形質転換微生物を使用することを含む、遺伝子発現の制御、それによる植物の形態形成、好ましくは器官形成、の制御方法を提供する。   The present inventors have found that the nucleic acid of the present invention, ie the siRNA described above, enables translational control of plants, preferably trees, for example Eucalyptus plants. Accordingly, the present invention relates to the control of gene expression, including the use of the above-described nucleic acid of the present invention or a combination thereof, the vector of the present invention, or the transformed plant cell or the transformed microorganism of the present invention, thereby a plant. A method of controlling morphogenesis, preferably organogenesis, is provided.

遺伝子の発現の制御には、遺伝子の発現を促進すること及び遺伝子の発現を抑制することが包含され、器官形態形成の制御には、種々の器官形成を促進すること及びこれを抑制することの双方が包含される。すなわち、本発明のRNA断片からなる遺伝子の発現を促進することにより器官形態形成を抑制することができ、本発明のRNA断片からなる遺伝子の発現を抑制することにより器官形態形成を促進することができる。
本発明はさらに、上記形質転換植物細胞を含む形質転換植物を提供する。
Control of gene expression includes promotion of gene expression and suppression of gene expression, and control of organ morphogenesis includes the promotion and suppression of various organ formations. Both are included. That is, organ morphogenesis can be suppressed by promoting the expression of the gene comprising the RNA fragment of the present invention, and organ morphogenesis can be promoted by suppressing the expression of the gene comprising the RNA fragment of the present invention. it can.
The present invention further provides a transformed plant comprising the transformed plant cell.

形質転換植物細胞は、好ましくは樹木細胞、より好ましくは形質転換ユーカリ属植物細胞であり、また、形質転換植物は、好ましくは形質転換樹木、より好ましくは形質転換ユーカリ属植物体である。   The transformed plant cell is preferably a tree cell, more preferably a transformed Eucalyptus plant cell, and the transformed plant is preferably a transformed tree, more preferably a transformed Eucalyptus plant.

本発明において、形質転換植物は、上記形質転換植物細胞を有する植物体であれば特に制限されないが、例えば、上記形質転換細胞から再生された形質転換植物体を含む。形質転換植物細胞から植物体を再生する方法は、土肥らの方法(特願平11-127025号公報)、を参照することができる。また、本発明の形質転換植物には、該形質転換植物から得られる種子、及び該種子から得られる植物体である後代をも含む。   In the present invention, the transformed plant is not particularly limited as long as it is a plant having the transformed plant cell, and includes, for example, a transformed plant regenerated from the transformed cell. For the method of regenerating plant bodies from transformed plant cells, the method of Toi et al. (Japanese Patent Application No. 11-127025) can be referred to. In addition, the transformed plant of the present invention includes seeds obtained from the transformed plants and progenies that are plant bodies obtained from the seeds.

本発明の形質転換植物から種子を得る方法としては、例えば、形質転換植物を適当な培地において発根させ、その発根体を水分含有の土を入れたポットに移植する。適当な栽培条件下で生育させ、最終的に種子を形成させて、該種子を得る。また、種子から植物体を得る方法としては、例えば、前記のようにして得られた形質転換植物由来の種子を、水分含有の土に播種し、適当な栽培条件下で生育させることにより植物体を得ることができる。   As a method for obtaining seeds from the transformed plant of the present invention, for example, the transformed plant is rooted in an appropriate medium, and the rooted body is transplanted to a pot containing water-containing soil. The seeds are obtained by growing them under appropriate cultivation conditions and finally forming seeds. In addition, as a method for obtaining a plant from seeds, for example, seeds derived from the transformed plant obtained as described above are sown in water-containing soil and grown under appropriate cultivation conditions. Can be obtained.

<植物の形態形成に関与する遺伝子等の同定及び植物の形態形成を制御する物質のスクリーニング>
本発明はさらに、本発明の上記(a)〜(h)の核酸から選択される核酸の組合せ物を含むマイクロアレイを提供する。
<Identification of genes involved in plant morphogenesis and screening for substances that control plant morphogenesis>
The present invention further provides a microarray comprising a combination of nucleic acids selected from the nucleic acids (a) to (h) of the present invention.

この場合、上記(a)〜(h)の核酸は、特定の遺伝子等又は特定の制御物質(例えばアゴニスト、アンタゴニスト、促進因子、抑制因子など)を同定又はスクリーニングするためのプローブとして使用され、プローブとのハイブリダイゼーションを検出して目的の遺伝子等又は制御物質を同定又は確定することが可能である。   In this case, the nucleic acids of the above (a) to (h) are used as probes for identifying or screening a specific gene or the like or a specific regulatory substance (for example, agonist, antagonist, promoter, suppressor, etc.) It is possible to identify or determine a target gene or the like or a regulatory substance by detecting the hybridization.

