JP2006006248A - Method for producing plant body of which leaf morphogenesis is regulated, plant body obtained by using the same and utilization of the same - Google Patents

Method for producing plant body of which leaf morphogenesis is regulated, plant body obtained by using the same and utilization of the same Download PDF

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Masaru Takagi
優 高木
Tomotsugu Koyama
知嗣 小山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a plant body of which ratio of the length of leaf blade in a side directional axial direction to that in a base part to tip end part axial direction is changed. <P>SOLUTION: This modified plant body so that the ratio of the length of the leaf blade in the side directional axial direction to that in the base part to tip end part axial direction becomes larger is provided by introducing a chimera gene of a gene encoding a transcription factor associated with the regulation of extending growth of the leaf body in the base part to tip end part axial direction with a polynucleotide encoding a functional peptide for converting an optional transcription factor to a transcription inhibitory factor into plant cells to produce a chimera protein obtained by fusing the transcription factor with the peptide in the plant cells. By excessively expressing the gene encoding the transcription factor in the plant body, the modified plant body of which the ratio of the length of the leaf blade in the side directional axial direction to that in the base part to tip end part axial direction becomes smaller, is produced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、葉の形態形成が制御された植物体の生産方法及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、特に葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体の生産方法及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。   The present invention relates to a method for producing a plant body in which leaf morphogenesis is controlled, a plant body obtained by using the plant body, and use thereof, and particularly to a lateral direction with respect to the axial length of the base end of the leaf blade. The present invention relates to a method for producing a plant body in which the ratio of lengths in the axial direction is modified, a plant body obtained using the plant body, and use thereof.

従来から、トウモロコシのTEOSINTE BRANCHED1(TB1)遺伝子や、キンギョソウのCINCINNATA(CIN)遺伝子を欠損する突然変異体は、枝分かれや葉の形状に異常を示すことが報告されている(例えば、非特許文献1、2参照。)。すなわち、TB1遺伝子を欠損するトウモロコシの突然変異体は、野生型にみられる頂芽優性がみられず、側芽が抑制されることなく成長する。また、CIN遺伝子を欠損するキンギョソウの突然変異体は、葉の縁部分における成長が過剰となり、葉が波状となる。   Conventionally, mutants lacking the corn TEOSINTE BRANCHED1 (TB1) gene and the snapdragon CINCINNATA (CIN) gene have been reported to show abnormalities in branching and leaf shape (for example, Non-Patent Document 1). 2). That is, the maize mutant lacking the TB1 gene does not have the top bud dominance seen in the wild type and grows without suppressing the side buds. In addition, the snapdragon mutant lacking the CIN gene has excessive growth at the edge of the leaf, and the leaf becomes wavy.

上記非特許文献1、2では、トランスポゾンタギングを用いた解析により、TB1遺伝子及びCIN遺伝子は、共に、TCPファミリータンパク質が共通して有する相同なドメインをコードする塩基配列を有していることが報告されている。このTCPファミリータンパク質が共通して有するドメインであるTCPドメインは、トウモロコシのTB1遺伝子、キンギョソウのCYCLOIDEA(CYC)遺伝子、イネのPCF1、PCF2遺伝子が共通してコードする領域として同定されている。また、このTCPファミリータンパク質は、PCF1、PCF2タンパク質がDNA結合タンパク質として機能していることから、転写因子ファミリーであることが示唆されている。   In the above Non-Patent Documents 1 and 2, it is reported by analysis using transposon tagging that both the TB1 gene and the CIN gene have a base sequence encoding a homologous domain shared by TCP family proteins. Has been. The TCP domain, which is a common domain of this TCP family protein, has been identified as a region that is commonly encoded by the maize TB1 gene, the snapdragon CYCLOIDEA (CYC) gene, and the rice PCF1 and PCF2 genes. In addition, it is suggested that this TCP family protein is a transcription factor family because PCF1 and PCF2 proteins function as DNA-binding proteins.

さらに、TB1遺伝子及びCYC遺伝子はそれぞれ腋芽及び花芽の分裂組織の成長制御に関与し、CIN遺伝子は葉における部位特異的な細胞分裂の制御に関与すると推定され、PCF1、PCF2遺伝子は細胞分裂に必要な遺伝子のプロモーター領域に結合し、その転写を制御する転写因子であることから、TCPファミリータンパク質のうち、これらは細胞分裂制御に関与していると推定されている。しかし、TCPファミリーに属するほとんどの転写因子の機能については未だ知られていない。   Furthermore, the TB1 gene and CYC gene are involved in the growth control of axillary and flower bud meristems, respectively, the CIN gene is presumed to be involved in the control of site-specific cell division in leaves, and the PCF1 and PCF2 genes are required for cell division. Since these are transcription factors that bind to the promoter region of various genes and control their transcription, these proteins are presumed to be involved in cell division control among the TCP family proteins. However, the functions of most transcription factors belonging to the TCP family are still unknown.

ところで、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3、4参照)。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。   By the way, the present inventor has found various peptides that convert an arbitrary transcription factor into a transcriptional repression factor (see, for example, Patent Documents 1 to 7, Non-Patent Documents 3 and 4). 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、種々の転写因子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)をコードする遺伝子を植物体内に導入することを試みている。そして、これにより、転写因子が転写抑制因子に転換され、該転写因子が転写を促進する標的遺伝子の発現が抑制された植物体を生産することに成功している。   Furthermore, the present inventor has attempted to introduce a gene encoding a fusion protein (chimeric protein) in which various transcription factors are fused with the above peptide into a plant body. As a result, the transcription factor is converted into a transcription repressing factor, and the transcription factor has succeeded in producing a plant in which the expression of a target gene that promotes transcription is suppressed.

なお、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物は、園芸上の価値が高いという利点をはじめ、植物栽培の省スペース化等の利点を有する。これまで植物の葉の形態にかかる形質を改変するためには、その目的とする形質を有する植物の品種を掛け合わせる交配育種が一般的である。しかし、従来の交配育種では、目的とする形質を有する植物を生産するためには、長い年月と、熟練者の経験が必要である。また、近年、遺伝子組換え技術を用いて植物の葉の形態にかかる形質を改変する試みが行われてきている。このような試みとしては、例えばKNOX転写因子ファミリーに属するシロイヌナズナのKNAT1、KNAT2遺伝子を過剰発現させることにより、分裂した葉や異所性を有する托葉等様々な発現型が見られることが報告されている(例えば、非特許文献5参照。)。
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) Doebley,J., Stec,A., Hubbard,L., Nature,386,485-488(1997) Nath,U., Crauford,B.C.W., Carpenter,R., Coen,C., Science,299,1404-1407(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 Lincoln,C., Long,J., Yamaguchi,J., Serikawa,K., Hake,S., The Plant Cell, Vol.6,1859-1876,December,1994
In addition, the plant in which the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction at the distal end of the base of the leaf blade is modified has advantages such as high horticultural value and space saving in plant cultivation. Have Until now, in order to modify a trait related to the form of a leaf of a plant, cross breeding in which varieties of plants having the target trait are crossed is generally used. However, conventional cross breeding requires a long time and experience of a skilled person in order to produce a plant having the desired trait. In recent years, attempts have been made to modify the traits of plant leaf morphology using genetic recombination techniques. As such an attempt, for example, by overexpressing the KNAT1 and KNAT2 genes of Arabidopsis belonging to the knox transcription factor family, various expression types such as split leaves and ectopic leaves are reported. (For example, see Non-Patent Document 5).
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) Doebley, J., Stec, A., Hubbard, L., Nature, 386, 485-488 (1997) Nath, U., Crauford, BCW, Carpenter, R., Coen, C., Science, 299, 1404-1407 (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 Lincoln, C., Long, J., Yamaguchi, J., Serikawa, K., Hake, S., The Plant Cell, Vol. 6, 1859-1876, December, 1994

しかしながら、従来、転写因子をコードする遺伝子を用いた遺伝子工学的手法により葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比を改変する技術は知られていなかった。   However, conventionally, there has not been known a technique for modifying the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade by a genetic engineering method using a gene encoding a transcription factor.

本発明の目的は、転写因子をコードする遺伝子を用いた遺伝子工学的手法を用いて、短期間で簡便に、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体を生産する方法を提供することにある。   An object of the present invention is to use a genetic engineering technique using a gene encoding a transcription factor, and to easily and in a short period, the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade. Is to provide a method for producing a modified plant.

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、TCPドメインを有するTCPファミリータンパク質であってその機能が明らかにされていない転写因子と、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内で生産させることにより、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体が得られることを初めて見出した。また、同じ転写因子を植物体内で過剰に生産させたところ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変された植物体が得られることも見出した。また、これらの知見から、このようなTCP転写因子は葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子であることを初めて見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has converted a transcription factor that is a TCP family protein having a TCP domain and whose function has not been clarified, and an arbitrary transcription factor into a transcription repressor. Modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade is increased by producing a chimeric protein fused with the functional peptide We found for the first time that a body was obtained. Further, when the same transcription factor is excessively produced in the plant body, a plant body modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is reduced is obtained. I also found out. Further, from these findings, it has been found for the first time that such a TCP transcription factor is a transcription factor involved in the control of the elongation growth in the axial direction of the distal end of the base of the leaf blade, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明にかかる植物体の生産方法は、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子と、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、該転写因子が標的とする遺伝子の転写を抑制させ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変することを特徴としている。   That is, the method for producing a plant according to the present invention fuses a transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal tip of the leaf blade and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcription repressor. By producing the chimeric protein thus produced in the plant body, the transcription of the gene targeted by the transcription factor is suppressed, and the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is It is characterized by being modified to be larger.

これにより、上記キメラタンパク質は、上記転写因子が標的とする遺伝子の転写を効果的に抑制することができる。それゆえ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されるという効果を奏する。   Thereby, the chimeric protein can effectively suppress the transcription of the gene targeted by the transcription factor. Therefore, there is an effect that modification is made so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is increased.

上記植物体の生産方法は、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が好ましい。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 plant production method includes a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing a chimeric gene comprising a gene encoding a transcription factor and a polynucleotide encoding the functional peptide into a plant cell. Is preferred. The production method may further include an expression vector construction step for constructing the recombinant expression vector.

これにより、上記キメラタンパク質を形質転換された上記植物細胞内で発現させることができる。それゆえ、該キメラタンパク質が標的遺伝子の転写を抑制し、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されるという効果を奏する。   Thereby, the chimeric protein can be expressed in the transformed plant cell. Therefore, the chimeric protein suppresses the transcription of the target gene, and has an effect of being modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base part of the leaf blade is increased.

