JP2005204657A - Method for producing plant body with reduced tannin content, plant body obtained using the same, and use thereof - Google Patents

Method for producing plant body with reduced tannin content, plant body obtained using the same, and use thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2005204657A
JP2005204657A JP2004374159A JP2004374159A JP2005204657A JP 2005204657 A JP2005204657 A JP 2005204657A JP 2004374159 A JP2004374159 A JP 2004374159A JP 2004374159 A JP2004374159 A JP 2004374159A JP 2005204657 A JP2005204657 A JP 2005204657A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leu
amino acid
plant
gene
seq
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
JP2004374159A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Takagi
優 高木
Keiichiro Hiratsu
圭一郎 平津
Kyoko Matsui
恭子 松井
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.)
Japan Science and Technology Agency
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Japan Science and Technology Agency
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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 Japan Science and Technology Agency, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical Japan Science and Technology Agency
Priority to JP2004374159A priority Critical patent/JP2005204657A/en
Publication of JP2005204657A publication Critical patent/JP2005204657A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a plant body decreased in a tannin content. <P>SOLUTION: The method for producing the plant body decreased in the tannin content comprises producing a chimeric protein formed by fusing a transcription factor which promotes gene expression of an enzyme participating in a phenylpropanoid synthesis system together with a functional peptide which converts an optional transcription factor into a transcription inhibitory factor in a plant cell, by introducing a chimeric gene composed of a gene which encodes the transcription factor and a polynucleotide which encodes the functional peptide into the plant cell. Thus, the plant body decreased in the tannin content is produced, because the chimeric protein inhibits expression of a gene participating in a tannin synthesis system. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、タンニン含量が低減された植物体の生産方法およびこれを用いて得られる植物体、並びにその利用に関するものであり、特にタンニンの合成系に関与する遺伝子の転写を抑制することによるタンニン含量が低減された植物体の生産方法およびこれを用いて得られる植物体、並びにその利用に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a plant with reduced tannin content, a plant obtained using the same, and use thereof, and in particular, tannin by suppressing transcription of a gene involved in a tannin synthesis system. The present invention relates to a method for producing a plant having a reduced content, a plant obtained using the method, and use thereof.

従来から、植物において、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素の遺伝子発現を促進する転写因子としてシロイヌナズナのPAP1(Production of Anthocyanin Pigment1)タンパク質が知られている。PAP1タンパク質が過剰発現されると、フェニルプロパノイドの合成系に関与するカルコン合成酵素(CHS)、ジヒドロフラボノール還元酵素(DFR)、フェニルアラニンアンモニア−リラーゼ(PAL)等の発現を促進し、植物中のアントシアニン、ヒドロキシケイ皮酸、リグニンの濃度が増加することが報告されている(例えば、非特許文献3参照)。   Conventionally, PAP1 (Production of Anthocyanin Pigment1) protein of Arabidopsis thaliana is known as a transcription factor that promotes gene expression of enzymes involved in phenylpropanoid synthesis systems in plants. When PAP1 protein is overexpressed, it promotes the expression of chalcone synthase (CHS), dihydroflavonol reductase (DFR), phenylalanine ammonia-lylase (PAL), etc. involved in the phenylpropanoid synthesis system, It has been reported that the concentrations of anthocyanin, hydroxycinnamic acid, and lignin increase (see, for example, Non-Patent Document 3).

また、植物において、タンニンの合成系に関与する酵素の遺伝子発現を制御する転写因子としてシロイヌナズナのTT2(TRANSPARENT TESTA2)タンパク質が知られている。TT2タンパク質が過剰発現されると、シロイヌナズナの発芽10日目の植物の根においてフェニルプロパノイド合成系に関与するジヒドロフラボノール還元酵素(DFR)、アントシアニジン還元酵素、別名バンユラス(BAN)の発現が促進されることが報告されている(非特許文献8)。バンユラス(BAN)は、プロアントシアニジンの生合成において核となる酵素であり、TT2の遺伝子に変異が生じると、バンユラス(BAN)のプロモーター活性が失われることが知られている(非特許文献9)。   In plants, the Arabidopsis TT2 (TRANSPARENT TESTA2) protein is known as a transcription factor that controls gene expression of an enzyme involved in the tannin synthesis system. Overexpression of TT2 protein promotes the expression of dihydroflavonol reductase (DFR), anthocyanidin reductase, also known as vanilla (BAN), involved in the phenylpropanoid synthesis system in the roots of Arabidopsis germinating plants on the 10th day. (Non-patent Document 8). Banyuras (BAN) is a core enzyme in the biosynthesis of proanthocyanidins, and it is known that when a mutation occurs in the TT2 gene, the promoter activity of Vanyuras (BAN) is lost (Non-patent Document 9). .

ここで、本発明者は、任意の転写因子を転写抑制因子に転換するペプチドを種々見出している(例えば、特許文献1〜7、非特許文献1、2参照)。このペプチドは、Class II ERF(Ethylene Responsive Element Binding Factor)タンパク質や植物のジンクフィンガータンパク質(Zinc Finger Protein、例えばシロイヌナズナSUPERMANタンパク質等)から切り出されたもので、極めて単純な構造を有している。   Here, the present inventors have found various peptides that convert an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressing factor (see, for example, Patent Documents 1 to 7, Non-Patent Documents 1 and 2). This peptide is excised from a Class II ERF (Ethylene Responsive Element Binding Factor) protein or a plant zinc finger protein (Zinc Finger Protein, such as Arabidopsis SUPERMAN protein), and has a very simple structure.

さらに本発明者は、上記PAP1タンパク質と上記ペプチドとを融合させた融合タンパク質(キメラタンパク質)を植物体内で発現させ、転写因子であるPAP1タンパク質を転写抑制因子に転換し、アントシアニンの蓄積を抑制することに成功している。具体的には、上記ペプチドをコードするポリヌクレオチドを、PAP1タンパク質をコードする遺伝子に結合してキメラ遺伝子を構築し、このキメラ遺伝子をベクターに組み込んで植物体に導入した。該キメラ遺伝子を発現した植物体を、ストレスを与える条件である3%のショ糖存在下で生育させると、野生型では観察されるアントシアニンの特徴を示す赤紫色の色素の蓄積が起こらないことが確認された(例えば、特許文献7参照)。   Furthermore, the present inventor expresses a fusion protein (chimeric protein) in which the PAP1 protein and the peptide are fused in a plant body, converts the PAP1 protein, which is a transcription factor, into a transcription repressor, and suppresses the accumulation of anthocyanins. Has been successful. Specifically, a chimeric gene was constructed by binding a polynucleotide encoding the peptide to a gene encoding a PAP1 protein, and the chimeric gene was incorporated into a vector and introduced into a plant. When a plant body expressing the chimeric gene is grown in the presence of 3% sucrose, which is a stressing condition, the accumulation of red-violet pigment showing the characteristics of anthocyanins observed in the wild type may not occur. It was confirmed (see, for example, Patent Document 7).

ところで、植物ポリフェノールの一種としてタンニンが知られている。このタンニンは植物界において広く存在する物質であり、縮合型と加水分解型に区分される。このうち縮合型タンニンはフラボノイド重合体であるため、フェニルプロパノイド代謝産物であるが、正確な合成経路についてはよくわかっていない。   By the way, tannin is known as a kind of plant polyphenol. This tannin is a substance widely present in the plant kingdom, and is classified into a condensed type and a hydrolyzed type. Among them, condensed tannin is a flavonoid polymer and is therefore a phenylpropanoid metabolite, but the exact synthetic route is not well understood.

タンニンは古くから皮なめしに用いられる等の有用性が知られており、近年ではその抗酸化作用も注目されている。しかしながらタンニンを植物体に含まれる成分として見ると、食害防護機能を発揮する成分という一面を有している。具体的には、タンニンを含む植物を食べた動物は、タンニンの有する収斂性の不愉快な味である「渋味」を感じるが、それだけではなく、植物タンパク質がタンニンと結合して消化できなくなったり、胃腸内酵素とタンニンとが反応したりする可能性がある。それゆえ、例えば、タンニンを多く含む植物は飼料効果がよくないという報告がある(例えば、非特許文献4、5、6、7参照)。   Tannin has been known for its usefulness such as being used for tanning since ancient times, and in recent years, its antioxidant action has attracted attention. However, when tannin is seen as a component contained in a plant body, it has one aspect of a component that exerts a food damage protection function. Specifically, animals that eat tannin-containing plants feel the astringent and unpleasant taste of tannins, but not only that, but plant proteins bind to tannin and become unable to digest. Gastrointestinal enzymes and tannin may react. Therefore, for example, there is a report that plants containing a large amount of tannin do not have a good feed effect (see, for example, Non-Patent Documents 4, 5, 6, and 7).

同様の理由から、茶(特に緑茶)のタンニンは生体の細胞や組織あるいは酵素を変性するため体の弱い人にはよくないとされている。さらに、緑茶、果実酒などにおいては、渋みの原因となったり、酸化褐変により外観や風味を損なう原因となったりする。さらに、木材においても、タンニンは、変色やシミの原因となる。   For the same reason, tannin in tea (especially green tea) is not good for people with weak bodies because it denatures cells, tissues or enzymes in the body. Furthermore, in green tea, fruit liquor, etc., it may cause astringency or cause deterioration in appearance and flavor due to oxidation browning. Furthermore, tannin also causes discoloration and spots in wood.

このように、植物体そのものを利用する用途では、当該植物体におけるタンニンの含量は少ない方が好ましい。したがって、タンニンの合成を抑制することによって、植物体のタンニン含量を低減できれば、これらの問題を解消することができる。このようにタンニン含量を低減することが利点となる領域は多い。
特開2001−269177公報(平成13年(2001)10月2日公開) 特開2001−269178公報(平成13年(2001)10月2日公開) 特開2001−292776公報(平成13年(2001)10月2日公開) 特開2001−292777公報(平成13年(2001)10月23日公開) 特開2001−269176公報(平成13年(2001)10月2日公開) 特開2001−269179公報(平成13年(2001)10月2日公開) 国際公開第WO03/055903号パンフレット(平成15年(2003)7月10日公開) Ohta,M.,Matsui,K.,Hiratsu,K.,Shinshi,H. and Ohme-Takagi,M.,The Plant Cell, Vol.13,1959-1968,August,2001 Hiratsu,K.,Ohta,M.,Matsui,K.,Ohme-Takagi,M.,FEBS Letters 514(2002)351-354 J.O.Borevitz, Y.Xia, J.Blount, R.A.Dixon, C.Lamb, Activation Tagging Identifies a Conserved MYB Regulator of Phenylpropanoid Biosynthesis Hassan IA,Elzubeir EA,El Tinay AH,Growth and apparent absorption of minerals in broiler chicks fed diets with low or high tannin contents,Trop Anim Health Prod.2003 Apr;35(2):189-96 Van der Poel AF,Dellaert LM,Van Norel A,Helsper JP,The digestibility in piglets of faba bean as affected by breeding towards the absence of condensed tannins,Br J Nutr.1992 Nov;68(3):793-800 Sarwar,G.et al.,1981,Nutritional evaluation of meals and meal fractions derived from rape and mustard seed,Canadian Journal of Animal Science 61,719-733 Simbaya,J.et al.,1995,Quality characteristics of yellow-seeded Brassica seed meals:protein, carbohydrates, and dietary fiber components,Journal of agricultural and Food Chemistry 43,2062-2066 Nathalie Nesi, Clarisse Jond, Isabelle Debeaujon, Michel Caboche, and Loic lepiniec.,The Plant Cell, 13, 2099-2114, 2001 Debeaujon I, Nesi N, Perez P, Devic M, Grandjean O, Caboche M, Lepiniec L, Plant Cell,15,2514-2531. 2003
Thus, in the use using the plant body itself, it is preferable that the tannin content in the plant body is small. Therefore, if the tannin content of the plant body can be reduced by suppressing the synthesis of tannin, these problems can be solved. Thus, there are many areas where it is advantageous to reduce the tannin content.
JP 2001-269177 A (released on October 2, 2001) JP 2001-269178 A (published on October 2, 2001) JP 2001-292776 A (published on October 2, 2001) JP 2001-292777 A (released on October 23, 2001) JP 2001-269176 A (released on October 2, 2001) JP 2001-269179 A (published October 2, 2001) International Publication No. WO03 / 055903 pamphlet (published July 10, 2003) Ohta, M., Matsui, K., Hiratsu, K., Shinshi, H. And Ohme-Takagi, M., The Plant Cell, Vol.13,1959-1968, August, 2001 Hiratsu, K., Ohta, M., Matsui, K., Ohme-Takagi, M., FEBS Letters 514 (2002) 351-354 JOBorevitz, Y.Xia, J.Blount, RADixon, C.Lamb, Activation Tagging Identifies a Conserved MYB Regulator of Phenylpropanoid Biosynthesis Hassan IA, Elzubeir EA, El Tinay AH, Growth and apparent absorption of minerals in broiler chicks fed diets with low or high tannin contents, Trop Anim Health Prod. 2003 Apr; 35 (2): 189-96 Van der Poel AF, Dellaert LM, Van Norel A, Helsper JP, The digestibility in piglets of faba bean as affected by breeding towards the absence of condensed tannins, Br J Nutr. 1992 Nov; 68 (3): 793-800 Sarwar, G. et al., 1981, Nutritional evaluation of meals and meal fractions derived from rape and mustard seed, Canadian Journal of Animal Science 61,719-733 Simbaya, J. et al., 1995, Quality characteristics of yellow-seeded Brassica seed meals: protein, carbohydrates, and dietary fiber components, Journal of agricultural and Food Chemistry 43,2062-2066 Nathalie Nesi, Clarisse Jond, Isabelle Debeaujon, Michel Caboche, and Loic lepiniec., The Plant Cell, 13, 2099-2114, 2001 Debeaujon I, Nesi N, Perez P, Devic M, Grandjean O, Caboche M, Lepiniec L, Plant Cell, 15, 2514-2531. 2003

上記のように、タンニン含量が低減された植物体を得ることができれば非常に有用である。しかしながら、従来の技術では、タンニン含量が低減された植物体を生産することはできないという問題を生じる。   As described above, it would be very useful if a plant with a reduced tannin content could be obtained. However, the conventional technique has a problem that it cannot produce a plant with a reduced tannin content.

すなわち、上述のように、PAP1タンパク質の過剰発現植物体においてCHS等の遺伝子の発現が促進されることや、TT2タンパク質の過剰発現植物体においてDFR等の遺伝子の発現が促進されることは報告されているが、タンニンの合成が促進されたとの報告はないため、タンニン合成経路のうちどの反応を抑制すればタンニンの合成を抑制することができるのかは明らかではない。また、従来、タンニンの合成系に関与する遺伝子の転写を抑制することによってタンニンの含量を低減する技術については知られていなかった。したがって、タンニン含量が低減された植物体を生産することは不可能であった。   That is, as described above, it has been reported that the expression of genes such as CHS is promoted in plants overexpressing PAP1 protein, and the expression of genes such as DFR is promoted in plants overexpressing TT2 protein. However, since there is no report that the synthesis of tannin was promoted, it is not clear which reaction in the tannin synthesis pathway can be suppressed to suppress the synthesis of tannin. Conventionally, a technique for reducing the tannin content by suppressing transcription of a gene involved in the tannin synthesis system has not been known. Therefore, it was impossible to produce a plant with a reduced tannin content.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タンニンの合成系に関与する遺伝子の転写を抑制することによって、タンニン含量が低減された植物体を生産する方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said subject, The objective provides the method of producing the plant body with which the tannin content was reduced by suppressing the transcription | transfer of the gene involved in the tannin synthesis system. There is.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、PAP1タンパク質を転写抑制因子に転換することによって、アントシアニン合成ばかりでなく、タンニン合成をも抑制することができ、PAP1がタンニンの合成系にも関与する転写因子であることを初めて明らかにした。また、TT2タンパク質を転写抑制因子に転換することによって、タンニン合成を抑制することができることから、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 inventor can suppress not only anthocyanin synthesis but also tannin synthesis by converting PAP1 protein into a transcriptional repressor, and PAP1 is a tannin. It was revealed for the first time that it is a transcription factor involved in the synthesis system. Moreover, tannin synthesis can be suppressed by converting the TT2 protein into a transcriptional repressing factor, and thus the present invention has been completed.

すなわち、本発明にかかるタンニン含量が低減された植物体の生産方法は、上記課題を解決すべく、植物体のタンニン含量を低減させるために、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質を、植物体で生産させることにより、タンニンの生産を抑制することを特徴としている。   That is, the method for producing a plant body with reduced tannin content according to the present invention encodes an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system in order to reduce the tannin content of the plant body in order to solve the above-mentioned problems. It is characterized by inhibiting the production of tannin by producing a chimeric protein in a plant that fuses a transcription factor that promotes gene expression and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repressor. It is said.

上記構成によれば、上記キメラタンパク質における上記転写因子由来のDNA結合ドメインが、タンニン合成系に関与すると推定される標的遺伝子に結合することにより、上記転写因子を転写抑制因子に転換することができ、植物体内では、上記転写因子の標的遺伝子の転写が抑制される。したがって、タンニン合成系の最終物質であるタンニンの生成が減少し、その結果、得られる植物体のタンニン含量を低減することができる。   According to the above configuration, the transcription factor can be converted into a transcription repressor by binding the DNA binding domain derived from the transcription factor in the chimeric protein to a target gene presumed to be involved in the tannin synthesis system. In the plant body, transcription of the target gene of the transcription factor is suppressed. Therefore, the production of tannin, which is the final substance of the tannin synthesis system, is reduced, and as a result, the tannin content of the obtained plant can be reduced.

また、上記生産方法は、上記転写因子をコードする遺伝子と上記機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとからなるキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクターを、植物細胞に導入する形質転換工程を含んでいてもよい。   Further, the production method may include a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing a chimeric gene comprising a gene encoding the transcription factor and a polynucleotide encoding the functional peptide into a plant cell. Good.

また、上記生産方法は、さらに、上記組換え発現ベクターを構築する発現ベクター構築工程を含んでいてもよい。   The production method may further include an expression vector construction step for constructing the recombinant expression vector.

上記構成によれば、上記機能性ペプチドが付加されたカセットベクターに上記転写因子の遺伝子を組み込み、植物細胞に導入するだけで、上記キメラタンパク質を植物細胞内で発現させることができ、上記キメラタンパク質により転写因子の標的遺伝子の転写を容易に抑制することができる。したがって、得られる植物体のタンニン含量を低減することができる。   According to the above configuration, the chimeric protein can be expressed in a plant cell simply by incorporating the transcription factor gene into a cassette vector to which the functional peptide is added and introducing the gene into the plant cell. Thus, transcription of a transcription factor target gene can be easily suppressed. Therefore, the tannin content of the obtained plant can be reduced.

上記転写因子は、以下の(a)又は(b)記載のタンパク質であることを特徴としている。(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。(b)配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する機能を有するタンパク質。   The transcription factor is a protein described in the following (a) or (b). (A) A protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. (B) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system; A protein having a function of promoting expression of a gene to be encoded.

また、上記転写因子をコードする遺伝子として、以下の(c)又は(d)記載の遺伝子が用いられることが好ましい。(c)配列番号2に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム領域として有する遺伝子。(d)配列番号2に示される塩基配列からなる遺伝子と相補的な塩基配列からなる遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子をコードする遺伝子。   Moreover, it is preferable to use the gene of the following (c) or (d) as a gene which codes the said transcription factor. (C) A gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 as an open reading frame region. (D) a gene that hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 under stringent conditions and encodes an enzyme involved in the phenylpropanoid synthesis system A gene encoding a transcription factor that promotes expression.

また、上記転写因子は、以下の(e)または(f)記載のタンパク質であることを特徴としている。(e)配列番号145に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。(f)配列番号145に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する機能を有するタンパク質。   The transcription factor is a protein described in the following (e) or (f). (E) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 145; (F) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 145 comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system; A protein having a function of promoting expression of a gene to be encoded.

また、上記転写因子をコードする遺伝子として、以下の(g)又は(h)記載の遺伝子が用いられることが好ましい。(g)配列番号146に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム領域として有する遺伝子。(h)配列番号146に示される塩基配列からなる遺伝子と相補的な塩基配列からなる遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子をコードする遺伝子。   Moreover, it is preferable to use the gene of the following (g) or (h) as a gene which codes the said transcription factor. (G) A gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 146 as an open reading frame region. (H) a gene that hybridizes under stringent conditions with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 146 and encodes an enzyme involved in the phenylpropanoid synthesis system A gene encoding a transcription factor that promotes expression.

上記構成によれば、上記転写因子は、上記機能性ペプチドにより転写抑制因子に転換され、上記転写因子の標的遺伝子の転写が抑制される。したがって、効率よくタンニン含量が低減された植物体を得ることができる。   According to the said structure, the said transcription factor is converted into a transcriptional repression factor by the said functional peptide, and transcription | transfer of the target gene of the said transcription factor is suppressed. Therefore, a plant body in which the tannin content is efficiently reduced can be obtained.

