JP2009504137A - 除草剤耐性ヒマワリ植物、除草剤耐性のアセトヒドロキシ酸シンターゼ大サブユニットタンパク質をコードするポリヌクレオチド、及び使用方法 - Google Patents
除草剤耐性ヒマワリ植物、除草剤耐性のアセトヒドロキシ酸シンターゼ大サブユニットタンパク質をコードするポリヌクレオチド、及び使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】なし
Description
自然にできる植物集団が、イミダゾリノン及び/又はスルホニル尿素除草剤に耐性を示すこともあり、このような集団を用いて、除草剤耐性のヒマワリ品種が開発された。最近、スルホニル尿素除草剤に耐性を示す2種のヒマワリ系統が、通常のヒマワリ(Helianthus annuus)の野生集団から得られた生殖質を除草剤耐性の源として開発された(Miller and Al-Khatib (2004) Crop Sci. 44: 1037- 1038)。以前に、ホワイトらは(White et al. ((2002) Weed Sci. 50:432-437))米国サウスダコタの通常のヒマワリ野生集団の個体中に、イミダゾリノン除草剤とスルホニル尿素除草剤の両方に耐性を持つものがあることを報告している。この集団の個体のアセトヒドロキシ酸シンターゼ大サブユニット(AHASL)遺伝子のコード領域の一部の分析の結果、ヒマワリAHASLタンパク質中でAlaからValへのアミノ酸置換の点変異が起こっており、これは野生型シロイヌナズナAHASLタンパク質のAla205に相当することがわかった(White et al. (2003) Weed Sci. 51:845-853)。以前に、アルカチブとミラー(Al-Khatib and Miller ((2000) Crop Sci. 40:869))が、四種のイミダゾリノン耐性のヒマワリ品種の生産について報告している。
イミダゾリノン耐性をもつ目的の作物植物が入手可能かどうかによる。イミダゾリノン耐性の品種を生産するには、農家はイミダゾリノン耐性をもつ品種を開発する必要がある。
図1は、除草剤耐性ヒマワリAHASL1遺伝子(配列番号1)、野生型ヒマワリAHASL1遺伝子(配列番号3)、ジェンバンク登録番号U16280(配列番号5)、ジェンバンク登録番号AY541451(配列番号11)、及びジェンバンク登録番号AY124092(配列番号13)の核酸配列の核酸配列アラインメントである。突然変異部位(配列番号1)をアステリスクで示す。突然変異は、配列番号1のヌクレオチド位置21でのGからAへの変異である。
図2は、除草剤耐性ヒマワリAHASL1タンパク質(配列番号2)、野生型ヒマワリAHASL1タンパク質(配列番号4)、ジェンバンク登録番号U16280 (配列番号6)、ジェンバンク登録番号AY541451(配列番号12)、及びジェンバンク登録番号AY124092(配列番号14)のアミノ酸配列アラインメントである。アステリスクは、除草剤耐性ヒマワリAHASL1タンパク質中の単一アミノ酸置換(Ala−to−Thr)部位を示している。この置換部位は、配列番号2で表される部分長AHASL1アミノ酸配列のアミノ酸位置7に相当する。配列番号12で表される完全長ヒマワリAHAST1アミノ酸配列での相当する置換位置は、107である。
図3は、MISUN−1ヒマワリ植物の除草剤耐性(Al-Khatib and Miller (2000) Crop Set 40:869-870)と比較した、温室研究での、S4897ヒマワリ植物(右側)植物の除草剤耐性の増加を示す写真である。S4897とIMISUN−1のそれぞれのヒマワリ植物は、イマザモックスで、200g−活性成分/haの散布率で、噴霧処理したものである。コントロールの野生型ヒマワリ植物は、散布率が100あるいは200g−活性成分/ha(図示せず)でのイマザモックス噴霧処理で、生存できなかった。写真は、植物の噴霧処理の数日後にとったものである。
図4は、MISUN−1、野生型、及びS4897ヒマワリ植物のイマザモックスの散布比率100(白棒)あるいは200g−活性成分/ha(黒棒)での噴霧処理後の温室試験における薬害を示すグラフである。この図は、イマザモックスの二種の散布比率において、IMISUN−1植物と野生型植物の除草剤耐性と比較してS4897除草剤耐性ヒマワリ植物の耐性あるいは許容性が有意に高いことを示している。薬害は、イマザモックス散布後17日目に評価した。IMISUN−1植物は、アミノ酸190に、アラニンからバリンへの置換を有している(Kolkman et al. (2004) Theor. Appl Genet. 109: 1147-1159)。
図5は、実施例4の温室試験において、S4897ヒマワリ植物(右側)が、MISUN−1ヒマワリ植物の除草剤耐性と比較して、高い除草剤耐性を持つことをしめしている写真である
図6は、実施例5の温室試験において、Clearfield(登録商標)Aヒマワリ植物と比較して、S4897ヒマワリ植物が高い除草剤耐性を持つことを示す写真である。
図7は、実施例5の、非−Clearfield種ラプター、Clearfield種とS4897ヒマワリ植物によるAHASの阻害を比較する図である。
図8は、実施例5の、非−Clearfield種グリーン、Clearfield種とS4897ヒマワリ植物によるAHASの阻害を比較する図である。
図9は、イマザピルの葉面処理が、処理後14日目に、二種のヒマワリ変異体の草高に与える影響を示す図である。平均長(無処置品に対する%)を黒四角で表示し、誤差バーは、平均値の標準偏差を表す。
図10は、イマザピルの葉面処理が、処理後14日目に、二種のヒマワリ変異体の草高に与える影響を示す図である。平均長(無処置品に対する%)を黒四角で表示し、誤差バーは、平均値の標準偏差を表す。
図11は、イマザピルの葉面処理が、処理後14日目に、二種のヒマワリ変異体の生物量に与える影響を示す図である。平均乾燥重量(無処置品に対する%)を黒四角で表示し、誤差バーは、平均値の標準偏差を表す。
図12は、イマザピルの葉面処理が、処理後14日目に、二種のヒマワリ変異体の根の生物量に与える影響を示す図である。根の平均乾燥重量(無処置品に対する%)を黒四角で表示し、誤差バーは、平均値の標準偏差を表す。
以下の配列表のヌクレオチド配列とアミノ酸配列は、標準的なヌクレオチドの塩基の省略文字とアミノ酸の三文字コードを使用して表示した。核酸配列は、配列の5’末端から始まり3’末端にいたる標準的な規則にしたがっている(即ち、いずれの行も左から右へ)。各核酸配列の一ストランドのみを示したが、相補鎖も、含まれているものとする。アミノ酸配列は、アミノ末端から始まりカルボキシ末端にすすむ標準的な規則にのっとっている。(即ち、いずれの行も左から右へ)。