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が好ましい。(a)配列番号137、139又は141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137、139又は141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、且つ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質。   The transcription factor is preferably a protein described in the following (a) or (b). (A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 137, 139 or 141; (B) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, 139 or 141, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and the tip of the base of the leaf blade A protein involved in the control of elongation in the axial direction.

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138、140又は142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138、140又は142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、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比に関する葉の形態形成に関与するタンパク質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 represented by SEQ ID NO: 138, 140 or 142 as an open reading frame region. (D) The length in the axial direction of the base end of the leaf blade, which hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 138, 140 or 142 under stringent conditions A gene that encodes a protein involved in leaf morphogenesis with respect to the ratio of the length in the lateral axis to the.

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(e)又は(f)記載のペプチドであってもよい。(e)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。(f)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からなり、且つ、任意の転写因子を転写抑制因子に転換スル機能を有するペプチド。   The functional peptide may be a peptide described in the following (e) or (f). (E) A peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21. (F) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21, it consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and transcription of any transcription factor is repressed. A peptide having a conversion function as a factor.

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、59、又は60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 shown in SEQ ID NO: 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 133, 59, or 60. A peptide having the amino acid sequence described above may be used.

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が、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又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、標的遺伝子の転写抑制を効率的に行うことができる。また、上記機能性ペプチドは、機能的に重複(リダンダント)する他の転写因子の活性に優先して標的遺伝子の転写(発現)を抑制する機能を有している。それゆえ、標的遺伝子の発現を効果的に抑制できるという効果を奏する。   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, most of which are extremely short peptides, and therefore are easily synthesized. Transcriptional repression of the target gene can be performed efficiently. Further, the functional peptide has a function of suppressing the transcription (expression) of the target gene in preference to the activity of other transcription factors that are functionally redundant (redundant). Therefore, there is an effect that the expression of the target gene can be effectively suppressed.

また、本発明にかかる植物体の生産方法は、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子を植物体で過剰に生産させることにより、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変するものであってもよい。   In addition, the plant body production method according to the present invention allows the plant body to produce excessively a transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the distal end of the base of the leaf blade, whereby the axial direction of the proximal end of the leaf blade It may be modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length of the length becomes smaller.

これにより、過剰に生産された上記転写因子は、上記転写因子が標的とする遺伝子の転写を促進することができる。それゆえ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変されるという効果を奏する。   Thereby, the transcription factor produced in excess can promote the transcription of the gene targeted by the transcription factor. Therefore, there is an effect that the length of the leaf blade is modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end portion of the leaf blade is reduced.

上記植物体の生産方法は、上記転写因子をコードする遺伝子を発現するように、上記転写因子をコードする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が好ましい。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。   Preferably, the plant body production method includes a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing the gene encoding the transcription factor into a plant cell so as to express the gene encoding the transcription factor. . The production method may further include an expression vector construction step for constructing the recombinant expression vector.

これにより、上記転写因子を形質転換された上記植物細胞内で過剰に発現させることができる。それゆえ、転写因子が標的とする遺伝子の転写が促進され、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変されるという効果を奏する。   Thereby, the transcription factor can be overexpressed in the transformed plant cell. Therefore, the transcription of the gene targeted by the transcription factor is promoted, and the effect is that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is modified to be small.

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が好ましい。(a)配列番号137、139又は141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137、139又は141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、且つ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質。
The transcription factor is preferably a protein described in the following (a) or (b). (A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 137, 139 or 141;
(B) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, 139 or 141, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and the tip of the base of the leaf blade A protein involved in the control of elongation in the axial direction.

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138、140又は142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138、140又は142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、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比に関する葉の形態形成に関与するタンパク質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 represented by SEQ ID NO: 138, 140 or 142 as an open reading frame region. (D) The length in the axial direction of the base end of the leaf blade, which hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 138, 140 or 142 under stringent conditions A gene that encodes a protein involved in leaf morphogenesis with respect to the ratio of the length in the lateral axis to the.

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、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変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 ratio of the length of the side axial direction with respect to the length of the base part front-end | tip part axial direction of a leaf blade is changed, 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.

また、本発明にかかる植物体の葉の形態改変キットは、上記の生産方法を行うためのキットであって、上記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。   A plant leaf shape modification kit according to the present invention is a kit for performing the production method described above, and a function of converting a gene encoding the transcription factor and an arbitrary transcription factor into a transcriptional repression factor. It comprises at least a recombinant expression vector comprising a polynucleotide encoding a sex peptide and a promoter.

また、本発明にかかる植物体の葉の形態改変キットは、上記の生産方法を行うためのキットであって、上記転写因子をコードする遺伝子と、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ものであってもよい。   A plant leaf shape modification kit according to the present invention is a kit for performing the production method described above, and includes at least a recombinant expression vector comprising a gene encoding the transcription factor and a promoter. It may be.

また、上記植物体の葉の形態改変キットは、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。   The plant leaf shape modification kit may further contain a reagent group for introducing the recombinant expression vector into plant cells.

また、本発明にかかる葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体の生産方法は、以下の(a)又は(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子、
(a)配列番号137、139又は141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137、139又は141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、且つ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質、
或いは、以下の(c)又は(d)記載の遺伝子、
(c)配列番号138、140又は142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138、140又は142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、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質をコードする遺伝子、
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している。
Moreover, the production method of the plant body in which the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade according to the present invention is modified by the protein described in the following (a) or (b) The gene encoding,
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 137, 139 or 141,
(B) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, 139 or 141, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and the tip of the base of the leaf blade Proteins involved in the control of triaxial elongation growth,
Or the gene described in the following (c) or (d),
(C) a gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 138, 140 or 142 as an open reading frame region,
(D) An extension growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade, which hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 138, 140 or 142 under stringent conditions. A gene encoding a protein involved in the regulation of
It includes a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing the above into a plant cell.

すなわち、本発明にかかる植物体の生産方法は、以上のように、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子と、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、該転写因子が標的とする遺伝子の転写を抑制させ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変することを特徴としている。   That is, the plant production method according to the present invention, as described above, is a function that converts a transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade and an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressor. By producing a chimeric protein fused with a sex peptide in the plant body, the transcription of the gene targeted by the transcription factor is suppressed, and the axial length in the lateral direction relative to the axial length of the base of the leaf blade is suppressed. It is characterized in that the length ratio is modified so as to increase.

これにより、上記キメラタンパク質は、上記転写因子が標的とする遺伝子の転写を効果的に抑制することができる。それゆえ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されるという効果を奏する。   Thereby, the chimeric protein can effectively suppress the transcription of the gene targeted by the transcription factor. Therefore, there is an effect that modification is made so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is increased.

また、本発明にかかる植物体の生産方法は、以上のように、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子を植物体で過剰に生産させることにより、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変することを特徴としている。   In addition, as described above, the method for producing a plant according to the present invention causes an excessive production of a transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the distal end of the base of the leaf blade. A modification is made such that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base distal end portion is reduced.

これにより、過剰に生産された上記転写因子は、上記転写因子が標的とする遺伝子の転写を促進することができる。それゆえ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変されるという効果を奏する。   Thereby, the transcription factor produced in excess can promote the transcription of the gene targeted by the transcription factor. Therefore, there is an effect that the length of the leaf blade is modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end portion of the leaf blade is 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.

本発明は葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体を生産する技術であって、その1つは葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与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ものである。また、その1つは上記転写因子を植物体で過剰に生産させるものである。   The present invention is a technique for producing a plant body in which the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is modified, one of which is the axial direction of the base distal end portion of the leaf blade A chimeric protein is produced in a plant by fusing a transcription factor that is involved in the control of elongation growth of the protein and a functional peptide that converts an arbitrary transcription factor into a transcription repressor. One of them is that the above transcription factor is excessively produced in a plant body.

上記キメラタンパク質を植物体で生産させることによって得られる植物体では、上記転写因子の標的遺伝子の転写が抑制されるため、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体を生産することができる。   In the plant obtained by producing the chimeric protein in the plant, since the transcription of the target gene of the transcription factor is suppressed, the length in the lateral axial direction with respect to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade Plants modified so as to increase the ratio of can be produced.

上記キメラタンパク質を生産させる方法では、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されることは次のようにして起こる。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、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。その結果、得られる植物体の葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変させることができる。   In the method for producing the chimeric protein, the modification is performed as follows so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is increased. That is, the DNA binding domain derived from the transcription factor in the chimeric protein binds to the target gene. The transcription factor is converted to a transcription repressor, and transcription of the target gene is repressed. As a result, the plant body obtained can be modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the distal end portion of the base of the plant body is increased.

また、上記転写因子を植物体で過剰に生産させることによって得られる植物体では、上記転写因子の標的遺伝子の転写が促進されるため、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変された植物体を生産することができる。   In addition, in the plant obtained by excessive production of the transcription factor in the plant, transcription of the target gene of the transcription factor is promoted, so that the lateral axis relative to the axial length of the base part of the leaf blade Plants modified so that the ratio of the lengths in the direction is reduced can be produced.

