JP2012055266A - Method for producing plant body having regulated inflorescence pattern, method for producing plant body having regulated flowering time, and plant body obtained by using them - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a plant body having a regulated inflorescence pattern, and a method for producing a plant body having a regulated flowering time, applicable even to a large amount of farm crops without requiring time and cost, and to provide the plant bodies obtained by using these methods.SOLUTION: The method for producing the plant body having the regulated inflorescence pattern includes introducing a recombinant expression vector containing a chimera gene comprising a gene encoding a protein described in the following (i) or (ii), and a polynucleotide encoding a transcription-activating domain or a transcription-controlling domain to a plant cell: wherein (i) is a protein comprising an amino acid sequence represented by sequence number 1, 17 or 19; and (ii) is a protein comprising an amino acid sequence obtained by substituting, deleting, inserting and/or adding one or several amino acids with, from or to the amino acid sequence represented by sequence number 1, 17 or 19, and having functions for retarding the flowering and maintaining the inflorescence meristem.

Description

本発明は、花序形態が制御された植物体の生産方法、開花時期が制御された植物体の生産方法、およびこれらを用いて得られる植物体に関するものであり、特に、大量の農作物にも時間とコストとをかけずに適用可能な、花序形態が制御された植物体の生産方法、開花時期が制御された植物体の生産方法、およびこれらを用いて得られる植物体に関する。   The present invention relates to a method for producing a plant body in which the inflorescence form is controlled, a method for producing a plant body in which the flowering time is controlled, and a plant body obtained by using these methods, and particularly to a large amount of crops. The present invention relates to a method for producing a plant body in which the inflorescence form is controlled, a method for producing a plant body in which the flowering time is controlled, and a plant body obtained by using these.

植物の器官はメリステムと呼ばれる幹細胞群から発生する。地上部においては茎頂メリステムから様々な組織が形成されるが、その制御機構については不明な部分が多く残されている。一般に、植物は発芽後の栄養生長から生殖生長に移行すると、それまで葉を形成していたメリステムから花が形成されるようになる。この栄養生長から生殖成長への移行を「花成」と呼ぶ。また、花の付き方を「花序」と呼び、顕花植物においては、無限花序または有限花序のうちのどちらかの花序構成となる。無限花序とは花序軸の先端に花をつけない花序をいい、有限花序とは花序軸の先端に花をつける花序をいう。   Plant organs arise from a group of stem cells called meristems. In the above-ground part, various tissues are formed from the shoot apical meristem, but there are many unclear parts regarding the control mechanism. In general, when a plant shifts from vegetative growth after germination to reproductive growth, a flower is formed from the meristem that had previously formed leaves. This transition from vegetative growth to reproductive growth is called “flowering”. In addition, the method of flowering is called “inflorescence”, and in a flowering plant, it has an inflorescence configuration of either an infinite inflorescence or a finite inflorescence. Infinite inflorescence refers to inflorescences that do not have flowers at the end of the inflorescence axis, and finite inflorescence refers to inflorescences that have flowers at the end of the inflorescence axis.

TERMINAL FLOWER 1遺伝子(TFL1遺伝子、以下本明細書において「TFL1遺伝子」と称する。)は、シロイヌナズナの開花早化変異体であるtfl1変異体の原因遺伝子として見出された。また、このシロイヌナズナのtfl1変異体では、野生型の無限花序が有限花序に変換される。これまでの研究から、TFL1遺伝子は開花を遅延させ、花序メリステムを維持する働きを持っていることが知られている。一方、TFL1遺伝子に対し59%のアミノ酸配列が保存されているFLOWERING LOCUS T遺伝子(FT遺伝子)は開花を促進させる。TFL1遺伝子と相同性をもつ遺伝子は、シロイヌナズナ以外の植物からも見出されており、これをTFL1ファミリーと称する。TFL1ファミリーに属する遺伝子としては、例えばイネ(Oryza sativa)由来のHd3a遺伝子が挙げられる。Hd3a遺伝子はFT遺伝子と類似しており、花成を促進することが知られている。   The TERMINAL FLOWER 1 gene (TFL1 gene, hereinafter referred to as “TFL1 gene” in the present specification) has been found as a causative gene of the tfl1 mutant, which is a flowering premature mutation of Arabidopsis thaliana. Moreover, in the tfl1 mutant of Arabidopsis thaliana, wild-type infinite inflorescence is converted to finite inflorescence. From previous studies, it is known that the TFL1 gene has a function of delaying flowering and maintaining inflorescence meristem. On the other hand, the FLOWERING LOCUS T gene (FT gene) in which 59% of the amino acid sequence is conserved with respect to the TFL1 gene promotes flowering. A gene having homology with the TFL1 gene has also been found in plants other than Arabidopsis thaliana and is referred to as the TFL1 family. Examples of genes belonging to the TFL1 family include the Hd3a gene derived from rice (Oryza sativa). The Hd3a gene is similar to the FT gene and is known to promote flowering.