配列番号2は、配列番号1で表される核酸配列コードされた除草剤耐性のAHASL1タンパク質の部分長アミノ酸配列を示す。
配列番号3は、ヒマワリ系統BTK47の野生型AHASL1タンパク質をコードする部分長核酸配列を示す。
配列番号4は、配列番号3の核酸配列でコードされた野生型AHASL1タンパク質の部分長アミノ酸配列をしめす。
配列番号5は、ジェンバンク登録番号U16280の核酸配列である。
配列番号6は、ジェンバンク登録番号U16280の核酸配列でコードされたアミノ酸配列である。
配列番号7は、実施例2で述べたA1U409プライマーの核酸配列を示す。
配列番号8は、実施例2で述べたHA1L1379プライマーの核酸配列を示す。
配列番号9は、実施例2で述べたHA1U1313プライマーの核酸配列を示す。
配列番号10は、実施例2で述べたHA1L2131プライマーの核酸配列を示す。
配列番号11は、ジェンバンク登録番号AY541451の核酸配列である。
配列番号12は、ジェンバンク登録番号AY541451の核酸配列でコードされた
アミノ酸配列である。
配列番号13は、ジェンバンク登録番号AY124092の核酸配列である。
配列番号14は、ジェンバンク登録番号AY124092の核酸配列でコードされたアミノ酸配列である。
本発明は、野生型ヒマワリ植物と比較して、除草剤に対する耐性の増加したヒマワリ植物に関する。以下に記載のように、除草剤耐性ヒマワリ植物は、野生型(除草剤耐性において)のヒマワリ植物を変異原物質に暴露し、その植物を成熟させて複製させ、野生型ヒマワリ植物の耐性と比較してイミダゾリノン除草剤に対する耐性の増加した子孫植物を選抜することで得られている。本発明は、除草剤耐性ヒマワリ系統(ここではS4897とGM40とGM1606と称す)を提供する。
この終止領域は、転写開始領域にもともと対応していたものでもよいし、作動可能な状態で連結する目的のAHASL配列に対応するものでもよいし、宿主植物に対応するものでもよいし、他の原料(即ち、プロモーター、目的のHis−AHASLポリヌクレオチド配列、宿主植物、あるいはこれらの組合わに対して外来性あるいは異種である原料)由来のものであってもよい。好適な終止領域を、例えばオクトピンシンターゼ終止領域やノパリンシンターゼ終止領域を、A.tumefaciensのTiプラスミドから得ることができる。Guerineau et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 262: 141-144; Proudfoot (1991) Cell64:671-674; Sanfacon et al. (1991) Genes Dev. 5:141-149; Mogen et al. (1990) Plant Cell2:1261-1272; Munroe et al. (1990) Gene 91:151-158; Ballas et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:7891-7903; and Joshi et al. (1987) Nucleic Acid Res. 15:9627-9639、参照。
本発明のAHASLタンパク質またはポリペプチドは、例えばヒマワリ植物から精製され、組成物として使用できる。また、本発明のAHASLタンパク質をコードするポリヌクレオチド分子単離物は、本発明のAHASLタンパク質を大腸菌や酵母などの微生物で発現するのに使用されうる。発現されたAHASLタンパク質は、当業界の通常の技術を有するものに公知の方法により、大腸菌や酵母抽出物から精製される。
種子処理のためには、このような製品は、希釈してあるいは希釈せずに種子に添付される。
10重量部のAHAS阻害性の除草剤を90重量部の水あるいは水溶性溶媒に溶解する。代わりに、湿潤剤などの添加物を加えてもよい。AHAS阻害性の除草剤は、水希釈で溶解し、10%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤が得られる。
20重量部のAHAS阻害性の除草剤を、10重量部の分散剤、例えばポリビニルピロリドンとともに70重量部のシクロヘキサノンに溶解する。水希釈で分散液を与え、20%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤が得られる。
15重量部のAHAS阻害性の除草剤を、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウムおよびエトキシ化ヒマシ油(いずれの場合も5重量部)とともに7重量部のキシレンに溶解する。水希釈で乳濁液を与え、15%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤が得られる。
25重量部のAHAS阻害性の除草剤を、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウムとエトキシ化ヒマシ油(いずれの場合も5重量部)とともに、35重量部のキシレンに溶解する。この混合物を、30重量部の水に投入し、乳化機(例えばウルトラタラックス)を用いて均一な乳濁液とする。水で希釈すると乳濁液となり、25%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤が得られる。
攪拌ボールミル中で、20重量部のAHAS阻害性の除草剤を、10重量部の分散剤と湿潤剤及び70重量部の水又は有機溶媒とともに微粉砕し、微細なAHAS阻害性の除草剤懸濁液を得る。水で希釈して、AHAS阻害性の除草剤の安定な懸濁液とし、20%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤を得る。
50重量部のAHAS阻害性の除草剤を、50重量部の分散剤と湿潤剤とともに、微粉砕し、適当な技術装置(例えば、押出機、噴霧塔、流動床)で水分散性又は水溶性顆粒とする。水で希釈して、安定なAHAS阻害性の除草剤の分散物または溶液とし、50%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤を得る。
75重量部のAHAS阻害性の除草剤を、25重量部の分散剤、湿潤剤及びシリカゲルとともに、ローターステーターミル中で微粉砕する。水で希釈して、AHAS阻害性の除草剤の安定な分散物又は溶液とし、75%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤を得る。