本発明の生産方法で生産される葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体とは、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体と葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変された植物体とを含む概念である。葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体とは、少なくとも、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きく又は小さくなるように改変された植物体であればよい。したがって、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体は、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変されたのみで他の葉の形態は改変されていない植物体であってもよいし、又は、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変されると同時に他の葉の形態も改変された植物体であってもよい。これらのうちでも、葉の形態が改変された植物体は、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変されたのみで他の葉の形態は改変されていない植物体であることがより好ましい。また、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変されると同時に他の葉の形態がわずかに改変されていてもよい。かかる植物体としては、例えば、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変されると同時に、葉身の周辺部表面が湾曲した植物体を挙げることができる。また、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されることにより、葉身は例えば、楕円形から円形に近い形に変化する。同様に、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変されることにより、葉身は例えば、楕円形からより縦長の楕円形に変化する。したがって、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体は、葉身の形状が変化した植物体と見ることもできる。葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されるとは、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が、改変前と比較して増加していれば特に限定されるものではない。また、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変されるとは、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が、改変前と比較して減少していれば特に限定されるものではない。なお、葉身の基部先端部軸方向とは、葉身の基部と先端部とを結ぶ軸に沿った方向をいい、側方軸方向とは、葉身の面上において上記基部先端部軸方向と垂直な方向をいう。   The plant body in which the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base distal portion of the leaf blade produced by the production method of the present invention is modified. Modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base of the base part of the plant body and the leaf blade was modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction relative to It is a concept including a plant body. The plant body in which the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction at the base distal end of the leaf blade is at least the length in the lateral axial direction relative to the length in the axial direction at the proximal distal end of the leaf blade Any plant that has been modified to have a large or small ratio may be used. Therefore, the plant body in which the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction at the base distal end of the leaf blade is modified is the length in the lateral axial direction with respect to the length in the axial direction at the proximal distal end of the leaf blade. It may be a plant whose shape of other leaves is not modified, or the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade Plants in which other leaf forms are also modified at the same time as is modified. Among these, plants with modified leaf morphology are modified only in the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base of the base of the leaf blade, and other leaf shapes are modified. More preferably, the plant body is not. Further, the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade may be modified, and at the same time, the shape of other leaves may be slightly modified. Examples of such a plant include a plant whose peripheral surface of the leaf blade is curved at the same time as the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base tip of the leaf blade is modified. Can do. Further, the leaf blade is changed from, for example, an ellipse to a shape close to a circle by modifying the leaf blade so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the distal end of the base portion of the leaf blade is increased. Similarly, the leaf blade changes from, for example, an ellipse to a more vertically elongated ellipse by changing the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade. To do. Therefore, the plant body in which the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base portion of the leaf blade is modified can be regarded as a plant body in which the shape of the leaf blade has changed. The ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is modified so that the length in the lateral axial direction relative to the length in the axial direction of the base distal end of the leaf blade The ratio is not particularly limited as long as the ratio is increased as compared with that before modification. Further, it is modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade is reduced. There is no particular limitation as long as the ratio of the lengths decreases as compared with that before modification. The axial direction of the base end of the leaf blade refers to the direction along the axis connecting the base and the distal end of the leaf blade, and the side axial direction refers to the axial direction of the base distal end on the surface of the leaf blade. The vertical direction.

以降の説明では、本発明にかかる葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体の生産方法、本発明にかかる葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変された植物体の生産方法、これらの生産方法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 method for producing a plant body modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base distal end portion of the leaf blade according to the present invention is increased, and the leaf blade according to the present invention Plant production methods modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction at the base tip of the plant is reduced, the plants obtained by these production methods, their usefulness, and their use Each will be described.

(I)葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体の生産方法
(I−1)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、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子と、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。
(I) Method for producing plant body modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is increased (I-1) Chimeric protein used in the present invention As described above, the chimeric protein used in the present invention is a fusion of a transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal tip of the leaf blade and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcription repressor. It has been made.

また、本発明で用いられるキメラタンパク質は、内在性の遺伝子に対して優性に作用するものである。すなわち、本発明にかかるキメラタンパク質は植物が二倍体や複二倍体であったり、あるいは植物に機能重複遺伝子が存在したりしても、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する遺伝子の発現を一様に抑制できる。それゆえ、上記キメラタンパク質が導入された植物体を、効果的に、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体に形質転換することができる。   Moreover, the chimeric protein used in the present invention acts dominantly on the endogenous gene. That is, the chimeric protein according to the present invention controls the elongation growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade, even if the plant is diploid or diploid or the plant has a function duplication gene. Can uniformly suppress the expression of genes involved in. Therefore, the plant body into which the chimeric protein has been introduced is effectively converted into a plant body that has been modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is increased. Can be transformed.

以下に、上記転写因子及び機能性ペプチドそれぞれについて説明する。   Hereinafter, each of the transcription factor and the functional peptide will be described.

(I−1−1)葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子
本発明で用いられる転写因子は、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子であれば特に限定されるものではない。かかる転写因子は、植物界で広く保存されている。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転写因子が含まれる。
(I-1-1) Transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal tip of the leaf blade The transcription factor used in the present invention is involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal tip of the leaf blade The transcription factor is not particularly limited. Such transcription factors are widely conserved in the plant kingdom. Therefore, transcription factors used in the present invention include transcription factors having similar functions that are conserved in various plants.

このような転写因子としては、TCPドメインを含んだ転写因子であるTCP5、TCP13、TCP17等を挙げることができるが、上記転写因子はこれらに限定されるものではない。   Examples of such transcription factors include TCP5, TCP13, TCP17, and the like, which are transcription factors including a TCP domain, but the transcription factor is not limited thereto.

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、シロイヌナズナのTCP5タンパク質、TCP13タンパク質、TCP17タンパク質を挙げることができる。   Representative examples of transcription factors used in the present invention include Arabidopsis TCP5 protein, TCP13 protein, and TCP17 protein.

TCP5タンパク質は、配列番号137に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質であり、TCP13タンパク質は、配列番号139に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質であり、TCP17タンパク質は、配列番号141に示されるアミノ酸配列を有するタンパク質である。本発明では、例えば、このTCP5タンパク質、TCP13タンパク質又はTCP17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TCP5タンパク質、TCP13タンパク質又はTCP17タンパク質を転写抑制因子に転換させる。   The TCP5 protein is a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, the TCP13 protein is a protein having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 139, and the TCP17 protein has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 141. It is a protein. In the present invention, for example, the TCP5 protein, TCP13 protein, or TCP17 protein, which is a transcription factor, is converted into a transcriptional repressing factor by fusing a functional peptide described later to the TCP5 protein, TCP13 protein, or TCP17 protein.

また、本発明で用いられる転写因子としては、配列番号137、139又は141にそれぞれ示されるアミノ酸配列を有するTCP5タンパク質、TCP13タンパク質、又はTCP17タンパク質に限定されるものではなく、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子であればよい。具体的には、配列番号137、139又は141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。なお、上記の「配列番号137、139又は141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。   The transcription factor used in the present invention is not limited to the TCP5 protein, TCP13 protein, or TCP17 protein having the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 137, 139, or 141, respectively. Any transcription factor may be used as long as it is involved in the control of axial growth. Specifically, in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, 139 or 141, even a protein consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, If it has the said function, it can be used by this invention. In addition, “one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 137, 139 or 141 in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added” ”Is not particularly limited, but means, for example, 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 7, more preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3 To do.

また、本発明で用いられる、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子のアミノ酸配列は、種の異なる数多くの植物間において、保存性が高いものと考えられる。そのため、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比を改変させたい個々の植物体において、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子やその遺伝子を必ずしも単離する必要はない。すなわち、後述する実施例で示す、シロイヌナズナで構築したキメラタンパク質を、他の植物に導入することで、さまざまな種の植物において簡便に葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体を生産できる。   In addition, the amino acid sequence of a transcription factor used in the present invention, which is involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade, is considered to be highly conserved among many plants of different species. Therefore, in individual plants that want to modify the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade, transcription involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal portion of the leaf blade It is not necessary to isolate the factor or its gene. That is, by introducing the chimeric protein constructed in Arabidopsis thaliana shown in the examples to be described later into other plants, the lateral axial direction with respect to the length of the base end portion axial direction of the leaf blade is easily obtained in various types of plants. Plants modified so that the ratio of the lengths of the plants can be increased.

本発明で用いられるキメラタンパク質を生産する際には、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TCP5タンパク質を用いる場合には、このTCP5タンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、TCP5遺伝子と称する)を挙げることができる。TCP5遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号138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 TCP5 protein is used as the transcription factor, the gene encoding the TCP5 protein (for convenience of explanation, (Referred to as TCP5 gene). As a specific example of the TCP5 gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 138 as an open reading frame (ORF) can be mentioned.

また、例えば、転写因子としてTCP13タンパク質を用いる場合には、このTCP13タンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、TCP13遺伝子と称する)を挙げることができる。TCP13遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号140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。   In addition, for example, when TCP13 protein is used as a transcription factor, a gene encoding this TCP13 protein (referred to as TCP13 gene for convenience of description) can be exemplified. As a specific example of the TCP13 gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 140 as an open reading frame (ORF) can be mentioned.

また、例えば、転写因子としてTCP17タンパク質を用いる場合には、このTCP17タンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、TCP17遺伝子と称する)を挙げることができる。TCP17遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号142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。   In addition, for example, when TCP17 protein is used as a transcription factor, a gene encoding this TCP17 protein (referred to as TCP17 gene for convenience of description) can be exemplified. As a specific example of the TCP17 gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 142 as an open reading frame (ORF) can be mentioned.

もちろん、本発明で用いられる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138、140又は142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138、140又は142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 gene encoding the transcription factor used in the present invention is not limited to the above example, and may be a gene having homology with the base sequence shown in SEQ ID NO: 138, 140 or 142. . Specifically, for example, 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: 138, 140 or 142, and which 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、既知の転写因子をコードする遺伝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 the base sequence of a gene encoding a known transcription factor 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−1−2)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-1-2) Functional peptide that converts an arbitrary transcription factor into a transcriptional repressing factor The functional peptide used in the present invention that converts any transcription factor into a transcriptional repressing factor (for convenience of explanation, a transcriptional repressing conversion peptide 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及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)。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。   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 this was introduced into plant cells, thereby succeeding in actually suppressing the transcription of the gene (for example, Patent Documents 1 to 3). 4). 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。)
(I−1−2−1)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又は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-1-2-1) Transcriptional repression converting peptide of formula (1) In the transcriptional repression converting peptide of formula (1), the number of amino acid residues represented by X1 is in the range of 0 to 10 If it is. 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及び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 repression 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−1−2−2)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又は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-1-2-2) Transcriptional Repression Conversion Peptide of Formula (2) In the transcriptional repression conversion peptide of the above formula (2), Y1 is represented by the same as X1 of the transcriptional repression conversion peptide of the above formula (1). The number of amino acid residues to be used may be in the range of 0 to 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 to 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及び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 transcriptional repression 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−1−2−3)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-1-2-3) Transcriptional Repression Conversion Peptide of Formula (3) In the transcriptional repression conversion peptide of Formula (3), the amino acid residue represented by Z1 is within the range of 1 to 3 Leu 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又は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物ではない。   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、合成するときに容易さからみれば、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 may be 20 amino acids or less from the viewpoint of ease of synthesis. 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又はAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号45、46又は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又はAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号48、49又は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又はAspの場合のアミノ酸配列が、それぞれ配列番号51、52又は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. It is the amino acid sequence shown in 52 or 53.