上記機能性ペプチドは、次に示す式(1)〜(4)
(1)X1−Leu−Asp−Leu−X2−Leu−X3
(但し、式中、X1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、X2はAsn又はGluを示し、X3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(2)Y1−Phe−Asp−Leu−Asn−Y2−Y3
(但し、式中、Y1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、Y2はPhe又はIleを示し、Y3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(3)Z1−Asp−Leu−Z2−Leu−Arg−Leu−Z3
(但し、式中、Z1はLeu、Asp−Leu又はLeu−Asp−Leuを示し、Z2はGlu、Gln又はAspを示し、Z3は0〜10個のアミノ酸残基を示す。)
(4)Asp−Leu−Z4−Leu−Arg−Leu
(但し、式中、Z4はGlu、Gln又はAspを示す。)
のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するものであることが好ましい。
The functional peptide is represented by the following formulas (1) to (4).
(1) X1-Leu-Asp-Leu-X2-Leu-X3
(In the formula, X1 represents 0 to 10 amino acid residues, X2 represents Asn or Glu, and X3 represents at least 6 amino acid residues.)
(2) Y1-Phe-Asp-Leu-Asn-Y2-Y3
(Wherein, Y1 represents 0 to 10 amino acid residues, Y2 represents Phe or Ile, and Y3 represents at least 6 amino acid residues.)
(3) Z1-Asp-Leu-Z2-Leu-Arg-Leu-Z3
(Wherein, Z1 represents Leu, Asp-Leu or Leu-Asp-Leu, Z2 represents Glu, Gln or Asp, and Z3 represents 0 to 10 amino acid residues.)
(4) Asp-Leu-Z4-Leu-Arg-Leu
(However, in the formula, Z4 represents Glu, Gln or Asp.)
It is preferable that it has the amino acid sequence represented by either.

また、上記機能性ペプチドは、配列番号3〜19のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するぺプチドであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said functional peptide is a peptide which has an amino acid sequence shown in either of sequence number 3-19.

また、上記機能性ペプチドは、以下の(i)又は(j)記載のペプチドであってもよい。(i)配列番号20又は21に示されるアミノ酸配列を有するペプチド。(j)配列番号20又は21に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を有するペプチド。   The functional peptide may be a peptide described in the following (i) or (j). (I) A peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21. (J) A peptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21.

また、上記機能性ペプチドは、次に示す式(5)
(5)α1−Leu−β1−Leu−γ1−Leu
(但し、式中α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、Ser又はHisを示し、γ1は、Arg、Gln、Asn、Thr、Ser、His、Lys又はAspを示す。)
で表されるアミノ酸配列を有するものであってもよい。
The functional peptide is represented by the following formula (5):
(5) α1-Leu-β1-Leu-γ1-Leu
(Wherein α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, and γ1 represents Arg, Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys, or Asp are shown.)
It may have an amino acid sequence represented by

また、上記機能性ペプチドは、次に示す式(6)〜(8)
(6)α1−Leu−β1−Leu−γ2−Leu
(7)α1−Leu−β2−Leu−Arg−Leu
(8)α2−Leu−β1−Leu−Arg−Leu
(但し、各式中α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、α2は、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、Ser又はHisを示し、β2はAsn、Arg、Thr、Ser又はHisを示し、γ2はGln、Asn、Thr、Ser、His、Lys又はAspを示す。)
のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するものであってもよい。
Moreover, the functional peptide is represented by the following formulas (6) to (8).
(6) α1-Leu-β1-Leu-γ2-Leu
(7) α1-Leu-β2-Leu-Arg-Leu
(8) α2-Leu-β1-Leu-Arg-Leu
(Wherein α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, α2 represents Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, and β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu. , Thr, Ser or His, β2 represents Asn, Arg, Thr, Ser or His, and γ2 represents Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp.)
It may have an amino acid sequence represented by any of the above.

また、上記機能性ペプチドは、配列番号22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、133、134、135又は136に示されるアミノ酸配列を有するぺプチドであってもよい。   The functional peptide is represented by SEQ ID NO: 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 133, 134, 135, or 136. It may be a peptide having the amino acid sequence shown.

また、上記機能性ペプチドは、配列番号38又は39に示されるアミノ酸配列を有するぺプチドであってもよい。   The functional peptide may be a peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 38 or 39.

上記機能性ペプチドは、上記式のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するペプチドまたは上記配列番号に示されるいずれかのペプチドであり、その多くは極めて短いペプチドであるため、合成が容易であり、上記転写因子の標的遺伝子であるタンニン合成に関与する遺伝子の転写抑制を効率的に行うことができる。それゆえ、標的遺伝子の発現を効果的に抑制することができる。   The functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by any of the above formulas or any of the peptides represented by the above SEQ ID NOs, and most of them are extremely short peptides, so that synthesis is easy, Transcriptional repression of a gene involved in tannin synthesis, which is a target gene of the transcription factor, can be efficiently performed. Therefore, the expression of the target gene can be effectively suppressed.

また、本発明にかかる植物体は、上記生産方法により生産され、タンニン含量が低減されていることを特徴としている。上記植物体には、成育した植物個体、植物細胞、植物組織、カルス、種子の少なくとも何れかが含まれることが好ましい。   Moreover, the plant body concerning this invention is produced by the said production method, The tannin content is reduced, It is characterized by the above-mentioned. The plant body preferably contains at least one of a grown plant individual, a plant cell, a plant tissue, a callus, and a seed.

上記植物体には、上述のように、成育した植物個体や植物細胞、種子等、様々な形態のものが含まれ、いずれも野生型の植物体に比べてタンニン含量が低減されていると考えられる。したがって、農業や林業等の種々の分野において、タンニン含量が低減された植物体を所望の形態によって利用することが可能となる。   As described above, the plant body includes various forms such as a grown plant individual, a plant cell, and a seed, all of which are considered to have a reduced tannin content compared to the wild-type plant body. It is done. Therefore, in various fields such as agriculture and forestry, it is possible to use a plant body with a reduced tannin content in a desired form.

また、本発明にかかる植物体のタンニン含量低減キットは、上記の生産方法を行うためのキットであって、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドと、プロモーターとを含む組換え発現ベクターを少なくとも含むことを特徴としている。上記タンニン含量低減キットは、さらに、上記組換え発現ベクターを植物細胞に導入するための試薬群を含んでいてもよい。   A plant tannin content reduction kit according to the present invention is a kit for carrying out the above production method, comprising a transcription factor that promotes the expression of a gene encoding an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system. It is characterized by comprising at least a recombinant expression vector comprising a gene to be encoded, a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcription repressor, and a promoter. The tannin content reduction kit may further include a reagent group for introducing the recombinant expression vector into plant cells.

上記タンニン含量低減キットは、本発明に係る植物体の生産方法を実施するために必要な構成を予め備えているので、上記生産方法を容易に実施することができる。したがって、上記タンニン含量低減キットによれば、タンニン含量が低減された植物体を効率的に得ることができる。   Since the said tannin content reduction kit is equipped with the structure required in order to implement the production method of the plant body concerning this invention previously, the said production method can be implemented easily. Therefore, according to the said tannin content reduction kit, the plant body in which the tannin content was reduced can be obtained efficiently.

本発明に係る植物体の生産方法は、以上のように、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質を、植物体で生産させる構成を備えている。該キメラタンパク質は、タンニンの合成系に関与する遺伝子の転写を抑制することができる。それゆえ、本発明に係る植物体の生産方法は、得られる植物体のタンニン含量を低減することができるという効果を奏する。   As described above, the plant production method according to the present invention converts a transcription factor that promotes the expression of a gene encoding an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system and an arbitrary transcription factor into a transcription repressor. It has a configuration in which a chimeric protein fused with a functional peptide is produced in a plant body. The chimeric protein can suppress transcription of genes involved in the tannin synthesis system. Therefore, the method for producing a plant according to the present invention has an effect that the tannin content of the obtained plant can be reduced.

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described as follows. Note that the present invention is not limited to this.

本発明は、植物体のタンニン含量を低減させる技術であって、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質を、植物体で生産させる。これによって得られる植物体では、タンニンの生産が抑制されるため、タンニン含量が低減された植物体を生産することができる。   The present invention is a technique for reducing the tannin content of a plant, and converts a transcription factor that promotes the expression of a gene encoding an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system and an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressor. A chimeric protein fused with a functional peptide is produced in a plant. In the plant obtained by this, since the production of tannin is suppressed, a plant with a reduced tannin content can be produced.

ここで、タンニンの生産は次のように抑制される。すなわち、上記キメラタンパク質における上記転写因子由来のDNA結合ドメインが、タンニン合成系に関与すると推定される標的遺伝子に結合する。上記転写因子は転写抑制因子に転換され、標的遺伝子の転写が抑制される。これによりタンニン合成系の最終物質であるタンニンの生成が減少し、その結果、得られる植物体のタンニン含量を低減することができる。   Here, the production of tannin is suppressed as follows. That is, the transcription factor-derived DNA binding domain in the chimeric protein binds to a target gene presumed to be involved in the tannin synthesis system. The transcription factor is converted into a transcription repressing factor, and transcription of the target gene is repressed. Thereby, the production | generation of the tannin which is the final substance of a tannin synthesis type | system | group reduces, As a result, the tannin content of the plant body obtained can be reduced.

上述したように、PAP1タンパク質の過剰発現植物体において、PAL、CHS、DFRの遺伝子の発現が促進されアントシアニン、ヒドロキシケイ皮酸、リグニンの濃度が増加することが報告されている。図4(a)は、フェニルプロパノイド代謝産物の概観図で、PAP1転写因子がPAL、CHS、DFRの遺伝子発現を促進し、これによりアントシアニンの合成が促進される経路を太線で示している。しかし、フェニルプロパノイド合成初期のステップにかかわる酵素発現の増強があるにもかかわらずその下流に位置するタンニン(縮合型タンニン、図中Condensed tanninsと記載)合成が促進されたという報告はない。このことから、タンニン合成経路においてPAP1タンパク質以外の特有の調節因子が存在することが示唆される。   As described above, it has been reported that in PAP1 protein overexpressing plants, the expression of PAL, CHS and DFR genes is promoted and the concentrations of anthocyanin, hydroxycinnamic acid and lignin are increased. FIG. 4 (a) is an overview diagram of a phenylpropanoid metabolite, and the PAP1 transcription factor promotes gene expression of PAL, CHS, and DFR, and the pathway through which the synthesis of anthocyanins is promoted is indicated by a bold line. However, there is no report that the synthesis of the tannin (condensed tannin, shown as Condensed tannins in the figure) located downstream is promoted in spite of the enhanced enzyme expression involved in the initial steps of phenylpropanoid synthesis. This suggests that there are unique regulatory factors other than PAP1 protein in the tannin synthesis pathway.

また、上述したように、TT2タンパク質が過剰発現されると、シロイヌナズナ発芽10日目の植物の根においてフェニルプロパノイド合成系に関与するジヒドロフラボノール還元酵素(DFR)、アントシアニジン還元酵素、別名バンユラス(BAN)の発現が促進されることが報告されている。   In addition, as described above, when TT2 protein is overexpressed, dihydroflavonol reductase (DFR), anthocyanidin reductase, also known as BANURAS (BAN) involved in the phenylpropanoid synthesis system in the roots of plants on the 10th day of germination of Arabidopsis thaliana ) Has been reported to be promoted.

しかし、アントシアニンおよびタンニン(縮合型タンニン、図中Condensed tanninsと記載)の合成が促進されたという報告はない(非特許文献8)。このことから、タンニン合成経路においてTT2タンパク質以外の特有の調節因子が存在することが示唆される。   However, there is no report that the synthesis of anthocyanins and tannins (condensed tannins, described as “Condensed tannins” in the figure) has been promoted (Non-patent Document 8). This suggests that there are unique regulatory factors other than TT2 protein in the tannin synthesis pathway.

一般的に、植物の二次代謝物質を遺伝子操作を用いて増強または低減させようとする場合、期待どおりの効果を得ることが難しいことが知られている(PNAS 2001,vol.19,367-372)。その理由として遺伝子操作の対象となる酵素および制御因子にアイソザイムや重複因子が存在していることや、別の代謝経路(バイパスの存在)にて補足されてしまうことが挙げられる。   In general, it is known that it is difficult to achieve the expected effect when trying to enhance or reduce plant secondary metabolites using genetic engineering (PNAS 2001, vol. 19, 367-372) . The reason is that there are isozymes and duplicate factors in the enzymes and regulatory factors that are the targets of genetic manipulation, and that they are supplemented by another metabolic pathway (the presence of a bypass).

したがって、アントシアニン生合成、タンニン生合成にはそれぞれの経路に特異的な制御因子が存在し、かつ重複因子の存在が推定されるため、PAP1タンパク質またはTT2タンパク質が促進する転写を抑制するのみでは、タンニンの生産を抑制することは通常困難である。本発明にかかる方法では、上記機能性タンパク質をPAP1タンパク質またはTT2タンパク質と融合させることにより、かかる困難性を克服することに成功した。   Therefore, anthocyanin biosynthesis and tannin biosynthesis have regulatory factors specific to the respective pathways, and the presence of duplicate factors is presumed. Therefore, by merely suppressing transcription promoted by PAP1 protein or TT2 protein, It is usually difficult to suppress tannin production. The method according to the present invention succeeded in overcoming such difficulties by fusing the functional protein with PAP1 protein or TT2 protein.

すなわち、PAP1タンパク質と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質は、アントシアニンおよびタンニンの2つの生合成経路を同時に抑制することができた。また、TT2タンパク質と上記機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質は、少なくともタンニンの生合成経路を抑制することができた。   That is, a chimeric protein in which a PAP1 protein and a functional peptide that converts an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressor can fuse two anthocyanin and tannin biosynthetic pathways simultaneously. Moreover, the chimeric protein in which the TT2 protein and the functional peptide were fused was able to suppress at least the tannin biosynthesis pathway.

以降の説明では、本発明にかかるタンニン含量が低減された植物体(説明の便宜上、タンニン低減植物体と称する)の生産方法に用いられるキメラタンパク質、本発明にかかる植物体の生産方法の一例、これにより得られる植物体とその有用性、並びにその利用についてそれぞれ説明する。   In the following description, a chimeric protein used in a method for producing a plant with reduced tannin content according to the present invention (for convenience of explanation, referred to as a tannin-reduced plant), an example of a method for producing a plant according to the present invention, The plant body obtained by this, its usefulness, and its utilization are each demonstrated.

(I)本発明で用いられるキメラタンパク質
上述したように、本発明で用いられるキメラタンパク質は、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたものである。そこで、上記転写因子および機能性ペプチドそれぞれについて説明する。
(I) Chimeric protein used in the present invention As described above, the chimeric protein used in the present invention comprises a transcription factor that promotes the expression of a gene encoding an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system, and an arbitrary transcription. It is a fusion with a functional peptide that converts a factor into a transcriptional repressor. Therefore, each of the transcription factor and the functional peptide will be described.

(I−1)フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子
本発明で用いられる転写因子は、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素の遺伝子発現を促進する転写因子であれば特に限定されるものではない。フェニルプロパノイドの合成系は植物界で広く保存されているため、かかる転写因子は多くの植物に保存されている。したがって、本発明で用いられる転写因子には、種々の植物に保存されている同様の機能を有するタンパク質が含まれる。中でも上記転写因子は、アントシアニン合成を促進するMYB様構造を有する転写因子であることがより好ましい。
(I-1) Transcription factor that promotes the expression of a gene encoding an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system The transcription factor used in the present invention promotes the gene expression of an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system The transcription factor is not particularly limited. Since the synthesis system of phenylpropanoids is widely conserved in the plant kingdom, such transcription factors are conserved in many plants. Therefore, the transcription factors used in the present invention include proteins having similar functions that are conserved in various plants. Among these, the transcription factor is more preferably a transcription factor having a MYB-like structure that promotes anthocyanin synthesis.

このような転写因子としては、例えば、PAP1タンパク質、PAP2タンパク質、TT2タンパク質、AN2タンパク質、C1タンパク質、P1タンパク質、Pタンパク質、GL1タンパク質、Mixtaタンパク質等を挙げることができるが特に限定されるものではない。   Examples of such transcription factors include, but are not particularly limited to, PAP1 protein, PAP2 protein, TT2 protein, AN2 protein, C1 protein, P1 protein, P protein, GL1 protein, Mixta protein, and the like. .

本発明で用いられる転写因子の代表的な一例としては、例えば、PAP1タンパク質やTT2タンパク質を挙げることができる。PAP1タンパク質は、配列番号1に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質であり、上述したように、フェニルプロパノイドの合成系に関与するカルコン合成酵素(CHS)、ジヒドロフラボノール還元酵素(DFR)、フェニルアラニンアンモニア−リラーゼ(PAL)等の発現を促進することが知られている。また、TT2タンパク質は、配列番号145に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質であり、TT2のヌル突然変異体では、ジヒドロフラボノール還元酵素(DFR)、ロイコアントシアニジンジオキシゲナーゼ(LDOX)、アントシアニジン還元酵素(BAN)およびTT2の発現が抑制されることが知られている。   Typical examples of transcription factors used in the present invention include PAP1 protein and TT2 protein. The PAP1 protein is a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, and, as described above, chalcone synthase (CHS), dihydroflavonol reductase (DFR), phenylalanine ammonia- involved in the phenylpropanoid synthesis system. It is known to promote the expression of lylase (PAL) and the like. The TT2 protein is a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 145. Among the TT2 null mutants, dihydroflavonol reductase (DFR), leucoanthocyanidin dioxygenase (LDOX), anthocyanidin reductase (BAN) And TT2 expression is known to be suppressed.

本発明では、例えば、このPAP1タンパク質やTT2タンパク質に後述する機能性ペプチドを融合させることにより、転写因子であるPAP1タンパク質やTT2タンパク質を転写抑制因子に転換させる。   In the present invention, for example, a PAP1 protein or TT2 protein, which is a transcription factor, is converted into a transcription repressing factor by fusing a functional peptide described later to the PAP1 protein or TT2 protein.

本発明で用いられる転写因子としては、配列番号1に示されるアミノ酸配列を有するPAP1タンパク質や配列番号145に示されるアミノ酸配列を有するTT2タンパク質に限定されるものではなく、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する機能を有する転写因子であればよい。具体的には、例えば配列番号1または145に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であっても、上記機能を有していれば本発明にて用いることができる。   The transcription factor used in the present invention is not limited to the PAP1 protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the TT2 protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 145. Any transcription factor may be used as long as it has a function of promoting the expression of a gene encoding the enzyme involved. Specifically, for example, in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 145, even if the protein consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, If it has a function, it can be used in the present invention.

なお、上記の「配列番号1または145に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列」における「1個又は数個」の範囲は特に限定されないが、例えば、1から20個、好ましくは1から10個、より好ましくは1から7個、さらに好ましくは1個から5個、特に好ましくは1個から3個を意味する。   In the above “one or several amino acid sequences in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 145” Although the range is not particularly limited, for example, it means 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 7, further preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3.

本発明で用いられるキメラタンパク質を生産させる際には、後述するように、公知の遺伝子組換え技術を好適に用いることができる。そこで、本発明にかかる植物体の生産方法には、上記転写因子をコードする遺伝子も好適に用いることができる。   When producing the chimeric protein used in the present invention, a known gene recombination technique can be suitably used as described later. Therefore, in the method for producing a plant according to the present invention, a gene encoding the above transcription factor can also be suitably used.

上記転写因子をコードする遺伝子としては特に限定されるものではないが、具体的な一例としては、例えば、転写因子としてPAP1タンパク質を用いる場合には、このPAP1タンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、PAP1遺伝子と称する)を挙げることができる。PAP1遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号2に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム(ORF)として含むポリヌクレオチドを挙げることができる。   The gene encoding the transcription factor is not particularly limited, but as a specific example, for example, when a PAP1 protein is used as the transcription factor, the gene encoding the PAP1 protein (for convenience of explanation, (Referred to as PAP1 gene). As a specific example of the PAP1 gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 as an open reading frame (ORF) can be mentioned.

また、他の具体的な一例としては、例えば、転写因子としてTT2タンパク質を用いる場合には、このTT2タンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、TT2遺伝子と称する)を挙げることができる。TT2遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号146に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム(ORF)として含むポリヌクレオチドを挙げることができる。   Further, as another specific example, for example, when TT2 protein is used as a transcription factor, a gene encoding this TT2 protein (referred to as TT2 gene for convenience of description) can be exemplified. As a specific example of the TT2 gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 146 as an open reading frame (ORF) can be mentioned.

