JP2003093074A - 植物の内在性トランスポゾンの検出法及び検出されたトランスポゾン及びそれを利用した新品種作物及びその育成法 - Google Patents

植物の内在性トランスポゾンの検出法及び検出されたトランスポゾン及びそれを利用した新品種作物及びその育成法

Info

Publication number
JP2003093074A
JP2003093074A JP2001331679A JP2001331679A JP2003093074A JP 2003093074 A JP2003093074 A JP 2003093074A JP 2001331679 A JP2001331679 A JP 2001331679A JP 2001331679 A JP2001331679 A JP 2001331679A JP 2003093074 A JP2003093074 A JP 2003093074A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transposon
plant
utilizing
raising
same
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
JP2001331679A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuaki Hayashida
信明 林田
Masaomi Kato
政臣 加藤
Mitsuo Okazaki
光雄 岡崎
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.)
Ueda Textile Science Foundation
Original Assignee
Ueda Textile Science Foundation
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 Ueda Textile Science Foundation filed Critical Ueda Textile Science Foundation
Priority to JP2001331679A priority Critical patent/JP2003093074A/ja
Publication of JP2003093074A publication Critical patent/JP2003093074A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】従来の新作物品種の育成には、膨大な時間と労
力を伴うという重大な欠点があった。それらは近年の技
術進歩による遺伝子組換えで改良が図られてきた。しか
し、この方法は消費者の根強い反対に遭っている。そこ
で、遺伝子組換えを用いずに近年の分子生物学的技術を
利用した育種法とその道具を提供すること、即ち植物か
らトランスポゾンを見出しこれを利用して新品種を育
成、提供することを目的とする。 【解決手段】少なくとも、元来植物の中に存在するトラ
ンスポゾンの転移反応を特徴とする遺伝子改変を品種改
良に利用すること、または/およびそのためにトランス
ポゾンを探し出すこと、または/およびトランスポゾン
の転移を誘起することの組み合わせをなす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、農作物・園芸作物など
の植物の新品種育成分野における、遺伝子組換えを用い
ない新規の方法である。
【0002】
【従来の技術】新品種の育成とは、遺伝子の変更を意味
する。従来、新品種の作物を育成するには、何世代にも
渡って、何度も交配を重ねて遺伝子を混合する方法、放
射線などにより遺伝子に変異を導入する方法、遺伝子組
換え技術によって外来遺伝子を導入する方法、及びそれ
らの組み合わせの方法が取られてきた。しかし、これら
の方法は多くの時間と労力を要したり、導入した変異の
実体が不明であったり、消費者に受け入れられないなど
の重大な欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】遺伝子の変更を効率的
に行い、なおかつそれがどの様な変更であったかを遺伝
子の塩基配列のレベルで把握でき、さらに外来遺伝子を
用いない新規な新品種育成技術を提供すること、及びそ
のための道具を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願の骨子は、植物ゲノ
ムに存在する内在性の転移性因子(トランスポゾン)を
見つけだし、その転移によって引き起こされる遺伝子・
塩基配列の改変に起因する形質の変化を新品種の育成法
として利用するものである。第1図は、本願発明のDN
A型トランスポゾンの検出工程を示すものである。第2
図は、実施例1により得られたハクサイ(cc−sTa
g1)、ブロッコリー(br−sTag1)、キャベツ
(ok−sTag1)、カラシナ(lm−sTag1)
のトランスポゾンである。
【0005】本発明の骨子は次の通りである。 (1)様々な植物ゲノムに内在する多様な転移性の遺伝
因子(トランスポゾン)を、末端の逆位反復配列を利用
したポリメラーゼチェインリアクション(PCR)法と
サザンハイブリダイゼーション法または/および塩基配
列決定法を組み合わせて、植物の種を越えて簡便に検出
または/および単離する方法。 (2)請求項1により検出または/および単離されたト
ランスポゾン。 (3)請求項2のトランスポゾンの転移反応の高温処理
による誘起法。 (4)高温処理または/および紫外線などの従来の方法
によりトランスポゾンの転移反応を誘起することで遺伝
子を改変し、新品種植物を作出する方法 (5)請求項4により作出された新品種植物または/お
よびこれを祖先とする植物で請求項4により改変された
遺伝子を持つもの。 本発明の内容を詳しく説明すると次の通りである。
【0006】トランスポゾンとは、生物のゲノムを構成
している転移性の遺伝因子である。特に植物では、ゲノ
ムの大部分がトランスポゾン様の反復配列によって占め
られている。この因子はDNA型とレトロ型の二つに大
別される。また、単独で転移可能な自律型と転移酵素の
供給を受けて初めて転移可能な非自律型に分けられる。
これらの配列は、植物種ごとに大きく分化しており、こ
れまでは異種間で相同トランスポゾンを探すことは困難
であった。このうちDNA型のトランスポゾンでは、両
末端に逆位反復配列が存在することが特徴である。その
逆位反復配列の内容も、種によって異なる。
【0007】DNA断片のクローニングや、DNA配列
の解析、DNA断片のプラスミドへの結合、大腸菌等の
処理(形質転換、培養、プラスミドベクターの取得等)
などの一般的操作の手順は、特に記述しない限り、Mo
lecular cloning 2nded.,Co
ld Spring Harbor Laborato
ry等に記載されている方法に従って行う。
【0008】植物の種を越えてトランスポゾンを検出ま
たは/および単離する方法とは、以下の通り。既知のト