FTはFDが存在すると核内に存在することが知られていることから、FTはbZIP転写因子であるFDに結合し、拮抗的に機能調節を行うというモデルが提唱されている。一方、FTと高い相同性を持つが機能的には反対であるTFL1については、そのメカニズムの詳細は明らかとなっていない。両者は異なるメカニズムで花成に関わる遺伝子の転写調節に関わっている可能性がある。   Since FT is known to exist in the nucleus in the presence of FD, a model has been proposed in which FT binds to FD, which is a bZIP transcription factor, and performs functional regulation in an antagonistic manner. On the other hand, details of the mechanism of TFL1, which is highly homologous to FT but functionally opposite, have not been clarified. Both may be involved in the transcriptional regulation of genes involved in flowering by different mechanisms.

農作物の生産において、花序形態の制御は、着花数と直接的に関わっており、作物の増産に繋がっている。現実の農作業現場では、摘心という茎頂を切断する作業によって、末端の花序形態を変化させ、収量や品質の向上に取り組んでいる。通常では、摘心は人手で行うため大量の農作物に適用するには、膨大な時間とコストがかかる。また、花成の制御は作物の収穫時期や収穫量の調節において非常に重要なポイントである。   In the production of agricultural crops, the control of inflorescence morphology is directly related to the number of flowering, leading to increased crop production. In actual farm work sites, we are working to improve yield and quality by changing the inflorescence form of the ends by cutting the shoot apex called pinching. Usually, since pinching is performed manually, it takes a lot of time and cost to apply it to a large amount of crops. In addition, control of flowering is a very important point in adjusting crop harvest time and yield.

上述したように、花序形態や花成の決定に関わる遺伝子のいくつかは同定されており、それらを使用した発明が公開されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、その詳細なメカニズムは依然として明らかにされておらず、上記遺伝子のホモログのゲノム配列が未知である植物での使用は難しい。   As described above, some genes involved in the determination of inflorescence morphology and flower formation have been identified, and an invention using them has been published (see, for example, Patent Document 1). However, the detailed mechanism has not been clarified yet, and it is difficult to use in plants where the genome sequence of the homologue of the above gene is unknown.

ところで、転写活性化ドメインを用いて、植物を形質転換する方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1には、花芽分裂組織決定遺伝子として知られているAP1(APETALA1)と、転写活性化ドメインであるVP16との融合タンパク質を過剰発現させたことが報告され、形質転換体を評価することによってAP1の機能を解析した結果が開示されている。なお、AP1は、転写因子であるMADSドメインを有していることが知られている。   By the way, a method of transforming a plant using a transcription activation domain is known (for example, see Non-Patent Document 1). Non-Patent Document 1 reports that a fusion protein of AP1 (APETALA1) known as a flower bud meristem-determining gene and VP16, a transcriptional activation domain, was overexpressed, and the transformant is evaluated. Thus, the result of analyzing the function of AP1 is disclosed. AP1 is known to have a MADS domain that is a transcription factor.