ハイブリダイゼーション及び洗浄条件は目的により異なるが、例えば、アプライドバイオシステム社(旧アンビオン社)の提供しているmirVanaTM MiRNABioarrayのマニュアルに記載の条件、村松正明及び那波宏之監修、DNAマイクロアレイと最新PCR法、秀潤社(2000年)に記載の条件などが適用可能である。例えば、ハイブリダイゼーションを、1〜6×SSC、必要に応じて5×Denhard’s溶液及び1mg/ml変性サケ精子DNAを含む溶液中、室温(約25℃)〜65℃で行い、洗浄を、0.1〜2×SSC、0.1〜0.2%SDSを含む溶液中、55〜65℃で行う。 Hybridization and washing conditions vary depending on the purpose. For example, conditions described in the manual of mirVana TM MiRNABioarray provided by Applied Biosystems (formerly Ambion), supervised by Masaaki Muramatsu and Hiroyuki Nami, DNA microarray and the latest PCR method The conditions described in Shujunsha (2000) are applicable. For example, hybridization is performed at room temperature (about 25 ° C.) to 65 ° C. in a solution containing 1 to 6 × SSC, and optionally 5 × Denhard's solution and 1 mg / ml denatured salmon sperm DNA. It is carried out at 55-65 ° C. in a solution containing 2 × SSC, 0.1-0.2% SDS.

本発明のマイクロアレイは、植物の形態形成に関与する遺伝子、その転写産物又はその翻訳産物を同定するために、或いは植物の形態形成を制御する物質をスクリーニングするために、使用することができる。   The microarray of the present invention can be used for identifying a gene involved in plant morphogenesis, a transcription product or a translation product thereof, or screening a substance that controls plant morphogenesis.

上記(a)〜(h)の核酸のうち、より好ましいプローブとしての核酸は、上記(a)〜(d)のDNA、例えば上記(c)又は(d)のDNA、上記(e)〜(h)のRNA、例えば上記(g)又は(h)のRNAである。アレイの表面上に結合するプローブの数は、2以上であれば特に制限はないが、好ましくは50以上、100以上、150以上、200以上、250以上、300以上、350以上、400以上、450以上、500以上、550以上、600以上、650以上、700以上、又は750以上である。   Among the nucleic acids of (a) to (h), more preferred nucleic acids as probes are the DNAs of (a) to (d), for example, the DNA of (c) or (d), and (e) to (d). h) RNA, for example, the RNA of (g) or (h) above. The number of probes bound on the surface of the array is not particularly limited as long as it is 2 or more, but preferably 50 or more, 100 or more, 150 or more, 200 or more, 250 or more, 300 or more, 350 or more, 400 or more, 450 Or more, 500 or more, 550 or more, 600 or more, 650 or more, 700 or more, or 750 or more.

マイクロアレイの基板は、核酸を固相化できるものであれば特に制限はなく、例えばガラス、シリコン、ポリマーなどを挙げることができる。基板表面は、必要に応じて、ポリLリジンコートによる被覆、或いはアミノ基、カルボキシル基などの官能基導入などの表面処理が施されていてもよい。   The microarray substrate is not particularly limited as long as it can solidify nucleic acid, and examples thereof include glass, silicon, and polymer. The surface of the substrate may be subjected to a surface treatment such as coating with a poly L lysine coat or introduction of a functional group such as an amino group or a carboxyl group, if necessary.

固相化法は、定法であれば特に制限はなく、基板上でポリヌクレオチドを合成する方法、基板上にスポッター等によるポリヌクレオチドのスポッティング、インクジェット等によるポリヌクレオチドの吹き付けなどの方法を含む。そのための基本的な方法には、Affymetrix社の方式、すなわち基板上で19〜25mer程度のポリヌクレオチドを合成する方式、或いはStanfordの方式、すなわち数10μm〜数100μmの大きさでポリヌクレオチドをスポッター等で点着する方式などが知られている。   The solid-phase immobilization method is not particularly limited as long as it is a conventional method, and includes a method of synthesizing a polynucleotide on a substrate, a spotting of a polynucleotide with a spotter or the like on the substrate, and a method of spraying a polynucleotide with an inkjet or the like. The basic method for this is the Affymetrix method, that is, a method of synthesizing a polynucleotide of about 19 to 25 mer on a substrate, or the Stanford method, that is, a spotter having a size of several tens to several hundreds of μm. The method of spotting with etc. is known.

サンプルは、植物の発生から植物体までの種々の成長段階における組織又は細胞から取り出した全RNAからcDNAを合成し、これを使用してもよいし、或いはcDNAからさらにin vitro転写によってcRNAを合成し、これを使用してもよい。標識としては、通常、蛍光色素、例えばCy3(緑)、Cy5(赤)などが使用される。   Samples can be synthesized from total RNA extracted from tissues or cells at various stages of growth from plant development to plant body, and can be used, or further synthesized from cDNA by in vitro transcription. However, this may be used. As the label, fluorescent dyes such as Cy3 (green) and Cy5 (red) are usually used.

本発明のマイクロアレイを使用することによって、植物の種々の成長段階(例えば花芽形成の段階、発根の段階など)、或いは薬剤の処理、挿し木などの事象(event)後などにおいて、特定のプローブとハイブリダイズした遺伝子を同定することによって、特定の段階又は特定の事象における特定の遺伝子の機能や、植物の形態形成との関わりを推定することが可能となる。   By using the microarray of the present invention, a specific probe can be used in various stages of plant growth (eg, flower bud formation, rooting, etc.) or after an event such as drug treatment or cutting. By identifying a hybridized gene, it is possible to estimate the function of a specific gene at a specific stage or a specific event, or the relationship with plant morphogenesis.