もちろん、本発明で用いられるPAP1遺伝子、TT2遺伝子、または、転写因子をコードする遺伝子としては、上記の例に限定されるものではなく、配列番号2に示される塩基配列や配列番号146に示される塩基配列と相同性を有する遺伝子であってもよい。具体的には、例えば、配列番号2または配列番号146に示される塩基配列からなる遺伝子と相補的な塩基配列からなる遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、上記転写因子をコードする遺伝子等を挙げることができる。なお、ここでストリンジェントな条件でハイブリダイズするとは、60℃で2×SSC洗浄条件下で結合することを意味する。   Of course, the PAP1 gene, the TT2 gene, or the gene encoding the transcription factor used in the present invention is not limited to the above example, and is represented by the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 146. It may be a gene having homology with the base sequence. Specifically, for example, a gene that hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 or SEQ ID NO: 146 under stringent conditions and encodes the above transcription factor Etc. Here, hybridizing under stringent conditions means binding at 60 ° C. under 2 × SSC washing conditions.

上記ハイブリダイゼーションは、J. Sambrook et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual,2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory(1989)に記載されている方法等、従来公知の方法で行うことができる。通常、温度が高いほど、塩濃度が低いほどストリンジェンシーは高くなる(ハイブリダイズしがたくなる)。   The hybridization can be performed by a conventionally known method such as the method described in J. Sambrook et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (1989). Generally, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (harder to hybridize).

上記転写因子をコードする遺伝子を取得する方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法により、多くの植物から単離することができる。例えば、既知の転写因子の塩基配列に基づき作製したプライマー対を用いることができる。このプライマー対を用いて、植物のcDNA又はゲノミックDNAを鋳型としてPCRを行うこと等により上記遺伝子を得ることができる。また、上記転写因子をコードする遺伝子は、従来公知の方法により化学合成して得ることもできる。   The method for obtaining the gene encoding the transcription factor is not particularly limited, and it can be isolated from many plants by a conventionally known method. For example, a primer pair prepared based on a known transcription factor base sequence can be used. Using this primer pair, the gene can be obtained by PCR using plant cDNA or genomic DNA as a template. The gene encoding the transcription factor can also be obtained by chemical synthesis by a conventionally known method.

(I−2)任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチド
本発明で用いられる、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチド(説明の便宜上、転写抑制転換ペプチドと称する)としては、特に限定されるものではなく、転写因子と融合させたキメラタンパク質を形成させることにより、当該転写因子により制御される標的遺伝子の転写を抑制することができるペプチドであればよい。具体的には、例えば、本発明者によって見出された転写抑制転換ペプチド(特許文献1〜7、非特許文献1・2等参照)を挙げることができる。
(I-2) Functional peptide that converts an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressing factor The functional peptide used in the present invention that converts an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressing factor (referred to as a transcriptional repressing conversion peptide for convenience of explanation) ) Is not particularly limited as long as it is a peptide that can suppress transcription of a target gene controlled by the transcription factor by forming a chimeric protein fused with the transcription factor. Specifically, for example, transcription repressor conversion peptides found by the present inventors (see Patent Documents 1 to 7, Non-Patent Documents 1 and 2, etc.) can be mentioned.

本発明者は、Class II ERF遺伝子群の一つであるシロイヌナズナ由来のAtERF3タンパク質、AtERF4タンパク質、AtERF7タンパク質、AtERF8タンパク質を転写因子に結合させたタンパク質が、遺伝子の転写を顕著に抑制するとの知見を得た。そこで、上記タンパク質をそれぞれコードする遺伝子およびこれから切り出したDNAを含むエフェクタープラスミドを構築し、これを植物細胞に導入することにより、実際に遺伝子の転写を抑制することに成功した(例えば特許文献1〜4参照)。   The present inventor has found that a protein obtained by binding an AtERF3 protein, an AtERF4 protein, an AtERF7 protein, or an AtERF8 protein derived from Arabidopsis thaliana, which is one of the Class II ERF gene group, significantly suppresses gene transcription. Obtained. Thus, an effector plasmid containing a gene encoding each of the above proteins and DNA excised therefrom was constructed and introduced into a plant cell, thereby succeeding in actually suppressing the transcription of the gene (for example, Patent Documents 1 to 3). 4).

また、Class II ERF遺伝子群の一つであるタバコERF3タンパク質(例えば特許文献5参照)、イネOsERF3タンパク質(例えば特許文献6参照)をコードする遺伝子、及び、ジンクフィンガータンパク質の遺伝子群の一つであるシロイヌナズナZAT10、同ZAT11をコードする遺伝子についても上記と同様な試験を行ったところ、遺伝子の転写を抑制することを見出している。さらに本発明者は、これらタンパク質は、カルボキシル基末端領域に、アスパラギン酸−ロイシン−アスパラギン(DLN)を含む共通のモチーフを有することを明らかにした。そして、この共通モチーフを有するタンパク質について検討した結果、遺伝子の転写を抑制するタンパク質は極めて単純な構造のペプチドであってもよく、これら単純な構造を有するペプチドが、任意の転写因子を転写抑制因子に変換する機能を有することを見出している。   In addition, a gene encoding tobacco ERF3 protein (see, for example, Patent Document 5), a rice OsERF3 protein (see, for example, Patent Document 6), which is one of the Class II ERF gene groups, and one of the zinc finger protein gene groups. A similar test as described above was performed for a gene encoding a certain Arabidopsis thaliana ZAT10 and ZAT11, and it was found that transcription of the gene was suppressed. Furthermore, the present inventor has revealed that these proteins have a common motif including aspartic acid-leucine-asparagine (DLN) in the carboxyl group terminal region. As a result of examining the proteins having this common motif, the protein that suppresses gene transcription may be a peptide having a very simple structure, and the peptide having this simple structure can be used as a transcriptional repressor. It has been found that it has a function of converting to.

また、本発明者は、シロイヌナズナSUPERMANタンパク質は、上記の共通のモチーフと一致しないモチーフを有するが、任意の転写因子を転写抑制因子に変換する機能を有すること、また該SUPERMANタンパク質をコードする遺伝子を、転写因子のDNA結合ドメイン又は転写因子をコードする遺伝子に結合させたキメラ遺伝子は、強力な転写抑制能を有するタンパク質を産生することも見出している。   Further, the present inventor has found that the Arabidopsis SUPERMAN protein has a motif that does not match the above-mentioned common motif, but has a function of converting an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressor, and a gene encoding the SUPERMAN protein. It has also been found that a chimeric gene bound to a DNA binding domain of a transcription factor or a gene encoding the transcription factor produces a protein having a strong transcription repressing ability.

したがって、本発明において用いられる転写抑制転換ペプチドの一例として、本実施の形態では、Class II ERFタンパク質であるシロイヌナズナ由来のAtERF3タンパク質、同AtERF4タンパク質、同AtERF7タンパク質、同AtERF8タンパク質、タバコERF3タンパク質、イネOsERF3タンパク質、ジンクフィンガータンパク質の一つであるシロイヌナズナZAT10タンパク質、同ZAT11タンパク質等のタンパク質、同SUPERMANタンパク質、これらから切り出したペプチドや、上記機能を有する合成ペプチド等を挙げることができる。   Therefore, as an example of the transcriptional repression converting peptide used in the present invention, in the present embodiment, the class II ERF protein, AtERF3 protein derived from Arabidopsis thaliana, the same AtERF4 protein, the same AtERF7 protein, the same AtERF8 protein, the tobacco ERF3 protein, the rice Examples include OsERF3 protein, one of zinc finger proteins, Arabidopsis thaliana ZAT10 protein, ZAT11 protein and other proteins, SUPERMAN protein, peptides excised from these, synthetic peptides having the above functions, and the like.

上記転写抑制転換ペプチドの一例の具体的な構造は、下記式(1)〜(4)の何れかで表されるアミノ酸配列となっている。
(1)X1−Leu−Asp−Leu−X2−Leu−X3
(但し、式中、X1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、X2はAsn又はGluを示し、X3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(2)Y1−Phe−Asp−Leu−Asn−Y2−Y3
(但し、式中、Y1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、Y2はPheまたはIleを示し、Y3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(3)Z1−Asp−Leu−Z2−Leu−Arg−Leu−Z3
(但し、式中、Z1はLeu、Asp−LeuまたはLeu−Asp−Leuを示し、Z2はGlu、GlnまたはAspを示し、Z3は0〜10個のアミノ酸残基を示す。)
(4)Asp−Leu−Z4−Leu−Arg−Leu
(但し、式中、Z4はGlu、GlnまたはAspを示す。)
(I−2−1)式(1)の転写抑制転換ペプチド
上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記X1で表されるアミノ酸残基の数は0〜10個の範囲内であればよい。また、X1で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。換言すれば、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、N末端側には、1個の任意のアミノ酸または2〜10個の任意のアミノ酸残基からなるオリゴマーが付加されていてもよいし、アミノ酸が何も付加されていなくてもよい。
A specific structure of an example of the transcription repressing conversion peptide is an amino acid sequence represented by any of the following formulas (1) to (4).
(1) X1-Leu-Asp-Leu-X2-Leu-X3
(In the formula, X1 represents 0 to 10 amino acid residues, X2 represents Asn or Glu, and X3 represents at least 6 amino acid residues.)
(2) Y1-Phe-Asp-Leu-Asn-Y2-Y3
(Wherein, Y1 represents 0 to 10 amino acid residues, Y2 represents Phe or Ile, and Y3 represents at least 6 amino acid residues.)
(3) Z1-Asp-Leu-Z2-Leu-Arg-Leu-Z3
(Wherein, Z1 represents Leu, Asp-Leu or Leu-Asp-Leu, Z2 represents Glu, Gln or Asp, and Z3 represents 0 to 10 amino acid residues.)
(4) Asp-Leu-Z4-Leu-Arg-Leu
(However, in the formula, Z4 represents Glu, Gln or Asp.)
(I-2-1) Transcriptional Repression Conversion Peptide of Formula (1) In the transcriptional repression conversion peptide of the above formula (1), the number of amino acid residues represented by X1 should be in the range of 0-10. That's fine. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by X1 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. In other words, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (1), an oligomer consisting of one arbitrary amino acid or 2 to 10 arbitrary amino acid residues may be added to the N-terminal side. However, no amino acid may be added.

このX1で表されるアミノ酸残基は、式(1)の転写抑制転換ペプチドを合成するときの容易さからみれば、できるだけ短いほうがよい。具体的には、10個以下であることが好ましく、5個以下であることがより好ましい。   The amino acid residue represented by X1 is preferably as short as possible in view of the ease of synthesizing the transcriptional repression converting peptide of formula (1). Specifically, it is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less.

同様に、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記X3で表されるアミノ酸残基の数は少なくとも6個であればよい。また、X3で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。換言すれば、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいては、C末端側には、6個以上の任意のアミノ酸残基からなるオリゴマーが付加されていればよい。上記X3で表されるアミノ酸残基は、最低6個あれば上記機能を示すことができる。   Similarly, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (1), the number of amino acid residues represented by X3 may be at least 6. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by X3 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. In other words, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (1), an oligomer composed of 6 or more arbitrary amino acid residues may be added to the C-terminal side. If the amino acid residue represented by X3 is at least 6, it can exhibit the above function.

上記式(1)の転写抑制転換ペプチドにおいて、X1およびX3を除いた5個のアミノ酸残基からなるペンタマー(5mer)の具体的な配列は、配列番号40、41に示す。なお、上記X2がAsnの場合のアミノ酸配列が配列番号40に示すアミノ酸配列であり、上記X2がGluの場合のアミノ酸配列が配列番号41に示すアミノ酸配列である。   In the transcriptional repressor converting peptide of the above formula (1), specific sequences of pentamers (5mers) consisting of 5 amino acid residues excluding X1 and X3 are shown in SEQ ID NOs: 40 and 41. The amino acid sequence when X2 is Asn is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 40, and the amino acid sequence when X2 is Glu is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 41.

(I−2−2)式(2)の転写抑制転換ペプチド
上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドのX1と同様、上記Y1で表されるアミノ酸残基の数は0〜10個の範囲内であればよい。また、Y1で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。換言すれば、上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドと同様、N末端側には、1個の任意のアミノ酸または2〜10個の任意のアミノ酸残基からなるオリゴマーが付加されていてもよいし、アミノ酸が何も付加されていなくてもよい。
(I-2-2) Transcriptional Repression Conversion Peptide of Formula (2) The transcriptional repression conversion peptide of Formula (2) is represented by Y1 as described above for X1 of the transcriptional repression conversion peptide of Formula (1). The number of amino acid residues should just be in the range of 0-10. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by Y1 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. In other words, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (2), as in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1), at the N-terminal side, one arbitrary amino acid or 2-10 arbitrary An oligomer composed of amino acid residues may be added, or no amino acid may be added.

このY1で表されるアミノ酸残基は、式(2)の転写抑制転換ペプチドを合成するときの容易さからみれば、できるだけ短いほうがよい。具体的には、10個以下であることが好ましく、5個以下であることがより好ましい。   The amino acid residue represented by Y1 should be as short as possible in view of the ease of synthesizing the transcriptional repression converting peptide of formula (2). Specifically, it is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less.

同様に、上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドのX3と同様、上記Y3で表されるアミノ酸残基の数は少なくとも6個であればよい。また、Y3で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではく、どのようなものであってもよい。換言すれば、上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドと同様、C末端側には、6個以上の任意のアミノ酸残基からなるオリゴマーが付加されていればよい。上記Y3で表されるアミノ酸残基は、最低6個あれば上記機能を示すことができる。   Similarly, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (2), the number of amino acid residues represented by Y3 may be at least 6 as in the case of X3 of the transcription repressing converting peptide of the above formula (1). . Moreover, the specific kind of amino acid which comprises the amino acid residue represented by Y3 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. In other words, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (2), as in the transcription repressing convertible peptide of the above formula (1), an oligomer composed of 6 or more arbitrary amino acid residues is added to the C-terminal side. It only has to be done. If the amino acid residue represented by Y3 is at least 6, the above function can be exhibited.

上記式(2)の転写抑制転換ペプチドにおいて、Y1およびY3を除いた5個のアミノ酸残基からなるペンタマー(5mer)の具体的な配列は、配列番号42、43に示す。なお、上記Y2がPheの場合のアミノ酸配列が配列番号42に示すアミノ酸配列であり、上記Y2がIleの場合のアミノ酸配列が配列番号43に示すアミノ酸配列である。また、Y2を除いた4個のアミノ酸残基からなるテトラマー(4mer)の具体的な配列は、配列番号44に示す。   In the transcription repressor converting peptide of the above formula (2), specific sequences of pentamers (5mers) consisting of 5 amino acid residues excluding Y1 and Y3 are shown in SEQ ID NOs: 42 and 43. The amino acid sequence when Y2 is Phe is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 42, and the amino acid sequence when Y2 is Ile is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 43. A specific sequence of a tetramer (4mer) consisting of 4 amino acid residues excluding Y2 is shown in SEQ ID NO: 44.

(I−2−3)式(3)の転写抑制転換ペプチド
上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記Z1で表されるアミノ酸残基は、1〜3個の範囲内でLeuを含むものとなっている。アミノ酸1個の場合は、Leuであり、アミノ酸2個の場合は、Asp−Leuとなっており、アミノ酸3個の場合はLeu−Asp−Leuとなっている。
(I-2-3) Transcriptional Repression Conversion Peptide of Formula (3) In the transcriptional repression conversion peptide of the above formula (3), the amino acid residue represented by Z1 has Leu within a range of 1 to 3. It is included. The case of 1 amino acid is Leu, the case of 2 amino acids is Asp-Leu, and the case of 3 amino acids is Leu-Asp-Leu.

一方、上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいては、上記式(1)の転写抑制転換ペプチドのX1等と同様、上記Z3で表されるアミノ酸残基の数は0〜10個の範囲内であればよい。また、Z3で表されるアミノ酸残基を構成する具体的なアミノ酸の種類は特に限定されるものではなく、どのようなものであってもよい。換言すれば、上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいては、C末端側には、1個の任意のアミノ酸または2〜10個の任意のアミノ酸残基からなるオリゴマーが付加されていてもよいし、アミノ酸が何も付加されていなくてもよい。   On the other hand, in the transcriptional repression converting peptide of the above formula (3), the number of amino acid residues represented by the above Z3 is in the range of 0 to 10 like X1 of the transcriptional repression converting peptide of the above formula (1). If it is. Moreover, the kind of specific amino acid which comprises the amino acid residue represented by Z3 is not specifically limited, What kind of thing may be sufficient. In other words, in the transcription repressor converting peptide of the above formula (3), an oligomer consisting of one arbitrary amino acid or 2 to 10 arbitrary amino acid residues may be added to the C-terminal side. However, no amino acid may be added.

このZ3で表されるアミノ酸残基は、式(3)の転写抑制転換ペプチドを合成するときに容易さからみれば、できるだけ短いほうがよい。具体的には、10個以下であることが好ましく、5個以下であることがより好ましい。Z3で表されるアミノ酸残基の具体的な例としては、Gly、Gly−Phe−Phe、Gly−Phe−Ala、Gly−Tyr−Tyr、Ala−Ala−Ala等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。   The amino acid residue represented by Z3 should be as short as possible from the viewpoint of ease of synthesis of the transcriptional repressor converting peptide of formula (3). Specifically, it is preferably 10 or less, and more preferably 5 or less. Specific examples of the amino acid residue represented by Z3 include Gly, Gly-Phe-Phe, Gly-Phe-Ala, Gly-Tyr-Tyr, Ala-Ala-Ala and the like. It is not limited.

また、この式(3)で表される転写抑制転換ペプチド全体のアミノ酸残基の数は、特に限定されるものではないが、合成するときの容易さからみれば、20アミノ酸以下であることが好ましい。   In addition, the number of amino acid residues in the entire transcriptional repressor conversion peptide represented by the formula (3) is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of synthesis, it may be 20 amino acids or less. preferable.

上記式(3)の転写抑制転換ペプチドにおいて、Z3を除いた7〜10個のアミノ酸残基からなるオリゴマーの具体的な配列は、配列番号45〜53に示す。なお、上記Z1がLeuかつZ2がGlu、GlnまたはAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号45、46または47に示すアミノ酸配列であり、上記Z1がAsp−LeuかつZ2がGlu、GlnまたはAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号48、49または50に示すアミノ酸配列であり、上記Z1がLeu−Asp−LeuかつZ2がGlu、GlnまたはAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号51、52または53に示すアミノ酸配列である。   In the transcriptional repression converting peptide of the above formula (3), the specific sequence of the oligomer consisting of 7 to 10 amino acid residues excluding Z3 is shown in SEQ ID NOs: 45 to 53. The amino acid sequence when Z1 is Leu and Z2 is Glu, Gln or Asp is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 45, 46 or 47, respectively, and Z1 is Asp-Leu and Z2 is Glu, Gln or Asp. Is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 48, 49 or 50, respectively, and the amino acid sequence when Z1 is Leu-Asp-Leu and Z2 is Glu, Gln or Asp is SEQ ID NO: 51, respectively. The amino acid sequence shown in 52 or 53.

(I−2−4)式(4)の転写抑制転換ペプチド
上記式(4)の転写抑制転換ペプチドは、6個のアミノ酸残基からなるヘキサマー(6mer)であり、その具体的な配列は、配列番号7、16、54に示す。なお、上記Z4がGluの場合のアミノ酸配列が配列番号7に示すアミノ酸配列であり、上記Z4がAspの場合のアミノ酸配列が配列番号16に示すアミノ酸配列であり、上記Z4がGlnの場合のアミノ酸配列が配列番号54に示すアミノ酸配列である。
(I-2-4) Transcriptional Repression Conversion Peptide of Formula (4) The transcriptional repression conversion peptide of the above formula (4) is a hexamer (6mer) consisting of 6 amino acid residues, and its specific sequence is: SEQ ID NOs: 7, 16, and 54 are shown. The amino acid sequence when Z4 is Glu is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7, the amino acid sequence when Z4 is Asp is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 16, and the amino acid sequence when Z4 is Gln. The sequence is the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 54.

特に、本発明において用いられる転写抑制転換ペプチドは、上記式(4)で表されるヘキサマーのような最小配列を有するペプチドであってもよい。例えば、配列番号7に示すアミノ酸配列は、シロイヌナズナSUPERMANタンパク質(SUPタンパク質)の196〜201番目のアミノ酸配列に相当し、上述したように、本発明者が新たに上記転写抑制転換ペプチドとして見出したものである。   In particular, the transcriptional repression converting peptide used in the present invention may be a peptide having a minimum sequence such as a hexamer represented by the above formula (4). For example, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7 corresponds to the 196th to 201st amino acid sequence of Arabidopsis SUPERMAN protein (SUP protein), and as described above, the present inventor newly found as the above transcription repressor conversion peptide. It is.