攪拌ボールミル中で、20重量部のAHAS阻害性の除草剤を、10重量部の分散剤、1重量部ゲル化剤、湿潤剤及び70重量部の水または有機溶媒とともに微粉砕微細なAHAS阻害性の除草剤の懸濁液を得る。水で希釈して、AHAS阻害性の除草剤の安定な懸濁液とし、20%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤を得る。このゲル製剤は、種子処理での使用に適している。
これらの製品は、種子処理のために無希釈で種子に添付される。
5重量部のAHAS阻害性の除草剤を微粉砕し、95重量部の微粉砕カオリンと混合する。この結果、5%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含むダスト性製剤が得られる。
0.5重量部のAHAS阻害性の除草剤を微粉砕し、95.5重量部の担体と混合し、0.5%(w/w)のAHAS阻害性の除草剤を含む製剤を得る。現在実施されている方法は、押し出し、噴霧乾燥、流動床である。この結果、無希釈で葉に使用する顆粒が得られる。
BTK47、ヒマワリ(Helianthus annuus L.)育種系統を、化学的に突然変異させた。BTK47系統の種子6万個を、メタンスルホン酸エチル(EMS)の溶液で15時間処理した。処理した種子は、2002年12月16日に、ネデラ試験施設(サンタフェ、アルゼンチン)で野外条件で播種した。約30,000個のM1植物が花をつけた。自己受粉をさせるため各花を袋で覆った。各植物は、手で収穫し脱穀した。2003年5月10日、フォルモサのニデラ試験施設において、頭花から得た20個のM2種子を温室条件下で播種した。V2〜V4期に、約590,000本の植物に対して、イマザピルを80g−活性成分/haの比率で散布した。8本の植物がこの除草剤処理に耐えた。これらの植物を自己受粉させた後、収穫した。これら8本の植物から得たM3種子の、イマザピルに対する耐性を調べた。これらの8種のM3系統のうち、1系統(S4897)は、除草剤耐性が優れ分離した(即ち、イミダゾリノン除草剤の通常使用量で耐性を示す)。2系統は、中間耐性(即ち、部分的に耐性の)であり、1系統は、感受性を示した。完全に稔性であり除草剤耐性の植物を、自己受粉させて、収穫し、S4897系統として繁殖させた。
M3のS4897及びBTK47(野生型)ヒマワリ植物とから単離されたDNAから、AHASL1遺伝子を、PCRにより二種の重なるフラグメントとして増幅した。PCR増幅は、ホットスタートTaq・DNAポリメラーゼ及びその試薬(キアゲン社、米国;カタログ番号:203205)を用い、標準法により実施した。これら二つのフラグメント用のPCRプライマーを、表1および配列リストに示した。HA1U409(配列番号7)が、第一のフラグメント用のフォワードプライマーであり、ジェンバンク登録番号AY124092の塩基対409に相当する。HA1L1379(配列番号8)は、第一のフラグメント用のリバースプライマーであり、ジェンバンク登録番号AY124092の塩基対1379に相当する。HA1U1313(配列番号9)は、第二のフラグメント用のフォワードプライマーであり、ジェンバンク登録番号AY124092の塩基対1313に相当する。HA1L2131(配列番号10)は、第二のフラグメントのリバースプライマーであり、ジェンバンク登録番号AY124092の塩基対2131に相当する。HA1U409−HA1L1379のプライマー対により、970塩基対のフラグメントが得られた。HA1U1313−HA1L2131の組み合わせにより、818塩基対のフラグメントが得られた。
除草剤耐性に関してホモ接合であるヒマワリ系統をS4897の自家受粉で得て、
イマザピルに対する耐性でスクリーニングした。このヒマワリ系統とその植物をGM40と称する。除草剤耐性に関する子孫の相同性を確認後、GM40ヒマワリ系統の植物を、温室条件下で移植して、自己受粉させて、種子を得た。
アルゼンチンでの野外試験で、S4897植物のイマザピック耐性を評価した。
イマザピック耐性は、明らかにMISUN−1(Ala190からValへの突然変異;シロイヌナズナ中の相当する位置は205;下記表4参照)より優れていた。この試験は、一列で行い、処理日は風が強かった。このため、実際の除草剤の植物への到達量は、散布量より少ないと考えられる。にもかかわらず、S4897は、Ala190からValへの置換より優れたイマザピック耐性を示した。なお、この野外試験のデータは本明細書には示されていない。
S4897とIMISUN−1の植物を、温室条件下でイマザピック処理した。
図5の写真は、これらの植物をイマザピックで100g−活性成分/haで処理した場合を比較するものである。
方法:植物が2〜3葉期になった頃、ヒマワリ系統S4897、クリアフィールド(登録商標)ヒマワリ変種A、B、C、および従来の非クリアフィールド変種に、100、200および300gm−活性成分/haの3種の散布比率のイマザモックス(ラプターTM)と0.5%サンイトII、および160および360gm−活性成分/haの2種の散布比率のイマザピル(アーセナルTM)と0.5%サンイトIIを散布した。散布から(DAT)14日後に損傷を評点した。損傷は、0:損傷なしから9:死滅の0〜9の段階で評価した。各除草剤/散布比率ごとに、12個の植物に散布した。統計分析を、分散分析及び最小有意作法を用いたスタットグラフィックスプラス5.0により行った。
本発明は、野生型および除草剤耐性ヒマワリAHASLポリペプチドの、ヌクレオチド配列とアミノ酸配列の両方を開示する。除草剤耐性AHASLポリペプチドを含む植物は以前にもしられており、除草剤耐性を与えるアミノ酸置換部位である多くのAHASLポリペプチド保存領域が報告されている。デヴィーン、エーベルライン(1997)“標的部位の変更による除草剤耐性の生理学的、生化学的および分子的側面”、参照。Herbicide Activity: Toxicology, Biochemistry and Molecular Biology, Roe et al. (eds.), pp. 159-185, IOS Press, Amsterdam; and Devine and Shukla, (2000)Crop Protection 19:881-889。
2シロイヌナズナAHASL1ポリペプチドのアミノ酸配列に相当するアミノ酸番号。
3配列番号2および4に示されたヒマワリAHASL1アミノ酸配列は完全長ではなく、それぞれアミノ酸配列FAYPGGASMEIHQALTRSおよびFAYPGGTSMEIHQALTRSで始まる。
4配列番号2および4に示されたヒマワリAHASLアミノ酸配列はこの保存領域を有する。
5この保存領域に対応するヒマワリAHASL1領域(ジェンバンク登録番号AY541451)はIPAGG配列を有する。
6Bernasconi et al. (1995)J. Biol. Chem. 270(29): 17381-17385.