(I−1−2−4)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-1-2-4) Transcriptional Repression Conversion Peptide of Formula (4) The transcriptional repression conversion peptide of the above formula (4) is a hexamer consisting of 6 amino acid residues, and its specific sequence Are shown in SEQ ID NOs: 7, 16, 54. 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−1−2−5)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-1-2-5) More specific example of transcriptional repression conversion peptide As a more specific example of the transcriptional repression conversion peptide represented by each formula described above, for example, any one of SEQ ID NOS: 3 to 19 And peptides having the amino acid sequence shown in FIG. 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(e)又は(f)記載のオリゴペプチドを挙げることができる。
(e)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。
(f)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り、且つ、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能を有するペプチド。
Furthermore, the other oligopeptide of the following (e) or (f) description can be mentioned as another specific example of the said transcription repression conversion peptide.
(E) A peptide consisting of any amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21.
(F) any one of the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 20 or 21, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and any transcription factor A peptide having a function of converting a protein into a transcriptional repressor.

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法又は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)を用いて異変が導入される。   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 the nucleotide sequence by a known method such as Kunkel method or Gapped duplex method or a method according thereto, for example, a mutation introduction kit using site-directed mutagenesis (for example, Mutant- Anomalies are introduced using K, Mutant-G (both trade names, manufactured by TAKARA) or the like, or LA PCR in vitro Mutagenesis series kit (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−1−3)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-1-3) Other Examples of Transcriptional Repression-Converting Peptides The present inventors have further investigated the structure of the motif, and as a result, have newly found a motif consisting 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、59、又は60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、59、又は60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, 59, or 60. Among these, the peptide of SEQ ID NO: 29, 30, 32, 34, 133, 59, or 60 corresponds to the peptide represented by the general formula (6), and the peptide of SEQ ID NO: 22, 25, 35, 36, or 37 is The peptide of SEQ ID NO: 26, 27, 28, 31, or 33 corresponds to the peptide of general formula (8), and the peptide of SEQ ID NO: 23 or 24. 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又は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−1−4)キメラタンパク質の生産方法
上記(I−1−2)及び(I−1−3)で説明した各種転写抑制転換ペプチドは、上記(I−1−1)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-1-4) Chimeric protein production method The various transcription repressor conversion peptides described in (I-1-2) and (I-1-3) above are the transcription described in (I-1-1) above. The transcription factor can be used as a transcription repressing factor by being fused with a factor to form a chimeric protein. 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(I−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 a chimeric gene into a plant cell will be described in detail in the section (I-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、1、55、又は57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、2、56、又は58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、59、60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, Poly, having a base sequence shown in 97, 99, 101, 103, 105, 107, 109, 111, 113, 115, 117, 119, 121, 123, 125, 127, 129, 131, 1, 55, or 57 Mention may be made of nucleotides. 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, 2, 56, or 58 are each a polynucleotide complementary to the polynucleotide exemplified above. It is a nucleotide. 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, 133, 59, 60 as shown in Table 1 below.

Figure 2006006248
Figure 2006006248

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.

(I−2)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−1)で説明したキメラタンパク質を植物体で生産させ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子が標的とする遺伝子の転写(発現)を抑制す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。
(I-2) An example of the production method of the plant body concerning this invention The production method of the plant body concerning this invention makes the chimera protein demonstrated by said (I-1) produce in a plant body, and the front-end | tip part of a leaf blade The method for producing a plant according to the present invention is not particularly limited as long as it includes a process of suppressing transcription (expression) of a target gene by a transcription factor involved in the control of triaxial elongation. Can be mentioned as a production method including steps such as an expression vector construction step, a transformation step, and a selection step. Among these, in the present invention, at least the transformation step may be included. Hereinafter, each step will be specifically described.

(I−2−1)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−1−1)で説明した転写因子をコードする遺伝子と、上記(I−1−2)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。
(I-2-1) 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-1-1) above and the above (I-1-2). The step is not particularly limited as long as it is a step for constructing a recombinant expression vector containing the transcription-repression-converting polynucleotide described 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、又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プロモーター又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-diphosphate 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、上記プロモーター及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、及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 repressing 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及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.

(I−2−2)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(I−2−1)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−1)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。
(I-2-2) Transformation Step In the transformation step performed in the present invention, the recombinant expression vector described in (I-2-1) above is introduced into a plant cell, and (I-1) above. What is necessary is just to be able to produce the described chimeric protein.

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−2−1)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-2-1) may or may not be included.

(I−2−3)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。
(I-2-3) 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 the recombinant expression vector construction step is further 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、植物体そのものの葉の形態から選抜してもよい。例えば、葉の形態から選抜する例としては、形質転換体の葉の形態を、形質転換していない植物体の葉の形態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)。特に葉の形態は、単に比較するだけでも選抜が可能になるとともに、葉の形態の改変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, selection may be performed based on drug resistance such as hygromycin resistance, or after growing the transformant, selecting from the leaf form of the plant itself. Also good. For example, as an example of selecting from the form of leaves, there can be mentioned a method of comparing the form of leaves of a transformed body with the form of leaves of a plant body which has not been transformed (see Examples described later). In particular, the leaf morphology can be selected simply by comparison, and the effect itself of the present invention that the leaf morphology is modified 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、有性生殖又は無性生殖により単に葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変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, the chimera gene is introduced into the plant. Therefore, the plant body is simply lateral to the axial length of the base of the leaf blade by sexual reproduction or asexual reproduction. It is possible to obtain offspring modified so that the ratio of lengths in the axial direction is increased. 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、全て植物体と見なす。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, plant cell, plant tissue, callus, and 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.

(II)葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変された植物体の生産方法
(II−1)本発明で用いられる転写因子
本発明で用いられる上記転写因子及び上記転写因子をコードする遺伝子については、上記(I−1−1)で説明したのでここでは、説明を省略する。
(II) Method for producing plant body modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is reduced (II-1) Transcription factor used in the present invention Since the transcription factor and the gene encoding the transcription factor used in the invention have been described in (I-1-1) above, description thereof is omitted here.

本発明では、上記転写因子をコードする遺伝子を用いれば、上記転写因子を植物体で過剰に生産することができる。具体的には、上記転写因子をコードする遺伝子を、当該遺伝子が発現するように植物体に導入する。これにより、上記転写因子を過剰に生産することができる。   In the present invention, if the gene encoding the transcription factor is used, the transcription factor can be excessively produced in the plant body. Specifically, a gene encoding the transcription factor is introduced into a plant so that the gene is expressed. Thereby, the transcription factor can be produced excessively.

(II−2)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−1−1)で説明した転写因子を植物体で過剰に生産させ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子が標的とする遺伝子の転写(発現)を促進す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-2) An example of a method for producing a plant according to the present invention The method for producing a plant according to the present invention is to produce the transcription factor described in the above (I-1-1) excessively in the plant, The plant according to the present invention is not particularly limited as long as it includes a process that promotes transcription (expression) of a target gene by a transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal end of the body. If the production method of a body is shown by a concrete process, it can mention as a production method including processes, such as an expression vector construction process, a transformation process, and a selection process, for example. Among these, in the present invention, at least the transformation step may be included. Hereinafter, each step will be specifically described.

(II−2−1)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−1−1)で説明した転写因子をコードする遺伝子と、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-2-1) Expression vector construction step The expression vector construction step carried out in the present invention comprises a recombinant expression vector comprising a gene encoding the transcription factor described in (I-1-1) above and a promoter. If it is the process to construct | assemble, it will not specifically limit.

上記プロモーターは、転写因子をコードする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 may be linked so that a gene encoding a transcription factor can be expressed and introduced into the vector, and the specific structure as a recombinant expression vector is not particularly limited.

上記組換え発現ベクターは、上記プロモーター及び上記遺伝子に加えて、さらに他のDNAセグメントを含んでいてもよい。   The recombinant expression vector may further contain other DNA segments in addition to the promoter and the gene.

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、及び転写因子をコードする遺伝子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, and the other DNA segment as required are preliminarily selected on the appropriately selected parent vector. It may be introduced so that the order becomes. For example, an expression cassette may be constructed by linking a gene encoding a transcription factor and a promoter (such as a terminator if necessary), and then introducing this into a vector.

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、上記転写因子をコードする遺伝子、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 expression cassette, for example, the order of the DNA segments can be defined by setting the cleavage sites of each DNA segment as complementary protruding ends and reacting with a ligation enzyme. When the terminator is included in the expression cassette, the promoter, the gene encoding the transcription factor, 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.

なお、上記組換え発現ベクターの母体となるベクター、上記プロモーター、上記他のDNAセグメント、ターミネーター、選別マーカー、翻訳効率を高めるための塩基配列、及び組換え発現ベクターの増殖方法(生産方法)については、上記(I−2−1)と同様であるので、ここでは説明を省略する。   Regarding the parent vector of the recombinant expression vector, the promoter, the other DNA segment, the terminator, the selection marker, the base sequence for increasing the translation efficiency, and the propagation method (production method) of the recombinant expression vector. Since this is the same as (I-2-1) above, description thereof is omitted here.

(II−2−2)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−2−1)で説明した組換え発現ベクターを植物細胞に導入して、上記転写因子を生産させるようになっていればよい。
(II-2-2) Transformation step In the transformation step performed in the present invention, the recombinant expression vector described in (II-2-1) is introduced into a plant cell to produce the transcription factor. It only has to be.

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(II−2−1)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 (II-2-1) may or may not be included.

なお、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)及び上記組換え発現ベクターが導入される植物細胞については、上記(I−2−2)と同様であるので、ここでは説明を省略する。   The method for introducing the recombinant expression vector into a plant cell (transformation method) and the plant cell into which the recombinant expression vector is introduced are the same as in (I-2-2) above. Description is omitted.

(II−2−3)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-2-3) 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 the recombinant expression vector construction step is further 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.

本発明にかかる植物体の生産方法では、上記転写因子をコードする遺伝子を植物体に導入するため、該植物体から、有性生殖又は無性生殖により単に葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変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 gene encoding the transcription factor is introduced into the plant, the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade is simply increased from the plant by sexual reproduction or asexual reproduction. It is possible to obtain a progeny modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the height becomes small. It is also possible to obtain plant cells and propagation materials such as seeds, fruits, strains, callus, tubers, cut ears, lumps and the like from the plants and their descendants, 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、選抜の方法及び本発明における植物体については、上記(I−2−3)と同様であるので、ここでは説明を省略する。   The selection method and the plant in the present invention are the same as in (I-2-3) above, and thus the description thereof is omitted here.