(I−2−5)転写抑制転換ペプチドのより具体的な例
上述した各式で表される転写抑制転換ペプチドのより具体的な例としては、例えば、配列番号3〜19のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するぺプチドを挙げることができる。これらオリゴペプチドは、本発明者が上記転写抑制転換ペプチドであることを見出したものである(例えば、特許文献7参照)。
(I-2-5) More specific example of transcriptional repression converting peptide As a more specific example of the transcriptional repressing converting peptide represented by each of the above-mentioned formulas, And a peptide having an amino acid sequence. These oligopeptides have been found by the present inventor to be the above-described transcriptional repression converting peptide (see, for example, Patent Document 7).

さらに、上記転写抑制転換ペプチドの他の具体的な例として、次に示す(i)又は(j)記載のオリゴペプチドを挙げることができる。
(i)配列番号20又は21に示されるいずれかのアミノ酸配列からなるペプチド。
(j)配列番号20又は21に示されるいずれかのアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなるペプチド。
Furthermore, the other oligopeptide of the following (i) or (j) description can be mentioned as another specific example of the said transcription repression conversion peptide.
(I) A peptide consisting of any amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21.
(J) A peptide comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added in any one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 20 or 21.

上記配列番号20に示されるアミノ酸配列からなるペプチドは、SUPタンパク質である。また、上記の「配列番号20又は21に示されるいずれかのアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列」における「1個又は数個」の範囲は特に限定されないが、例えば、1から20個、好ましくは1から10個、より好ましくは1から7個、さらに好ましくは1個から5個、特に好ましくは1個から3個を意味する。   The peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 is a SUP protein. In addition, “one or several in the amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in any one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 20 or 21”. The range of “pieces” is not particularly limited, but for example, 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 7, more preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3 means.

上記アミノ酸の欠失、置換若しくは付加は、上記ペプチドをコードする塩基配列を、当該技術分野で公知の手法によって改変することによって行うことができる。塩基配列に変異を導入するには、Kunkel法またはGapped duplex法等の公知手法又はこれに準ずる方法により行うことができ、例えば部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット(例えばMutant-KやMutant-G(何れも商品名、TAKARA社製))等を用いて、あるいはLA PCR in vitro Mutagenesisシリーズキット(商品名、TAKARA社製)を用いて変異が導入される。   Deletion, substitution or addition of the amino acid can be performed by modifying the base sequence encoding the peptide by a technique known in the art. Mutation can be introduced into a base sequence by a known method such as Kunkel method or Gapped duplex method or a method according thereto, for example, a mutation introduction kit (for example, Mutant-) using site-directed mutagenesis. Mutations are introduced using K, Mutant-G (both trade names, manufactured by TAKARA) or the like, or using LA PCR in vitro Mutagenesis series kits (trade name, manufactured by TAKARA).

また、上記機能性ペプチドは、配列番号20に示されるアミノ酸配列の全長配列を有するペプチドに限られず、その部分配列を有するペプチドであってもよい。   The functional peptide is not limited to the peptide having the full-length sequence of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20, and may be a peptide having a partial sequence thereof.

その部分配列を有するペプチドとしては、例えば、配列番号21に示されるアミノ酸配列(SUPタンパク質の175から204番目のアミノ酸配列)を有するペプチドが挙げられ、その部分配列を有するペプチドとしては、上記(3)で表されるペプチドが挙げられる。   Examples of the peptide having the partial sequence include a peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 21 (the 175th to 204th amino acid sequence of the SUP protein). Examples of the peptide having the partial sequence include (3 ).

(I−3)転写抑制転換ペプチドの他の例
本発明者は、さらに、上記モチーフの構造について検討した結果、新たに6つのアミノ酸からなるモチーフを見出した。このモチーフは、具体的には、次に示す一般式(5)で表されるアミノ酸配列を有するペプチドである。これらのペプチドも、上記転写抑制転換ペプチドに含まれる。
(5)α1−Leu−β1−Leu−γ1−Leu
但し、上記式(5)中α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、Ser又はHisを示し、γ1は、Arg、Gln、Asn、Thr、Ser、His、Lys又はAspを示す。
(I-3) Other Examples of Transcriptional Repression Conversion Peptides The present inventors have further studied the structure of the motif, and as a result, have newly found a motif composed of six amino acids. Specifically, this motif is a peptide having an amino acid sequence represented by the following general formula (5). These peptides are also included in the above-mentioned transcription repressor conversion peptide.
(5) α1-Leu-β1-Leu-γ1-Leu
In the formula (5), α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, and γ1 represents Arg. , Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp.

なお、上記一般式(5)で表されるペプチドを、便宜上、次に示す一般式(6)、(7)、(8)又は(9)で表されるアミノ酸配列を有しているペプチドに分類する。
(6)α1−Leu−β1−Leu−γ2−Leu
(7)α1−Leu−β2−Leu−Arg−Leu
(8)α2−Leu−β1−Leu−Arg−Leu
(9)Asp−Leu−β3−Leu−Arg−Leu
但し、上記各式中、α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、α2は、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示す。また、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、Ser又はHisを示し、β2はAsn、Arg、Thr、Ser又はHisを示し、β3は、Glu、Asp又はGlnを示す。さらに、γ2は、Gln、Asn、Thr、Ser、His、Lys又はAspを示す。
For convenience, the peptide represented by the general formula (5) is changed to a peptide having the amino acid sequence represented by the following general formula (6), (7), (8) or (9). Classify.
(6) α1-Leu-β1-Leu-γ2-Leu
(7) α1-Leu-β2-Leu-Arg-Leu
(8) α2-Leu-β1-Leu-Arg-Leu
(9) Asp-Leu-β3-Leu-Arg-Leu
In the above formulas, α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, and α2 represents Asn, Glu, Gln, Thr or Ser. Β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, β2 represents Asn, Arg, Thr, Ser or His, and β3 represents Glu, Asp or Gln. Further, γ2 represents Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys, or Asp.

上記式(5)〜(9)で表されるアミノ酸配列を有する転写抑制転換ペプチドのより具体的な例としては、配列番号22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、133、134、135又は136で表されるアミノ酸配列を有するペプチドを挙げることができる。このうち、配列番号29、30、32、34、133、134、135又は136のペプチドは、一般式(6)に示されるペプチドに相当し、配列番号22、25、35、36又は37のペプチドは、一般式(7)に示されるペプチドに相当し、配列番号26、27、28、31、又は33のペプチドは、一般式(8)に示されるペプチドに相当し、配列番号23又は24のペプチドは、一般式(9)に示されるペプチドに相当する。   As more specific examples of the transcriptional repression converting peptide having the amino acid sequence represented by the above formulas (5) to (9), SEQ ID NOs: 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, Mention may be made of peptides having the amino acid sequence represented by 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 133, 134, 135 or 136. Among these, the peptide of SEQ ID NO: 29, 30, 32, 34, 133, 134, 135 or 136 corresponds to the peptide represented by the general formula (6), and the peptide of SEQ ID NO: 22, 25, 35, 36 or 37 Corresponds to the peptide represented by the general formula (7), the peptide of SEQ ID NO: 26, 27, 28, 31, or 33 corresponds to the peptide represented by the general formula (8), and The peptide corresponds to the peptide represented by the general formula (9).

また、上記一般式(5)〜(9)に示されるペプチド以外にも配列番号38または39で表されるアミノ酸配列を有する転写抑制転換ペプチドを用いることもできる。   In addition to the peptides represented by the general formulas (5) to (9), a transcription repressing conversion peptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 38 or 39 can also be used.

(I−4)キメラタンパク質の生産方法
上記(I−2)および(I−3)で説明した各種転写抑制転換ペプチドは、上記(I−1)で説明した転写因子と融合してキメラタンパク質とすることにより、当該転写因子を転写抑制因子とすることができる。したがって、本発明では、上記転写抑制転換ペプチドをコードするポリヌクレオチドを用いて、転写因子をコードする遺伝子とのキメラ遺伝子を得れば、キメラタンパク質を生産させることができる。
(I-4) Chimeric protein production method The various transcription repressor converting peptides described in (I-2) and (I-3) above are fused with the transcription factor described in (I-1) above to form a chimeric protein. By doing so, the transcription factor can be used as a transcriptional repression factor. Therefore, in the present invention, a chimeric protein can be produced by obtaining a chimeric gene with a gene encoding a transcription factor using the polynucleotide encoding the transcription repressing conversion peptide.

具体的には、上記転写抑制転換ペプチドをコードするポリヌクレオチド(説明の便宜上、転写抑制転換ポリヌクレオチドと称する)と上記転写因子をコードする遺伝子とを連結することによりキメラ遺伝子を構築して、植物細胞に導入する。これによりキメラタンパク質を生産させることができる。なお、キメラ遺伝子を植物細胞に導入する具体的な方法については、後述する(2)の項で詳細に説明する。   Specifically, a chimeric gene is constructed by linking a polynucleotide encoding the transcription repressing conversion peptide (referred to as a transcription repressing conversion polynucleotide for convenience of explanation) and a gene encoding the transcription factor, Introduce into cells. Thereby, a chimeric protein can be produced. A specific method for introducing the chimeric gene into plant cells will be described in detail in the section (2) described later.

上記転写抑制転換ポリヌクレオチドの具体的な塩基配列は特に限定されるものではなく、遺伝暗号に基づいて、上記転写抑制転換ペプチドのアミノ酸配列に対応する塩基配列を含んでいればよい。また、必要に応じて、上記転写抑制転換ポリヌクレオチドは、転写因子遺伝子と連結するための連結部位となる塩基配列を含んでいてもよい。さらに、上記転写抑制転換ポリヌクレオチドのアミノ酸読み枠と転写因子遺伝子の読み枠とが一致しないような場合に、これらを一致させるための付加的な塩基配列を含んでいてもよい。   The specific base sequence of the transcriptional repression conversion polynucleotide is not particularly limited, and may include a base sequence corresponding to the amino acid sequence of the transcriptional repression conversion peptide based on the genetic code. In addition, if necessary, the transcriptional repression conversion polynucleotide may include a base sequence serving as a linking site for linking with a transcription factor gene. Further, when the amino acid reading frame of the transcription repressor conversion polynucleotide does not match the reading frame of the transcription factor gene, an additional base sequence for matching them may be included.

上記転写抑制転換ポリヌクレオチドの具体例としては、例えば、配列番号61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93、97、99、101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131、137、139、141又は143に示される塩基配列を有するポリヌクレオチドを挙げることができる。また、配列番号62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、138、140、142、144に示されるポリヌクレオチドは、それぞれ、上記例示されたポリヌクレオチドと相補的なポリヌクレオチドである。また、上記転写抑制転換ポリヌクレオチドの他の具体例としては、例えば、配列番号95、96に示されるポリヌクレオチドを挙げることができる。これらのポリヌクレオチドは、以下の表1に示すように配列番号3〜39、133〜136に示されるアミノ酸配列に対応するものである。   Specific examples of the transcription repression conversion polynucleotide include, for example, SEQ ID NOs: 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77, 79, 81, 83, 85, 87, 89, 91, 93, 97, 99, 101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115, 117, 119, 121, 123, 125, 127, 129, 131, 137, 139, 141 or 143 Mention may be made of polynucleotides. Also, SEQ ID NOs: 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132, 138, 140, 142, 144 are complementary to the polynucleotides exemplified above, respectively. It is a polynucleotide. In addition, other specific examples of the above transcription repressor conversion polynucleotide include the polynucleotides shown in SEQ ID NOs: 95 and 96, for example. These polynucleotides correspond to the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 3-39 and 133-136 as shown in Table 1 below.

Figure 2005204657
Figure 2005204657

本発明で用いられるキメラタンパク質は、転写因子をコードする遺伝子と転写抑制転換ポリヌクレオチドとを連結した上記キメラ遺伝子から得ることができる。したがって、上記キメラタンパク質は、上記転写因子の部位と、上記転写抑制転換ペプチドの部位とが含まれていればよく、その構成は特に限定されるものではない。例えば、転写因子と転写抑制転換ペプチドとの間をつなぐためのリンカー機能を有するポリペプチドや、HisやMyc、Flag等のようにキメラタンパク質をエピトープ標識するためのポリペプチド等、各種の付加的なポリペプチドが含まれていてもよい。さらに上記キメラタンパク質には、必要に応じて、ポリペプチド以外の構造、例えば、糖鎖やイソプレノイド基等が含まれていてもよい。   The chimeric protein used in the present invention can be obtained from the above chimeric gene in which a gene encoding a transcription factor and a transcriptional repression conversion polynucleotide are linked. Therefore, the chimeric protein is not particularly limited as long as it contains the site of the transcription factor and the site of the transcription repressor conversion peptide. For example, various additional agents such as a polypeptide having a linker function for connecting between a transcription factor and a transcription repressor conversion peptide, and a polypeptide for epitope-labeling a chimeric protein such as His, Myc, Flag, etc. A polypeptide may be included. Furthermore, the chimeric protein may contain a structure other than a polypeptide, such as a sugar chain or an isoprenoid group, as necessary.

(II)本発明にかかる植物体の生産方法の一例
本発明にかかる植物体の生産方法は、上記(I)で説明したキメラタンパク質を植物体で生産させ、タンニンの生産を抑制させる過程を含んでいれば特に限定されるものではないが、本発明にかかる植物体の生産方法を具体的な工程で示せば、例えば、発現ベクター構築工程、形質転換工程、選抜工程等の工程を含む生産方法として挙げることができる。このうち、本発明では、少なくとも形質転換工程が含まれていればよい。以下、各工程について具体的に説明する。
(II) An example of a method for producing a plant according to the present invention A method for producing a plant according to the present invention includes a process of producing the chimeric protein described in (I) above in a plant and suppressing tannin production. However, if the production method of the plant body according to the present invention is shown by specific steps, for example, a production method including steps such as an expression vector construction step, a transformation step, and a selection step Can be mentioned. Among these, in the present invention, at least the transformation step may be included. Hereinafter, each step will be specifically described.

(II−1)発現ベクター構築工程
本発明において行われる発現ベクター構築工程は、上記(I−1)で説明した転写因子をコードする遺伝子と、上記(I−4)で説明した転写抑制転換ポリヌクレオチドと、プロモーターとを含む組換え発現ベクターを構築する工程であれば特に限定されるものではない。
(II-1) Expression vector construction step The expression vector construction step carried out in the present invention comprises the gene encoding the transcription factor described in (I-1) above and the transcriptional repression conversion poly described in (I-4) above. There is no particular limitation as long as it is a step of constructing a recombinant expression vector containing a nucleotide and a promoter.

上記組換え発現ベクターの母体となるベクターとしては、従来公知の種々のベクターを用いることができる。例えば、プラスミド、ファージ、またはコスミド等を用いることができ、導入される植物細胞や導入方法に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、pBR322、pBR325、pUC19、pUC119、pBluescript、pBluescriptSK、pBI系のベクター等を挙げることができる。特に、植物体へのベクターの導入法がアグロバクテリウムを用いる方法である場合には、pBI系のバイナリーベクターを用いることが好ましい。pBI系のバイナリーベクターとしては、具体的には、例えば、pBIG、pBIN19、pBI101、pBI121、pBI221等を挙げることができる。   Various vectors known in the art can be used as the parent vector of the recombinant expression vector. For example, a plasmid, phage, cosmid or the like can be used, and can be appropriately selected according to the plant cell to be introduced and the introduction method. Specific examples include pBR322, pBR325, pUC19, pUC119, pBluescript, pBluescriptSK, and pBI vectors. In particular, when the method for introducing a vector into a plant is a method using Agrobacterium, it is preferable to use a pBI binary vector. Specific examples of the pBI binary vector include pBIG, pBIN19, pBI101, pBI121, pBI221, and the like.

上記プロモーターは、植物体内で遺伝子を発現させることが可能なプロモーターであれば特に限定されるものではなく、公知のプロモーターを好適に用いることができる。かかるプロモーターとしては、例えば、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター(CaMV35S)、アクチンプロモーター、ノパリン合成酵素のプロモーター、タバコのPR1a遺伝子プロモーター、トマトのリブロース1,5−二リン酸カルボキシラーゼ・オキシダーゼ小サブユニットプロモーター等を挙げることができる。この中でも、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターまたはアクチンプロモーターをより好ましく用いることができる。上記各プロモーターを用いれば、得られる組換え発現ベクターでは、植物細胞内に導入されたときに任意の遺伝子を強く発現させることが可能となる。   The promoter is not particularly limited as long as it is a promoter capable of expressing a gene in a plant body, and a known promoter can be suitably used. Examples of such promoters include cauliflower mosaic virus 35S promoter (CaMV35S), actin promoter, nopaline synthase promoter, tobacco PR1a gene promoter, tomato ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase oxidase small subunit promoter and the like. Can be mentioned. Among these, cauliflower mosaic virus 35S promoter or actin promoter can be used more preferably. When each of the above promoters is used, the resulting recombinant expression vector can strongly express any gene when introduced into a plant cell.

上記プロモーターは、転写因子をコードする遺伝子と転写抑制転換ポリヌクレオチドとを連結したキメラ遺伝子を発現しうるように連結され、ベクター内に導入されていればよく、組換え発現ベクターとしての具体的な構造は特に限定されるものではない。   The promoter is not limited as long as it is linked so as to express a chimeric gene in which a gene encoding a transcription factor and a transcriptional repression-converting polynucleotide are linked and introduced into a vector. The structure is not particularly limited.

上記組換え発現ベクターは、上記プロモーターおよび上記キメラ遺伝子に加えて、さらに他のDNAセグメントを含んでいてもよい。当該他のDNAセグメントは特に限定されるものではないが、ターミネーター、選別マーカー、エンハンサー、翻訳効率を高めるための塩基配列等を挙げることができる。また、上記組換え発現ベクターは、さらにT−DNA領域を有していてもよい。T−DNA領域は特にアグロバクテリウムを用いて上記組換え発現ベクターを植物体に導入する場合に遺伝子導入の効率を高めることができる。   The recombinant expression vector may further contain other DNA segments in addition to the promoter and the chimeric gene. The other DNA segment is not particularly limited, and examples thereof include a terminator, a selection marker, an enhancer, and a base sequence for improving translation efficiency. The recombinant expression vector may further have a T-DNA region. The T-DNA region can increase the efficiency of gene transfer particularly when Agrobacterium is used to introduce the recombinant expression vector into a plant body.

ターミネーターは転写終結部位としての機能を有していれば特に限定されるものではなく、公知のものであってもよい。例えば、具体的には、ノパリン合成酵素遺伝子の転写終結領域(Nosターミネーター)、カリフラワーモザイクウイルス35Sの転写終結領域(CaMV35Sターミネーター)等を好ましく用いることができる。この中でもNosターミネーターをより好ましく用いることできる。   The terminator is not particularly limited as long as it has a function as a transcription termination site, and may be a known one. For example, specifically, the transcription termination region (Nos terminator) of the nopaline synthase gene, the transcription termination region of the cauliflower mosaic virus 35S (CaMV35S terminator) and the like can be preferably used. Of these, the Nos terminator can be more preferably used.

上記形質転換ベクターにおいては、ターミネーターを適当な位置に配置することにより、植物細胞に導入された後に、不必要に長い転写物を合成したり、強力なプロモーターがプラスミドのコピー数の減少させたりするような現象の発生を防止することができる。   In the above transformation vector, by placing the terminator at an appropriate position, after introduction into a plant cell, an unnecessarily long transcript is synthesized, or a strong promoter reduces the copy number of the plasmid. Such a phenomenon can be prevented from occurring.

上記選別マーカーとしては、例えば薬剤耐性遺伝子を用いることができる。かかる薬剤耐性遺伝子の具体的な一例としては、例えば、ハイグロマイシン、ブレオマイシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、クロラムフェニコール等に対する薬剤耐性遺伝子を挙げることができる。これにより、上記抗生物質を含む培地中で生育する植物体を選択することによって、形質転換された植物体を容易に選別することができる。   As the selection marker, for example, a drug resistance gene can be used. Specific examples of such drug resistance genes include drug resistance genes for hygromycin, bleomycin, kanamycin, gentamicin, chloramphenicol and the like. Thereby, the transformed plant body can be easily selected by selecting the plant body growing in the medium containing the antibiotic.

上記翻訳効率を高めるための塩基配列としては、例えばタバコモザイクウイルス由来のomega配列を挙げることができる。このomega配列をプロモーターの非翻訳領域(5’UTR)に配置させることによって、上記キメラ遺伝子の翻訳効率を高めることができる。このように、上記形質転換ベクターには、その目的に応じて、さまざまなDNAセグメントを含ませることができる。   Examples of the base sequence for improving the translation efficiency include omega sequences derived from tobacco mosaic virus. By placing this omega sequence in the untranslated region (5′UTR) of the promoter, the translation efficiency of the chimeric gene can be increased. Thus, the transformation vector can contain various DNA segments depending on the purpose.