7Boutsalis et al. (1999)Pestic. Set 55:507-516.
8Guttieri et al. (1995)Weed Sci. 43: 143-178.
9Guttieri et al. (1992)Weed Sci. 40:670-678.
10Hartnett et al.(1990)「変異アセト乳酸合成酵素遺伝子を保持する除草剤耐性植物」、
Managing Resistance to Agrochemicals: Fundamental Research to Practical Strategies, Green et al. (eds.), American Chemical Soc. Symp., Series No. 421, Washington, DC, USA
11Simpson (1998)Down to Earth 53(l):26-35.
12Bruniard(2001)ヒマワリにおけるイミダゾリノン耐性の遺伝、交差耐性型の特徴、および分子マーカーの同定(Helianthus annuus L.). Ph.D. Thesis, North Dakota State University, Fargo, ND, USA, pp 1-78.
13デヴィーンおよびエーベルライン(1997)“標的部位の変更による除草剤耐性の生理学的、生化学的および分子的側面”.
Herbicide Activity: Toxicology, Biochemistry and Molecular Biology, Roe et al. (eds.), pp. 159-185, IOS Press, Amsterdam
14Wright and Penner (1998)Theor. Appl. Genet. 96:612-620.
15Kolkman et al. (2004)Theor. Appl Genet. 109: 1147-11 59.
16White et al (2003)Weed Sci. 51 :845-853.
17Chang and Duggleby (1998)Biochem J. 333:765-777.
基本的に上述の実施例1に記載の方法を用いて、除草剤耐性において野生型であるヒマワリ種子の突然変異誘発により、第二の除草剤耐性ヒマワリ系統を作成した。新しい系統およびその系統の植物をここではGM1606という。このGM1606ヒマワリ系統には、S4897ヒマワリ系統と同じAHASL1遺伝子の突然変異を含む。GM1606中のこの突然変異は、配列番号1のヌクレオチド21に相当するGからAへの転移である。このような突然変異は、アミノ酸位置7(配列番号2)におけるアラニンからトレオニンへの置換を引き起こす。配列番号2のこのアミノ酸位置は、ジェンバンク登録番号AY541451 (配列番号4)のヒマワリAHASL1核酸配列によってコードされた完全長アミノ酸配列中のアミノ酸位置107、およびジェンバンク登録番号X51514のシロイヌナズナAHASL核酸配列によってコードされた完全長アミノ酸配列中のアミノ酸位置122に相当する。
ヒマワリにおける、全植物レベルの異なった遺伝的背景での変異体A122TおよびA205Vのイマザピル感受性を、温室での研究により定量化、および比較した。この研究に用いられた異なるヒマワリ系統の種子は、野外条件下得られた。この研究に用いられた系統を表5に示す。
種子をペトリ皿にまき、発芽後、小植物を等量のバーミキュライト、土壌及び砂からなる培養土の入った直径10cmの鉢に移植した。植物を、温室で400Wナトリウムハロゲンランプにより16時間昼光を与える自然光条件下で育てた。日と夜の温度はそれぞれ25と20℃であった。V2期に、各遺伝子型の10種の植物をランダムに、7種のイマザピル量(0、40、80、160、240、320、400および480g−活性成分/ha)からなる処理を施し、ゼロ時間の生物量を測定した。実験は、処理の全要因(ヒマワリ系統x処理)の配列および10種の複製について乱塊法で進められた。
1.高さ
A205V突然変異のヒマワリ系統の高さは、イマザピルを0.5Xまたは1Xの割合で処理した時、無処理の比較群と変わらなかった。2Xから6Xの範囲では、これらの系統には、無処理比較群の68.9%±3に達する有意な高さの減少が見られた(表6および図9)。一方、A122T突然変異のヒマワリ系統では、高さの減少はより少なかった(それぞれ0.5Xおよび6Xの割合のイマザピルに対して無処理比較群の0.6〜15.8%)。両系統群は、2X〜6Xの範囲での除草剤の増加に対する応答に、有意な差を認めた(表6および図9)。
両変異体は0.5X〜6Xの除草剤散布比率の増加に対する応答に大きな差が認められた(図10)。除草剤比率が増加すると、A122T突然変異のヒマワリ系統では、コントロールの植物に較べて、葉の大きさがすこし減少し、色が淡い緑色を呈した(表7)。対照的に、A205V突然変異の植物は、0.5X又は1Xの除草剤比率では、損傷がなかったが、2Xから6Xでは、損傷レベル(黄色がかった葉の変形と葉の壊死)が、急激に増加した(表7)。2X〜6Xの散布比率では、両変異体の植物毒性指数に有意な差が認められた(表7)。
変異体A122TとA205Vの乾燥重量の用量応答曲線を図11に示す。A122Tのバイオマスは、4X、5X及び6Xの比率で、コントロールの植物より減少し、更に比率が上昇すると25%にまで低下した。一方、A205Vの乾燥重量は、0.5X(4g有効成分/ha)〜6Xの範囲の比率でコントロールの植物と比べて低下した。両変異体では、0.5X〜6Xの範囲のこの値で大きな差が認められた(表8)。遺伝子型の違いにより初期の乾燥重量に違いがあったが、特に悪影響なく、乾重量でも同様な傾向が認められた(図示せず)。
イマザピルの散布量の増加に伴い両変異体の根の乾燥重量が減少したが、減少速度は、A122TとA205Vで大きく異なっていた(図12)。実際、A205Vは、0.5X(40g−有効成分/ha)で12.8%、6Xで75.6%と大きな乾燥生物重量の低下を示した(表9)。一方、A122Tは、3X〜6Xの範囲で大きな生物量の減少を示し、さらに投与量が増えると減少は38.3%にまで達した(表9)。両変異体は、根乾燥重量の除草剤散布率の0.5X〜6Xの変化に対する応答の点で、大きな差を示した(表9及び図12)。
以上、上記発明を例を挙げて明確な理解が得られるように詳細に記述したが、以下の請求の範囲内である程度の変更や修正が可能であることは明白であろう。
Claims (85)
- ゲノム中に少なくとも一種のアセトヒドロキシ酸シンターゼ大サブユニット(AHASL)ポリヌクレオチドを少なくとも一コピー有するヒマワリ植物であって、前記AHASLポリヌクレオチドが、位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有する除草剤耐性AHASLタンパク質をコードし、前記植物の少なくとも一種の除草剤に対する耐性が、野生型ヒマワリ植物と比較して増加していることを特徴とするヒマワリ植物。
- 前記植物の、イミダゾリノン除草剤、スルホニル尿素除草剤、トリアゾロピリミジン除草剤、ピリミジニルオキシベンゾエート除草剤、及びスルホニルアミノ−カルボニルトリアゾリノン除草剤からなる群から選択される少なくとも一種の除草剤に対する耐性が増加している請求項1に記載のヒマワリ植物。
- 前記AHASLポリヌクレオチドが、AHASL1ポリヌクレオチド、AHASL2ポリヌクレオチド、及びAHASL3ポリヌクレオチドからなる群から選択される請求項1又は2に記載のヒマワリ植物。
- 前記除草剤耐性のAHASLタンパク質が除草剤耐性AHASL1タンパク質である