(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植物体で生産させることによる。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、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。その結果、得られる植物体の葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように葉の形態を改変することができる。また、本発明にかかる植物体の他の生産方法は、上記転写因子を植物体で過剰に生産させることによる。これにより、当該転写因子が標的とする標的遺伝の転写が促進される。その結果、得られる植物体の葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように葉の形態を改変することができる。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 producing the above chimeric protein in a plant. A DNA binding domain derived from a transcription factor in the chimeric protein binds to a target gene. The transcription factor is converted to a transcription repressor, and transcription of the target gene is repressed. As a result, the leaf morphology can be modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base distal end portion of the leaf blade of the obtained plant body is increased. Moreover, the other production method of the plant body concerning this invention is based on making the said transcription factor produce excessively in a plant body. Thereby, transcription of the target gene targeted by the transcription factor is promoted. As a result, the leaf morphology can be modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base distal end portion of the leaf blade of the obtained plant body becomes small. 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、本発明にかかる葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変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、かかる葉の形態の改変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。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が、双子葉植物であることがより好ましい。双子葉植物としては、離弁花亜綱であってもよいし、合弁花亜綱であってもよい。合弁花亜綱としては、例えば、リンドウ目、ナス目、シソ目、アワゴケ目、オオバコ目、キキョウ目、ゴマノハグサ目、アカネ目、マツムシソウ目、キク目を挙げることができる。また、離弁花亜綱としては、例えば、ビワモドキ目、ツバキ目、アオイ目、サガリバナ目、ウツボカズラ目、スミレ目、ヤナギ目、フウチョウソウ目、ツツジ目、イワウメ目、カキノキ目、サクラソウ目等を挙げることができる。
(III-1) Specific Example of Plant According to the Present Invention Here, a specific example of a plant with a modified ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade according to the present invention. The specific type is not particularly limited, and examples thereof include plants whose usefulness is enhanced by modification of the leaf form. Such a plant may be an angiosperm or a gymnosperm. Further, the angiosperm may be a monocotyledonous plant or a dicotyledonous plant, but a dicotyledonous plant is more preferable. The dicotyledonous plant may be a petal flower subclass or a joint flower subclass. As the joint flower subclass, for example, gentian eyes, eggplant eyes, perilla eyes, armored eyes, plantain eyes, asteraceae eyes, omanohasa eyes, red-eyed eyes, antaceae eyes, and chrysanthemum eyes can be mentioned. In addition, examples of the petal flower subclass include bivalamidae, camellia, blue mushrooms, crayfish eyes, diptera, violets, willows, scallops, azaleas, crabs, oysters, primulas, etc. be able to.

(III−2)本発明の有用性
本発明では、植物体の葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比を改変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、そのような改変により効果がある分野であればよい。かかる分野としては、例えば、新規な園芸品種の創出への応用、植物栽培の省スペース化等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 ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the distal end of the base of the leaf of the plant body can be modified. The property is not particularly limited, and may be any field that is effective by such modification. Examples of such fields include application to creation of new horticultural varieties, application to space saving of plant cultivation, and the like.

まず、新規な園芸品種の創出への応用例について説明すると、例えば、本発明に係る植物体の生産方法を用いることにより、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比に大きな変化をもつ新規な観葉植物や花卉植物を作出することができる。   First, an application example for the creation of a new horticultural variety will be described. For example, by using the plant production method according to the present invention, the length in the lateral axial direction with respect to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade It is possible to create new foliage plants and flowering plants that have a large change in the ratio.

また、植物栽培の省スペース化について説明すると、例えば、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体は、少ない空間により多くの植物を栽培することが可能となる。それゆえ植物栽培の省スペース化に寄与することが期待される。   In addition, to explain the space-saving of plant cultivation, for example, the plant body modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base end of the leaf blade is increased due to less space. Many plants can be cultivated. Therefore, it is expected to contribute to space saving in plant cultivation.

(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、すなわち葉の形態改変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, but as an example, a kit for carrying out the method for producing a plant according to the present invention, that is, a leaf Mention may be made of form modification kits.

この葉の形態改変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るものを挙げることができる。また、上記葉の改変キットは、上記転写因子をコードする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るものであってもよい。また、本発明にかかる葉の形態改変キットは、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。   Specific examples of the leaf shape modification kit include those containing at least a recombinant expression vector containing a chimeric gene comprising the gene encoding the transcription factor and the transcription repressor conversion polynucleotide. The leaf modification kit may contain at least a recombinant expression vector containing a gene encoding the transcription factor. Moreover, it is more preferable that the leaf shape modification kit according to the present invention includes a reagent group for introducing the recombinant expression vector into a plant cell. 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、実施例及び図1ないし図8に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and FIG. 1 thru | or FIG. 8, this invention is not limited to a following example.

〔実施例1〕
以下の実施例1においては、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターと、ノパリン合成酵素遺伝子の転写終止領域との間に、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TCP5遺伝子の下流に結合したポリヌクレオチドを組み込んだ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。
[Example 1]
In Example 1 below, a 12 amino acid peptide LDLDLELRLGFA (SRDX) (SEQ ID NO: 19), which is one of transcription repressor conversion peptides, is encoded between the cauliflower mosaic virus 35S promoter and the transcription termination region of the nopaline synthase gene. A recombinant expression vector in which a polynucleotide in which a polynucleotide to be bound was downstream of the TCP5 gene was constructed was constructed and introduced into Arabidopsis thaliana using the Agrobacterium method, thereby transforming Arabidopsis thaliana.

<形質転換用ベクター構築用ベクターの構築>
形質転換用ベクター構築用ベクターであるp35SGを、図1に示すように、以下の工程(1)〜(4)のとおりに構築した。
<Construction of vector for construction of transformation vector>
As shown in FIG. 1, p35SG, a vector for constructing a transformation vector, was constructed as shown in the following steps (1) to (4).

(1)インビトロジェン社製pENTRベクター上のattL1、attL2のそれぞれの領域をプライマーattL1−F(配列番号143)、attL1−R(配列番号144)、attL2−F(配列番号145)、attL2−R(配列番号146)を用いてPCRにて増幅した。得られたattL1断片を制限酵素HindIII、attL2断片をEcoRIで消化し、精製した。PCR反応の条件は、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。以下すべてのPCR反応は同じ条件で行った。   (1) Each region of attL1 and attL2 on the pENTR vector manufactured by Invitrogen Co., Ltd. Amplified by PCR using SEQ ID NO: 146). The obtained attL1 fragment was digested with restriction enzymes HindIII and attL2 fragment with EcoRI and purified. The PCR reaction 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. All subsequent PCR reactions were carried out under the same conditions.

(2)クローンテック社製(Clontech社、USA)のプラスミドpBI221を制限酵素XbaIとSacIで切断した後、アガロースゲル電気泳動でGUS遺伝子を除き、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター(以下の説明では、便宜上、CaMV35Sと称する)とノパリン合成酵素遺伝子の転写終止領域(以下の説明では、便宜上、Nos−terと称する)を含む35S−Nosプラスミド断片DNAを得た。   (2) After cleaving the plasmid pBI221 of Clontech (Clontech, USA) with restriction enzymes XbaI and SacI, the GUS gene was removed by agarose gel electrophoresis, and the cauliflower mosaic virus 35S promoter (in the following description, for convenience, A 35S-Nos plasmid fragment DNA containing the transcription termination region of the nopaline synthase gene (referred to as Nos-ter in the following description for convenience) was obtained.

(3)以下の配列番号147、148の配列を有するDNA断片を合成し、90℃で2分間加熱した後、60℃で1時間加熱し、その後室温(25℃)で2時間静置してアニーリングさせ2本鎖を形成させた。これを上記35S−Nosプラスミド断片DNAのXbaI−SacI領域にライゲーションし、p35S−Nosプラスミドを完成させた。配列番号147、148の配列を有するDNA断片には、5’末端に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、及び制限酵素部位SmaI、SalI、SstIがこの順に含まれる。
5'-ctagaggatccacaattaccaacaacaacaaacaacaaacaacattacaattacagatcccgggggtaccgtcgacgagctc-3'(配列番号147)
5'-cgtcgacggtacccccgggatctgtaattgtaatgttgtttgttgtttgttgttgttggtaattgtggatcct-3'(配列番号148)
(4)このp35S−Nosプラスミドを制限酵素HindIIIで消化し、上記attL1断片を挿入した。さらにこれをEcoRIで消化し、attL2断片を挿入して、ベクターp35SGを完成させた。
(3) A DNA fragment having the following sequences of SEQ ID NOs: 147 and 148 was synthesized, heated at 90 ° C. for 2 minutes, then heated at 60 ° C. for 1 hour, and then allowed to stand at room temperature (25 ° C.) for 2 hours. Annealing was performed to form a double strand. This was ligated to the XbaI-SacI region of the 35S-Nos plasmid fragment DNA to complete the p35S-Nos plasmid. The DNA fragment having the sequences of SEQ ID NOs: 147 and 148 contains a BamHI restriction enzyme site at the 5 ′ end, an omega sequence derived from tobacco mosaic virus that enhances translation efficiency, and restriction enzyme sites SmaI, SalI, and SstI in this order.
5'-ctagaggatccacaattaccaacaacaacaaacaacaaacaacattacaattacagatcccgggggtaccgtcgacgagctc-3 '(SEQ ID NO: 147)
5'-cgtcgacggtacccccgggatctgtaattgtaatgttgtttgttgtttgttgttgttggtaattgtggatcct-3 '(SEQ ID NO: 148)
(4) The p35S-Nos plasmid was digested with the restriction enzyme HindIII, and the attL1 fragment was inserted. This was further digested with EcoRI and the attL2 fragment was inserted to complete the vector p35SG.

<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組み込んだ構築用ベクターの構築>
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組み込んだ構築用ベクターであるp35SSRDXGを、図2に示すように、以下の工程(1)〜(2)のとおりに構築した。
<Construction of a construction vector incorporating a polynucleotide encoding a transcriptional repressor conversion peptide>
As shown in FIG. 2, p35SSRDG, which is a construction vector incorporating a polynucleotide encoding a transcription repressing conversion peptide, was constructed as shown in the following steps (1) to (2).