マイクロアレイの解析から得られた知見に基づいて、植物の形態形成、例えば器官形成、を分子レベルで制御することが可能となり、発根や花芽の制御、成長の促進、嵩の増大、ストレス耐性の付与、植物の維管束組織における肥大成長、植物の根器官において根毛を発生させること、挿し木等において茎組織より根を発生させること、植物の花器官において花被部分を生殖器官へ変換することなどを可能としうる。ここで、制御とは、促進又は抑制をいう。   Based on knowledge obtained from microarray analysis, it becomes possible to control plant morphogenesis, for example, organogenesis, at the molecular level, control rooting and flower buds, promote growth, increase bulk, stress tolerance Giving, enlargement growth in plant vascular tissues, generating root hairs in plant root organs, generating roots from stem tissues in cuttings, converting flower coat parts into reproductive organs in plant flower organs, etc. Can be made possible. Here, control refers to promotion or suppression.

以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

本発明のDNA断片は、以下のようにして製造し、利用した。なお、実験手法に関しては、特に記載のない限り、「Molecular Cloning A Laboratory Mannual(Sambrookら(1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press)」等の当技術分野において公知の実験書に基づいて実施した。   The DNA fragment of the present invention was produced and used as follows. The experimental procedure was carried out based on experimental documents known in the art such as “Molecular Cloning A Laboratory Manual” (Sambrook et al. (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press) unless otherwise specified.

(実施例1)ユーカリからの低分子RNAの取得
(1)total RNAの抽出
王子製紙(株)森林資源研究所内(三重県、亀山)に生育中の10年生ユーカリ・グランディス(Eucalyptus grandis)を液体窒素中で粉砕し、Concert Plant RNA Regent(インビトロジェン社)を用いてRNAを抽出し、1mgのtotal RNAを得た。
(Example 1) Acquisition of low molecular RNA from Eucalyptus (1) Extraction of total RNA Liquid 10-year Eucalyptus grandis growing in Oji Paper Co., Ltd. Forest Resource Research Institute (Kameyama, Mie Prefecture) After pulverization in nitrogen, RNA was extracted using Concert Plant RNA Regent (Invitrogen) to obtain 1 mg of total RNA.

(2)低分子RNAの精製
上記total RNA全量を用いてエタノール沈殿・乾燥を行い、DEPC処理水100μLに溶解した。一部を用いてOD測定を行い濃度を算出した後、100μg相当のtotal RNAを15%変性ポリアクリルアミドゲルで泳動し、18〜26塩基に相当するsmall RNA画分の分離・回収を行った。この時、マーカーとしては18merと26merの合成RNAを用いた。また、アクリルアミドゲルからのsmall RNA画分の回収にはsmall RNA Gel Extraction Kit(TaKaRa Bio)を用いた。最終的にDEPC処理水40μLで溶出した後、サンプルの一部を用いてAgilent 2100 Bioanalyzerによる純度チェックおよび定量を行った。
(2) Purification of low-molecular RNA Ethanol precipitation and drying were carried out using the total amount of total RNA described above, and dissolved in 100 μL of DEPC-treated water. OD measurement was carried out using a part and the concentration was calculated, then 100 μg of total RNA was run on a 15% denaturing polyacrylamide gel, and a small RNA fraction corresponding to 18 to 26 bases was separated and collected. At this time, 18mer and 26mer synthetic RNAs were used as markers. Moreover, small RNA Gel Extraction Kit (TaKaRa Bio) was used for collection of the small RNA fraction from the acrylamide gel. Finally, elution was performed with 40 μL of DEPC-treated water, and then a purity check and quantification were performed with an Agilent 2100 Bioanalyzer using a part of the sample.

(3)低分子RNA由来cDNAライブラリーの作製並びに塩基配列の決定
精製したsmall RNA画分を用いて、Megacloneマイクロビーズの作製を行なった。各操作は基本的に文献記載の方法(Brenner et al. Proc Natl Acad Sci U S A 97(4): 1665-1670 ; Brenner et al. Nat. Biotechnol 18(6): 630-634 ; Ruan et al. Trends. Biotechnol 22(1): 23-30)を基に、タカラバイオ社(京都)へ委託した。
(3) Preparation of cDNA library derived from low molecular RNA and determination of nucleotide sequence Megaclone microbeads were prepared using the purified small RNA fraction. Each operation is basically performed according to literature methods (Brenner et al. Proc Natl Acad Sci USA 97 (4): 1665-1670; Brenner et al. Nat. Biotechnol 18 (6): 630-634; Ruan et al. Trends Based on Biotechnol 22 (1): 23-30), the company was commissioned to Takara Bio Inc. (Kyoto).