請求項1〜3のいずれか1項に記載のヒマワリ植物。 - 前記除草剤耐性AHASL1タンパク質が配列番号2で表されるアミノ酸配列を含む
請求項4に記載のヒマワリ植物。 - 前記除草剤耐性のAHASLポリヌクレオチドが配列番号1で表される核酸配列を含む請求項1〜5のいずれか1項に記載のヒマワリ植物。
- 前記除草剤耐性のAHASLタンパク質が、更に、
(a)アミノ酸位置182又はそれに相当する位置に、アラニン、トレオニン、ヒスチジン、ロイシン、アルギニン、イソロイシン、グルタミン、又はセリン;
(b)アミノ酸位置188又はそれに相当する位置にイソロイシン;
(c)アミノ酸位置190又はそれに相当する位置に、アスパラギン酸又はバリン;
(d)アミノ酸位置559又はそれに相当する位置にロイシン;及び
(e)アミノ酸位置638又はそれに相当する位置にアスパラギン、トレオニン、フェニルアラニン、又はバリン;
からなる群から選択される少なくとも一種のアミノ酸を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のヒマワリ植物。 - 前記植物が遺伝子組換え体である請求項1〜7のいずれか1項に記載のヒマワリ植物。
- 前記植物が非遺伝子組換え体である請求項1〜7のいずれか1項に記載のヒマワリ植物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のヒマワリ植物の種子であって、前記種子が、ゲノム中に前記AHASLポリヌクレオチドを少なくとも一コピー含むことと特徴とする種子。
- S4897、GM40、GM1606、ATGC特許寄託番号PTA−6716のヒマワリ植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606のヒマワリ植物の除草剤耐性を含むことを特徴とするヒマワリ植物。
- 前記植物が、
(a)S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716のヒマワリ植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606のヒマワリ植物;
(b)S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716のヒマワリ植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606のヒマワリ植物の子孫;
(c)S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物の変異体、組換え体、又は遺伝子組換え誘導体;あるいはS4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、またはATCC特許寄託番号PTA−7606の植物の子孫;あるいは
(d)(a)〜(c)の植物の少なくとも一種の子孫の植物、
である請求項11に記載のヒマワリ植物。 - 前記植物が遺伝子組換え体である請求項11又は12に記載のヒマワリ植物。
- 前記植物が非遺伝子組換え体である請求項11又は12に記載のヒマワリ植物。
- 請求項11〜14のいずれか1項に記載のヒマワリ植物の種子であって、前記種子が、S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716のヒマワリ植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606のヒマワリ植物の除草剤耐性を有することを特徴とする種子。
- 有効量のイミダゾリノン除草剤、スルホニル尿素除草剤、トリアゾロピリミジン除草剤、ピリミジニルオキシベンゾエート除草剤、スルホニルアミノ−カルボニルトリアゾリノン除草剤、あるいはこれらの混合物を、雑草及びヒマワリ植物に施用することによりヒマワリ植物の近くの雑草を防除する方法であって、前記ヒマワリ植物が、
(a)ゲノム中に、少なくとも一種の除草剤耐性AHASLタンパク質をコードし、位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有するAHASLポリヌクレオチドを少なくとも一コピー有し、
その結果、前記植物が、少なくとも一種の除草剤に対する耐性が、野生型ヒマワリ植物と比較して増加しているヒマワリ植物;
(b)S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物の除草剤耐性を有するヒマワリ植物;
(c)S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物;
(d)S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物の子孫のヒマワリ植物であって、S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物の除草剤耐性を有する前記ヒマワリ植物;
(e)S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物、又はS4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物のいずれかの子孫の変異体、組換え体、又は遺伝子組換え誘導体であるヒマワリ植物であって、S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物の除草剤耐性を有する前記ヒマワリ植物;及び
(f)(b)〜(f)のヒマワリ植物の少なくとも一種の子孫のヒマワリ植物であって、S4897、GM40、GM1606、ATCC特許寄託番号PTA−6716の植物、又はATCC特許寄託番号PTA−7606の植物の除草剤耐性を有している前記ヒマワリ植物;
からなる群から選択されることを特徴とする方法。 - 前記イミダゾリノン除草剤が、[2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−]イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル)−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−3−キノリンカルボン酸、[5−エチル−2−(4−イソプロピル−4−メチル−]5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−(メトキシメチル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−メチルニコチン酸、メチル6−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−m−トルエートとメチル[2−(4−]イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−p−トルエートとの混合物、およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項16に記載の方法。
- 前記スルホニル尿素除草剤が、クロルスルフロン、メトスルフロンメチル、スルホメツロンメチル、クロリムロンエチル、チフェンスルフロンメチル、トリベヌロンメチル、ベンスルフロンメチル、ニコスルフロン、エタメトスルフロンメチル、リムスルフロン、トリフルスルフロンメチル、トリアスルフロン、プリミスルフロンメチル、シノスルフロン、アミドスルフロン、フルザスルフロン、イマゾスルフロン、ピラゾスルフロンエチル、ハロスルフロン、およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項16に記載の方法。