ランスポゾン末端の反復配列をそのまままたは/および
一部(49%以下)改変してプライマーとして用い、目
的植物から抽出したゲノムDNAを鋳型としてポリメラ
ーゼチェインリアクション法(PCR:特許番号209
3730)で相同配列を1000倍から100万倍に増
幅する。この際、副産物として無関係な増幅断片が多く
混入する。クローニングの前または/および後に、サザ
ンハイブリダイゼーション法を行って、その中からトラ
ンスポゾンを見つけ出し、前項記載の常法に従ってクロ
ーニングまたは/および配列決定を行う。サザンハイブ
リダイゼーションを行わずに、配列決定のみによってト
ランスポゾンを見つけ出す場合も含める。
【0009】請求項1により検出または/および単離さ
れたトランスポゾンとは、前項の方法によって、対象と
なった植物から見い出され塩基配列が決定されたまたは
/およびクローニングされたトランスポゾンのことであ
る。
【0010】トランスポゾンの転移反応とは、トランス
ポゾンが自発的に、または/およびトランスポゾンを含
む植物体をカルス培養・紫外線照射・放射線照射・薬剤
処理・病原菌の感染などにより刺激することで、転移を
起こすことである(BhatAM,Lister C,
Crawford N,Dean C.;Plant
Cell.1998;10(3):427−34.)。
従来用いられてきたこれらの処理は、煩雑であったり、
植物体に回復困難なダメージを残すという欠点があっ
た。
【0011】本発明の高温処理による転移反応の誘起法
とは、栽培温度より5℃〜30℃高い温度で、5分〜数
日処理することで、トランスポゾンの転移反応を引き起
こすことである。この処理はきわめて簡便で、高温処理
による植物体のダメージは、後世代に影響を残さないだ
けでなく、当代についてもトランスポゾンの転移を除い
ては回復可能な影響に止まることが多い点で優れてい
る。
【0012】DNA型トランスポゾンの転移様式は、保
存性転移と呼ばれ、自分自身を切り出して新たな場所に
転移する(「植物のゲノムサイエンス」、監修;大山・
飯田・島本、秀潤社)。この転移先の領域が何らかの遺
伝子であった場合、その遺伝子が破壊され、あるいはそ
の発現が抑制される。また転移に伴い、切り出しの起こ
ったもとの領域では、染色体の分断が起きた状態にな
る。この部位の修復の際、乗換えなど染色体レベルでの
大きな改変が伴うこともある。
【0013】請求項2のトランスポゾンの転移反応を誘
起することで遺伝子を改変し、新品種植物を作出する方
法とは、請求項1により検出または/および単離された
トランスポゾンの当該植物内での転移反応により破壊・
改変された当該植物の遺伝子の影響で、新たな性質を持
つに至った植物を作り出すことである。外来の遺伝子を
使用しない点で、遺伝子組換え作物とは明らかに異な
り、トランスポゾン自身が破壊・改変された遺伝子を指
し示す指標となるので、改変遺伝子の同定が困難な放射
線や変異剤による変異の導入とも異なる、優れた方法で
ある。
【0014】請求項4により作出された新品種植物また
は/およびこれを祖先とする植物で請求項4により改変
された遺伝子を持つものとは、本発明により破壊・改変
された遺伝子を持つ新品種植物または/および、その子
孫でかつその破壊・改変された遺伝子を持つ植物であ
る。
【0015】
【実施例】以下の実施例により、本発明を更に詳細に説
明する。しかし、本実施例により、本発明の有効性が,
限定解釈されるものではない。
【0016】実施例1.シロイヌナズナから得られた自
律型トランスポゾンTag1の末端配列5’−CAAT
GTTTTCACGCCCGACCCG−3’ を一部
改変し、5’−GGGGTACCCCAATGTTTT
CACGCCCGACCCG−3’というプライマーを
作成し、ハクサイ、ブロッコリー、キャベツ(葉牡
丹)、カラシナから第1図のようにしてトランスポゾン
を探した。その結果、簡便に安定して第2図の、ハクサ
イ(cc−sTag1)、ブロッコリー(br−sTa
g1)、キャベツ(ok−sTag1)、カラシナ(l
m−sTag1)のトランスポゾンが得られた。
【0017】比較例1 実施例1の植物から、PCRを行わずにクローニングを
行ったところ、99%以上は無関係なクローンであっ
た。またハイブリダイゼーションを用いずにクローニン
グを行ったところ、90%以上は無関係なクローンであ
り、非常に効率が悪かった。
【0018】実施例2.トランスポゾンsTag1(第
3図・Shankar PC,Ito S,Kato
M,Matsui M,Kodaira R,Haya
shida N,Okazaki M.;DNA Re
s.2001;8(3):107−13.)を持つシロ
イヌナズナ野生株は、通常22℃で栽培してるが、40
℃で4時間高温処理した結果、子孫の約1%でトランス
ポゾンの転移が見られた。トランスポゾンが転移した植
物の中から葉が細長くなった株や、黄色くなった株が得
られた。
【0019】比較例2 実施例2の高温処理を行わずに比較した結果、転移した
子孫は0.01%以下という値を示し、劣っていた。
【0020】
【変更可能な範囲】なお、本発明には、次の各構成を発
明の内容として、含むものである。 A.実施例1においてトランスポゾンTag1の末端配
列をAc,Mu,Spm,Tamその他の既知のトラン
スポゾンの末端配列とすること。 B.実施例2において、トランスポゾンが見いだされた
ハクサイ、ブロッコリー、キャベツ(葉牡丹)、カラシ
ナ及びその他の植物をもちいること。 C.実施例2において、熱処理の代わりにその他の方法
で植物を処理し、本発明により検出または/および単離
されたトランスポゾンの転移反応を誘起すること。
【0021】
【発明の効果】
【効果A】これまでトランスポゾンが見つけられていな
かった植物で、容易にトランスポゾンを見つけることが
出来る。
【効果B】 トランスポゾンの転移反応をこれまでより
穏やかな処理で誘起できる。
【効果C】もともと植物内に存在するトランスポゾンを
利用するので、外来遺伝子による遺伝子組換えを用いな
いで、標識付きの遺伝子の破壊・改変が出来る。
【0022】
【変更可能な用途】本発明品は,アブラナ科植物、キク
科植物、イネ科、ヒルガオ科、クマツヅラ科、シソ科、
ゴマノハグサ科、ナス科、ナデシコ科、セリ科、バラ
科、等に好ましく用いられる。
【0023】
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明のDNA型トランスポゾンの検出工程
を示すものである。
【図2】、実施例1により得られたハクサイ(cc−s
Tag1)、ブロッコリー(br−sTag1)、キャ
ベツ(ok−sTag1)、カラシナ(lm−sTag
1)のトランスポゾンである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡崎 光雄 長野県上田市中央 4丁目 7番 34号 Fターム(参考) 2B030 CA28 4B024 AA08 CA04 DA01 EA04 FA20 GA25 HA20 4B063 QA08 QA13 QR32 QR55 QR62 QS25 QS34