また、転写抑制化ドメインを用いて、植物を形質転換する方法も知られており、例えば、植物において環境応答や形態形成を制御する転写因子と、転写抑制化ドメインとを融合させたキメラタンパク質を植物体で生産させ、花芽形成に関与する遺伝子の発現を抑制することによって、花芽形成遅延植物体を生産する方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a method of transforming a plant using a transcription repression domain is also known. For example, a chimeric protein in which a transcription factor that controls environmental response and morphogenesis in a plant and a transcription repression domain are fused is used. A method for producing a flower bud formation-delayed plant body by producing the plant body and suppressing the expression of a gene involved in flower bud formation has been disclosed (for example, see Patent Document 2).

特開2007−202441号公報(2007年8月16日公開)JP 2007-202441 A (released on August 16, 2007) 特開2005−295878号公報(2005年10月27日公開)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-295878 (released on October 27, 2005)

The Plant Cell, Vol. 13, 739‐753, April 2001The Plant Cell, Vol. 13, 739-753, April 2001

上記したように農作物の生産において、花序形態や花成の制御は、収量や品質の向上、或いは作物の収穫時期や収穫量の調節に重要であるが、人手で行っているのが現状であり、膨大な時間とコストがかかるという問題がある。   As described above, in crop production, control of inflorescence morphology and flowering is important for improving yield and quality, or adjusting the harvest time and yield of crops. There is a problem that it takes enormous time and cost.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大量の農作物にも時間とコストとをかけずに適用可能な、花序形態が制御された植物体の生産方法、開花時期が制御された植物体の生産方法、およびこれらを用いて得られる植物体を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is a method for producing a plant body with controlled inflorescence morphology, which can be applied to a large amount of agricultural products without taking time and cost, The object is to realize a method for producing a plant body in which the flowering time is controlled, and a plant body obtained by using these methods.

本発明に係る植物体の生産方法は、花序形態が制御された植物体の生産方法であり、上記課題を解決するために、以下の(i)又は(ii)記載のタンパク質:
(i)配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、
(ii)配列番号1、17または19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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質、をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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している。
The method for producing a plant according to the present invention is a method for producing a plant whose inflorescence morphology is controlled. In order to solve the above problems, the following protein (i) or (ii):
(I) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19,
(Ii) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and delays flowering; A trait for introducing a recombinant expression vector comprising a gene encoding a protein having a function of maintaining an inflorescence meristem and a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain or transcriptional repression domain into a plant cell. It is characterized by including a conversion process.

上記の構成によれば、既存の方法とは異なり、TFL1と同様の機能を有するホモログのゲノム遺伝子情報が未知の生物種においても、本発明のキメラ遺伝子を導入することで、花序形態の制御が可能となるという効果を奏する。   According to the above configuration, in contrast to the existing method, the inflorescence morphology can be controlled by introducing the chimeric gene of the present invention even in a biological species whose homologous genomic gene information has the same function as that of TFL1. There is an effect that it becomes possible.

本発明に係る植物体の生産方法では、上記転写活性化ドメインは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであり、上記転写抑制化ドメインは、配列番号5に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであることが好ましい。   In the plant production method according to the present invention, the transcription activation domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, and the transcription repression domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. It is preferable that

本発明に係る植物体の生産方法では、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子として、以下の(a)又は(b)記載の遺伝子:
(a)配列番号2、18または20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、
(b)配列番号2、18または20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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質をコードする遺伝子、を用いることが好ましい。
In the method for producing a plant according to the present invention, as a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, the following gene described in (a) or (b):
(A) a gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 2, 18, or 20 as an open reading frame region,
(B) A function of hybridizing 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: 2, 18 or 20, and delaying flowering to maintain the inflorescence meristem It is preferable to use a gene encoding a protein having

本発明に係る植物体の生産方法では、上記転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドとして、それぞれ、配列番号4または6に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドを用いることが好ましい。   In the method for producing a plant according to the present invention, it is preferable to use a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 or 6 as the polynucleotide encoding the transcription activation domain or the transcription repression domain, respectively.