上記組換え発現ベクターの構築方法についても特に限定されるものではなく、適宜選択された母体となるベクターに、上記プロモーター、転写因子をコードする遺伝子、および転写抑制転換ポリヌクレオチド、並びに必要に応じて上記他のDNAセグメントを所定の順序となるように導入すればよい。例えば、転写因子をコードする遺伝子と転写抑制転換ポリヌクレオチドとを連結してキメラ遺伝子を構築し、次に、このキメラ遺伝子とプロモーターと(必要に応じてターミネーター等)とを連結して発現カセットを構築し、これをベクターに導入すればよい。   The method for constructing the recombinant expression vector is not particularly limited, and the promoter, the gene encoding the transcription factor, the transcription repressor conversion polynucleotide, and, if necessary, the mother vector appropriately selected. What is necessary is just to introduce | transduce said other DNA segment so that it may become a predetermined order. For example, a chimeric gene is constructed by linking a gene encoding a transcription factor and a transcriptional repression-converting polynucleotide, and then linking this chimeric gene and a promoter (such as a terminator if necessary) to form an expression cassette. What is necessary is just to construct | assemble and introduce this into a vector.

キメラ遺伝子の構築および発現カセットの構築では、例えば、各DNAセグメントの切断部位を互いに相補的な突出末端としておき、ライゲーション酵素で反応させることで、当該DNAセグメントの順序を規定することが可能となる。なお、発現カセットにターミネーターが含まれる場合には、上流から、プロモーター、上記キメラ遺伝子、ターミネーターの順となっていればよい。また、組換え発現ベクターを構築するための試薬類、すなわち制限酵素やライゲーション酵素等の種類についても特に限定されるものではなく、市販のものを適宜選択して用いればよい。   In the construction of the chimeric gene and the expression cassette, for example, it is possible to define the order of the DNA segments by setting the cleavage sites of each DNA segment as complementary protruding ends and reacting with ligation enzymes. . When the terminator is included in the expression cassette, the promoter, the chimeric gene, and the terminator may be in order from the upstream. Further, the types of reagents for constructing the recombinant expression vector, that is, the types of restriction enzymes and ligation enzymes are not particularly limited, and commercially available ones may be appropriately selected and used.

また、上記組換え発現ベクターの増殖方法(生産方法)も特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。一般的には大腸菌をホストとして当該大腸菌内で増殖させればよい。このとき、ベクターの種類に応じて、好ましい大腸菌の種類を選択してもよい。   Moreover, the propagation method (production method) of the recombinant expression vector is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. In general, Escherichia coli may be used as a host and propagated in the E. coli. At this time, a preferred E. coli type may be selected according to the type of vector.

(II−2)形質転換工程
本発明において行われる形質転換工程は、上記(II−1)で説明した組換え発現ベクターを植物細胞に導入して、上記(I)で説明したキメラタンパク質を生産させるようになっていればよい。
(II-2) Transformation Step In the transformation step performed in the present invention, the recombinant expression vector described in (II-1) above is introduced into plant cells to produce the chimeric protein described in (I) above. It only has to come to let you.

上記組換え発現ベクターを植物細胞に導入する方法(形質転換方法)は特に限定されるものではなく、植物細胞に応じた適切な従来公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、アグロバクテリウムを用いる方法や直接植物細胞に導入する方法を用いることができる。アグロバクテリウムを用いる方法としては、例えば、Transformation of Arabidopsis thaliana by vacuum infiltration(http://www.bch.msu.edu/pamgreen/protocol.htm)を用いることができる。   The method (transformation method) for introducing the recombinant expression vector into a plant cell is not particularly limited, and any conventionally known method suitable for the plant cell can be used. Specifically, for example, a method using Agrobacterium or a method of directly introducing into plant cells can be used. As a method using Agrobacterium, for example, Transformation of Arabidopsis thaliana by vacuum infiltration (http://www.bch.msu.edu/pamgreen/protocol.htm) can be used.

組換え発現ベクターを直接植物細胞に導入する方法としては、例えば、マイクロインジェクション法、エレクトロポレーション法(電気穿孔法)、ポリエチレングリコール法、パーティクルガン法、プロトプラスト融合法、リン酸カルシウム法等を用いることができる。   As a method for directly introducing a recombinant expression vector into a plant cell, for example, a microinjection method, an electroporation method (electroporation method), a polyethylene glycol method, a particle gun method, a protoplast fusion method, a calcium phosphate method, or the like may be used. it can.

上記組換え発現ベクターが導入される植物細胞としては、例えば、花、葉、根等の植物器官における各組織の細胞、カルス、懸濁培養細胞等を挙げることができる。   Examples of plant cells into which the recombinant expression vector is introduced include cells of each tissue, callus, suspension culture cells, etc. in plant organs such as flowers, leaves and roots.

ここで、本発明にかかる植物体の生産方法においては、上記組換え発現ベクターは、生産しようとする種類の植物体に合わせて適切なものを適宜構築してもよいが、汎用的な組換え発現ベクターを予め構築しておき、それを植物細胞に導入してもよい。すなわち、本発明にかかる植物体の生産方法においては、上記(I−1)で説明した組換え発現ベクター構築工程が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。   Here, in the method for producing a plant according to the present invention, the recombinant expression vector may be appropriately constructed according to the type of plant to be produced. An expression vector may be constructed in advance and introduced into plant cells. That is, in the method for producing a plant according to the present invention, the recombinant expression vector construction step described in (I-1) above may or may not be included.

(II−3)その他の工程、その他の方法
本発明にかかる植物体の生産方法においては、上記形質転換工程が含まれていればよく、さらに上記組換え発現ベクター構築工程が含まれていてもよいが、さらに他の工程が含まれていてもよい。具体的には、形質転換後の植物体から適切な形質転換体を選抜する選抜工程等を挙げることができる。
(II-3) Other Steps and Other Methods In the method for producing a plant according to the present invention, it is sufficient if the transformation step is included, and further the recombinant expression vector construction step is included. However, other steps may be included. Specifically, the selection process etc. which select an appropriate transformant from the plant body after transformation can be mentioned.

選抜の方法は特に限定されるものではなく、例えば、ハイグロマイシン耐性等の薬剤耐性を基準として選抜してもよいし、形質転換体を育成した後に、植物体そのもの、または任意の器官や組織に含まれるタンニン含量から選抜してもよい。例えば、タンニン含量から選抜する例としては、形質転換体の種子の色を、形質転換していない植物体の種子の色と比較する方法を挙げることができる(後述の実施例参照)。特に種子にはタンニンが多く含有されるため、単に種子の色を比較するだけでも選抜が可能になるとともに、タンニン含量の低減という本発明の効果そのものも確認することができる。   The selection method is not particularly limited. For example, the selection may be performed on the basis of drug resistance such as hygromycin resistance, and after growing the transformant, the plant itself or any organ or tissue may be selected. You may select from the tannin content contained. For example, as an example of selecting from the tannin content, there can be mentioned a method of comparing the color of the seed of the transformant with the color of the seed of the non-transformed plant (see Examples described later). In particular, since the seed contains a large amount of tannin, the selection can be made by simply comparing the colors of the seeds, and the effect of the present invention of reducing the tannin content can be confirmed.

本発明にかかる植物体の生産方法では、上記キメラ遺伝子を植物体に導入するため、該植物体から、有性生殖または無性生殖によりタンニン含量が低減された子孫を得ることが可能となる。また、該植物体やその子孫から植物細胞や、種子、果実、株、カルス、塊茎、切穂、塊等の繁殖材料を得て、これらを基に該植物体を量産することも可能となる。したがって、本発明にかかる植物体の生産方法では、選抜後の植物体を繁殖させる繁殖工程(量産工程)が含まれていてもよい。   In the method for producing a plant according to the present invention, since the chimeric gene is introduced into the plant, it becomes possible to obtain offspring from which the tannin content is reduced by sexual reproduction or asexual reproduction. It is also possible to obtain propagation materials such as plant cells, seeds, fruits, strains, calluses, tubers, cut ears, lumps, etc. from the plants and their progeny, and mass-produce the plants based on these. . Therefore, in the production method of the plant body concerning this invention, the reproduction process (mass production process) which reproduces the plant body after selection may be included.

なお、本発明における植物体とは、成育した植物個体、植物細胞、植物組織、カルス、種子の少なくとも何れかが含まれる。つまり、本発明では、最終的に植物個体まで成育させることができる状態のものであれば、全て植物体とみなす。また、上記植物細胞には、種々の形態の植物細胞が含まれる。かかる植物細胞としては、例えば、懸濁培養細胞、プロトプラスト、葉の切片等が含まれる。これらの植物細胞を増殖・分化させることにより植物体を得ることができる。なお、植物細胞からの植物体の再生は、植物細胞の種類に応じて、従来公知の方法を用いて行うことができる。したがって、本発明にかかる植物体の生産方法では、植物細胞から植物体を再生させる再生工程が含まれていてもよい。   The plant body in the present invention includes at least one of a grown plant individual, a plant cell, a plant tissue, a callus, and a seed. That is, in this invention, if it is a state which can be made to grow finally to a plant individual, all will be considered as a plant body. The plant cells include various forms of plant cells. Such plant cells include, for example, suspension culture cells, protoplasts, leaf sections and the like. Plants can be obtained by growing and differentiating these plant cells. In addition, the reproduction | regeneration of the plant body from a plant cell can be performed using a conventionally well-known method according to the kind of plant cell. Therefore, in the method for producing a plant according to the present invention, a regeneration step for regenerating the plant from the plant cell may be included.

また、本発明にかかる植物体の生産方法は、組換え発現ベクターで形質転換する方法に限定されるものではなく、他の方法を用いてもよい。具体的には、例えば、上記キメラタンパク質そのものを植物体に投与してもよい。この場合、最終的に利用する植物体の部位においてタンニン含量を低減できるように、若年期の植物体にキメラタンパク質を投与すればよい。またキメラタンパク質の投与方法も特に限定されるものではなく、公知の各種方法を用いればよい。   Moreover, the production method of the plant body concerning this invention is not limited to the method of transforming with a recombinant expression vector, You may use another method. Specifically, for example, the chimeric protein itself may be administered to a plant body. In this case, the chimeric protein may be administered to the young plant so that the tannin content can be reduced at the site of the plant finally used. Also, the administration method of the chimeric protein is not particularly limited, and various known methods may be used.

(III)本発明により得られる植物体とその有用性、並びにその利用
本発明にかかる植物体の生産方法は、上記キメラタンパク質をコードする遺伝子を植物体で発現させることによる。当該キメラタンパク質における転写因子由来のDNA結合ドメインが、タンニン合成系に関与すると推定される標的遺伝子に結合する。転写因子は転写抑制因子に転換され、標的遺伝子の転写が抑制される。これによりタンニン合成系の最終物質であるタンニンの生成が減少し、その結果、得られる植物体のタンニン含量を低減することができる。したがって、本発明には、上記植物体の生産方法により得られる植物体も含まれる。
(III) Plant obtained by the present invention, its usefulness, and use thereof The method for producing a plant according to the present invention is based on expressing a gene encoding the chimeric protein in the plant. A transcription factor-derived DNA binding domain in the chimeric protein binds to a target gene presumed to be involved in the tannin synthesis system. The transcription factor is converted to a transcription repressor, and transcription of the target gene is repressed. Thereby, the production | generation of the tannin which is the final substance of a tannin synthesis type | system | group reduces, As a result, the tannin content of the plant body obtained can be reduced. Therefore, the present invention includes a plant obtained by the above-described method for producing a plant.

(III−1)本発明にかかる植物体の具体例
ここで、本発明にかかるタンニン含量が低減された植物体の具体的な種類は特に限定されるものではなく、タンニン含量の低減によりその有用性が高まる植物を挙げることができる。かかる植物は、被子植物であってもよいし裸子植物であってもよい。裸子植物としては、例えば、スギ目のスギ科、マツ科、ヒノキ科の植物やマキ科の植物を挙げることができる。また、被子植物としては、単子葉植物であってもよいし、双子葉植物であってもよい。双子葉植物としては、例えば、シロイヌナズナ等のアブラナ科、マメ科、チャ等のツバキ科等の植物を挙げることができる。また、単子葉植物としては、イネ、トウモロコシ、ムギ等のイネ科、ホシクサ科等の植物を挙げることができる。
(III-1) Specific examples of plants according to the present invention The specific types of plants with reduced tannin content according to the present invention are not particularly limited, and their usefulness can be reduced by reducing the tannin content. Mention may be made of plants with increased properties. Such a plant may be an angiosperm or a gymnosperm. As a gymnosperm, for example, a cedar family, a pine family, a cypress family or a asteraceae plant can be mentioned. Further, the angiosperm may be a monocotyledonous plant or a dicotyledonous plant. Examples of the dicotyledonous plants include plants such as Brassicaceae such as Arabidopsis thaliana, Camelliaaceae such as legume, and tea. In addition, examples of monocotyledonous plants include plants such as rice, corn, wheat, etc.

(III−2)本発明の有用性
本発明では、植物体のタンニン含量を低減することができるが、本発明の有用性は特に限定されるものではなく、低タンニンにより効果がある分野であればよいが、例えば、家畜飼料への応用、食品への応用、木材への応用等を挙げることができる。
(III-2) Usefulness of the Present Invention In the present invention, the tannin content of the plant can be reduced, but the usefulness of the present invention is not particularly limited, and any field that is effective by low tannins. For example, application to livestock feed, application to food, application to wood and the like can be mentioned.

まず、家畜飼料への応用例について説明すると、例えば、低タンニン、無タンニンソルガム(ソルガム、ホワイトソルガム)代用飼料がある。これらは高タンニンソルガムに比べて、飼料効果が非常によく、例えば、低タンニンソルガムを与えられたブロイラーは、高タンニンのものを与えられた場合と比べ、顕著に成長が速くCa、P等のミネラル分の吸収がよいという報告がある(非特許文献4参照)。ソルガムはモロコシ類の植物で、低タンニン、無タンニンのものはコーンとほぼ同等の飼料効果をもっているとされている。主要な生産国は米国、アルゼンチン、豪州等であるが、特に豪州産は低タンニン、高蛋白で評価が高い。本発明はソルガムの低タンニン、無タンニン化に利用できると考えられる。なお、ソルガムは、一般的には飼料用が圧倒的であるが、近年の製粉技術向上により、パン・ケーキ用粉の加工や、澱粉、シロップ、アルコールといった食品分への応用技術も考えられている。   First, an application example to livestock feed will be described. For example, there are low tannin and tannin-free sorghum (sorghum, white sorghum) substitute feeds. These have a very good feed effect compared to high tannin sorghum. For example, broilers given low tannin sorghum grow significantly faster than those given high tannin sorghum, such as Ca, P, etc. There is a report that minerals are well absorbed (see Non-Patent Document 4). Sorghum is a sorghum plant. Low tannins and tannin-free sorghum are said to have almost the same feed effect as corn. Major producers are the United States, Argentina, Australia, etc., but especially Australian products are highly evaluated for low tannins and high protein. The present invention is considered to be applicable to low tannin and tannin-free sorghum. In general, sorghum is predominantly used for feed, but due to recent improvements in milling technology, processing technology for bread and cake flour and application technologies for foods such as starch, syrup and alcohol are also considered. Yes.

また、子豚に低タンニンのソラマメを与えた場合、高タンニンのものと比べ、消化性がよいことが報告されている(非特許文献5参照)。その他にも、反芻動物以外の家畜およびヒトが、種子食品を飼料や栄養学的サプリメントとして利用する場合、収斂性の味、食品の褪色、タンパク質と反応して消化できない物質を作ること等、タンニンの好ましくない有害作用が認められることが報告されている(非特許文献6、7参照)。多種にわたる種子食品のタンニンの含量を低減させることができれば、例えばアブラナのような種子食品が、反芻動物以外の家畜の飼料や、ヒトのグルテンを含まない栄養サプリメントに利用可能となり、大豆と市場での有用性を競う存在となると考えられる。   In addition, it has been reported that when low tannin broad beans are given to piglets, digestibility is better than that of high tannin (see Non-Patent Document 5). In addition, when non-ruminant livestock and humans use seed foods as feed or nutritional supplements, tannins such as astringent taste, food discoloration, and the production of non-digestible substances by reacting with proteins, etc. It has been reported that undesirable adverse effects are observed (see Non-Patent Documents 6 and 7). If the tannin content of a wide variety of seed foods can be reduced, seed foods such as rape can be used for livestock feeds other than ruminants and for nutritional supplements that do not contain human gluten. It is thought that it becomes existence to compete for the usefulness of.

さらに、草食動物の食餌としても、タンニン含量を低減した植物を使う利点は大きい。タンニンを含む植物は、草食動物の食餌としては好ましくない。すなわち、食餌の植物タンパク質はタンニンと結合するため消化できなくなり、栄養源として役立たなくなる。またタンニンは草食動物の胃腸内消化酵素と反応する可能性がある。本技術は、飼料として用いる植物のタンニン含量の低減に利用できる。   In addition, as a herbivore diet, the advantage of using plants with reduced tannin content is great. Plants containing tannins are not preferred as a herbivore diet. In other words, the plant protein in the diet cannot be digested because it binds to tannin, making it unusable as a nutrient source. Tannins may also react with gastrointestinal digestive enzymes in herbivores. This technique can be used to reduce the tannin content of plants used as feed.

次に、食品への応用例について説明すると、例えば、タンニン含量が低減された緑茶、煎茶、紅茶、コーヒー等を挙げることができる。胃の弱い人には、緑茶、煎茶をあまり勧められないのはよく知られているが、それは茶(とくに緑茶)のタンニンが生体の細胞や組織、あるいは酵素を変成するためと考えられている。ちなみに、ヒトや動物の細胞を試験管の中で培養しそれにお茶を加えると、その細胞は直ちに死滅するとの報告もある。したがって、虚弱体質並びに妊婦、子供等に対しての緑茶、煎茶および紅茶に本技術が利用できると考えられる。   Next, application examples to food will be described. For example, green tea, sencha, black tea, coffee, etc. with reduced tannin content can be mentioned. It is well known that green tea and sencha are not recommended for people with weak stomachs, but it is thought that the tannins of tea (especially green tea) transform cells, tissues, or enzymes in the body. . By the way, there is a report that human and animal cells are killed immediately when they are cultured in a test tube and added with tea. Therefore, it is considered that the present technology can be used for weak constitution, green tea, sencha and black tea for pregnant women, children and the like.

さらに、緑茶、果実酒などにおいては、タンニンは渋みの原因となったり、酸化褐変により外観や風味を損なったりする原因ともなる。特にペットボトル飲料や瓶詰めの果実酒等においては、これらの問題を解決するためにタンニンの含量を低減することが望まれている。本発明はかかる領域においても利用できると考えられる。   Furthermore, in green tea, fruit liquor, tannin can cause astringency and can also cause the appearance and flavor to be impaired by oxidation browning. In particular, in PET bottle drinks and bottled fruit wines, it is desired to reduce the tannin content in order to solve these problems. It is considered that the present invention can be used in such a region.

次に、木材への応用例について説明すると、例えば、建築用として多用されているレッドウッドやレッドシダーへの応用を挙げることができる。これら木材は高い耐久性や美しい木目の仕上がりから需要が大きいが、短所としてタンニン質が強い為、変色(主に黒色)しやすく、タンニン成分がシミになりやすいと言われている。本発明を用いれば、これら木材の長所を保ちつつ短所を改善することが可能になり、木材の品質改良にも利用が可能となる。   Next, application examples to wood will be described. For example, application to redwood and red cedar, which are frequently used for construction, can be given. These timbers are in great demand due to their high durability and beautiful grain finish, but they are said to be easily discolored (mainly black) due to their strong tannin quality, and the tannin component tends to stain. If this invention is used, it will become possible to improve a weak point, maintaining the advantage of these timbers, and it can also be utilized for quality improvement of timber.

(III−3)本発明の利用の一例
本発明の利用分野、利用方法は特に限定されるものではないが、一例として、本発明にかかる植物体の生産方法を行うためのキット、すなわちタンニン含量低減キットを挙げることができる。
(III-3) An example of the use of the present invention The field of use and the method of use of the present invention are not particularly limited. A reduction kit can be mentioned.

このタンニン含量低減キットの具体例としては、上記転写因子をコードする遺伝子と上記転写抑制転換ポリヌクレオチドとからなるキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクターを少なくとも含んでいればよく、上記組換え発現ベクターを植物細胞に導入するための試薬群を含んでいればより好ましい。上記試薬群としては、形質転換の種類に応じた酵素やバッファー等を挙げることができる。その他、必要に応じてマイクロ遠心チューブ等の実験用素材を添付してもよい。   As a specific example of this tannin content reduction kit, it suffices to contain at least a recombinant expression vector containing a chimeric gene comprising a gene encoding the above transcription factor and the above transcription repressor conversion polynucleotide. It is more preferable that a reagent group for introduction into plant cells is included. Examples of the reagent group include enzymes, buffers, and the like corresponding to the type of transformation. In addition, if necessary, experimental materials such as microcentrifuge tubes may be attached.