1)Tagライブラリーの調製
まず、small RNA 画分20 ng相当をBacterial Alkaline Phosphataseで処理し5'側のリン酸基を外した後、small RNAの3’側にDNA/RNAキメラアダプター(3'アダプター)を結合させた。次に、15%変性ポリアクリルアミドゲルで泳動し、アダプターが結合したsmall RNA画分の分離・回収を行った。この時、マーカーとしては18merと26merの合成RNAに3'アダプターを結合させたものを用いた。また、アクリルアミドゲルからのsmall RNA画分の回収にはsmall RNA Gel Extraction Kit(TaKaRa Bio)を用いた。精製した3'アダプター結合small RNAをT4 DNA Polynucleotide Kinaseで処理し5'末端にリン酸基を付与した後、5'側に異なるDNA/RNAキメラアダプター(5'アダプター)を結合させた。その後、3'アダプターに相補的なプライマーおよび逆転写酵素を用いて逆転写を行い、cDNA合成を行った。このcDNAを鋳型として、5'アダプターおよび3'アダプターに相補的なプライマーを用いてPCRを行った。なお、基質として5メチルdCTPを含むdNTP 混合液を用いた。次に両アダプター配列に組み込まれているSfa NIサイトを利用して、Sfa NI消化によりsmall RNA由来cDNA配列(以下Signature配列と呼ぶ)を含むDNA断片を調製し、20%未変性ポリアクリルアミドゲルで泳動後、分離・回収を行った。得られたDNA断片をTag vector内のTag配列に隣接して一定の方向でライゲーションした。反応液の一部を用いて大腸菌の形質転換効率(タイター)を算出し、タイター = 約1.4 x 106相当のプラスミドDNAを調製してTagライブラリーとした。同時に、得られたコロニーについて、96個のプラスミドDNAのシーケンスを行い、ライブラリー中のインサートの形状を確認した。
1) Preparation of Tag library First, 20 ng of the small RNA fraction was treated with Bacterial Alkaline Phosphatase to remove the 5 'phosphate group, and then the DNA / RNA chimeric adapter (3' Adapter). Next, electrophoresis was performed on a 15% denaturing polyacrylamide gel, and the small RNA fraction to which the adapter was bound was separated and collected. At this time, a marker obtained by binding a 3 ′ adapter to 18-mer and 26-mer synthetic RNAs was used. Moreover, small RNA Gel Extraction Kit (TaKaRa Bio) was used for collection of the small RNA fraction from the acrylamide gel. The purified 3 ′ adapter-bound small RNA was treated with T4 DNA Polynucleotide Kinase to give a phosphate group to the 5 ′ end, and then a different DNA / RNA chimera adapter (5 ′ adapter) was bound to the 5 ′ side. Thereafter, reverse transcription was performed using a primer complementary to the 3 ′ adapter and reverse transcriptase, and cDNA was synthesized. Using this cDNA as a template, PCR was performed using primers complementary to the 5 ′ adapter and 3 ′ adapter. A dNTP mixture containing 5 methyl dCTP as a substrate was used. Next, using the Sfa NI site incorporated in both adapter sequences, a DNA fragment containing a small RNA-derived cDNA sequence (hereinafter referred to as the Signature sequence) was prepared by Sfa NI digestion, and a 20% native polyacrylamide gel was used. After electrophoresis, separation and collection were performed. The obtained DNA fragment was ligated in a fixed direction adjacent to the Tag sequence in the Tag vector. A part of the reaction solution was used to calculate the transformation efficiency (titer) of E. coli, and a plasmid DNA corresponding to titer = about 1.4 × 10 6 was prepared as a Tag library. At the same time, 96 plasmid DNAs were sequenced for the obtained colonies, and the shape of the insert in the library was confirmed.

2)Megacloneマイクロビーズの調製
プラスミドDNAを鋳型としてTag配列とcDNAを含む部分をPCRにて増幅した。この際、cDNA側のプライマーに5’蛍光標識したものと5'Biotin標識したものを同時に用いて、蛍光標識されたDNA断片とBiotin標識されたDNA断片の混合増幅産物を得た。各DNA断片のTag配列側を制限酵素Pac Iで消化後、dGTPを含む反応溶液中でT4 DNAポリメラーゼを作用させることによりTag配列部分を一本鎖化し、loadable DNAを調製した。
2) Preparation of Megaclone microbeads A portion containing Tag sequence and cDNA was amplified by PCR using plasmid DNA as a template. At this time, a 5 ′ fluorescently labeled primer and a 5 ′ Biotin labeled primer on the cDNA side were simultaneously used to obtain a mixed amplification product of the fluorescently labeled DNA fragment and the Biotin labeled DNA fragment. After digesting the Tag sequence side of each DNA fragment with the restriction enzyme Pac I, the Tag sequence part was made into a single strand by allowing T4 DNA polymerase to act in a reaction solution containing dGTP to prepare loadable DNA.

Anti-Tagビーズとloadable DNAを混合し、Tag配列とAnti-Tag配列をハイブリダイズさせることにより各ビーズに対して各cDNA断片を選択的に結合させた。StreptavidinマグネットビーズによりDNAをloadしたビーズを吸着させた後、蛍光強度をモニターしながら洗浄して非特異的な結合を排除しcDNAが結合したビーズを精製した。   Anti-Tag beads and loadable DNA were mixed, and each cDNA fragment was selectively bound to each bead by hybridizing the Tag sequence and the Anti-Tag sequence. After the beads loaded with DNA were adsorbed by Streptavidin magnetic beads, washing was performed while monitoring the fluorescence intensity to eliminate non-specific binding, and the beads bound with cDNA were purified.