本発明に係る植物体の生産方法では、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写活性化ドメイン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むことにより、無限性花序形態を有限性花序形態に変化させてもよい。   In the method for producing a plant according to the present invention, a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain, The infinite inflorescence form may be changed to a finite inflorescence form by including a transformation step to be introduced into the plant cell.

上記構成により、無限性花序をもつ植物に対し、本発明を適用することで、有限花序を持つ新品種の創出が可能となる。花序形態の変化は、着花数も増大させ、収量の向上が期待できるというさらなる効果を奏する。   With the above configuration, a new variety having a finite inflorescence can be created by applying the present invention to a plant having an infinite inflorescence. The change in the inflorescence morphology has the further effect that the number of flowering is increased and an improvement in yield can be expected.

本発明に係る植物体の生産方法では、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写抑制化ドメイン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むことにより、有限性花序形態を無限性花序形態に変化させてもよい。   In the method for producing a plant according to the present invention, a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription repressing domain, A finite inflorescence form may be changed to an infinite inflorescence form by including a transformation step to be introduced into a plant cell.

上記構成により、本来有限花序である植物を無限花序に変化させることにより、植物は栄養生長を続けることができるようになるという効果を奏する。   With the above configuration, by changing a plant that is originally a finite inflorescence into an infinite inflorescence, the plant has the effect of being able to continue vegetative growth.

本発明に係る植物体の生産方法は、開花時期が制御された植物体の生産方法であり、上記課題を解決するために、以下の(i)又は(ii)記載のタンパク質:
(i)配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、
(ii)配列番号1、17または19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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質、をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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している。
The plant production method according to the present invention is a plant production method in which the flowering time is controlled, and in order to solve the above problems, the following protein (i) or (ii):
(I) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19,
(Ii) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and delays flowering; A trait for introducing a recombinant expression vector comprising a gene encoding a protein having a function of maintaining an inflorescence meristem and a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain or transcriptional repression domain into a plant cell. It is characterized by including a conversion process.

上記の構成によれば、既存の方法とは異なり、TFL1と同様の機能を有するホモログのゲノム遺伝子情報が未知の生物種においても、本発明のキメラ遺伝子を導入することで、開花時期の制御が可能となるという効果を奏する。   According to the above configuration, unlike the existing method, the flowering time can be controlled by introducing the chimeric gene of the present invention even in a biological species whose genomic gene information of a homolog having the same function as TFL1 is unknown. There is an effect that it becomes possible.

本発明に係る植物体の生産方法では、上記転写活性化ドメインは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであり、上記転写抑制化ドメインは、配列番号5に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであることが好ましい。   In the plant production method according to the present invention, the transcription activation domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, and the transcription repression domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. It is preferable that

本発明に係る植物体の生産方法では、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子として、以下の(a)又は(b)記載の遺伝子:
(a)配列番号2、18または20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、
(b)配列番号2、18または20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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質をコードする遺伝子、を用いることが好ましい。
In the method for producing a plant according to the present invention, as a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, the following gene described in (a) or (b):
(A) a gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 2, 18, or 20 as an open reading frame region,
(B) A function of hybridizing 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: 2, 18 or 20, and delaying flowering to maintain the inflorescence meristem It is preferable to use a gene encoding a protein having

本発明に係る植物体の生産方法では、上記転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドとして、それぞれ、配列番号4または6に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドを用いることが好ましい。   In the method for producing a plant according to the present invention, it is preferable to use a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 or 6 as the polynucleotide encoding the transcription activation domain or the transcription repression domain, respectively.

本発明に係る植物体の生産方法では、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写活性化ドメイン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むことにより、開花時期を早めてもよい。   In the method for producing a plant according to the present invention, a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain, The flowering time may be advanced by including a transformation step for introduction into plant cells.

上記構成により、開花時期を早めて、作物の収穫時期や収穫量を調節することができるというさらなる効果を奏する。   By the said structure, there exists an additional effect that the flowering time can be advanced and the harvest time and yield of a crop can be adjusted.