- (a)配列番号1又は3で表される核酸配列;
(b)配列番号2又は4で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列:
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS)活性を有している);
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);及び
(e)(a)〜(d)で表される核酸配列からなる群から選択される少なくとも一種の核酸配列に完全に相補的な核酸配列、
からなる群から選択される核酸配列を含むことを特徴とするポリヌクレオチド分子単離物。 - 核酸配列(c)又は(d)でコードされた前記タンパク質が、更に、
(a)アミノ酸位置182又はそれに相当する位置に、アラニン、トレオニン、ヒスチジン、ロイシン、アルギニン、イソロイシン、グルタミン、又はセリン;
(b)アミノ酸位置188又はそれに相当する位置にイソロイシン;
(c)アミノ酸位置190又はそれに相当する位置に、アスパラギン酸又はバリン;
(d)アミノ酸位置559又はそれに相当する位置にロイシン;及び
(e)アミノ酸位置638又はそれに相当する位置にアスパラギン、トレオニン、フェニルアラニン、又はバリン;
からなる群から選択される少なくとも一つのアミノ酸を含む請求項19に記載のポリヌクレオチド分子単離物。 - 請求項19又は20に記載のポリヌクレオチド分子の作動可能な状態で連結しているプロモーターを含むことを特徴とする発現カセット。
- 前記プロモーターが、細菌、真菌細胞、動物細胞、又は植物細胞において遺伝子発現を引き起こすことが可能である請求項21記載の発現カセット。
- 請求項21又は22に記載の発現カセットにより形質転換されたことと特徴とする非ヒト宿主細胞。
- 前記宿主細胞が、細菌、真菌細胞、動物細胞、及び植物細胞からなる群から選択される請求項23に記載の宿主細胞。
- 目的遺伝子と選択マーカー遺伝子を含む形質転換ベクターであって、前記選択マーカー遺伝子がある核酸配列に作動可能な状態で連結しているプロモーターを含み、前記プロモーターがある宿主細胞で発現を実施させ、前記核酸配列が、
(a)配列番号1で表される核酸配列;
(b)配列番号2で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列;
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);及び
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);
からなる群から選択されることを特徴とする形質転換ベクター。 - 前記プロモーターが、植物細胞中で発現可能である請求項25に記載の形質転換ベクター。
- 前記プロモーターが構成的なプロモーターである請求項25又は26に記載の形質転換ベクター。
- 前記選択マーカー遺伝子が、更に作動可能な状態で連結している葉緑体ターゲティング配列を含んでいる請求項25〜27のいずれか1項に記載の形質転換ベクター。
- 前記プロモーターが、細菌又は酵母で発現可能である請求項25に記載の形質転換ベクター。
- 請求項25〜29のいずれか1項に記載の形質転換ベクターを含むことを特徴とする非ヒト宿主細胞。
- 植物細胞内で発現を引き起こすプロモーターに作動可能な状態で連結しているある核酸配列を含むポリヌクレオチドコンストラクトを、ゲノム中に安定にとり込んだ形質転換植物であって、
前記核酸配列が
(a)配列番号1又は3で表される核酸配列;
(b)配列番号2又は4で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列:
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);及び
(e)(a)〜(d)で表される核酸配列からなる群から選択される少なくとも一種の核酸配列に完全に相補的な核酸配列、
からなる群から選択されることを特徴とする形質転換植物。 - 前記プロモーターが、構成的なプロモーターと組織選択性プロモーターからなる群から選択される請求項31に記載の形質転換植物。
- 前記ポリヌクレオチドコンストラクトが、更に作動可能な状態で連結している葉緑体ターゲティング配列を有する請求項31又は32に記載の形質転換植物。
- 前記形質転換植物のAHAS活性が形質転換されなかった植物と較べて増加している請求項31〜33のいずれか1項に記載の形質転換植物。
- 前記形質転換植物の少なくとも一種の除草剤に対する耐性が、形質転換されなかった植物と較べて増加している請求項31〜34のいずれか1項に記載の形質転換植物。
- 前記除草剤がイミダゾリノン除草剤である請求項31〜35のいずれか1項に記載の形質転換植物。
- 前記イミダゾリノン除草剤が[2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−]イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル)−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−3−キノリンカルボン酸、[5−エチル−2−(4−イソプロピル−4−メチル−]5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−(メトキシメチル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−メチルニコチン酸、及びメチル6−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−m−トルエートとメチル[2−(4−]イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−p−トルエートとの混合物からなる群から選択される請求項36に記載の形質転換植物。
- 前記除草剤がスルホニル尿素除草剤である請求項31〜35のいずれか1項に記載の形質転換植物。
- 前記スルホニル尿素除草剤が、クロルスルフロン、メトスルフロンメチル、スルホメツロンメチル、クロリムロンエチル、チフェンスルフロンメチル、トリベヌロンメチル、ベンスルフロンメチル、ニコスルフロン、エタメトスルフロンメチル、リムスルフロン、トリフルスルフロンメチル、トリアスルフロン、プリミスルフロンメチル、シノスルフロン、アミドスルフロン、フルザスルフロン、イマゾスルフロン、ピラゾスルフロンエチル、ハロスルフロン、及びそれらの混合物からなる群から選択される請求項38に記載の形質転換植物。
- 前記形質転換植物が双子葉植物または単子葉植物である請求項31〜39のいずれか1項に記載の形質転換植物。
- 前記双子葉植物が、ヒマワリ、ダイズ、ワタ、アブラナ科、シロイヌナズナ、タバコ、ジャガイモ、テンサイ、アルファルファ、ベニバナ、及びピーナッツからなる群から選択される請求項40に記載の形質転換植物。
- 前記単子葉植物がコムギ、コメ、トウモロコシ、オオムギ、ライムギ、カラスムギ、ライコムギ、キビ、及びソルガムからなる群から選択される請求項40に記載の形質転換植物。
- 請求項31〜42のいずれか1項に記載の形質転換植物の形質転換種子であって、
前記種子が前記ポリヌクレオチドコンストラクトを含むことを特徴とする種子。 - 植物細胞内で発現を引き起こすプロモーターに作動可能な状態で連結しているある核酸配列を含むポリヌクレオチドコンストラクトを、ゲノム中に安定にとり込んだ形質転換植物細胞であって、前記核酸配列が、