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】様々な植物ゲノムに内在する多様な転移性
    の遺伝因子(トランスポゾン)を、末端の逆位反復配列
    を利用したポリメラーゼチェインリアクション(PC
    R)法とサザンハイブリダイゼーション法または/およ
    び塩基配列決定法を組み合わせて、植物の種を越えて簡
    便に検出または/および単離する方法。
  2. 【請求項2】請求項1により検出または/および単離さ
    れたトランスポゾン。
  3. 【請求項3】請求項2のトランスポゾンの転移反応の高
    温処理による誘起法。
  4. 【請求項4】高温処理または/および紫外線などの従来
    の方法により請求項2のトランスポゾンの転移反応を誘
    起することで遺伝子を改変し、新品種植物を作出する方
    法。
  5. 【請求項5】請求項4により作出された新品種植物また
    は/およびこれを祖先とする植物で請求項4により改変
    された遺伝子を持つもの。
JP2001331679A 2001-09-21 2001-09-21 植物の内在性トランスポゾンの検出法及び検出されたトランスポゾン及びそれを利用した新品種作物及びその育成法 Pending JP2003093074A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331679A JP2003093074A (ja) 2001-09-21 2001-09-21 植物の内在性トランスポゾンの検出法及び検出されたトランスポゾン及びそれを利用した新品種作物及びその育成法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001331679A JP2003093074A (ja) 2001-09-21 2001-09-21 植物の内在性トランスポゾンの検出法及び検出されたトランスポゾン及びそれを利用した新品種作物及びその育成法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003093074A true JP2003093074A (ja) 2003-04-02