精製・回収したビーズは、cDNAとAnti-Tagの間のギャップをT4 DNA polymeraseを用いて埋めると共に、T4 DNA ligaseを用いて共有結合を形成させた後、制限酵素Dpn IIで消化してcDNAから蛍光基を含むベクター由来の配列を除去し、2つに分けてそれぞれにMPSS用の2-stepperあるいは4-stepperアダプターを結合させ、Megacloneマイクロビーズを作製した。   The purified and recovered beads fill the gap between the cDNA and the Anti-Tag using T4 DNA polymerase, form a covalent bond using T4 DNA ligase, and then digest with the restriction enzyme Dpn II. A vector-derived sequence containing a fluorescent group was removed, and a 2-stepper or 4-stepper adapter for MPSS was bound to each of the two to prepare Megaclone microbeads.

3)MPSS装置によるSignature配列の読み取り
2-stepper用、4-stepper用に各1枚のフローセルを使用し、各フローセルあたり約1.3 x 106個のビーズを充填した。フローセルをMPSS用解析装置にセットし、参考文献(Brenner S.ら Nature Biotech., 18:630-634 (2000))に記載の方法に準じて酵素反応を繰り返し各Megacloneマイクロビーズ上のSignature配列の22塩基部分までを読み取った。すなわち、(1)Bbv I消化による読み取り部位の1本鎖化、(2)Encodedアダプターの結合、(3)Decoderプローブによる塩基配列の読み取り、の各ステップを繰り返し、4-stepperアダプターを結合させたフローセルのビーズでは5’末端から4塩基単位で合計22塩基を、2-stepperアダプターを結合させたフローセルのビーズでは4-stepperの読み枠を2塩基ずらして、4塩基単位で合計22塩基を読み取った。それぞれのDecoderプローブとハイブリダイズしたビーズの蛍光画像データから、各ビーズの蛍光強度を数値化し、シグナル強度、S/N比、ビーズのずれの有無などについて基準を満たしたSignature配列を有効と判定し、以降の解析に用いた。
3) Reading of signature sequence by MPSS device
One flow cell was used for each of 2-stepper and 4-stepper, and approximately 1.3 × 10 6 beads were filled in each flow cell. Set the flow cell in the analyzer for MPSS, repeat the enzyme reaction according to the method described in the reference (Brenner S. et al. Nature Biotech., 18: 630-634 (2000)), and the signature sequence on each Megaclone microbead. Reading up to 22 bases. That is, the steps of (1) Bbv I digestion into a single strand, (2) Encoded adapter binding, and (3) Decoder probe reading of the nucleotide sequence were repeated to bind the 4-stepper adapter. For flow cell beads, read a total of 22 bases in units of 4 bases from the 5 'end, and for flow cell beads to which a 2-stepper adapter is bound, shift the 4-stepper reading frame by 2 bases and read a total of 22 bases in units of 4 bases. It was. From the fluorescence image data of the beads hybridized with each Decoder probe, the fluorescence intensity of each bead is digitized, and a signature sequence that meets the standards for signal intensity, S / N ratio, presence / absence of bead deviation, etc. is judged to be valid. This was used for the subsequent analysis.

4)Signature配列の抜き出し及びフィルタリング
各フローセルから読み取られた22塩基の配列からアダプター由来配列に相当する部分を外すと共に信頼性の低い配列データをフィルタリングして除去し、100万個当たりの転写産物の数(tpm: transcripts per マイクロllion)に変換した。MPSSの結果を表1にそれぞれ示した。表中、「Beads」は各フローセルで有効なデータが得られたビーズ(配列)数、「Signatures」は読み取られたSignature配列の種類をそれぞれ示す。
4) Extraction and filtering of signature sequence The portion corresponding to the adapter-derived sequence is removed from the 22-base sequence read from each flow cell, and low-reliability sequence data is filtered and removed. Converted to a number (tpm: transcripts per microllion). The results of MPSS are shown in Table 1, respectively. In the table, “Beads” indicates the number of beads (arrays) from which valid data was obtained in each flow cell, and “Signatures” indicates the type of signature array read.

Figure 2008228713
Figure 2008228713

(実施例2)ユーカリからのマイクロRNAの取得
実施例1により取得したSignature 配列の中からマイクロRNA 候補配列を探索するため、Signature 配列を含むゲノムcontig 上の近傍配列の二次構造予測を行った。かずさDNA研究所より提供されたユーカリゲノムのcontig 配列およびsinglet 配列に対し、signature 配列のマッピングを行った。2 塩基ミスマッチ までを許容し、mapping した位置から(1)上流128base および下流128base、(2)上流228base および下流228base のゲノム配列を取得した。解析に使用したcontig 配列およびsinglet 配列およびsignature 配列は以下の通りである。
・ contig 配列:17,311
・ singlet 配列:21,880
・ signature 配列:29,783(rRNA 等フィルタリング済みの配列)
これらに対し、Signature 配列を含む150base および250base のウィンドウを5 base 毎にずらし、各ウィンドウに含まれる配列に対し、それぞれ二次構造予測を行った。最小の自由エネルギーをもつ構造が以下の基準を満たす配列をマイクロRNA 候補とした。ただし、Internal loop とBulge のチェックは、Signature よりloop 側の配列に対して行った。
・stem-loop 構造を有する。
・Signature 配列を含む22base が16 base 以上の相補鎖を有する。
・Loop が20 base 以下である。
・Internal loop が10 base 以下である。
・Bulge が5 base 以下である。
(Example 2) Acquisition of microRNA from Eucalyptus In order to search for a candidate microRNA sequence from the signature sequence acquired in Example 1, secondary structure prediction of a neighboring sequence on the genome contig including the signature sequence was performed. . The signature sequence was mapped to the contig sequence and singlet sequence of the eucalyptus genome provided by Kazusa DNA Laboratory. Up to 2 base mismatches were allowed, and (1) upstream 128base and downstream 128base, (2) upstream 228base and downstream 228base genomic sequences were obtained from the mapped position. The contig sequence, singlet sequence and signature sequence used in the analysis are as follows.
Contig sequence: 17,311
-Singlet array: 21,880
・ Signature sequence: 29,783 (rRNA and other filtered sequences)
On the other hand, the 150 base and 250 base windows including the signature array were shifted every 5 bases, and secondary structure prediction was performed for the arrays included in each window. A sequence having the minimum free energy satisfying the following criteria was selected as a microRNA candidate. However, internal loop and bulge checks were performed on the loop side array from Signature.
-Has a stem-loop structure.
・ 22base including Signature sequence has 16 strands or more complementary strand.
・ Loop is 20 base or less.
-Internal loop is 10 base or less.
・ Bulge is 5 base or less.