(1)12アミノ酸転写抑制転換ペプチド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'-gggcttgatctggatctagaactccgtttgggtttcgcttaag-3'(配列番号149)
5'-tcgacttaagcgaaacccaaacggagttctagatccagatcaagccc-3'(配列番号150)
(2)p35SGを制限酵素SmaI、SalIで消化し、この領域に上記のSRDXをコードする2本鎖DNAを挿入して、p35SSRDXGを構築した。
(1) DNAs encoding the 12 amino acid transcription repressor conversion peptide LDLDLELRLGFA (SRDX) and designed to have a stop codon TAA at the 3 ′ end, each having the following sequence were synthesized and heated at 70 ° C. for 10 minutes. Thereafter, it was annealed by natural cooling to obtain double-stranded DNA.
5'-gggcttgatctggatctagaactccgtttgggtttcgcttaag-3 '(SEQ ID NO: 149)
5'-tcgacttaagcgaaacccaaacggagttctagatccagatcaagccc-3 '(SEQ ID NO: 150)
(2) p35SG was digested with restriction enzymes SmaI and SalI, and double-stranded DNA encoding the above SRDX was inserted into this region to construct p35SSRDXG.

<形質転換用ベクターの構築>
構築用ベクターのatt部位で挟まれたDNA断片と組換えるための、2つのatt部位を有する植物形質転換用ベクターであるpBIGCKHを、図3に示すように、以下の工程(1)から(3)のとおりに構築した。
<Construction of transformation vector>
As shown in FIG. 3, pBIGCKH, which is a plant transformation vector having two att sites for recombination with a DNA fragment sandwiched between att sites of the construction vector, is transformed into the following steps (1) to (3 ).

(1)米国ミシガン州立大学より譲渡されたpBIG(Becker, D. Nucleic Acids Res. 18:203,1990)を制限酵素HindIII、EcoRIで消化し、GUS、Nos領域を電気泳動で除いた。   (1) pBIG (Becker, D. Nucleic Acids Res. 18: 203, 1990) transferred from Michigan State University, USA was digested with restriction enzymes HindIII and EcoRI, and the GUS and Nos regions were removed by electrophoresis.

(2)インビトロジェン社から購入したGateway(登録商標)ベクターコンバージョンシステムのFragmentAをプラスミドpBluscriptのEcoRVサイトに挿入した。これをHindIII−EcoRIで消化し、FragmentA断片を回収した。   (2) The Fragment A of Gateway (registered trademark) vector conversion system purchased from Invitrogen was inserted into the EcoRV site of the plasmid pBluescript. This was digested with HindIII-EcoRI and the Fragment A fragment was recovered.

(3)回収したFragmentA断片を上記のpBIGプラスミド断片とライゲーションを行い、pBIGCKHを構築した。これらは大腸菌DB3.1(インビトロジェン社)でのみ増殖可能で、クロラムフェニコール耐性、カナマイシン耐性である。   (3) The recovered Fragment A fragment was ligated with the above pBIG plasmid fragment to construct pBIGCKH. These can grow only in E. coli DB3.1 (Invitrogen) and are resistant to chloramphenicol and kanamycin.

<構築用ベクターへのTCP5遺伝子の組み込み>
上記構築用ベクターp35SSRDXGにシロイヌナズナ由来の転写因子TCP5タンパク質をコードする遺伝子を以下の工程(1)〜(3)のとおりに組み込んだ。
<Incorporation of TCP5 gene into construction vector>
A gene encoding a transcription factor TCP5 protein derived from Arabidopsis thaliana was incorporated into the construction vector p35SSRDXG as shown in the following steps (1) to (3).

(1)シロイヌナズナ葉から調整したmRNAを用いて作成したcDNAライブラリーから、以下のプライマーを用いて、終止コドンを除くシロイヌナズナTCP5遺伝子のコード領域のみを含むDNA断片をPCRにて増幅した。
プライマー1(TCP5−F)5'-ATGAGATCAGGAGAATGTGATG-3'(配列番号151)
プライマー2(TCP5−R stopless)5'-AGAATCTGATTCATTATCGCTAC-3'(配列番号152)
TCP5遺伝子のcDNA及びコードするアミノ酸配列をそれぞれ配列番号138及び137に示す。
(1) From a cDNA library prepared using mRNA prepared from Arabidopsis leaves, a DNA fragment containing only the coding region of Arabidopsis TCP5 gene excluding the stop codon was amplified by PCR using the following primers.
Primer 1 (TCP5-F) 5′-ATGAGATCAGGAGAATGTGATG-3 ′ (SEQ ID NO: 151)
Primer 2 (TCP5-R stopless) 5'-AGAATCTGATTCATTATCGCTAC-3 '(SEQ ID NO: 152)
The cDNA of TCP5 gene and the encoded amino acid sequence are shown in SEQ ID NOs: 138 and 137, respectively.

(2)得られたTCP5コード領域のDNA断片を、図2に示すように、予め制限酵素SmaIで消化しておいた構築用ベクターp35SSRDXGのSmaI部位にライゲーションした。   (2) The obtained DNA fragment of the TCP5 coding region was ligated to the SmaI site of the construction vector p35SSRDXG previously digested with the restriction enzyme SmaI, as shown in FIG.

(3)このプラスミドで大腸菌を形質転換し、プラスミドを調整して、塩基配列を決定し、順方向に挿入されたクローンを単離し、SRDXとのキメラ遺伝子となったものを得た。   (3) Escherichia coli was transformed with this plasmid, the plasmid was prepared, the nucleotide sequence was determined, and the clone inserted in the forward direction was isolated to obtain a chimeric gene with SRDX.

<組換え発現ベクターの構築>
上記構築用ベクター上にあるCaMV35Sプロモーター、キメラ遺伝子、Nos−ter等を含むDNA断片を、植物形質転換用ベクターpBIGCKHに組換えることにより、植物を宿主とする発現ベクターを構築した。組換え反応はインビトロジェン社のGateway(登録商標)LR clonase(登録商標)を用いて以下の工程(1)〜(3)のとおりに行った。
<Construction of recombinant expression vector>
An expression vector using a plant as a host was constructed by recombining a DNA fragment containing the CaMV35S promoter, chimeric gene, Nos-ter, etc. on the above construction vector into the plant transformation vector pBIGCKH. The recombination reaction was performed as follows (1) to (3) using Gateway (registered trademark) LR clonase (registered trademark) of Invitrogen.

(1)まず、TCP5コード領域のDNA断片が順方向に挿入されたp35STCP5SRDXG1.5μL(約300ng)とpBIGCKH4.0μL(約600ng)に5倍希釈したLR buffer 4.0μLとTE緩衝液(10mM TrisCl pH7.0、1mM EDTA)5.5μLを加えた。   (1) First, p35STCP5SRDXG in which a DNA fragment of the TCP5 coding region is inserted in a forward direction of 1.5 μL (about 300 ng), pBIGCKH 4.0 μL (about 600 ng) 5-fold diluted LR buffer 4.0 μL, and TE buffer (10 mM TrisCl 5.5 μL of pH 7.0, 1 mM EDTA) was added.

(2)この溶液にLR clonase4.0μLを加えて25℃で60分間インキュベートした。続いて、proteinaseK2μLを加えて37℃で10分間インキュベートした。   (2) 4.0 μL of LR clonase was added to this solution and incubated at 25 ° C. for 60 minutes. Subsequently, 2 μL of proteinase K was added and incubated at 37 ° C. for 10 minutes.

(3)その後、この溶液1〜2μLを大腸菌(DH5a等)に形質転換し、カナマイシンで選択した。   (3) Thereafter, 1-2 μL of this solution was transformed into E. coli (DH5a, etc.) and selected with kanamycin.

<組換え発現ベクターにより形質転換した植物体の生産>
次に、以下の工程(1)〜(3)に示すように、上記キメラ遺伝子を含むDNA断片をpBIGCKHに組み込んだプラスミドであるpBIG−TCP5SRDXで、シロイヌナズナの形質転換を行い、形質転換植物体を生産した。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。
<Production of plant body transformed with recombinant expression vector>
Next, as shown in the following steps (1) to (3), Arabidopsis thaliana is transformed with pBIG-TCP5SRDX which is a plasmid in which the DNA fragment containing the chimeric gene is incorporated into pBIGCKH. Produced. Transformation of Arabidopsis plants was according to 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.

(1)まず得られたプラスミド、pBIG−TCP5SRDXを、土壌細菌((Agrobacterium tumefaciens strain GV3101(C58C1Rifr)pMP90(Gmr)(koncz and Sahell 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。   (1) First, the obtained plasmid, pBIG-TCP5SRDX, was introduced into a soil bacterium ((Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 (C58C1Rifr) pMP90 (Gmr) (koncz and Sahell 1986)) strain by electroporation. Culturing was carried out in an YEP medium containing 1 liter of antibiotics (kanamycin (Km) 50 μg / ml, gentamicin (Gm) 25 μg / ml, rifampicillin (Rif) 50 μg / ml) until the OD600 was 1. The cells were collected and suspended in 1 liter of an infiltration medium (Table 2 below).

Figure 2006006248
Figure 2006006248

(2)この溶液に、14日間育成したシロイヌナズナを1分間浸し感染させた後、再び育成させ結種させた。回収した種子を25%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。   (2) Arabidopsis thaliana cultivated for 14 days was immersed in this solution for 1 minute to infect, and then bred and seeded again. The collected seeds were sterilized with 25% 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 2006006248
Figure 2006006248

(3)蒔種した約5000粒の種子から平均して50個体のハイグロマイシン耐性植物である形質転換植物体を得た。これらの植物から全RNAを調整し、RT−PCRを用いてTCP5SRDXの遺伝子が導入されていることを確認した。   (3) On average, 50 transformed plants that were resistant to hygromycin were obtained from about 5000 seeds that were cultivated. Total RNA was prepared from these plants, and it was confirmed that the gene of TCP5SRDX was introduced using RT-PCR.

pBIG−TCP5SRDXで形質転換された植物体及び野生型の植物体を図4に示す。図4中、左端(図中WTと表示)は野生型の植物体、中央(図中#1と表示)及び右端(図中#2と表示)はpBIG−TCP5SRDXで形質転換された植物体を示す。図4に示すように、シロイヌナズナの野生型の葉身は楕円形であるのに対して、pBIG−TCP5SRDXで形質転換されたシロイヌナズナの葉身は、基部先端部軸方向の長さに対して、側方軸方向の長さが長く、円形に近い形状を示し、さらに強い表現型を示す形質転換植物体の葉では、葉身の周辺部表面が湾曲、すなわち葉身の周辺部表面が捲れる形状を示した。このように、pBIG−TCP5SRDXで形質転換されたシロイヌナズナの葉身は、基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されていた。   The plant body transformed with pBIG-TCP5SRDX and the wild type plant body are shown in FIG. In FIG. 4, the left end (indicated as WT in the figure) is a wild-type plant, and the center (indicated as # 1 in the figure) and the right end (indicated as # 2 in the figure) are pBIG-TCP5SRDX transformed plants. Show. As shown in FIG. 4, the wild-type leaf blades of Arabidopsis thaliana are elliptical, whereas the leaf blades of Arabidopsis transformed with pBIG-TCP5SRDX are In the leaves of transformed plants with a long lateral axis, a nearly circular shape, and a stronger phenotype, the peripheral surface of the leaf blade is curved, that is, the peripheral surface of the leaf blade is curled The shape was shown. Thus, the leaf blade of Arabidopsis transformed with pBIG-TCP5SRDX has been modified so that the ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base distal end portion is increased.