本発明に係る植物体の生産方法では、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写抑制化ドメイン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むことにより、開花時期を遅らせてもよい。   In the method for producing a plant according to the present invention, a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription repressing domain, The flowering time may be delayed by including a transformation step to be introduced into the plant cell.

上記構成により、開花時期を遅らせて、作物の収穫時期や収穫量を調節することができるというさらなる効果を奏する。   By the said structure, there exists the further effect that the flowering time can be delayed and the harvest time and yield of a crop can be adjusted.

本発明に係る植物体は、上記の生産方法により生産されたものであることが好ましい。   The plant according to the present invention is preferably produced by the production method described above.

本発明に係るキメラ遺伝子は、以下の(i)又は(ii)記載のタンパク質:
(i)配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、
(ii)配列番号1、17または19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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質、をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドと、からなることを特徴としている。
The chimeric gene according to the present invention includes the following protein (i) or (ii):
(I) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19,
(Ii) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and delays flowering; It is characterized by comprising a gene encoding a protein having a function of maintaining an inflorescence meristem, and a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain or a transcriptional repression domain.

本発明に係るキメラ遺伝子では、上記転写活性化ドメインは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであり、上記転写抑制化ドメインは、配列番号5に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであることが好ましい。   In the chimeric gene according to the present invention, the transcription activation domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, and the transcription repression domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. Is preferred.

本発明に係る花序形態が制御された植物体の生産方法、および、開花時期が制御された植物体の生産方法は、以上のように、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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ので、既存の方法とは異なり、TFL1と同様の機能を有するホモログのゲノム遺伝子情報が未知の生物種においても、本発明のキメラ遺伝子を導入することで、花序形態の制御が可能となるという効果を奏する。   As described above, the production method of a plant body with controlled inflorescence morphology and the production method of a plant body with controlled flowering time according to the present invention encode the protein described in (i) or (ii) above. Since the method includes a transformation step of introducing a recombinant expression vector comprising a gene and a polynucleotide encoding a transcription activation domain or transcription repression domain into a plant cell, the existing method is In contrast, even in a biological species whose homologous genomic gene information has the same function as that of TFL1, the inflorescence morphology can be controlled by introducing the chimeric gene of the present invention.

実施例1において、TFL1:VP16MおよびTFL1:SRDXを導入した植物の形態を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the form of the plant which introduce | transduced TFL1: VP16M and TFL1: SRDX. 実施例1において、TFL1:VP16MおよびTFL1:SRDXを導入した植物の花茎が抽薹(抽だい)したときのロゼット葉の数と花芽の数とを示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the number of rosette leaves and the number of flower buds when the flower stalk of the plant which introduce | transduced TFL1: VP16M and TFL1: SRDX is drawn (drawing). 参考例において使用したシロイヌナズナtfl1変異体のアミノ酸置換部位を示した図である。It is the figure which showed the amino acid substitution site | part of the Arabidopsis thaliana tfl1 mutant used in the reference example. 参考例の結果を示す図であり、Aは、野性型植物およびtfl1変異体における花茎が抽薹したときのロゼット葉の数を示す図であり、Bは、野性型植物およびtfl1変異体における花芽の数を示す図である。It is a figure which shows the result of a reference example, A is a figure which shows the number of rosette leaves when the flower stem in a wild type plant and a tfl1 mutant is lottery, B is a figure of the flower bud in a wild type plant and a tfl1 mutant. It is a figure which shows a number. 実施例において用いる発現ベクターの作製方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the preparation method of the expression vector used in an Example. VP16をコードするポリヌクレオチドの塩基配列を示す図である。It is a figure which shows the base sequence of the polynucleotide which codes VP16. 実施例において用いるベクターの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the vector used in an Example.

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.