以下、本発明を実施例及び図1、2に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited thereto.

以下の実施例においては、転写抑制転換ペプチドのひとつである12アミノ酸ペプチドLDLDLELRLGFA(SRDX)(配列番号19)をコードするポリヌクレオチドを、PAP1遺伝子またはTT2遺伝子と結合し、さらに植物細胞で機能するカリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターの下流につないで、組換え発現ベクターを構築し、これをシロイヌナズナにアグロバクテリウム法を用いて導入することにより、シロイヌナズナを形質転換した。   In the following examples, a cauliflower that binds to a PAP1 gene or a TT2 gene, and that functions in plant cells, binds a polynucleotide that encodes the 12 amino acid peptide LDLDLELRLGFA (SRDX) (SEQ ID NO: 19), which is one of transcriptional repressor conversion peptides. A recombinant expression vector was constructed downstream of the mosaic virus 35S promoter and introduced into Arabidopsis thaliana using the Agrobacterium method to transform Arabidopsis thaliana.

(1)植物形質転換用ベクターpBIG2の構築
クローンテック社製(Clontech 社、USA)のプラスミドp35S−GFPを制限酵素HindIIIとBamHIで切断し、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターを含むDNA断片をアガロースゲル電気泳動で分離し回収した。
(1) Construction of plant transformation vector pBIG2 Plasmid p35S-GFP from Clontech (Clontech, USA) was cleaved with restriction enzymes HindIII and BamHI, and a DNA fragment containing the cauliflower mosaic virus 35S promoter was subjected to agarose gel electrophoresis. Separated and recovered.

米国ミシガン州立大学より譲渡された植物形質転換用ベクターpBIG−HYG(Becker, D. 1990 Nucleic Acid Research, 18:203)を制限酵素HindIIIとSstIとで切断し、アガロースゲル電気泳動によってGUS遺伝子を除いたDNA断片を得た。   The plant transformation vector pBIG-HYG (Becker, D. 1990 Nucleic Acid Research, 18: 203) transferred from Michigan State University, USA was cleaved with restriction enzymes HindIII and SstI, and the GUS gene was removed by agarose gel electrophoresis. DNA fragments were obtained.

以下の配列を有するDNAを合成し、70℃で10分加温した後、自然冷却によりアニールさせて2本鎖DNAとした。このDNA断片は、5’末端から、BamHI制限酵素部位、翻訳効率を高めるタバコモザイクウイルス由来のomega配列、制限酵素部位SmaI、および制限酵素部位SalIとSstIとをこの順に有する。
5'-GATCCACAATTACCAACAACAACAAACAACAAACAACATTACAATTACAGATCCCGGGGGTACCGTCGACGAGCT-3'(配列番号59)
5'-CGTCGACGGTACCCCCGGGATCTGTAATTGTAATGTTGTTTGTTGTTTGTTGTTGTTGGTAATTGTG-3'(配列番号60)
次に、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター領域を含むDNA断片と、合成した2本鎖DNAとを、GUS遺伝子を除いたpBIG−HYGのHindIII、SstI部位に挿入し、植物形質転換用ベクターpBIG2を得た。
DNA having the following sequence was synthesized, heated at 70 ° C. for 10 minutes, and then annealed by natural cooling to obtain double-stranded DNA. This DNA fragment has, from the 5 ′ end, a BamHI restriction enzyme site, an omega sequence derived from tobacco mosaic virus that enhances translation efficiency, a restriction enzyme site SmaI, and restriction enzyme sites SalI and SstI in this order.
5'-GATCCACAATTACCAACAACAACAAACAACAAACAACATTACAATTACAGATCCCGGGGGTACCGTCGACGAGCT-3 '(SEQ ID NO: 59)
5'-CGTCGACGGTACCCCCGGGATCTGTAATTGTAATGTTGTTTGTTGTTTGTTGTTGTTGGTAATTGTG-3 '(SEQ ID NO: 60)
Next, the DNA fragment containing the cauliflower mosaic virus 35S promoter region and the synthesized double-stranded DNA were inserted into the HindIII and SstI sites of pBIG-HYG excluding the GUS gene to obtain a plant transformation vector pBIG2. .

(2)組換え発現ベクターpPAP1SRDXまたはpTT2SRDXの構築
<PAP1cDNAの単離>
シロイヌナズナcDNAライブラリーより、以下のプライマーを用いて終止コドンを除くPAP1のコード領域のみを含むDNA断片をPCRを用いて増幅し、アガロース電気泳動により分離し回収した。PCRの条件は、変性反応94℃1分、アニール反応47℃2分、伸長反応74℃1分を1サイクルとして25サイクル行った。
5’プライマー
5’-AAAATGGAGGGTTCGTCCAAAGGGCTGCGAAAAGG-3’(配列番号57)
3’プライマー
5’-ATCAAATTTCACAGTCTCTCCATCGAAAAGACTC-3’(配列番号58)
PAP1遺伝子のcDNAおよびコードするアミノ酸配列をそれぞれ配列番号2および1に示す。
<TT2cDNAの単離>
シロイヌナズナcDNAライブラリーより、以下のプライマーを用いて終止コドンを除くTT2のコード領域のみを含むDNA断片をPCRを用いて増幅し、アガロース電気泳動により分離し回収した。PCRの条件は、変性反応94℃1分、アニール反応47℃2分、伸長反応74℃1分を1サイクルとして25サイクル行った。
5’プライマー
5’- GATGGGAAAGAGAGCAACTACTAGTGTGAG -3’(配列番号147)
3’プライマー
5’- ACAAGTGAAGTCTCGGAGCCAATCTTCATC -3’(配列番号148)
TT2遺伝子のcDNAおよびコードするアミノ酸配列をそれぞれ配列番号146および145に示す。
(2) Construction of recombinant expression vector pPAP1SRDX or pTT2SRDX <Isolation of PAP1 cDNA>
From an Arabidopsis thaliana cDNA library, a DNA fragment containing only the coding region of PAP1 excluding the stop codon using the following primers was amplified using PCR, and separated and collected by agarose electrophoresis. PCR conditions were 25 cycles, with a denaturation reaction at 94 ° C. for 1 minute, an annealing reaction at 47 ° C. for 2 minutes, and an extension reaction at 74 ° C. for 1 minute.
5 'primer
5'-AAAATGGAGGGTTCGTCCAAAGGGCTGCGAAAAGG-3 '(SEQ ID NO: 57)
3 'primer
5'-ATCAAATTTCACAGTCTCTCCATCGAAAAGACTC-3 '(SEQ ID NO: 58)
The cDNA of PAP1 gene and the encoded amino acid sequence are shown in SEQ ID NOs: 2 and 1, respectively.
<Isolation of TT2 cDNA>
From an Arabidopsis thaliana cDNA library, a DNA fragment containing only the coding region of TT2 excluding the stop codon was amplified using PCR using the following primers, and separated and collected by agarose electrophoresis. PCR conditions were 25 cycles, with a denaturation reaction at 94 ° C. for 1 minute, an annealing reaction at 47 ° C. for 2 minutes, and an extension reaction at 74 ° C. for 1 minute.
5 'primer
5′-GATGGGAAAGAGAGCAACTACTAGTGTGAG-3 ′ (SEQ ID NO: 147)
3 'primer
5'-ACAAGTGAAGTCTCGGAGCCAATCTTCATC-3 '(SEQ ID NO: 148)
The cDNA and encoded amino acid sequence of the TT2 gene are shown in SEQ ID NOs: 146 and 145, respectively.

<転写抑制転換ペプチドLDLDLELRLGFA(SRDX)をコードするポリヌクレオチドの合成>
12アミノ酸ペプチドLDLDLELRLGFA(SRDX)をコードし、3’末端に終止コドンTAAを持つように設計した、以下の配列を有するDNAをそれぞれ合成し、70℃で10分加温した後、自然冷却によりアニールさせて2本鎖DNAとした。
5’-CTGGATCTGGATCTAGAACTCCGTTTGGGTTTCGCTTAAG-3’(配列番号55)
5’-CTTAAGCGAAACCCAAACGGAGTTCTAGATCCAGATCCAG-3’(配列場号56)
<組換え発現ベクターの構築>
上記で得たPAP1遺伝子またはTT2遺伝子のタンパク質コード領域のみを含むDNA断片と転写抑制転換ペプチドSRDXのコード領域を含むDNA断片とを、制限酵素SmaIで切断した上記pBIG2に挿入し、順方向にクローニングされているものを単離し、組換え組換え発現ベクターであるプラスミドp35S::PAP1SRDXを得た。図1(a)にp35S::PAP1SRDXの構造を示し、図1(b)にp35S::TT2SRDXの構造を示した。
<Synthesis of Polynucleotide Encoding Transcriptional Repression Conversion Peptide LDLDLELRLGFA (SRDX)>
DNAs encoding the 12 amino acid peptide LDLDLELRLGFA (SRDX) and designed to have a stop codon TAA at the 3 ′ end, each having the following sequence were synthesized, heated at 70 ° C. for 10 minutes, and then annealed by natural cooling Thus, double-stranded DNA was obtained.
5'-CTGGATCTGGATCTAGAACTCCGTTTGGGTTTCGCTTAAG-3 '(SEQ ID NO: 55)
5'-CTTAAGCGAAACCCAAACGGAGTTCTAGATCCAGATCCAG-3 '(sequence number 56)
<Construction of recombinant expression vector>
The DNA fragment containing only the protein coding region of the PAP1 gene or TT2 gene obtained above and the DNA fragment containing the coding region of the transcription repressor conversion peptide SRDX are inserted into the pBIG2 cut with the restriction enzyme SmaI and cloned in the forward direction Then, plasmid p35S :: PAP1SRDX which is a recombinant recombinant expression vector was obtained. FIG. 1 (a) shows the structure of p35S :: PAP1SRDX, and FIG. 1 (b) shows the structure of p35S :: TT2SRDX.

(3)組換え発現ベクターp35S::PAP1SRDXまたはp35S::TT2SRDXにより形質転換した植物体の作成
p35S::PAP1SRDXまたはp35S::TT2SRDXによるシロイヌナズナ植物の形質転換は、Transformation of Arabidopsis thaliana by vacuum infiltration(http://www.bch.msu.edu/pamgreen/protocol.htm)に従った。ただし、感染させるのにバキュウムは用いないで、浸すだけにした。p35S::PAP1SRDXまたはp35S::TT2SRDXを、土壌細菌Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 (C58C1Rifr) pMP90 (Gmr)(koncz and Schell 1986)株にエレクトロポレーション法で導入した。導入した菌を1リットルの、抗生物質(カナマイシン(Km)50μg/ml、ゲンタマイシン(Gm)25μg/ml、リファンピシリン(Rif)50μg/ml)を含むYEP培地でOD600が1になるまで培養した。次いで、培養液から菌体を回収し、1リットルの感染用培地(Infiltration medium、下表2)に懸濁した。
(3) Preparation of plant transformed with recombinant expression vector p35S :: PAP1SRDX or p35S :: TT2SRDX Transformation of Arabidopsis thaliana by p35S :: PAP1SRDX or p35S :: TT2SRDX is performed by Transformation of Arabidopsis thaliana by vacuum infiltration (http : //www.bch.msu.edu/pamgreen/protocol.htm). However, I did not use vacuum to infect it, but just dipped it. p35S :: PAP1SRDX or p35S :: TT2SRDX was introduced into the soil bacterium Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 (C58C1Rifr) pMP90 (Gmr) (koncz and Schell 1986) by electroporation. The introduced bacteria were cultured in a YEP medium containing 1 liter of antibiotics (kanamycin (Km) 50 μg / ml, gentamicin (Gm) 25 μg / ml, rifampicillin (Rif) 50 μg / ml) until OD600 was 1. Subsequently, the cells were collected from the culture solution and suspended in 1 liter of an infiltration medium (Table 2 below).

Figure 2005204657
Figure 2005204657

この溶液に、14日間生育したシロイヌナズナを1分間浸し、感染させた後、再び生育させて結種させた。回収した種子を50%ブリーチ、0.02%Triton X-100溶液で7分間滅菌した後、滅菌水で3回リンスし、滅菌したハイグロマイシン選択培地(下表3)に蒔種した。   Arabidopsis thaliana grown for 14 days was soaked in this solution for 1 minute, infected, and then grown again and seeded. The collected seeds were sterilized with 50% bleach and 0.02% Triton X-100 solution for 7 minutes, rinsed three times with sterilized water, and seeded on a sterilized hygromycin selective medium (Table 3 below).

Figure 2005204657
Figure 2005204657

上記ハイグロマイシンプレートで生育する形質転換植物体を選抜し、土壌に植え替え次世代の種子を得た。p35S::PAP1SRDXで形質転換された植物体の種子を図2(b)、(c)に、野生型の植物体の種子を図2(a)に示し、p35S::TT2SRDXで形質転換された植物体の種子を図3(b)に、野生型の植物体の種子を図3(a)に示した。   Transformed plants that grow on the hygromycin plate were selected and replanted in soil to obtain next generation seeds. The seeds of the plant transformed with p35S :: PAP1SRDX are shown in FIGS. 2 (b) and (c), the seeds of the wild type plant are shown in FIG. 2 (a), and transformed with p35S :: TT2SRDX. The seeds of the plant are shown in FIG. 3 (b), and the seeds of the wild type plant are shown in FIG. 3 (a).

図2(a)に示すように野生型の種子はタンニンの蓄積を示す濃い褐色であるが、図2(b)および(c)に示すようにp35S::PAP1SRDXで形質転換された植物体の種子は白色を示した。同様に、図3(a)に示すように野生型の種子はタンニンの蓄積を示す濃い褐色であるが、図3(b)に示すように、p35S::TT2SRDXで形質転換された植物体の種子は白色を示した。このことから、形質転換された植物体ではタンニン含量が著しく低減されていることが確認された。   As shown in FIG. 2 (a), the wild-type seeds are dark brown indicating the accumulation of tannin, but as shown in FIGS. 2 (b) and (c), the plants transformed with p35S :: PAP1SRDX The seeds were white. Similarly, as shown in FIG. 3 (a), the wild-type seed is dark brown indicating accumulation of tannin, but as shown in FIG. 3 (b), the plant transformed with p35S :: TT2SRDX The seeds were white. From this, it was confirmed that the tannin content was remarkably reduced in the transformed plant body.

PAP1転写因子およびTT2転写因子は、フェニルプロパノイド合成系に関与する酵素の遺伝子発現を促進する転写因子である。p35S::PAP1SRDXで形質転換したシロイヌナズナ植物体では、アントシアニン合成ばかりでなく、タンニンの合成も抑制されされたことから、PAP1がタンニンの合成系にも関与する転写因子であることが初めて明らかになった。また、p35S::TT2SRDXで形質転換したシロイヌナズナの植物体では、タンニンの合成を抑制することができた。   PAP1 transcription factor and TT2 transcription factor are transcription factors that promote gene expression of enzymes involved in the phenylpropanoid synthesis system. In Arabidopsis thaliana plants transformed with p35S :: PAP1SRDX, not only anthocyanin synthesis but also tannin synthesis was suppressed, which revealed for the first time that PAP1 is a transcription factor involved in the tannin synthesis system. It was. Moreover, in the Arabidopsis plant transformed with p35S :: TT2SRDX, synthesis of tannin could be suppressed.

このことは、PAP1転写因子遺伝子またはTT2転写因子遺伝子と転写抑制転換ポリヌクレオチドとのキメラ遺伝子を用いた遺伝子発現抑制システムが、タンニンの合成抑制にも利用できることを示している。   This indicates that a gene expression suppression system using a chimeric gene of a PAP1 transcription factor gene or TT2 transcription factor gene and a transcriptional repression conversion polynucleotide can also be used for the suppression of tannin synthesis.

すなわち、図4(a)に示すように、PAP1転写因子はフェニルプロパノイド合成系に関与する酵素PAL、CHS、DFRの遺伝子発現を促進し、これによりアントシアニンの合成は促進される。これに対して、このPAP1転写因子を転写抑制転換ペプチドSRDXと融合させたキメラタンパク質PAP1SRDXは、図4(b)に示すように、PAL、CHS、DFRのみならず、フェニルプロパノイド合成に関与する遺伝子の発現を抑制し、これにより、アントシアニンばかりでなくタンニンの合成も抑制される。   That is, as shown in FIG. 4A, the PAP1 transcription factor promotes gene expression of enzymes PAL, CHS, and DFR involved in the phenylpropanoid synthesis system, thereby promoting anthocyanin synthesis. In contrast, the chimeric protein PAP1SRDX in which this PAP1 transcription factor is fused with the transcription repressor conversion peptide SRDX is involved in phenylpropanoid synthesis as well as PAL, CHS, and DFR as shown in FIG. 4 (b). It suppresses gene expression, thereby suppressing not only anthocyanin but also tannin synthesis.

また、上述のように、TT2転写因子の過剰発現植物体ではDFRおよびBANの遺伝子発現が促進されることが報告されている。しかしながら、上述のように、タンニン生合成には、それぞれの経路に特異的な制御因子が存在し、かつ重複因子の存在が推定されるため、TT2タンパク質が促進するDFRおよびBANの遺伝子の転写を抑制するのみでは、タンニンの生産を抑制することは通常困難である。   In addition, as described above, it has been reported that the gene expression of DFR and BAN is promoted in an overexpressing plant of TT2 transcription factor. However, as described above, there are regulatory factors specific to each pathway in tannin biosynthesis, and the presence of duplicate factors is presumed, so that transcription of DFR and BAN genes promoted by TT2 protein is promoted. It is usually difficult to suppress tannin production only by suppression.

本発明にかかる方法においては、キメラタンパク質TT2SRDXにより、DFRおよびBANの遺伝子のみならず、フェニルプロパノイド合成に関与する遺伝子の発現が抑制されると考えられ、これらの遺伝子発現の抑制により、タンニンの合成が抑制されると考えられる。   In the method according to the present invention, it is considered that expression of genes involved in phenylpropanoid synthesis as well as DFR and BAN genes is suppressed by the chimeric protein TT2SRDX. It is thought that synthesis is suppressed.

(4)p35S:: PAP1SRDXで形質転換したシロイヌナズナにおけるシアニジンおよびアントシアニンの定量分析
p35S:: PAP1SRDXで形質転換したシロイヌナズナ(以下「形質転換シロイヌナズナ」という)のシアニジン含量は、De-Yu Xie, Shashi B. Sharma, Nancy L.Paiva, Daneel Ferreira, Richard A. Dixon., Science, 299, 396-399, 2003.に記載されている方法に準拠して算出した。シアニジンは、図4(a)および図4(b)中に示したアントシアニジンに属する色素である(理化学辞典第5版、552頁、岩波書店)。まず、標品(市販)シアニジンの希釈系列と550nmの吸光度から標準曲線を求めた。次に、野生型シロイヌナズナおよび上記形質転換シロイヌナズナの種子または葉の重量を測定後、上記種子または葉を5.26mMの異性重亜硫酸ナトリウムを含む70%アセトン溶液で処理し、上記種子または葉の抽出液を調製した。さらに、上記抽出液を95%ブタノール−5%塩酸溶液中で100℃, 1時間インキュベートした。続いて、上記インキュベートした抽出液の550nmの吸光度を測定し、測定した吸光度のデータをもとに上記標準曲線よりシアニジン量を算出した。
(4) Quantitative analysis of cyanidin and anthocyanins in Arabidopsis transformed with p35S :: PAP1SRDX The cyanidin content of Arabidopsis transformed with p35S :: PAP1SRDX (hereinafter referred to as “transformed Arabidopsis thaliana”) was determined by De-Yu Xie, Shashi B. The calculation was performed according to the method described in Sharma, Nancy L. Paiva, Daneel Ferreira, Richard A. Dixon., Science, 299, 396-399, 2003. Cyanidin is a pigment belonging to the anthocyanidins shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) (Rikagaku Dictionary 5th edition, page 552, Iwanami Shoten). First, a standard curve was obtained from a dilution series of a standard (commercially available) cyanidin and an absorbance at 550 nm. Next, after measuring the seed or leaf weight of wild-type Arabidopsis thaliana and the transformed Arabidopsis thaliana, the seed or leaf is treated with a 70% acetone solution containing 5.26 mM sodium isomeric bisulfite to extract the seed or leaf. A liquid was prepared. Further, the extract was incubated in a 95% butanol-5% hydrochloric acid solution at 100 ° C. for 1 hour. Subsequently, the absorbance at 550 nm of the incubated extract was measured, and the amount of cyanidin was calculated from the standard curve based on the measured absorbance data.