Signature 配列に中に既知マイクロRNA が含まれるかどうかをみるため、既知マイクロRNA に対して相同性検索を行った。既知マイクロRNA の情報は次のデータベースを用いた。
miRBase v8.2 (http://microrna.sanger.ac.uk/)
A homology search was performed on known microRNAs to see if the signature sequence contained known microRNAs. The following database was used for information on known microRNAs.
miRBase v8.2 (http://microrna.sanger.ac.uk/)

解析における配列数の推移を表2に示した。基準を満たす構造を有する配列は合計751 配列(配列番号1〜751)であった。   Table 2 shows the transition of the number of sequences in the analysis. There were a total of 751 sequences (SEQ ID NOs: 1 to 751) having structures satisfying the criteria.

Figure 2008228713
Figure 2008228713

(実施例3) ユーカリマイクロRNAの発現解析
実施例2で得られたユーカリマイクロRNAの発現量を調べるため、ユーカリ蕾を材料に用いて、ノーザンハイブリダイゼーション法により解析を実施した。実施例1と同様の方法でユーカリ蕾からtotal RNAを抽出し、さらにmirVana miRNA Isolation Kit(アプライドバイオシステムズ社)を用いてsmall RNAの濃縮を行った。small RNA の濃縮はキットのtotal RNAからsmall RNAを単離する方法に従い行った。次にsmall RNA 10 μgを15% TBE/Urea gel(インビトロジェン社)で電気泳動し、トランスブロットSDセル セミドライブロッティング装置(バイオラッド社)を用いてハイブリダイゼーション用メンブレンにブロッティングした。プローブは、実施例2で得られた全マイクロRNA751個より、既知報告とは相同性を有さないに4つのマイクロRNA配列(配列番号297,320,546及び263)を抽出し、その相補DNAを人工合成し、Dig Oligonucleotide Tailing Kit, 2nd Generation(ロシュ社)で標識して使用した。ハイブリダイゼーションはDig Easy Hyb(ロシュ社)にpoly(A)(終濃度0.1mg/ml), poly(dA) (終濃度2μg/ml)を加えた37℃の溶液中において一晩インキュベーションし、37℃の2xSSC溶液を洗浄溶液として2回洗浄した。その後プローブをアルカリホスファターゼ標識抗ジコキシゲニン抗体、Fabフラグメント(ロシュ社)と反応させ、化学発光基質CDP-Star(ロシュ社)との反応で得られる発光をLAS3000システム(富士フィルム社)により解析した。その結果、ユーカリ蕾において、これら4つの全てのマイクロRNAの発現を検出することに成功した(図1)。これらのマイクロRNAはこれまでに植物で報告されているものと異なり、ユーカリ蕾において新規なマイクロRNAが発現していることが明らかとなった。
(Example 3) Expression analysis of eucalyptus microRNA In order to investigate the expression level of the eucalyptus microRNA obtained in Example 2, analysis was carried out by Northern hybridization using eucalyptus meal as a material. Total RNA was extracted from eucalyptus meal in the same manner as in Example 1, and then small RNA was concentrated using mirVana miRNA Isolation Kit (Applied Biosystems). The small RNA was concentrated according to the method for isolating small RNA from the total RNA of the kit. Next, 10 μg of small RNA was electrophoresed on 15% TBE / Urea gel (Invitrogen), and blotted onto a hybridization membrane using a transblot SD cell semi-dry blotting apparatus (BioRad). As for the probe, four microRNA sequences (SEQ ID NOs: 297, 320, 546 and 263) were extracted from 751 total microRNAs obtained in Example 2 without having homology with known reports, and their complementary DNAs were artificially synthesized. , it was used as labeled with Dig Oligonucleotide Tailing Kit, 2 nd Generation ( Roche). For hybridization, Dig Easy Hyb (Roche) was incubated overnight in a 37 ° C solution of poly (A) (final concentration 0.1 mg / ml) and poly (dA) (final concentration 2 μg / ml). The 2 × SSC solution at 0 ° C. was washed twice as a washing solution. Thereafter, the probe was reacted with an alkaline phosphatase-labeled anti-dicoxygenin antibody and Fab fragment (Roche), and the luminescence obtained by the reaction with the chemiluminescent substrate CDP-Star (Roche) was analyzed by the LAS3000 system (Fuji Film). As a result, we succeeded in detecting the expression of all four microRNAs in Eucalyptus cocoon (FIG. 1). These microRNAs differ from those previously reported in plants, and it was revealed that novel microRNAs were expressed in Eucalyptus cocoons.