(a)配列番号1又は3で表される核酸配列;
(b)配列番号2又は4で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列:
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);及び
(e)(a)〜(d)で表される核酸配列からなる群から選択される少なくとも一種の核酸配列に完全に相補的な核酸配列、
からなる群から選択されることを特徴とする形質転換植物細胞。 - 植物細胞を植物細胞内で発現を引き起こすプロモーターに作動可能な状態で連結しているある核酸配列を含むポリヌクレオチドコンストラクトで形質転換し、前記形質転換植物細胞から形質転換植物を再生することで植物のAHAS活性を増加させる方法であって、前記核酸配列が
(a)配列番号1又は3で表される核酸配列;
(b)配列番号2又は4で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列:
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);及び
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);
からなる群から選択され、
AHAS活性が、前記植物中あるいは少なくともその一部で、形質転換されなかった植物と較べて増加していることを特徴とする方法。 - 植物細胞を植物細胞内で発現を引き起こすプロモーターに作動可能な状態で連結しているある核酸配列を含むポリヌクレオチドコンストラクトで形質転換し、前記形質転換植物細胞から形質転換植物を再生することで除草剤耐性植物を産生する方法であって、前記核酸配列が、
(a)配列番号1で表される核酸配列;
(b)配列番号2で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列;
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);及び
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);
からなる群から選択され、
前記形質転換植物の少なくとも一種の除草剤に対する耐性が、形質転換されなかった植物の前記除草剤への耐性と比較して増加していることを特徴とする方法。 - 前記プロモーターが、構成的なプロモーターと組織選択性プロモーターからなる群から選択される請求項46に記載の方法。
- 前記ポリヌクレオチドコンストラクトが、更に作動可能な状態で連結している葉緑体ターゲティング配列を有する請求項46又は47に記載の方法。
- 前記形質転換植物のAHAS活性が形質転換されなかった植物と較べて増加している
請求項46〜48のいずれか1項に記載の方法。 - 前記除草剤がイミダゾリノン除草剤である請求項46〜49のいずれか1項に記載の方法。
- 前記イミダゾリノン除草剤が、[2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−]イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4イソプロピル)−4−メチルー5オキソ−2−イミダゾリン−2イル)−3−キノリンカルボン酸、[5−エチル−2−(4−イソプロピル−4−メチル−]5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−(メトキシメチル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−メチルニコチン酸、及びメチル6−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−m−トルエートとメチル[2−(4−]イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−p−トルエートとの混合物からなる群から選択される請求項50に記載の方法。
- 前記除草剤がスルホニル尿素除草剤である請求項46〜49のいずれか1項に記載の方法。
- 前記スルホニル尿素除草剤が、クロルスルフロン、メトスルフロンメチル、スルホメツロンメチル、クロリムロンエチル、チフェンスルフロンメチル、トリベヌロンメチル、ベンスルフロンメチル、ニコスルフロン、エタメトスルフロンメチル、リムスルフロン、トリフルスルフロンメチル、トリアスルフロン、プリミスルフロンメチル、シノスルフロン、アミドスルフロン、フルザスルフロン、イマゾスルフロン、ピラゾスルフロンエチル、ハロスルフロン、およびこれらの混合物からなる群から選択される請求項50に記載の方法。
- 前記形質転換植物が双子葉植物または単子葉植物である請求項46〜53のいずれか1項に記載の方法。
- 前記双子葉植物が、ヒマワリ、ダイズ、ワタ、アブラナ科、シロイヌナズナ、タバコ、ジャガイモ、テンサイ、アルファルファ、ベニバナ、及びピーナッツからなる群から選択される請求項54に記載の方法。
- 前記単子葉植物が、コムギ、コメ、トウモロコシ、オオムギ、ライムギ、カラスムギ、ライコムギ、キビ、及びソルガムからなる群から選択される請求項46〜53のいずれか1項に記載の方法。
- 前記植物細胞が、前記形質転換段階の前に、少なくとも一種の除草剤に対する耐性を有している請求項46〜54のいずれか1項に記載の方法。
- 植物細胞内で発現を引き起こすプロモーターに作動可能な状態で連結しているある核酸配列を含むポリヌクレオチドコンストラクトで形質転換する工程と、前記形質転換植物細胞から形質転換植物を再生する工程とからなる、除草剤耐性植物中の除草剤耐性を増強する方法であって、前記核酸配列が
(a)配列番号1で表される核酸配列;
(b)配列番号2で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列;
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);及び
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);
からなる群から選択され、
前記除草剤耐性植物の除草剤耐性が、形質転換されなかった除草剤耐性植物と較べて、前記植物において増強されていることを特徴とする方法。 - 前記除草剤耐性植物が、前記形質転換工程の前に、除草剤耐性のAHASLタンパク質を含んでいる請求項58に記載の方法。
- 前記除草剤耐性植物が、前記除草剤耐性のAHASLタンパク質を発現するように遺伝子組み換えされている請求項58又は59に記載の方法。
- 前記除草剤耐性植物が前記除草剤耐性のAHASLタンパク質を発現するように遺伝子組み換えされている請求項58又は59に記載の方法。
- 前記除草剤耐性植物が、前記形質転換段階の前に、イミダゾリノン耐性植物である請求項58〜61のいずれか1項に記載の方法。
- 植物細胞を植物形質転換ベクターで形質転換する工程、
前記形質転換植物細胞を、形質転換されなかった植物細胞の成長を阻害する濃度で少なくとも一種の除草剤に暴露する工程、及び
前記除草剤の存在下でも成長可能な前記形質転換植物細胞を特定する工程からなる
形質転換植物細胞を選択する方法であって、
前記植物形質転換ベクターが、プロモーターと作動可能な状態で連結する核酸配列とを含む選択マーカー遺伝子を含み、前記プロモーターが植物細胞中で発現を引き起こし、
前記核酸配列が、
(a)配列番号1で表される核酸配列;