〔実施例2〕
転写因子をコードする遺伝子として、シロイヌナズナ由来のTCP13遺伝子を用いた以外は〔実施例1〕と同様にして、組換え発現ベクターpBIG−TCP13SRDXを構築し、シロイヌナズナを形質転換した。
[Example 2]
A recombinant expression vector pBIG-TCP13SRDX was constructed in the same manner as in [Example 1] except that the Arabidopsis thaliana TCP13 gene was used as a gene encoding a transcription factor, and Arabidopsis thaliana was transformed.

TCP13遺伝子は、シロイヌナズナ葉から調整したmRNAを用いて作成したcDNAライブラリーから、以下のプライマーを用いて、終止コドンを除くシロイヌナズナTCP13遺伝子のコード領域のみを含むDNA断片をPCRにて増幅することにより得た。
プライマー1(TCP13−F)5'-ATGAATATCGTCTCTTGGAAAGATG-3'(配列番号153)
プライマー2(TCP13−R stopless)5'-CATTTGCCTCGGATCTAATGTG-3'(配列番号134)
TCP13遺伝子のcDNA及びコードするアミノ酸配列をそれぞれ配列番号140及び139に示す。
The TCP13 gene is obtained by amplifying a DNA fragment containing only the coding region of the Arabidopsis TCP13 gene excluding the stop codon by PCR from a cDNA library prepared using mRNA prepared from Arabidopsis leaves. Obtained.
Primer 1 (TCP13-F) 5′-ATGAATATCGTCTCTTGGAAAGATG-3 ′ (SEQ ID NO: 153)
Primer 2 (TCP13-R stopless) 5'-CATTTGCCTCGGATCTAATGTG-3 '(SEQ ID NO: 134)
The cDNA of TCP13 gene and the encoded amino acid sequence are shown in SEQ ID NOs: 140 and 139, respectively.

蒔種した約5000粒の種子から平均して50個体のハイグロマイシン耐性植物である形質転換植物体を得た。これらの植物から全RNAを調整し、RT−PCRを用いてTCP13SRDXの遺伝子が導入されていることを確認した。   An average of 50 transformed plants that are hygromycin-resistant plants were obtained from about 5000 seeds that were sown. Total RNA was prepared from these plants, and it was confirmed that the TCP13SRDX gene was introduced using RT-PCR.

pBIG−TCP13SRDXで形質転換された植物体を図5に示す。図5に示されるように、pBIG−TCP13SRDXで形質転換された植物体も、基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されていた。   FIG. 5 shows a plant transformed with pBIG-TCP13SRDX. As shown in FIG. 5, the plant transformed with pBIG-TCP13SRDX was also modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base distal end portion was increased.

〔実施例3〕
転写因子をコードする遺伝子として、シロイヌナズナ由来のTCP17遺伝子を用いた以外は〔実施例1〕と同様にして、組換え発現ベクターpBIG−TCP17SRDXを構築し、シロイヌナズナを形質転換した。
Example 3
A recombinant expression vector pBIG-TCP17SRDX was constructed in the same manner as in [Example 1] except that the Arabidopsis thaliana TCP17 gene was used as a gene encoding a transcription factor, and Arabidopsis thaliana was transformed.

TCP17遺伝子は、シロイヌナズナ葉から調整したmRNAを用いて作成したcDNAライブラリーから、以下のプライマーを用いて、終止コドンを除くシロイヌナズナTCP17遺伝子のコード領域のみを含むDNA断片をPCRにて増幅することにより得た。
プライマー1(TCP17−F)5'-ATGGGAATAAAAAAAGAAGATCAG-3'(配列番号135)
プライマー2(TCP17−R stopless)5'-CTCGATATGGTCTGGTTGTGAG-3'(配列番号136)
TCP17遺伝子のcDNA及びコードするアミノ酸配列をそれぞれ配列番号142及び141に示す。
The TCP17 gene is obtained by amplifying a DNA fragment containing only the coding region of the Arabidopsis TCP17 gene excluding the stop codon by PCR from a cDNA library prepared using mRNA prepared from Arabidopsis leaves. Obtained.
Primer 1 (TCP17-F) 5′-ATGGGAATAAAAAAAGAAGATCAG-3 ′ (SEQ ID NO: 135)
Primer 2 (TCP17-R stopless) 5'-CTCGATATGGTCTGGTTGTGAG-3 '(SEQ ID NO: 136)
The cDNA of TCP17 gene and the encoded amino acid sequence are shown in SEQ ID NOs: 142 and 141, respectively.

蒔種した約5000粒の種子から平均して50個体のハイグロマイシン耐性植物である形質転換植物体を得た。これらの植物から全RNAを調整し、RT−PCRを用いてTCP17SRDXの遺伝子が導入されていることを確認した。   An average of 50 transformed plants that are hygromycin-resistant plants were obtained from about 5000 seeds that were sown. Total RNA was prepared from these plants, and it was confirmed that the TCP17SRDX gene was introduced using RT-PCR.

pBIG−TCP17SRDXで形質転換された植物体を図6に示す。図6に示されるように、pBIG−TCP17SRDXで形質転換された植物体も、基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変されていた。   A plant transformed with pBIG-TCP17SRDX is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the plant transformed with pBIG-TCP17SRDX was also modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the base distal end portion was increased.

〔実施例4〕
以下の実施例4においては、シロイヌナズナ由来のTCP5遺伝子をCaMV35S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、TCP5を過剰発現させた形質転換植物体を生産した。
Example 4
In Example 4 below, the Arabidopsis thaliana-derived TCP5 gene is linked downstream of the CaMV35S promoter to construct a recombinant expression vector, which is introduced into Arabidopsis thaliana using the Agrobacterium method, thereby transforming Arabidopsis thaliana. A transgenic plant overexpressing TCP5 was produced.

<形質転換用ベクター構築用ベクターの構築>
実施例1と同様にして、図1に示すように、形質転換用ベクター構築用ベクターであるp35SGを構築した。
<Construction of vector for construction of transformation vector>
In the same manner as in Example 1, as shown in FIG. 1, p35SG, a vector for constructing a transformation vector, was constructed.

<形質転換用ベクターの構築>
実施例1と同様にして、図3に示すように、形質転換用ベクターであるpBIGCKHを構築した。
<Construction of transformation vector>
In the same manner as in Example 1, as shown in FIG. 3, a transformation vector pBIGCKH was constructed.

<構築用ベクターへのTCP5遺伝子の組み込み>
上記構築用ベクターp35SGにシロイヌナズナ由来の転写因子TCP5タンパク質をコードする遺伝子を以下の工程(1)〜(3)のとおりに組み込んだ。
<Incorporation of TCP5 gene into construction vector>
The gene encoding the transcription factor TCP5 protein derived from Arabidopsis was incorporated into the construction vector p35SG as shown in the following steps (1) to (3).

(1)シロイヌナズナ葉から調整したmRNAを用いて作成したcDNAライブラリーから、以下のプライマーを用いて、シロイヌナズナTCP5遺伝子の終止コドンを含むコード領域のみを含むDNA断片をPCRにて増幅した。
プライマー1(TCP5−F)5'-ATGAGATCAGGAGAATGTGATG-3'(配列番号154)
プライマー2(TCP5−R)5'-TCAAGAATCTGATTCATTATCGCTAC-3'(配列番号155)
TCP5遺伝子のcDNA及びコードするアミノ酸配列をそれぞれ配列番号138及び137に示す。
(1) From a cDNA library prepared using mRNA prepared from Arabidopsis leaves, a DNA fragment containing only the coding region containing the stop codon of Arabidopsis TCP5 gene was amplified by PCR using the following primers.
Primer 1 (TCP5-F) 5′-ATGAGATCAGGAGAATGTGATG-3 ′ (SEQ ID NO: 154)
Primer 2 (TCP5-R) 5′-TCAAGAATCTGATTCATTATCGCTAC-3 ′ (SEQ ID NO: 155)
The cDNA of TCP5 gene and the encoded amino acid sequence are shown in SEQ ID NOs: 138 and 137, respectively.

(2)得られたTCP5コード領域のDNA断片を、図7に示すように、予め制限酵素SmaIで消化しておいた構築用ベクターp35SGのSmaI部位にライゲーションした。   (2) The obtained DNA fragment of the TCP5 coding region was ligated to the SmaI site of the construction vector p35SG previously digested with the restriction enzyme SmaI, as shown in FIG.

(3)このプラスミドで大腸菌を形質転換し、プラスミドを調整して、塩基配列を決定し、順方向に挿入されたクローンを単離した。   (3) Escherichia coli was transformed with this plasmid, the plasmid was prepared, the nucleotide sequence was determined, and the clone inserted in the forward direction was isolated.

<組換え発現ベクターの構築>
上記構築用ベクター上にあるCaMV35Sプロモーター、TCP5遺伝子、Nos−ter等を含むDNA断片を用いた以外は、〔実施例1〕と同様に、植物形質転換用ベクターpBIGCKHに組換えることにより、植物を宿主とする発現ベクターを構築した。
<Construction of recombinant expression vector>
By recombining with the plant transformation vector pBIGCKH in the same manner as in [Example 1] except that the DNA fragment containing the CaMV35S promoter, TCP5 gene, Nos-ter, etc. on the above construction vector was used, An expression vector as a host was constructed.

<組換え発現ベクターにより形質転換した植物体の生産>
次に、上記TCP5遺伝子を含むDNA断片をpBIGCKHに組み込んだプラスミドであるpBIG−TCP5を用いた以外は、〔実施例1〕と同様にしてシロイヌナズナの形質転換を行い、形質転換植物体を生産した。
<Production of plant body transformed with recombinant expression vector>
Next, except for using pBIG-TCP5 which is a plasmid in which the DNA fragment containing the TCP5 gene was incorporated into pBIGCKH, Arabidopsis thaliana was transformed in the same manner as in [Example 1] to produce a transformed plant body. .