本発明の核酸情報を用いることにより、植物、特に樹木植物において、その成長を促進したり、その嵩を増大したり、又はストレス耐性を高めたりすることを目的として、肥大(生長)、発根、花芽等を適宜制御することが可能になる。   By using the nucleic acid information of the present invention, in plants, particularly tree plants, for the purpose of promoting the growth, increasing the volume, or enhancing the stress tolerance, hypertrophy (growth), rooting It becomes possible to appropriately control flower buds and the like.

本発明のマイクロRNAの発現を検出したことを示すハイブリダイゼーション結果を示す。レーン1〜4はそれぞれ配列番号297,320,546及び263のマイクロRNAの発現を示す。The hybridization result which shows having detected the expression of the microRNA of this invention is shown. Lanes 1 to 4 show the expression of microRNAs of SEQ ID NOs: 297, 320, 546 and 263, respectively.

Claims (19)

植物の形態形成の制御に使用するための、下記(a)〜(h)のDNA及びRNAからなる群から選択される核酸、又はその複数の核酸からなる核酸組合せ物。
(a) 配列番号1〜751のいずれかの塩基配列からなるDNA
(b) 配列番号1〜751のいずれかの塩基配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列からなるDNA
(c) 上記(a)のDNAに相補的なDNA
(d) 上記(b)のDNAに相補的なDNA
(e) 上記(a)のDNAをコードするRNA
(f) 上記(b)のDNAをコードするRNA
(g) 上記(c)のDNAをコードするRNA
(h) 上記(d)のDNAをコードするRNA
A nucleic acid selected from the group consisting of DNA and RNA of the following (a) to (h) or a nucleic acid combination consisting of a plurality of nucleic acids for use in controlling plant morphogenesis.
(a) DNA comprising any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 to 751
(b) DNA comprising a nucleotide sequence having at least 80% identity with any one of SEQ ID NOs: 1 to 751
(c) DNA complementary to the DNA of (a) above
(d) DNA complementary to the DNA of (b) above
(e) RNA encoding the DNA of (a) above
(f) RNA encoding the DNA of (b) above
(g) RNA encoding the DNA of (c) above
(h) RNA encoding the DNA of (d) above
配列番号1〜751のいずれかの塩基配列又はその配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列と、該塩基配列に対して相補的な塩基配列とを含む二本鎖DNAをコードする、植物の形態形成の制御に使用するためのsiRNAである核酸、又はその核酸組合せ物。   A plant encoding a double-stranded DNA comprising any one of SEQ ID NOs: 1 to 751 or a base sequence having at least 80% identity with the base sequence and a base sequence complementary to the base sequence A nucleic acid, or a nucleic acid combination thereof, that is an siRNA for use in controlling the morphogenesis of the above. 植物が樹木である、請求項1又は2に記載の核酸又は核酸組合せ物。   The nucleic acid or nucleic acid combination according to claim 1 or 2, wherein the plant is a tree. 樹木がユーカリ属植物である、請求項3に記載の核酸又は核酸組合せ物。   The nucleic acid or nucleic acid combination according to claim 3, wherein the tree is a Eucalyptus plant. siRNAが、そのセンス鎖及びアンチセンス鎖の3'末端にオーバーハング配列をさらに含む、請求項2に記載の核酸又はその核酸組合せ物。   The nucleic acid or nucleic acid combination thereof according to claim 2, wherein the siRNA further comprises an overhang sequence at the 3 'end of the sense strand and the antisense strand. siRNAが、そのセンス鎖とアンチセンス鎖の間にループ配列をさらに含む、請求項2に記載の核酸又はその核酸組合せ物。   The nucleic acid or nucleic acid combination thereof according to claim 2, wherein the siRNA further comprises a loop sequence between the sense strand and the antisense strand. 配列番号1〜751のいずれかの塩基配列、又はその配列と少なくとも80%の同一性を有する塩基配列、を含むDNAを含むベクター。   A vector comprising a DNA comprising any one of SEQ ID NOs: 1 to 751, or a base sequence having at least 80% identity with the sequence. 請求項7に記載のベクターを含む形質転換微生物又は形質転換植物細胞。   A transformed microorganism or transformed plant cell comprising the vector according to claim 7. 請求項8に記載の形質転換植物細胞を含む形質転換植物。   A transformed plant comprising the transformed plant cell according to claim 8. 植物がユーカリ属植物などの樹木である、請求項9に記載の形質転換植物。   The transformed plant according to claim 9, wherein the plant is a tree such as a Eucalyptus plant. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の核酸又はその核酸組合せ物、或いは請求項7に記載のベクター、或いは請求項8に記載の形質転換植物細胞又は形質転換微生物を使用することを特徴とする、植物の形態形成の制御方法。   A nucleic acid according to any one of claims 1 to 6, or a nucleic acid combination thereof, or a vector according to claim 7, or a transformed plant cell or transformed microorganism according to claim 8. A method for controlling plant morphogenesis. 器官の形態形成の制御である、請求項11に記載の方法。   12. The method of claim 11, wherein the method is control of organ morphogenesis. 請求項1に記載の(a)〜(h)の核酸からなる群から選択される核酸の組合せ物を含むマイクロアレイ。   A microarray comprising a combination of nucleic acids selected from the group consisting of the nucleic acids of (a) to (h) according to claim 1. 核酸がRNAである、請求項13に記載のマイクロアレイ。   The microarray according to claim 13, wherein the nucleic acid is RNA. 核酸がDNAである、請求項13に記載のマイクロアレイ。   The microarray according to claim 13, wherein the nucleic acid is DNA. 植物の形態形成を制御する物質をスクリーニングするためのものである、請求項13〜15のいずれか1項に記載のマイクロアレイ。   The microarray according to any one of claims 13 to 15, which is used for screening for a substance that controls plant morphogenesis. 植物の形態形成に関与する遺伝子、その転写産物またはその翻訳産物を同定するためのものである、請求項13〜15のいずれか1項に記載のマイクロアレイ。   The microarray according to any one of claims 13 to 15, which is for identifying a gene involved in plant morphogenesis, a transcription product or a translation product thereof. 請求項9又は10に記載の形質転換植物由来の種子。   A seed derived from the transformed plant according to claim 9 or 10. 請求項9又は10に記載の形質転換植物の後代。   A progeny of the transformed plant according to claim 9 or 10.
JP2007077431A 2007-03-23 2007-03-23 Nucleic acid for controlling formation of shape of plant Pending JP2008228713A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007077431A JP2008228713A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Nucleic acid for controlling formation of shape of plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007077431A JP2008228713A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Nucleic acid for controlling formation of shape of plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008228713A true JP2008228713A (en) 2008-10-02