(b)配列番号2で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列;
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);及び
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);
からなる群から選択されることを特徴とする方法。 - 前記除草剤が、イミダゾリノン除草剤、スルホニル尿素除草剤、あるいはそれらの混合物である請求項63に記載の方法。
- 前記植物形質転換ベクターが、更に少なくとも一種の目的遺伝子を含んでいる請求項63又は64に記載の方法。
- 更に、前記形質転換植物細胞から形質転換植物を再生する工程を含む請求項63〜65のいずれか1項に記載の方法。
- 有効量のイミダゾリノン除草剤、スルホニル尿素除草剤、トリアゾロピリミジン除草剤、ピリミジニルオキシベンゾエート除草剤、スルホニルアミノ−カルボニルトリアゾリノン除草剤、あるいはこれらの混合物を、雑草及び形質転換植物に施用することにより形質転換植物の近くの雑草を防除する方法であって、前記形質転換植物のイミダゾリノン除草剤に対する耐性が、形質転換されなかった植物と較べて強化されており、形質転換植物が、ゲノム中に、植物細胞中で遺伝子発現させるプロモーターに作動可能な状態で連結している核酸配列を含む発現カセットを少なくとも一個含んでいるおり、
前記核酸配列が、
(a)配列番号1で表される核酸配列;
(b)配列番号2で表されるアミノ酸配列をコードする核酸配列;
(c)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列(ただし、前記核酸配列は、位置107あるいは相当する位置にトレオニンを有すタンパク質をコードし、前記タンパク質は除草剤耐性AHAS活性を有している);及び
(d)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つタンパク質をコードする核酸配列(ただし、前記タンパク質は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性のAHAS活性を有している);
からなる群から選択されることを特徴とする方法。 - 前記イミダゾリノン除草剤が、[2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−]イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル)−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−3−キノリンカルボン酸、[5−エチル−2−(4−イソプロピル−4−メチル−]5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−(メトキシメチル)−ニコチン酸、2−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−5−メチルニコチン酸、及びメチル6−(4−イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−m−トルエートとメチル[2−(4−]イソプロピル−4−メチル−5−オキソ−2−イミダゾリン−2−イル)−p−トルエートとの混合物、及びこれらの混合物からなる群から選択される請求項67に記載の方法。
- 前記スルホニル尿素除草剤が、クロルスルフロン、メトスルフロンメチル、スルホメツロンメチル、クロリムロンエチル、チフェンスルフロンメチル、トリベヌロンメチル、ベンスルフロンメチル、ニコスルフロン、エタメトスルフロンメチル、リムスルフロン、トリフルスルフロンメチル、トリアスルフロン、プリミスルフロンメチル、シノスルフロン、アミドスルフロン、フルザスルフロン、イマゾスルフロン、ピラゾスルフロンエチル、ハロスルフロン、及びこれらの混合物からなる群から選択される請求項67に記載の方法。
- 前記植物が双子葉植物又は単子葉植物である請求項67〜69のいずれかに1項に記載の方法。
- 前記双子葉植物がヒマワリ、ダイズ、ワタ、アブラナ科、シロイヌナズナ、タバコ、ジャガイモ、テンサイ、アルファルファ、ベニバナ、及びピーナッツからなる群から選択される請求項70に記載の方法。
- 前記単子葉植物がコムギ、ライコムギ、トウモロコシ、コメ、ソルガム、ライムギ、キビ、及びオオムギからなる群から選択される請求項70に記載の方法。
- (a)配列番号2又は4で表されるアミノ酸配列;
(b)配列番号1又は3で表される核酸配列によりコードされたアミノ酸配列;
(c)配列番号2で表されるアミノ酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つアミノ酸配列(ただし、前記ポリペプチドは、位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有し、除草剤耐性AHAS活性をもつ);及び
(d)配列番号1で表される核酸配列に少なくとも75%の配列同一性を持つ核酸配列によりコードされたアミノ酸配列(前記核酸配列は位置107又はそれに相当する位置にトレオニンを有するタンパク質をコードし、前記タンパク質は、除草剤耐性AHAS活性を有する)、
からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むことを特徴とするポリペプチド単離物。 - ある除草剤に耐性がある第一の植物を、除草剤に耐性がない第二の植物と交配させることにより除草剤耐性植物を産生する方法であって、第一の植物が、請求項1〜9、11〜14、及び31〜42のいずれか1項に記載の植物であることを特徴とする方法。
- 更にその除草剤に耐性の子孫植物を選択する請求項74に記載の方法。
- 請求項74又は75に記載の方法で産生したことを特徴とする除草剤耐性植物。
- 第一の植物の除草剤耐性を有していることを特徴とする請求項76の植物の種子。
- 第一の植物と第二の植物を交配させて植物の除草剤耐性を増加させる方法であって、第一の植物が請求項1〜9、11〜14、31〜42、及び76のいずれか1項の植物であることを特徴とする方法。
- 更に前記第二の植物の除草剤耐性と較べると増加した除草剤耐性を持つ子孫植物を選択する請求項78に記載の方法。
- 請求項78又は79の方法により産生されたことを特徴とする植物。
- 除草剤耐性が増加していることを特徴とする請求項80の植物の種子。
- AHAS阻害性の除草剤で処理されたことを特徴とする請求項1〜9、11〜14、31〜42、76及び80のいずれか1項の植物の種子。
- 前記AHAS阻害性の除草剤が、イミダゾリノン除草剤、スルホニル尿素除草剤、トリアゾロピリミジン除草剤、ピリミジニルオキシベンゾエート除草剤、及びスルホニルアミノ−カルボニルトリアゾリノン除草剤、あるいはこれらの混合物からなる群から選択される請求項82に記載の種子。
- 請求項1〜9、11〜14、31〜42、76及び80のいずれか1項に記載の植物の種子を、播種前及び/又は前発芽の後に、AHAS阻害性の除草剤に接触させることを特徴とする好ましくない植生を防止する方法。
- 前記AHAS阻害性の除草剤が、イミダゾリノン除草剤、スルホニル尿素除草剤、トリアゾロピリミジン除草剤、ピリミジニルオキシベンゾエート除草剤、及びスルホニルアミノ−カルボニルトリアゾリノン除草剤、又はこれらの混合物からなる群から選択される請求項84に記載の方法。
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