蒔種した約5000粒の種子から平均して50個体のハイグロマイシン耐性植物である形質転換植物体を得た。これらの植物から全RNAを調整し、RT−PCRを用いてTCP5の遺伝子が導入されていることを確認した。   An average of 50 transformed plants that are hygromycin-resistant plants were obtained from about 5000 seeds that were sown. Total RNA was prepared from these plants, and it was confirmed that the gene of TCP5 was introduced using RT-PCR.

35S−TCP5を用いてTCP5を過剰発現させた形質転換植物体及び野生型の植物体を図8に示す。図8中、左端(図中WTと表示)は野生型の植物体、中央(図中#1と表示)及び右端(図中#2と表示)は35S−TCP5で形質転換された植物体を示す。図8に示すように、シロイヌナズナの野生型の葉身は楕円形であるのに対して、35S−TCP5で形質転換されたシロイヌナズナの葉身は、基部先端部軸方向の長さに対して、側方軸方向の長さが極端に短くなった。このように、35S−TCP5でTCP5を過剰発現させたシロイヌナズナ形質転換体の葉身は、基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなっていた。このように、本実施例と〔実施例1〕とでは、形質転換された植物体は相反する表現型を示すことがわかった。このことから、TCP5転写因子は、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子であることが確認された。   FIG. 8 shows a transformed plant body and a wild-type plant body in which TCP5 is overexpressed using 35S-TCP5. In FIG. 8, the left end (indicated as WT in the figure) is a wild type plant, and the center (indicated as # 1 in the figure) and the right end (indicated as # 2 in the figure) are plants transformed with 35S-TCP5. Show. As shown in FIG. 8, the wild-type leaf blade of Arabidopsis thaliana is elliptical, whereas the leaf blade of Arabidopsis transformed with 35S-TCP5 has a length in the axial direction of the base tip. The length in the lateral axis direction has become extremely short. Thus, the leaf blade of the Arabidopsis transformant in which TCP5 was overexpressed with 35S-TCP5 had a small ratio of the length in the lateral axis direction to the length in the axial direction of the base tip. Thus, in the present Example and [Example 1], it was found that the transformed plant body showed an opposite phenotype. From this, it was confirmed that the TCP5 transcription factor is a transcription factor involved in the control of the elongation growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade.

このように、本発明では、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子が標的とする遺伝子の転写を抑制又は促進することによって葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された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, the length in the axial direction of the base distal end of the leaf blade is suppressed or suppressed by the transcription of the gene targeted by the transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal distal end of the leaf blade. A plant body in which the ratio of the length in the lateral axis direction to the length is modified can be obtained. 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.

実施例において用いる組換え発現ベクターを構築するための構築用ベクターの構築方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the construction method of the vector for construction for constructing the recombinant expression vector used in an Example. 実施例1において用いる構築用ベクターp35SGに、転写抑制転換ペプチドSRDXをコードする遺伝子とTCP5遺伝子とを組み込む工程図である。FIG. 3 is a process diagram for incorporating a gene encoding the transcription repressor conversion peptide SRDX and the TCP5 gene into the construction vector p35SG used in Example 1. 形質転換用ベクターpBIGCKHの構築方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the construction method of vector pBIGCKH for transformation. 野生型のシロイヌナズナの葉及び組換え発現ベクターpBIG−TCP5SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの葉を示す図である。It is a figure which shows the leaf of the wild type Arabidopsis thaliana, and the leaf of Arabidopsis thaliana transformed by recombinant expression vector pBIG-TCP5SRDX. 組換え発現ベクターpBIG−TCP13SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの葉を示す図である。It is a figure which shows the leaf of Arabidopsis thaliana transformed by recombinant expression vector pBIG-TCP13SRDX. 組換え発現ベクターpBIG−TCP17SRDXにより形質転換されたシロイヌナズナの葉を示す図である。It is a figure which shows the leaf of Arabidopsis thaliana transformed by recombinant expression vector pBIG-TCP17SRDX. 実施例4において用いる構築用ベクターp35SGに、TCP5遺伝子を組み込む工程図である。FIG. 6 is a process diagram for incorporating the TCP5 gene into the construction vector p35SG used in Example 4. 野生型のシロイヌナズナの葉及びカリフラワーモザイクウイルス35SプロモーターでTCP5遺伝子を過剰発現させたシロイヌナズナ形質転換植物体の葉を示す図である。It is a figure which shows the leaf of the Arabidopsis thaliana transformed plant which overexpressed the TCP5 gene with the wild-type Arabidopsis thaliana leaf and the cauliflower mosaic virus 35S promoter.

Claims (24)

葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子と、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、該転写因子が標的とする遺伝子の転写を抑制させ、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変することを特徴とする植物体の生産方法。   By producing in the plant a chimeric protein that fuses a transcription factor involved in the control of elongation growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade and a functional peptide that converts any transcription factor into a transcriptional repressor A plant body that suppresses transcription of a gene targeted by the transcription factor and is modified so that the ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade is increased Production method. 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 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. 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137、139又は141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137、139又は141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、且つ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質。
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 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 137, 139 or 141,
(B) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, 139 or 141, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and the tip of the base of the leaf blade A protein involved in the control of elongation in the axial direction.
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又は3に記載の植物体の生産方法、
(c)配列番号138、140又は142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138、140又は142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、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質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 represented by SEQ ID NO: 138, 140 or 142 as an open reading frame region,
(D) An extension growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade, which hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 138, 140 or 142 under stringent conditions. A gene that encodes a protein involved in the regulation of the protein.
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1〜5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.)
It has the amino acid sequence represented by either of these, The production method of the plant body of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
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1〜5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 5, 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(e)又は(f)記載のペプチドであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の植物体の生産方法、
(e)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、
(f)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からなり、且つ、任意の転写因子を転写抑制因子に転換する機能を有するペプチド。
The method for producing a plant according to any one of claims 1 to 5, wherein the functional peptide is a peptide described in the following (e) or (f):
(E) a peptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21,
(F) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 20 or 21, it consists of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added, and transcription of any transcription factor is repressed. A peptide having a function of converting to a factor.
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1〜5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 body of any one of Claims 1-5 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1〜5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.)
It has the amino acid sequence represented by either of these, The production method of the plant body of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.
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、59、又は60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1〜5のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   The functional peptide is an amino acid represented by SEQ ID NO: 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 133, 59, or 60. It is a peptide which has a sequence, The production method of the plant body of any one of Claims 1-5 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1〜5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 5, wherein the functional peptide is a peptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 38 or 39. 葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与する転写因子を植物体で過剰に生産させることにより、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変することを特徴とする植物体の生産方法。   The ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade is caused by excessive production of transcription factors involved in the control of elongation growth in the axial direction of the distal tip of the leaf blade in the plant body. A method for producing a plant, wherein the plant body is modified so as to be small. 上記転写因子をコードする遺伝子を発現するように、上記転写因子をコードする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13に記載の植物体の生産方法。   The method according to claim 13, further comprising a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing the gene encoding the transcription factor into a plant cell so as to express the gene encoding the transcription factor. Plant production method. 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14に記載の植物体の生産方法。   The method for producing a plant according to claim 14, further comprising an expression vector construction step of constructing the 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13〜15のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。
(a)配列番号137、139又は141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137、139又は141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、且つ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質。
The said transcription factor is protein of the following (a) or (b) description, The production method of the plant body of any one of Claims 13-15 characterized by the above-mentioned.
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 137, 139 or 141;
(B) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, 139 or 141, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and the tip of the base of the leaf blade A protein involved in the control of elongation in the axial direction.
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14又は15に記載の植物体の生産方法、
(c)配列番号138、140又は142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138、140又は142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、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質をコードする遺伝子。
The method for producing a plant according to claim 14 or 15, 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 represented by SEQ ID NO: 138, 140 or 142 as an open reading frame region,
(D) An extension growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade, which hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 138, 140 or 142 under stringent conditions. A gene that encodes a protein involved in the regulation of the protein.
請求項1〜12のいずれか1項に記載の生産方法により生産された、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が大きくなるように改変された植物体。   A plant produced by the production method according to any one of claims 1 to 12 and modified so that a ratio of a length in a lateral axial direction to a length in a axial direction of a proximal end portion of a leaf blade is increased. body. 請求項13〜17のいずれか1項に記載の生産方法により生産された、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が小さくなるように改変された植物体。   A plant produced by the production method according to any one of claims 13 to 17 and modified so that a ratio of a length in a lateral axial direction to a length in a axial direction of a proximal end portion of a leaf blade is reduced. body. 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18又は19に記載の植物体。   The plant body according to claim 18 or 19, 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1〜12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、
上記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葉の形態改変キット。
A kit for performing the production method according to any one of claims 1 to 12,
A plant leaf comprising at least a recombinant expression vector comprising a gene encoding the above transcription factor, a polynucleotide encoding a functional peptide that converts any transcription factor into a transcription repressor, and a promoter. The form modification kit.
請求項13〜17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、
上記転写因子をコードする遺伝子と、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葉の形態改変キット。
A kit for performing the production method according to any one of claims 13 to 17,
A plant leaf shape modification kit comprising at least a recombinant expression vector comprising a gene encoding the transcription factor and a promoter.
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21又は22に記載の植物体の葉の形態改変キット。   The plant leaf shape modification kit according to claim 21 or 22, further comprising a group of reagents for introducing the recombinant expression vector into plant cells. 以下の(a)又は(b)記載のタンパク質をコードする遺伝子、
(a)配列番号137、139又は141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137、139又は141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、且つ、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質、
或いは、以下の(c)又は(d)記載の遺伝子、
(c)配列番号138、140又は142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138、140又は142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、葉身の基部先端部軸方向の伸長生長の制御に関与するタンパク質をコードする遺伝子、
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、葉身の基部先端部軸方向の長さに対する側方軸方向の長さの比が改変された植物体の生産方法。
A gene encoding the protein described in (a) or (b) below,
(A) a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 137, 139 or 141,
(B) In the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 137, 139 or 141, consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added, and the tip of the base of the leaf blade Proteins involved in the control of triaxial elongation growth,
Or the gene described in the following (c) or (d),
(C) a gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 138, 140 or 142 as an open reading frame region,
(D) An extension growth in the axial direction of the proximal end of the leaf blade, which hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 138, 140 or 142 under stringent conditions. A gene encoding a protein involved in the regulation of
The ratio of the length in the lateral axial direction to the length in the axial direction of the proximal end of the leaf blade is modified, characterized by comprising a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing Plant production method.
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