JP2010131029A - 新規のプラスチドターゲティング核酸配列、新規のβ−アミラーゼ配列、刺激反応性プロモーター、およびその使用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】これらの配列を用いて植物を形質転換する方法、ならびに形質転換植物細胞、形質転換植物、およびその種子、ならびに前記配列を含むキメラ遺伝子。植物中のデンプン量の改善、ならびにデンプン生合成経路または分解経路の遺伝子の標的化、病害抵抗性または有害生物抵抗性、あるいは刺激による遺伝子発現の変化した形質転換植物細胞、形質転換植物、およびその種子。
【選択図】なし
Description
実施例1
シロイヌナズナ葉緑体標的化β−アミラーゼの単離および特徴
pBmy81内にあるcDNA挿入物の配列決定
推定葉緑体ターゲティングシグナルの同定
pBmy81内のcDNA挿入物は、葉緑体標的化β−アミラーゼをコードする
実施例2
シロイヌナズナ ct β−アミラーゼ遺伝子のスクロースおよび光誘導
実施例3
ct β−アミラーゼプロモーター−GUS融合の構築
配列番号4
P1:(5’−ATT TCC TCG AGT TCT CTT ATC−3’)および
配列番号5
P2:(5’−cgg gAT CCC TGA CAT TGT TAC−3’)
を用いて増幅した。
実施例3A
タバコ芽生えにおけるキメラシロイヌナズナ ct β−アミラーゼプロモーター−GUS遺伝子のスクロースおよび光誘導
実施例4
タバコおよびジャガイモの葉の形質転換に使用するためのct β−アミラーゼプラスミドの構築
配列番号6
P3:(5’−GCT GGT ACG CCT GCA GGA TCC GGT CCG GAA TTC CC−3’)および
配列番号7
P4:(5’−GGG AAT TCC GGA CCG GAT CCT GCA GGC GTA CCA GC−3’)
を設計し、Quick Change位置指定突然変異誘発キット(Promega)と共に使用した。プロトコールは、製造業者により概説された通りであった。
実施例5
植物の形質転換または再形質転換
実施例6
AT ct β−アミラーゼのターゲティングペプチドを有するプラスミドの構築
参考文献
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Claims (37)
- 本明細書では配列番号1として知られ、1〜294のヌクレオチドであり、かつ前記ヌクレオチド中に、さらなるコード配列を植物プラスチドに標的化することができる配列を有する核酸配列、または開示された配列である配列番号1と少なくとも65%以上相同であり、かつ同じ標的化能力を有する配列。
- 前記核酸配列は約94のアミノ酸残基をコードする、請求項1に記載の核酸配列。
- 前記配列は約85のアミノ酸残基をコードする、請求項2に記載の核酸配列。
- 本明細書では配列番号2として知られ、1〜1642のヌクレオチドであり、かつ前記ヌクレオチド中にβ−アミラーゼをコードすることができる配列を有する核酸配列、または配列番号2内の開示された配列と少なくとも65%以上相同であり、かつ同じコード能力を有する配列。
- 本明細書では配列番号3として知られ、1〜1953のヌクレオチドであり、かつ前記ヌクレオチド中に、葉緑体標的化β−アミラーゼをコードすることができる配列を有する核酸配列、または配列番号3内の開示された配列と少なくとも65%以上相同であり、かつ同じコード能力を有する配列。
- 産物の発現を指向することができる核酸配列であって、前記産物は、前記核酸配列に作動可能に連結されたコード配列によりコードされ、前記核酸配列は、本明細書では配列番号8として知られるか、あるいは配列番号8と少なくとも65%相同であり、かつ配列番号8と実質的に同じ機能を有し、前記核酸配列は刺激反応性であり、前記産物の発現レベルは前記核酸配列に適用された刺激に応じて変化する、核酸配列。
- 前記核酸配列は、mRNA、cDNA、またはゲノムDNAの配列である、前記請求項のいずれか1つに記載の核酸配列。
- デンプン生合成経路または分解経路の酵素の活性を植物において増加または減少させる方法であって、前記方法は、プラスチドターゲティング配列をコードする核酸配列とデンプン生合成経路または分解経路の酵素のコード配列とを含むキメラ遺伝子を植物ゲノムに安定に組み込ませるステップと、改変したゲノムを有する植物を再生するステップを含む、方法。
- 前記核酸配列は請求項1に記載の配列を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記デンプン分解経路の酵素はβ−アミラーゼである、請求項8に記載の方法。
- 前記コード配列は請求項4に記載の核酸配列であり、デンプン分解経路の酵素のコード配列である、請求項8、9、または10に記載の方法。
- 前記核酸配列は請求項5に記載の核酸配列である、請求項8に記載の方法。
- 請求項8〜12のいずれか1つに記載の方法であって、前記デンプン分解経路の酵素は、スクロース合成酵素、ADPGピロホスホリラーゼ、デンプン合成酵素、分枝酵素、αアミラーゼ、イソアミラーゼ、非プラスチド型β−アミラーゼ、α−グルコシダーゼ、デンプンホスホリラーゼ、および不均化酵素からなる群の1つである、方法。