Family

ID=39902280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007077431A Pending JP2008228713A (en) 2007-03-23 2007-03-23 Nucleic acid for controlling formation of shape of plant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008228713A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015645A (en) * 2009-07-09 2011-01-27 Oji Paper Co Ltd VARIANT Myb-RELATED GENE FOR PROMOTING GROWTH OF PLANT, AND METHOD FOR PROMOTING GROWTH OF PLANT BY USING THE SAME
CN105087640A (en) * 2014-05-23 2015-11-25 中国科学院上海生命科学研究院 Gene for regulating seed development of plants and application of gene

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015645A (en) * 2009-07-09 2011-01-27 Oji Paper Co Ltd VARIANT Myb-RELATED GENE FOR PROMOTING GROWTH OF PLANT, AND METHOD FOR PROMOTING GROWTH OF PLANT BY USING THE SAME
AU2010202388B2 (en) * 2009-07-09 2015-01-22 Oji Holdings Corporation Variant Myb-related gene that accelerates plant growth and method for accelerating plant growth using the same
CN105087640A (en) * 2014-05-23 2015-11-25 中国科学院上海生命科学研究院 Gene for regulating seed development of plants and application of gene
CN105087640B (en) * 2014-05-23 2018-03-30 中国科学院上海生命科学研究院 Adjust gene and its application of vegetable seeds development

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005252469B2 (en) Polynucleotides and polypeptides involved in plant fiber development and methods of using same
AU2010210009B2 (en) Method for isolation of transcription termination sequences
JP5655947B2 (en) Adult leaf specific promoter
EP2383345A1 (en) Polynucleotides and polypeptides involved in plant fiber development and methods of using same
CN103443280B (en) Seed specific promoters in cotton
JP2022089862A (en) Plant regulatory elements and methods of use thereof
CN110117322A (en) The MYB class transcription factor and its encoding gene that are separated from purple plague purpura Trifolium repense and application
US20140237682A1 (en) Regulatory polynucleotides and uses thereof
JP2008228713A (en) Nucleic acid for controlling formation of shape of plant
KR101708249B1 (en) OsNFY27 promoter specific for plant seed endosperm or aleurone layer and uses thereof
JP5472089B2 (en) DNA involved in regulation of gene expression in photosynthetic tissues
KR101730071B1 (en) OsDOG1L2 promoter specific for plant seed aleurone layer or embryo and uses thereof
RU2774709C2 (en) Plant regulatory elements and their application options
AU2016202762B2 (en) Polynucleotides and Polypeptides Involved in Plant Fiber Development and Methods of Using Same
AU2011202966B2 (en) Expression enhancing intron sequences
KR102097525B1 (en) Pollen specific promoter, Expression vector comprising the same, transformed plants thereby and method for preparation thereof
AU2012216482B2 (en) Polynucleotides and Polypeptides Involved in Plant Fiber Development and Methods of Using Same
JP2011015645A (en) VARIANT Myb-RELATED GENE FOR PROMOTING GROWTH OF PLANT, AND METHOD FOR PROMOTING GROWTH OF PLANT BY USING THE SAME
AU2014233612A1 (en) Polynucleotides and Polypeptides Involved in Plant Fiber Development and Methods of Using Same
WO2008089695A1 (en) Mirnas of plant, its chip and the uses thereof