Family

ID=19147200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001331679A Pending JP2003093074A (ja) 2001-09-21 2001-09-21 植物の内在性トランスポゾンの検出法及び検出されたトランスポゾン及びそれを利用した新品種作物及びその育成法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003093074A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005026363A1 (ja) * 2003-09-16 2005-03-24 Kirin Beer Kabushiki Kaisha 突然変異の検出法と誘発法
JP2018535686A (ja) * 2015-12-02 2018-12-06 ウニヴェルズィテート バーゼル 集団における遺伝的及びエピジェネティクス的な変異性を増強するための転移因子の動員

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005026363A1 (ja) * 2003-09-16 2005-03-24 Kirin Beer Kabushiki Kaisha 突然変異の検出法と誘発法
US7638298B2 (en) 2003-09-16 2009-12-29 Kirin Beer Kabushiki Kaisha Method for detecting mutation and a method for inducing mutation
JP2018535686A (ja) * 2015-12-02 2018-12-06 ウニヴェルズィテート バーゼル 集団における遺伝的及びエピジェネティクス的な変異性を増強するための転移因子の動員

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104846010B (zh) 一种删除转基因水稻筛选标记基因的方法
US11732251B2 (en) Anti-CRISPR polynucleotides and polypeptides and methods of use
CN107012164A (zh) CRISPR/Cpf1植物基因组定向修饰功能单元、包含该功能单元的载体及其应用
CN107406858A (zh) 用于指导rna/cas内切核酸酶复合物的调节型表达的组合物和方法
US11104910B2 (en) Compositions and methods for regulating gene expression for targeted mutagenesis
CN109112146B (zh) 控制甘蓝型油菜角果长和粒重性状的基因qSLWA9的克隆与育种应用
CN108291234A (zh) 倍数孢子体形成基因
CN108034671B (zh) 一种质粒载体及利用其建立植物群体的方法
CN113337502B (zh) 一种gRNA及其用途
CN106957355A (zh) 一种与植物耐低光和耐低温相关的ppr蛋白及其编码基因和应用
CN107099544A (zh) 在水稻基因打靶中识别特异位点的PL‑LbCpf1‑RVR基因及其应用
CN112662687B (zh) 推迟玉米花期的方法、试剂盒、基因
CN107142271A (zh) 在基因打靶中具有高突变效率的PL‑LbCpf1‑RR基因及其应用
US20230323384A1 (en) Plants having a modified lazy protein
CN109295071B (zh) 一种水稻花器官发育调控基因peh1及其编码的蛋白质和应用
JP2003093074A (ja) 植物の内在性トランスポゾンの検出法及び検出されたトランスポゾン及びそれを利用した新品種作物及びその育成法
CN106397559B (zh) 一种与植物碳酸盐胁迫耐性相关蛋白GsHA16及其编码基因与应用
CN115851824A (zh) 一种降低大白果糯株高、提高产量并缩短生育期的方法以及sd1基因核心启动子和应用
CN105294845B (zh) 大麦抗叶锈病蛋白及其编码基因与应用
JP4889328B2 (ja) キク品種識別方法
CN110964730B (zh) 水稻叶片白化性状基因OsLCD1在调控水稻叶色性状中的应用
CN112795571B (zh) 抗除草剂玉米转化体及其创制方法
Xuan et al. Transposon Ds‐Mediated Insertional Mutagenesis in Rice (Oryza sativa)
JP2011024466A (ja) キク品種「新神2」の識別方法
CN113061602A (zh) 一种高通量启动子变异创制方法