- タンパク質または酵素を植物プラスチドに標的化する方法であって、前記方法は、プラスチドターゲティング配列をコードする核酸配列とタンパク質または酵素のコード配列とを含むキメラ遺伝子を植物ゲノムに安定に組み込ませるステップと、改変したゲノムを有する植物を再生するステップを含み、前記タンパク質または酵素は、1以上の下記の群:脂質合成、光合成、アミノ酸代謝、窒素固定、炭素固定、または炭水化物ポリマー合成の経路であるか、あるいは前記植物にある特徴を付与することができ、前記核酸配列は請求項1に記載の核酸配列である、方法。
- 前記特徴は、1以上の下記の群:除草剤抵抗性および有害生物抵抗性から選択される、請求項14に記載の方法。
- 産物の発現レベルを変化させる方法であって、前記産物は、植物において前記産物の発現を指向することができる核酸配列に作動可能に連結されたコード配列によりコードされ、前記方法は、前記核酸配列に作動可能に連結されたコード配列によりコードされる産物の発現を指向することができる核酸配列を含むキメラ遺伝子を植物ゲノムに安定に組み込ませるステップを含み、前記核酸配列は、配列番号8の配列を実質的に有するか、または配列番号8と少なくとも65%相同であり、かつ配列番号8と同じ機能を実質的に有し、刺激反応性である、方法。
- 前記コード配列は、前記植物において開花中に不稔性を引き起こす遺伝子をコードし、かつ光に暴露されると前記核酸配列により発現させられる、請求項16に記載の方法。
- 前記コード配列は、葉または他の光合成組織におけるデンプン生合成酵素遺伝子のレベルを変化させる遺伝子をコードする、請求項16に記載の方法。
- 前記コード配列は、発育中の貯蔵器官において糖が産生され、かつ糖が前記核酸配列に作用すると、発現レベルが変化する遺伝子をコードする、請求項16に記載の方法。
- 前記核酸配列は、光はあるが糖がない場合に作動可能である、請求項16に記載の方法。
- 前記核酸配列は、糖はあるが光がない場合に作動可能である、請求項16に記載の方法。
- さらなる酵素をアップレギュレートまたはダウンレギュレートし、それにより再形質転換植物により産生されるデンプン量を増加または減少させるために、遺伝的形質転換の結果として酵素活性の増加または減少を既に示しているトランスジェニック植物において前記さらなる酵素を変える方法。
- 前記第1の形質転換植物は、デンプン生合成経路の酵素活性が増加または減少した植物である、請求項22に記載の方法。
- 前記第1の形質転換植物は、ADPG−PPase遺伝子で形質転換されたトランスジェニックジャガイモである、請求項23に記載の方法。
- 前記キメラ遺伝子は、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター(完全または切断)、ルビスコプロモーター、エンドウプラストシアニンプロモーター、ノパリン合成酵素プロモーター、クロロフィルr/b結合プロモーター、高分子量グルテニンプロモーター、α,β−グリアジンプロモーター、ホルデインプロモーター、およびパタチンプロモーターからなる群から選択されるプロモーターをさらに含む、請求項8、14、または16のいずれか1つに記載の方法。
- 前記キメラ遺伝子中の前記酵素の前記コード配列は、前記酵素の活性をアップレギュレートまたはダウンレギュレートする、請求項8、14、または16のいずれか1つに記載の方法。
- 前記刺激は、光および/または様々なレベルの糖があることか、またはないことである、請求項16に記載の方法。
- 前記刺激は、発育段階により制御される刺激である、請求項16に記載の方法。
- 前記糖は、1以上のスクロースまたはグルコースである、請求項27に記載の方法。
- 前記糖はスクロースである、請求項29に記載の方法。
- 請求項1に記載の核酸配列を含むキメラ遺伝子。
- 請求項1に記載のプラスチドターゲティング配列をコードする核酸配列とデンプン分解経路の酵素の核酸コード配列とを含むキメラ遺伝子であって、前記酵素は、請求項4に記載の配列によりコードされる、キメラ遺伝子。
- さらなるコード配列の発現を指向することができる核酸配列を含むキメラ遺伝子であって、前記コード配列は請求項4に記載の配列である、キメラ遺伝子。
- 刺激に反応する請求項6に記載の核酸配列とコード配列とを含むキメラ遺伝子であって、前記コード配列の発現レベルは、前記核酸配列に適用された刺激に応じて変化する、キメラ遺伝子。
- 請求項1、4、5、または6のいずれか1つに記載の核酸配列を含む植物細胞。
- 1以上の請求項1、4、5、または6に記載の核酸配列を含む形質転換植物の種子。
- 請求項8、14、または16のいずれか1つに記載の方法によって形質転換された植物であって、前記植物は、1以上のジャガイモ、コムギ、トウモロコシ、オオムギ、トマト、イネ、エンドウ、ラッカセイ、キャッサバ、ヤムイモ、バナナ、およびタバコからなる群である、植物。
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