図5(a)は、上記形質転換シロイヌナズナの種子1gあたりのシアニジン含量(mg)を示すものであり、図5(b)は、上記形質転換シロイヌナズナの葉新鮮重量1gあたりのシアニジン含量(μg)を示すものである。図5(a)、図5(b)の横軸は、WTが野生型のシロイヌナズナを示し、#12、#13、#17はそれぞれ上記形質転換シロイヌナズナの識別番号を示す。すなわち、3ラインの上記形質転換シロイヌナズナについてシアニジンの定量分析を行った。   FIG. 5 (a) shows the cyanidin content (mg) per gram of the transformed Arabidopsis seeds, and FIG. 5 (b) shows the cyanidin content (μg) per gram fresh weight of the transformed Arabidopsis leaves. Is shown. The horizontal axes of FIGS. 5A and 5B indicate WT wild-type Arabidopsis thaliana, and # 12, # 13, and # 17 indicate the identification numbers of the transformed Arabidopsis thaliana, respectively. That is, cyanidin was quantitatively analyzed for three lines of the transformed Arabidopsis thaliana.

上記3ラインのいずれにおいても、種子、葉ともに野生型と比較して顕著にシアニジン含量が低減されていることが確認され、シアニジンの合成が抑制されていることが確認された。なお、一般的にシロイヌナズナでは、タンニン(シアニジン類)は種子には多く含まれるが、葉にはあまり含まれないため、単位表示が図5(a)ではmgとなっており、図5(b)ではμgとなっている。   In any of the above three lines, it was confirmed that the cyanidin content was significantly reduced in both seeds and leaves as compared to the wild type, and it was confirmed that the synthesis of cyanidin was suppressed. In general, in Arabidopsis thaliana (cyanidines) are contained in a large amount in seeds but not in leaves, so the unit display is mg in FIG. 5 (a), and FIG. ) In μg.

図5(c)における灰色のカラムは、0.5%ショ糖を含むMS培地(通常の条件)で生育させた野生型シロイヌナズナの530nmにおけるアントシアニン由来の吸光度を1とした場合の、上記形質転換シロイヌナズナの530nmにおけるアントシアニン由来の吸光度の相対値を表したものである。   The gray column in FIG. 5 (c) shows the above transformation when the absorbance derived from anthocyanin at 530 nm of wild-type Arabidopsis thaliana grown in MS medium (normal conditions) containing 0.5% sucrose is 1. The relative value of the light absorbency derived from the anthocyanin in 530 nm of Arabidopsis thaliana is represented.

上記アントシアニン由来の吸光度の相対値は、Ron J.Laby, M.Sean Kincaid, Donggiun Kim and Susan I. Gibson., The Plant J, 23(5), 587-596, 2000に記載されている方法に準拠して算出した。まず、上記野生型シロイヌナズナ(2週齢)および上記形質転換シロイヌナズナ(2週齢)の葉の重量を測定後、上記葉を45%メタノール−5%酢酸溶液で処理して上記葉の抽出液を調製した。さらに、上記抽出液の530nmおよび637nmの吸光度を測定し、これらの吸光度の値から、上記文献に記載の計算式を用いて算出した値を、上記形質転換シロイヌナズナの葉新鮮重量1gあたりのアントシアニン量(相対値)とした。   The relative value of the absorbance derived from the anthocyanins is determined by the method described in Ron J. Laby, M. Sean Kincaid, Donggiun Kim and Susan I. Gibson., The Plant J, 23 (5), 587-596, 2000. Calculated in conformity. First, after measuring the weight of the leaves of the wild type Arabidopsis (2 weeks old) and the transformed Arabidopsis (2 weeks of age), the leaves were treated with a 45% methanol-5% acetic acid solution to obtain the leaf extract. Prepared. Furthermore, the absorbance at 530 nm and 637 nm of the extract was measured, and the value calculated from the absorbance values using the formula described in the above document was the amount of anthocyanin per 1 g of the fresh Arabidopsis leaf weight. (Relative value).

なお、シロイヌナズナは6%ショ糖を含むMS培地で生育させるとアントシアニンを蓄積することが知られている。そこで、アントシアニン含量の差をより見やすくするために、上記野生型シロイヌナズナ(2週齢)および上記形質転換シロイヌナズナ(2週齢)を5日間、6%ショ糖含有MS培地に移し、上記形質転換シロイヌナズナの葉新鮮重量1gあたりのアントシアニン量(相対値)の算出を行い、結果を図5(c)において黒色のカラムで表した。   It is known that Arabidopsis thaliana accumulates anthocyanins when grown on MS medium containing 6% sucrose. Therefore, in order to make the difference in anthocyanin content easier to see, the wild-type Arabidopsis thaliana (2 weeks old) and the transformed Arabidopsis thaliana (2 weeks old) are transferred to a 6% sucrose-containing MS medium for 5 days, and the transformed Arabidopsis thaliana The amount of anthocyanin (relative value) per 1 g of fresh leaf weight was calculated, and the result was represented by a black column in FIG.

上記形質転換シロイヌナズナにおいては、上記3ラインのいずれにおいても、野生型と比較して顕著にアントシアニン含量が低減されていることが確認され、アントシアニンの合成が抑制されていることが確認された。   In the transformed Arabidopsis thaliana, it was confirmed that the anthocyanin content was remarkably reduced in all of the three lines compared to the wild type, and the synthesis of anthocyanins was suppressed.

(5)p35S:: PAP1SRDXで形質転換したシロイヌナズナにおけるフェニルプロパノイド合成系酵素および転写因子の遺伝子発現解析
上記形質転換シロイヌナズナにおけるフェニルプロパノイド合成系酵素および転写因子の遺伝子発現を、RT−PCR法によって解析した。
(5) Gene Expression Analysis of Phenylpropanoid Synthetic Enzymes and Transcription Factors in Arabidopsis Transformed with p35S :: PAP1SRDX Gene expression of phenylpropanoid synthase enzymes and transcription factors in the above transformed Arabidopsis Analyzed.

まず、野生型シロイヌナズナの未熟さやと、上記形質転換シロイヌナズナの未熟さやとからそれぞれの全RNAを抽出精製し、上記野生型シロイヌナズナの全RNA1.65μgと、上記形質転換シロイヌナズナの全RNA1.65μgとを分取した後、混在するDNAを除くためDNase処理を行った。次にT-Primed First-Strand Kit (アマシャム社製)を用いてRNAをfirst strand cDNAに変換した。これを鋳型にして、以下に示す各遺伝子のプライマーを用いてPCRを行った。PCRは、95℃2分(1サイクル)の後、95℃30秒、58℃30秒、72℃1分を1サイクルとして21〜38サイクル行った。RT−PCR産物の一定量を電気泳動し、そのバンドから各遺伝子の発現量を考察した。比較対照としてβ-tubulinの発現量を同時に検出した。   First, total RNA was extracted and purified from immature wild type Arabidopsis and immature soybean of the transformed Arabidopsis, and 1.65 μg of total RNA of the wild type Arabidopsis and 1.65 μg of total RNA of the transformed Arabidopsis. After separation, DNase treatment was performed to remove the mixed DNA. Next, RNA was converted to first strand cDNA using T-Primed First-Strand Kit (Amersham). Using this as a template, PCR was performed using primers for each gene shown below. PCR was carried out for 21 to 38 cycles at 95 ° C. for 2 minutes (1 cycle), followed by 95 ° C. for 30 seconds, 58 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 1 minute. A certain amount of RT-PCR product was electrophoresed, and the expression level of each gene was examined from the band. As a comparative control, the expression level of β-tubulin was simultaneously detected.

定量解析を行ったリアルタイムRT−PCRは、LightCycler(ロッシュ製)を用いて95℃10分(1サイクル)、95℃10秒、62℃10秒、72℃7秒を1サイクルとして40サイクル行った。   The real-time RT-PCR for which quantitative analysis was performed was performed for 40 cycles using a LightCycler (Roche) at 95 ° C. for 10 minutes (1 cycle), 95 ° C. for 10 seconds, 62 ° C. for 10 seconds, and 72 ° C. for 7 seconds. .

[PCRに用いたプライマーの塩基配列]
<CHS 5’プライマー>
5’-TGGTCTCCGTCCTTCCGTCAA-3’(配列番号149)
<CHS 3’プライマー>
5’-CCCTCAAATGTCCGTCTATGGAA-3’(配列番号150)
<DFR 5’プライマー>
5’-AAAAAGATGACAGGATGGGT-3’(配列番号151)
<DFR 3’プライマー>
5’-CCCCTGTTTCTGTCTTGTTA-3’ (配列番号152)
<LDOX 5’プライマー>
5’-ATGGTTGCGGTTGAAAGAGTTGAGAG-3’ (配列番号153)
<LDOX 3’プライマー>
5’-CCAACTTCTTTCTCTAGACGGTCAGGC-3’ (配列番号154)
<BAN 5’プライマー>
5’-ATGGACCAGACTCTTACACACACCGGA-3’ (配列番号155)
<BAN 3’プライマー>
5’-GTTTCCGGCTATAAGTGCCGGAATCACG-3’ (配列番号156)
<TT2 5’プライマー>
5’-GGGATGGGAAAGAGAGCAACTACTAGTGTGAGG-3’ (配列番号157)
<TT2 3’プライマー>
5’-ACAAGTGAAGTCTCGGAGCCAATCTTCATCG-3’ (配列番号158)
<PAP2 5’プライマー>
5’-GAAAAACATTATTTCCCCTCCTACAAC-3’(配列番号159)
<PAP2 3’プライマー>
5’-CAATCGCATTAGCTTCTTGGTTTTCCC-3’(配列番号160)
<PAP1 5’プライマー>
5’-GGGATGGAGGGTTCGTCCAAAGGGCTGCGAAAAGG-3’(配列番号161)
<PAP1 3’プライマー>
5’-TACACAAACGCAAACAAATGTTCGAAAC-3’(配列番号162)
<PAP1SRDX 5’プライマー>
5’-GGGATGGAGGGTTCGTCCAAAGGGCTGCGAAAAGG-3’(配列番号163)
<PAP1SRDX 3’プライマー>
5’-AGCGAAACCCAAACGGAGTTCTAG-3’(配列番号164)
<TUB 5’プライマー>
5’-CGTGGATCACAGCAATACAGAGCC-3’(配列番号165)
<TUB 3’プライマー>
5’-CCTCCTGCACTTCCACTTCGTCTTC-3’(配列番号166)
[リアルタイムRT−PCRに用いたプライマーの塩基配列]
<CHS 5’プライマー>
5'-CGTGTTGAGCGAGTATGG-3’(配列番号167)
<CHS 3’プライマー>
5'-GCTGTGCAAGACGACTG-3’(配列番号168)
<DFR 5’プライマー>
5'-TGACAGGATGGATGTATTTC-3’(配列番号169)
<DFR 3’プライマー>
5'-GACCGACCACCAATGTT-3’(配列番号170)
<LDOX 5’プライマー>
5'-ACTGGAAAGATTCAAGGCTA-3’(配列番号171)
<LDOX 3’プライマー>
5'-GTACTCACTCGTTGCTTCTATG-3’(配列番号172)
<BAN 5’プライマー>
5'-ACGAAGAAAACTGGACTGAC-3’(配列番号173)
<BAN 3’プライマー>
5'-GCTATAAGTGCCGGAATCA-3’(配列番号174)
<TT2 5’プライマー>
5'-TTGATGGTTTGGACTGTG-3’(配列番号175)
<TT2 3’プライマー>
5'-GCAATATAGGCTCAACAAGT-3’(配列番号176)
<PAP1 5’プライマー>
5'-GAGGAAAGCCAAGAGGTA-3’(配列番号177)
<PAP1 3’プライマー>
5'-CAAACCTATACACAAACGCA-3’(配列番号178)
<PAP2 5’プライマー>
5'-AAACCAAGAAGCTGATGC-3’(配列番号179)
<PAP2 3’プライマー>
5'-AAAAGCCACCCACAATCT-3’(配列番号180)
図6は、上記RT−PCRの結果を示す電気泳動写真であり、併せて、上記リアルタイムRT−PCRの結果を示すものである。図6に示すバンドにおいて、左側の列は野生型シロイヌナズナ(WT)の結果を示し、右側の列は上記形質転換シロイヌナズナ(PAP1SRDX)の結果を示す。写真の左側に記載したCHS,DFR,LDOX,BANは、上述のようにフェニルプロパノイド合成系の酵素名の略称であり、TT2,PAP2,PAP1は、フェニルプロパノイド合成系に関与する酵素の遺伝子発現を促進する転写因子である。PAP1SRDX、TUBは比較対照として用いたものである。
[Base sequence of primers used for PCR]
<CHS 5 'primer>
5'-TGGTCTCCGTCCTTCCGTCAA-3 '(SEQ ID NO: 149)
<CHS 3 'primer>
5'-CCCTCAAATGTCCGTCTATGGAA-3 '(SEQ ID NO: 150)
<DFR 5 'primer>
5'-AAAAAGATGACAGGATGGGT-3 '(SEQ ID NO: 151)
<DFR 3 'primer>
5'-CCCCTGTTTCTGTCTTGTTA-3 '(SEQ ID NO: 152)
<LDOX 5 'primer>
5'-ATGGTTGCGGTTGAAAGAGTTGAGAG-3 '(SEQ ID NO: 153)
<LDOX 3 'primer>
5'-CCAACTTCTTTCTCTAGACGGTCAGGC-3 '(SEQ ID NO: 154)
<BAN 5 'primer>
5'-ATGGACCAGACTCTTACACACACCGGA-3 '(SEQ ID NO: 155)
<BAN 3 'primer>
5'-GTTTCCGGCTATAAGTGCCGGAATCACG-3 '(SEQ ID NO: 156)
<TT2 5 'primer>
5'-GGGATGGGAAAGAGAGCAACTACTAGTGTGAGG-3 '(SEQ ID NO: 157)
<TT2 3 'primer>
5'-ACAAGTGAAGTCTCGGAGCCAATCTTCATCG-3 '(SEQ ID NO: 158)
<PAP2 5 'primer>
5'-GAAAAACATTATTTCCCCTCCTACAAC-3 '(SEQ ID NO: 159)
<PAP2 3 'primer>
5'-CAATCGCATTAGCTTCTTGGTTTTCCC-3 '(SEQ ID NO: 160)
<PAP1 5 'primer>
5'-GGGATGGAGGGTTCGTCCAAAGGGCTGCGAAAAGG-3 '(SEQ ID NO: 161)
<PAP1 3 'primer>
5'-TACACAAACGCAAACAAATGTTCGAAAC-3 '(SEQ ID NO: 162)
<PAP1SRDX 5 'primer>
5'-GGGATGGAGGGTTCGTCCAAAGGGCTGCGAAAAGG-3 '(SEQ ID NO: 163)
<PAP1SRDX 3 'primer>
5'-AGCGAAACCCAAACGGAGTTCTAG-3 '(SEQ ID NO: 164)
<TUB 5 'primer>
5'-CGTGGATCACAGCAATACAGAGCC-3 '(SEQ ID NO: 165)
<TUB 3 'primer>
5'-CCTCCTGCACTTCCACTTCGTCTTC-3 '(SEQ ID NO: 166)
[Base sequence of primers used for real-time RT-PCR]
<CHS 5 'primer>
5'-CGTGTTGAGCGAGTATGG-3 '(SEQ ID NO: 167)
<CHS 3 'primer>
5′-GCTGTGCAAGACGACTG-3 ′ (SEQ ID NO: 168)
<DFR 5 'primer>
5′-TGACAGGATGGATGTATTTC-3 ′ (SEQ ID NO: 169)
<DFR 3 'primer>
5'-GACCGACCACCAATGTT-3 '(SEQ ID NO: 170)
<LDOX 5 'primer>
5'-ACTGGAAAGATTCAAGGCTA-3 '(SEQ ID NO: 171)
<LDOX 3 'primer>
5'-GTACTCACTCGTTGCTTCTATG-3 '(SEQ ID NO: 172)
<BAN 5 'primer>
5'-ACGAAGAAAACTGGACTGAC-3 '(SEQ ID NO: 173)
<BAN 3 'primer>
5'-GCTATAAGTGCCGGAATCA-3 '(SEQ ID NO: 174)
<TT2 5 'primer>
5'-TTGATGGTTTGGACTGTG-3 '(SEQ ID NO: 175)
<TT2 3 'primer>
5'-GCAATATAGGCTCAACAAGT-3 '(SEQ ID NO: 176)
<PAP1 5 'primer>
5′-GAGGAAAGCCAAGAGGTA-3 ′ (SEQ ID NO: 177)
<PAP1 3 'primer>
5'-CAAACCTATACACAAACGCA-3 '(SEQ ID NO: 178)
<PAP2 5 'primer>
5′-AAACCAAGAAGCTGATGC-3 ′ (SEQ ID NO: 179)
<PAP2 3 'primer>
5'-AAAAGCCACCCACAATCT-3 '(SEQ ID NO: 180)
FIG. 6 is an electrophoresis photograph showing the results of the RT-PCR, and also shows the results of the real-time RT-PCR. In the band shown in FIG. 6, the left column shows the results of wild-type Arabidopsis (WT), and the right column shows the results of the transformed Arabidopsis (PAP1SRDX). As described above, CHS, DFR, LDOX, and BAN described on the left side of the photograph are abbreviations of enzyme names of the phenylpropanoid synthesis system, and TT2, PAP2, and PAP1 are genes of enzymes involved in the phenylpropanoid synthesis system. It is a transcription factor that promotes expression. PAP1SRDX and TUB were used as comparative controls.

写真の右側に示した数字は、上記リアルタイムRT−PCRの結果を示すものであり、上記野生型シロイヌナズナにおける各酵素遺伝子または各転写因子遺伝子の発現量を1とした場合の、上記形質転換シロイヌナズナにおける各酵素遺伝子または各転写因子遺伝子の発現量の相対値である。上記相対値は、PCR産物のコピー数から算出したものであり、測定は2回行い、その平均値を求めた。   The numbers shown on the right side of the photograph show the results of the real-time RT-PCR. In the transformed Arabidopsis thaliana, the expression level of each enzyme gene or transcription factor gene in the wild-type Arabidopsis thaliana is 1. It is the relative value of the expression level of each enzyme gene or each transcription factor gene. The relative value was calculated from the copy number of the PCR product, the measurement was performed twice, and the average value was obtained.

図6より、上記形質転換シロイヌナズナにおいて、CHS,DFR,LDOX,BANの遺伝子はいずれも上記相対値が0.5未満となり、野生型に比べて発現が抑制されることが確認された。なお、上記形質転換シロイヌナズナにおけるPAP1遺伝子の発現は、内在性PAP1遺伝子の発現によるものである。すなわち、上記形質転換シロイヌナズナにおいてco-suppressionは生じない。また、上記形質転換シロイヌナズナにおけるTT2およびPAP2の遺伝子発現については、いずれの場合も上記相対値が0.5以上であるので、生物学的観点から、TT2およびPAP2の遺伝子発現が抑制されているとは判断されないと解釈される。   FIG. 6 confirms that in the transformed Arabidopsis thaliana, the genes of CHS, DFR, LDOX, and BAN all have a relative value of less than 0.5, and the expression is suppressed compared to the wild type. In addition, the expression of the PAP1 gene in the transformed Arabidopsis thaliana is due to the expression of the endogenous PAP1 gene. That is, no co-suppression occurs in the transformed Arabidopsis thaliana. In addition, regarding the gene expression of TT2 and PAP2 in the transformed Arabidopsis thaliana, the relative value is 0.5 or more in any case, so that the gene expression of TT2 and PAP2 is suppressed from the biological viewpoint. Is interpreted as not being judged.

このように、本発明では、タンニンの合成系に関与する遺伝子の転写を抑制することによってタンニンの含量を低減する植物体を得ることができる。それゆえ、本発明は、各種農業や林業、アグリビジネス、さらには農産物を加工する産業や食品産業等に利用可能であり、しかも非常に有用であると考えられる。   Thus, in the present invention, it is possible to obtain a plant body in which the content of tannin is reduced by suppressing transcription of a gene involved in the tannin synthesis system. Therefore, the present invention can be used for various agriculture, forestry, agribusiness, industry for processing agricultural products, food industry, and the like, and is considered to be very useful.