本発明者らは上記本発明の課題を解決するために、シロイヌナズナのTFL1遺伝子または、タバコのTFL1遺伝子のホモログをタバコで過剰発現させたが、TFL1遺伝子単独では、開花時期や花序形態を殆ど変化させることはできなかった。そこで、従来、転写因子との融合タンパク質として、形質転換に用いられていた転写活性化ドメインおよび転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドと、転写因子として特徴的なドメインを有さないTFL1タンパク質をコードする遺伝子とからなるキメラ遺伝子を植物細胞に導入したところ、驚くべきことに花序形態が制御された形質転換体を得ることができることを見出した。さらに、当該キメラ遺伝子を導入することにより、開花時期を調節することもできることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In order to solve the above-mentioned problems of the present invention, the present inventors overexpressed Arabidopsis thaliana TFL1 gene or tobacco TFL1 gene homologue in tobacco. However, TFL1 gene alone almost changed the flowering time and inflorescence morphology. I couldn't make it. Thus, conventionally, as a fusion protein with a transcription factor, a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain and a transcriptional repression domain used for transformation, and a TFL1 protein not having a characteristic domain as a transcription factor are encoded. When a chimeric gene comprising a gene to be introduced was introduced into a plant cell, it was surprisingly found that a transformant with controlled inflorescence morphology could be obtained. Furthermore, by introducing the chimeric gene, it was found that the flowering time can be controlled, and the present invention has been completed.

上述したように、TFL1遺伝子には転写因子が含まれないことから、TFL1遺伝子に、転写活性化ドメインおよび転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチオチドを融合させるという前例はなかった。理由は明らかではないが、TFL1遺伝子と、転写活性化ドメインおよび転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチオチドとからなるキメラ遺伝子を導入することにより、開花時期や花序形態を制御することができる。   As described above, since the transcription factor is not included in the TFL1 gene, there was no precedent for fusing the TFL1 gene with a polynucleotide that encodes a transcriptional activation domain and a transcriptional repression domain. Although the reason is not clear, the flowering time and inflorescence morphology can be controlled by introducing a chimeric gene consisting of the TFL1 gene and a polynucleotide that encodes a transcription activation domain and a transcription repression domain.

上記知見より、TFL1タンパク質と相同性を有するとともに、同様の機能、すなわち、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質をコードする遺伝子を用いた場合にも同様の効果を得ることができると考えられる。すなわち、本発明に係る植物体の生産方法は、花序形態が制御された植物体および開花時期が制御された植物体の生産方法であり、以下の(i)又は(ii)記載のタンパク質:
(i)配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、
(ii)配列番号1、17または19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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質、をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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。
From the above findings, it is possible to obtain the same effect when using a gene encoding a protein having homology with the TFL1 protein and having the same function, that is, the function of delaying flowering and maintaining the inflorescence meristem. It is considered possible. That is, the method for producing a plant according to the present invention is a method for producing a plant having a controlled inflorescence morphology and a plant having a controlled flowering time. The protein described in (i) or (ii) below:
(I) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19,
(Ii) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and delays flowering; A trait for introducing a recombinant expression vector comprising a gene encoding a protein having a function of maintaining an inflorescence meristem and a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain or transcriptional repression domain into a plant cell. Includes conversion process.

本発明によれば、既存の方法とは異なり、TFL1と同様の機能を有するホモログのゲノム遺伝子情報が未知の生物種においても、本発明のキメラ遺伝子を導入することで、機能欠損株の作製、開花時期の制御、および、花序形態の制御が可能となる。   According to the present invention, unlike existing methods, even in a biological species whose homologous genomic gene information has the same function as that of TFL1, the chimeric gene of the present invention is introduced to produce a function-deficient strain, It is possible to control the flowering time and the inflorescence morphology.

また、従来の遺伝子変異体とは異なり、植物が本来もっている機能遺伝子も植物内に残っているので、基本的な生長における影響を最小限に抑えることができる。また、本発明によるキメラ遺伝子を空間および時期特異的なプロモーターを用いて発現させることで、空間および時期特異的に開花遺伝子の機能を欠失させることができ、より精密なコントロールが可能になる。   In addition, unlike conventional gene mutants, the functional genes inherent in plants remain in the plants, so that the influence on basic growth can be minimized. Moreover, by expressing the chimeric gene according to the present invention using a space and time-specific promoter, the function of the flowering gene can be deleted in a space and time-specific manner, and more precise control becomes possible.