(a)は実施例において用いる組換え発現ベクターp35S::PAP1SRDXの構造を示す模式図であり、(b)は実施例において用いる組換え発現ベクターp35S::TT2SRDXの構造を示す模式図である。(A) is a schematic diagram showing the structure of the recombinant expression vector p35S :: PAP1SRDX used in the examples, and (b) is a schematic diagram showing the structure of the recombinant expression vector p35S :: TT2SRDX used in the examples. (a)は野生型のシロイヌナズナの次世代の種子を示す図であり、(b)および(c)は実施例で組換え発現ベクターp35S::PAP1SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの次世代の種子を示す図である。(A) is a view showing the next generation seeds of wild type Arabidopsis thaliana, (b) and (c) are the next generation seeds of Arabidopsis thaliana transformed with recombinant expression vector p35S :: PAP1SRDX in the examples. FIG. (a)は野生型のシロイヌナズナの次世代の種子を示す図であり、(b)は実施例で組換え発現ベクターp35S::TT2SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの次世代の種子を示す図である。(A) is a figure which shows the next generation seed of wild type Arabidopsis thaliana, (b) is a figure which shows the next generation seed of Arabidopsis thaliana transformed by recombinant expression vector p35S :: TT2SRDX in the Example. . (a)はPAP1がフェニルプロパノイド合成に関与する遺伝子の発現を促進することによりアントシアニン合成が促進されることを示す図であり、(b)はPAP1とSRDXとを融合させたキメラタンパク質がフェニルプロパノイド合成に関与する遺伝子の発現を抑制することによりアントシアニンばかりでなくタンニンの合成も抑制されることを示す図である。(A) is a diagram showing that PAP1 promotes the expression of genes involved in phenylpropanoid synthesis, whereby anthocyanin synthesis is promoted, and (b) shows that a chimeric protein in which PAP1 and SRDX are fused is phenyl It is a figure which shows that not only anthocyanin but the synthesis | combination of a tannin is also suppressed by suppressing the expression of the gene involved in a propanoid synthesis. (a)は、実施例で組換え発現ベクターp35S::PAP1SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの種子1gあたりのシアニジン含量を示すものであり、(b)は、実施例で組換え発現ベクターp35S::PAP1SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの葉新鮮重量1gあたりのシアニジン含量を示す図である。(c)は、実施例で組換え発現ベクターp35S::PAP1SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの530nmにおけるアントシアニン由来の吸光度の相対値を表したものである。(A) shows the cyanidin content per gram of Arabidopsis seeds transformed with the recombinant expression vector p35S :: PAP1SRDX in the Examples, and (b) shows the recombinant expression vector p35S :: in the Examples. It is a figure which shows the cyanidin content per gram fresh leaf weight of Arabidopsis thaliana transformed by PAP1SRDX. (C) shows the relative value of the anthocyanin-derived absorbance at 530 nm of Arabidopsis transformed with the recombinant expression vector p35S :: PAP1SRDX in the Examples. RT−PCRの結果を示す電気泳動写真であり、併せて、リアルタイムRT−PCRの結果を示すものである。It is the electrophoresis photograph which shows the result of RT-PCR, and also shows the result of real-time RT-PCR.

Claims (18)

植物体のタンニン含量を低減させるために、
フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドとを融合させたキメラタンパク質を、植物体で生産させることにより、タンニンの生産を抑制することを特徴とするタンニン含量が低減された植物体の生産方法。
In order to reduce the tannin content of the plant body,
Produces a chimeric protein in a plant that fuses a transcription factor that promotes the expression of a gene encoding an enzyme involved in the phenylpropanoid synthesis system and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repressor. The production method of the plant body with which the tannin content was reduced characterized by suppressing the production of tannin by making it.
上記転写因子をコードする遺伝子と上記機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドとからなるキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクターを、植物細胞に導入する形質転換工程を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の植物体の生産方法。   2. A transformation step of introducing into a plant cell a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the transcription factor and a polynucleotide encoding the functional peptide. A method for producing a plant according to claim 1. さらに、上記組換え発現ベクターを構築する発現ベクター構築工程を含んでいることを特徴とする請求項2に記載の植物体の生産方法。   Furthermore, the production method of the plant body of Claim 2 including the expression vector construction process which constructs | assembles the said recombinant expression vector. 上記転写因子が、以下の(a)又は(b)記載のタンパク質であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。
(a)配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(b)配列番号1に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する機能を有するタンパク質。
The method for producing a plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the transcription factor is a protein described in the following (a) or (b).
(A) A protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
(B) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system; A protein having a function of promoting expression of a gene to be encoded.
上記転写因子をコードする遺伝子として、以下の(c)又は(d)記載の遺伝子が用いられることを特徴とする請求項2または3に記載の植物体の生産方法。
(c)配列番号2に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム領域として有する遺伝子。
(d)配列番号2に示される塩基配列からなる遺伝子と相補的な塩基配列からなる遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子をコードする遺伝子。
The method for producing a plant according to claim 2 or 3, wherein the gene described in (c) or (d) below is used as the gene encoding the transcription factor.
(C) A gene having the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 as an open reading frame region.
(D) a gene that hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 under stringent conditions and encodes an enzyme involved in the phenylpropanoid synthesis system A gene encoding a transcription factor that promotes expression.
上記転写因子が、以下の(e)又は(f)記載のタンパク質であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。
(e)配列番号145に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(f)配列番号145に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する機能を有するタンパク質。
The method for producing a plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the transcription factor is a protein described in the following (e) or (f).
(E) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 145;
(F) an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 145 comprising an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system; A protein having a function of promoting expression of a gene to be encoded.
上記転写因子をコードする遺伝子として、以下の(g)又は(h)記載の遺伝子が用いられることを特徴とする請求項2または3に記載の植物体の生産方法。
(g)配列番号146に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム領域として有する遺伝子。
(h)配列番号146に示される塩基配列からなる遺伝子と相補的な塩基配列からなる遺伝子とストリンジェントな条件でハイブリダイズし、且つ、フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子をコードする遺伝子。
The method for producing a plant according to claim 2 or 3, wherein the gene described in (g) or (h) below is used as the gene encoding the transcription factor.
(G) A gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 146 as an open reading frame region.
(H) a gene that hybridizes under stringent conditions with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 146 and encodes an enzyme involved in the phenylpropanoid synthesis system A gene encoding a transcription factor that promotes expression.
上記機能性ペプチドが、次に示す式(1)〜(4)
(1)X1−Leu−Asp−Leu−X2−Leu−X3
(但し、式中、X1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、X2はAsn又はGluを示し、X3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(2)Y1−Phe−Asp−Leu−Asn−Y2−Y3
(但し、式中、Y1は0〜10個のアミノ酸残基を示し、Y2はPhe又はIleを示し、Y3は少なくとも6個のアミノ酸残基を示す。)
(3)Z1−Asp−Leu−Z2−Leu−Arg−Leu−Z3
(但し、式中、Z1はLeu、Asp−Leu又はLeu−Asp−Leuを示し、Z2はGlu、Gln又はAspを示し、Z3は0〜10個のアミノ酸残基を示す。)
(4)Asp−Leu−Z4−Leu−Arg−Leu
(但し、式中、Z4はGlu、Gln又はAspを示す。)
のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。
The functional peptide is represented by the following formulas (1) to (4):
(1) X1-Leu-Asp-Leu-X2-Leu-X3
(In the formula, X1 represents 0 to 10 amino acid residues, X2 represents Asn or Glu, and X3 represents at least 6 amino acid residues.)
(2) Y1-Phe-Asp-Leu-Asn-Y2-Y3
(Wherein, Y1 represents 0 to 10 amino acid residues, Y2 represents Phe or Ile, and Y3 represents at least 6 amino acid residues.)
(3) Z1-Asp-Leu-Z2-Leu-Arg-Leu-Z3
(Wherein, Z1 represents Leu, Asp-Leu or Leu-Asp-Leu, Z2 represents Glu, Gln or Asp, and Z3 represents 0 to 10 amino acid residues.)
(4) Asp-Leu-Z4-Leu-Arg-Leu
(However, in the formula, Z4 represents Glu, Gln or Asp.)
The plant production method according to any one of claims 1 to 7, wherein the plant body has an amino acid sequence represented by any one of the above.
上記機能性ペプチドが、配列番号3〜19のいずれかに示されるアミノ酸配列を有するぺプチドであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   The method for producing a plant according to any one of claims 1 to 7, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 3 to 19. 上記機能性ペプチドが、以下の(i)又は(j)記載のペプチドであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。
(i)配列番号20又は21に示されるアミノ酸配列を有するペプチド。
(j)配列番号20又は21に示されるアミノ酸配列において、1個又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を有するペプチド。
The method for producing a plant according to any one of claims 1 to 7, wherein the functional peptide is a peptide according to the following (i) or (j).
(I) A peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21.
(J) A peptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21.
上記機能性ペプチドが、次に示す式(5)
(5)α1−Leu−β1−Leu−γ1−Leu
(但し、式中α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、Ser又はHisを示し、γ1は、Arg、Gln、Asn、Thr、Ser、His、Lys又はAspを示す。)
で表されるアミノ酸配列を有するものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。
The functional peptide is represented by the following formula (5)
(5) α1-Leu-β1-Leu-γ1-Leu
(Wherein α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu, Thr, Ser or His, and γ1 represents Arg, Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys, or Asp are shown.)
It has an amino acid sequence represented by these, The production method of the plant of any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.
上記機能性ペプチドが、次に示す式(6)〜(8)
(6)α1−Leu−β1−Leu−γ2−Leu
(7)α1−Leu−β2−Leu−Arg−Leu
(8)α2−Leu−β1−Leu−Arg−Leu
(但し、各式中α1は、Asp、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、α2は、Asn、Glu、Gln、Thr又はSerを示し、β1は、Asp、Gln、Asn、Arg、Glu、Thr、Ser又はHisを示し、β2はAsn、Arg、Thr、Ser又はHisを示し、γ2はGln、Asn、Thr、Ser、His、Lys又はAspを示す。)
のいずれかで表されるアミノ酸配列を有するものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。
The functional peptide is represented by the following formulas (6) to (8):
(6) α1-Leu-β1-Leu-γ2-Leu
(7) α1-Leu-β2-Leu-Arg-Leu
(8) α2-Leu-β1-Leu-Arg-Leu
(Wherein α1 represents Asp, Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, α2 represents Asn, Glu, Gln, Thr or Ser, and β1 represents Asp, Gln, Asn, Arg, Glu. , Thr, Ser or His, β2 represents Asn, Arg, Thr, Ser or His, and γ2 represents Gln, Asn, Thr, Ser, His, Lys or Asp.)
The plant production method according to any one of claims 1 to 7, wherein the plant body has an amino acid sequence represented by any one of the above.
上記機能性ペプチドが、配列番号22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、133、134、135又は136に示されるアミノ酸配列を有するぺプチドであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   The functional peptide is shown in SEQ ID NO: 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 133, 134, 135 or 136. It is a peptide which has an amino acid sequence, The production method of the plant body of any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. 上記機能性ペプチドが、配列番号38又は39に示されるアミノ酸配列を有するぺプチドであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   The method for producing a plant according to any one of claims 1 to 7, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 38 or 39. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の生産方法により生産された、タンニン含量が低減された植物体。   The plant body with which the tannin content was reduced produced by the production method of any one of Claims 1-14. 植物体には、成育した植物個体、植物細胞、植物組織、カルス、種子の少なくとも何れかが含まれることを特徴とする請求項15に記載の植物体。   The plant body according to claim 15, wherein the plant body includes at least one of a grown plant individual, a plant cell, a plant tissue, a callus, and a seed. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の生産方法を行うためのキットであって、
フェニルプロパノイドの合成系に関与する酵素をコードする遺伝子の発現を促進する転写因子をコードする遺伝子と、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能性ペプチドをコードするポリヌクレオチドと、プロモーターとを含む組換え発現ベクターを少なくとも含むことを特徴とする植物体のタンニン含量低減キット。
A kit for performing the production method according to any one of claims 1 to 14,
A gene encoding a transcription factor that promotes the expression of a gene encoding an enzyme involved in a phenylpropanoid synthesis system, a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcription repressor, and a promoter A tannin content reduction kit for a plant, comprising at least a recombinant expression vector comprising
さらに、上記組換え発現ベクターを植物細胞に導入するための試薬群を含むことを特徴とする請求項17に記載の植物体のタンニン含量低減キット。   The kit for reducing the tannin content of a plant according to claim 17, further comprising a reagent group for introducing the recombinant expression vector into a plant cell.
JP2004374159A 2003-12-24 2004-12-24 Method for producing plant body with reduced tannin content, plant body obtained using the same, and use thereof Pending JP2005204657A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004374159A JP2005204657A (en) 2003-12-24 2004-12-24 Method for producing plant body with reduced tannin content, plant body obtained using the same, and use thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003427589 2003-12-24
JP2004374159A JP2005204657A (en) 2003-12-24 2004-12-24 Method for producing plant body with reduced tannin content, plant body obtained using the same, and use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005204657A true JP2005204657A (en) 2005-08-04

Family

ID=34914015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004374159A Pending JP2005204657A (en) 2003-12-24 2004-12-24 Method for producing plant body with reduced tannin content, plant body obtained using the same, and use thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005204657A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007048189A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Agriculture Victoria Services Pty Ltd Modification of flavonoid biosynthesis in plants
WO2008041693A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-10 Japan Science And Technology Agency Tool for screening of plant having useful trait and use thereof
WO2009072608A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of increasing the production of oil-and-fat in plant, and use thereof
WO2009072609A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of increasing the production of oil-and-fat in plant, and use thereof
WO2009110466A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-11 トヨタ自動車株式会社 Genes that increase the production of oil in plants, and method of using the same
WO2010140388A2 (en) 2009-06-04 2010-12-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene for increasing plant weight and method for using the same
JP2011523559A (en) * 2008-06-06 2011-08-18 グラスランツ テクノロジー リミテッド Novel genes involved in biosynthesis
AU2006308510B2 (en) * 2005-10-26 2013-01-10 Agriculture Victoria Services Pty Ltd Modification of flavonoid biosynthesis in plants
JP5376534B2 (en) * 2008-09-29 2013-12-25 独立行政法人産業技術総合研究所 Method for producing plant with stress tolerance and use thereof
US9169488B2 (en) 2009-06-04 2015-10-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of improving material productivity in seed and method for use thereof
US9309531B2 (en) 2009-06-04 2016-04-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Plant with reduced protein productivity in seeds, and method for producing same
CN113845578A (en) * 2021-10-22 2021-12-28 中国农业科学院作物科学研究所 MYB-like transcription factors regulating plant proanthocyanidin synthesis and their encoding genes and applications

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003055903A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Transcription regulatory gene and peptide
JP2005027654A (en) * 2003-06-20 2005-02-03 Japan Science & Technology Agency Peptide for converting transcription factor into transcription repressor, polynucleotide encoding the same, and use thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003055903A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Transcription regulatory gene and peptide
JP2005027654A (en) * 2003-06-20 2005-02-03 Japan Science & Technology Agency Peptide for converting transcription factor into transcription repressor, polynucleotide encoding the same, and use thereof

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8008543B2 (en) 2005-10-26 2011-08-30 Agriculture Victoria Services Pty Ltd Modification of flavonoid biosynthesis in plants by PAP1
WO2007048189A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Agriculture Victoria Services Pty Ltd Modification of flavonoid biosynthesis in plants
AU2006308510B2 (en) * 2005-10-26 2013-01-10 Agriculture Victoria Services Pty Ltd Modification of flavonoid biosynthesis in plants
WO2008041693A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-10 Japan Science And Technology Agency Tool for screening of plant having useful trait and use thereof
US9018446B2 (en) 2007-12-05 2015-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
US9068193B2 (en) 2007-12-05 2015-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
US9062318B2 (en) 2007-12-05 2015-06-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
WO2009072608A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of increasing the production of oil-and-fat in plant, and use thereof
US9018450B2 (en) 2007-12-05 2015-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
US9012727B2 (en) 2007-12-05 2015-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
WO2009072609A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of increasing the production of oil-and-fat in plant, and use thereof
US9012726B2 (en) 2007-12-05 2015-04-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
JP5527654B2 (en) * 2007-12-05 2014-06-18 トヨタ自動車株式会社 Genes for increasing production of plant oils and methods of use thereof
US8847011B2 (en) 2007-12-05 2014-09-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
US8847012B2 (en) 2007-12-05 2014-09-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Genes that increase plant oil and method for using the same
US9045786B2 (en) 2008-03-04 2015-06-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene that increases production of plant fat-and-oil and method for using the same
WO2009110466A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-11 トヨタ自動車株式会社 Genes that increase the production of oil in plants, and method of using the same
JP2009207421A (en) * 2008-03-04 2009-09-17 Toyota Motor Corp Gene effecting increased production of plant's fat-and-oil, and method for using the gene
JP2011523559A (en) * 2008-06-06 2011-08-18 グラスランツ テクノロジー リミテッド Novel genes involved in biosynthesis
US9371540B2 (en) 2008-09-29 2016-06-21 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Method for production of plant imparted with stress tolerance and use thereof
JP5376534B2 (en) * 2008-09-29 2013-12-25 独立行政法人産業技術総合研究所 Method for producing plant with stress tolerance and use thereof
US9816099B2 (en) 2009-06-04 2017-11-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene for increasing plant weight and method for using the same
US9970020B2 (en) 2009-06-04 2018-05-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Plant with reduced protein productivity in seeds and method for producing same
US9303265B2 (en) 2009-06-04 2016-04-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene for increasing plant weight and method for using the same
US9309529B2 (en) 2009-06-04 2016-04-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of improving material productivity in seed and method for use thereof
US9309531B2 (en) 2009-06-04 2016-04-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Plant with reduced protein productivity in seeds, and method for producing same
US9309530B2 (en) 2009-06-04 2016-04-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of improving material productivity in seed and method for use thereof
JP2010279297A (en) * 2009-06-04 2010-12-16 Toyota Motor Corp Gene for increasing plant weight of plant and method for using the same
WO2010140388A2 (en) 2009-06-04 2010-12-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene for increasing plant weight and method for using the same
US9169488B2 (en) 2009-06-04 2015-10-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of improving material productivity in seed and method for use thereof
US9840717B2 (en) 2009-06-04 2017-12-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Plant with reduced protein productivity in seeds and method for producing same
US9856488B2 (en) 2009-06-04 2018-01-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Plant with reduced protein productivity in seeds and method for producing same
US10000764B2 (en) 2009-06-04 2018-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene for increasing plant weight and method for using the same
EP3382024A1 (en) 2009-06-04 2018-10-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of increasing protein content in seed, and method for utilization thereof
EP3382025A1 (en) 2009-06-04 2018-10-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of increasing protein content in seed, and method for utilization thereof
EP3382023A1 (en) 2009-06-04 2018-10-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene capable of increasing protein content in seed, and method for utilization thereof
EP3524615A1 (en) 2009-06-04 2019-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gene for increasing plant weight and method for using the same
CN113845578A (en) * 2021-10-22 2021-12-28 中国农业科学院作物科学研究所 MYB-like transcription factors regulating plant proanthocyanidin synthesis and their encoding genes and applications
CN113845578B (en) * 2021-10-22 2023-10-27 中国农业科学院作物科学研究所 MYB transcription factors that regulate plant proanthocyanidin synthesis and their coding genes and applications

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6793957B2 (en) Production of non-caloric sweeteners using modified whole cell catalysts
ES2553180T3 (en) Compositions and methods to modulate pigment production in plants
US8802925B2 (en) Method for modifying anthocyanin expression in solanaceous plants
US7728191B2 (en) Nucleic acid for reducing protein content in rice seed
JP5519192B2 (en) Gene for increasing protein content of seed and method for using the same
JP2009509509A (en) Nucleic acids and proteins associated with sucrose degradation in coffee
CN110066326A (en) Regulate and control the salt mustard transcription factor EsMYB41 and its encoding gene and application that Anthocyanin synthesizes
JP2005204657A (en) Method for producing plant body with reduced tannin content, plant body obtained using the same, and use thereof
US7855319B2 (en) High level antioxidant-containing foods
CN101326194A (en) Polynucleotides encoding phenylpropanoid pathway enzymes in coffee
KR20000010886A (en) Antisense base sequences
CN102154313B (en) Gossypium hirsutum proanthocyanidin promoting MYB1 gene and application thereof
EP2230309B1 (en) Gene capable of increasing the production of oil-and-fat in plant, and use thereof
WO2004094637A1 (en) Method of accumulating allergen-specific t cell antigen determinant in plant and plant having the antigen determinant accumulated therein
EP2666862B1 (en) Genes that increase plant oil and method for using the same
US20060277631A1 (en) Genes upregulated in a tomato plant having an increased anthocyanin content phenotype
CN103374062B (en) OsVIT1 and OsVIT2 gene and improve the application of iron Zn content in rice paddy seed
EP1254960A1 (en) A process for increasing the flavonoid content of a plant and plants obtainable thereby
US7531717B2 (en) Regulatory genes involved in condensed tannin synthesis in plants
Islam Arabidopsis TT8 orthologue of pinto bean (Phaseolus vulgaris L.) regulates proanthocyanidin genes and seed coat darkening
JP5845306B2 (en) Gene for increasing protein content of seed and method for using the same
JP5850078B2 (en) Gene for reducing protein content of seed and method of using the same
JP5850079B2 (en) Gene for reducing protein content of seed and method of using the same
JPH10215884A (en) Sourness represant, plasmid for plant, transformed cell and plant, and production of curculin
Chun-wah Molecular Studies on Sweet Protein Mabinlin; Thermal Stability

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100413

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100817