さらに、本発明による方法は、植物が本来持っている内生の遺伝子産物に対し拮抗的に作用しうると考えられるので、当該ホモログの変異体が存在していない植物や、当該ホモログの遺伝子配列が未知である植物においても、同様の効果が期待できる。   Further, since the method according to the present invention is considered to be able to act antagonistically on the endogenous gene product inherent to the plant, the plant in which the mutant of the homolog does not exist, or the gene sequence of the homolog The same effect can be expected even in plants in which the unknown is unknown.

(I)(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子
本発明において、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質は、シロイヌナズナのTFL1タンパク質、または、TFL1と相同性を有するとともに、TFL1タンパク質と同様に、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質であれば特に限定されるものではない。
(I) Gene encoding the protein described in (i) or (ii) In the present invention, the protein described in (i) or (ii) above has TFL1 protein of Arabidopsis thaliana, or homology with TFL1, and TFL1 As with proteins, there is no particular limitation as long as the protein has a function of delaying flowering and maintaining an inflorescence meristem.

このようなタンパク質としては、シロイヌナズナのTFL1タンパク質の他に、例えば、キンギョソウのCENタンパク質、トマトのSPタンパク質等を挙げることができる。   Examples of such proteins include, in addition to Arabidopsis TFL1 protein, Snapdragon CEN protein, tomato SP protein, and the like.

本発明で用いられる、シロイヌナズナのTFL1タンパク質は、配列番号1に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質であり、キンギョソウのCENタンパク質は配列番号17に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質であり、トマトのSPタンパク質は配列番号19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質である。   The TFL1 protein of Arabidopsis thaliana used in the present invention is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, the CEN protein of snapdragon is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 17, and the SP protein of tomato is It is a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 19.

また、上記タンパク質としては、配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質に限定されるものではなく、配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列において、それぞれ、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1、17または19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。   Further, the protein is not limited to the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, one or several, respectively. Even a protein having an amino acid sequence in which a single amino acid is substituted, deleted, inserted, and / or added can be used in the present invention as long as it has the above function. In addition, “one or several amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 17 or 19 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.

上記機能を有するタンパク質のアミノ酸配列は、種の異なる数多くの植物間において保存性が高いものであることが知られている。そのため、花序形態や開花時期を制御したい個々の植物体において、TFL1タンパク質と相同性をするとともに、同様の機能を有するタンパク質をコードする遺伝子を必ずしも単離する必要はない。すなわち、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子を用いたキメラ遺伝子を、他の植物に導入することにより、さまざまな種の植物において簡便に花序形態や開花時期が制御された植物体を生産することができる。   It is known that the amino acid sequence of a protein having the above function is highly conserved among many plants of different species. Therefore, it is not always necessary to isolate a gene that encodes a protein having homology with the TFL1 protein and having a similar function in an individual plant body in which inflorescence morphology and flowering time are to be controlled. That is, by introducing a chimeric gene using a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above into other plants, the inflorescence morphology and flowering time were easily controlled in various types of plants. Plants can be produced.

本発明に係る植物体の生産方法は、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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おり、当該方法により形質転換された植物体においては、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインとからなるキメラタンパク質が生産される。   The plant production method according to the present invention includes a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain or transcriptional repression domain. A transformation step of introducing a recombinant expression vector into a plant cell, and in a plant transformed by the method, the protein described in (i) or (ii) above and a transcription activation domain or transcription A chimeric protein consisting of an inhibitory domain is produced.

上記(i)又は(ii)記載のタンパク質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く、遺伝暗号に基づいて、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質のアミノ酸配列に対応するものであればよい。具体的な一例としては、例えば、上記タンパク質としてTFL1タンパク質を用いる場合には、このTFL1タンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、TFL1遺伝子と称する)を挙げることができる。TFL1遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号2に示される塩基配列をオープンリーディングフレーム(ORF)として含むポリヌクレオチドを挙げることができる。また、上記タンパク質としてCENタンパク質を用いる場合には、このCENタンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、CEN遺伝子と称する)を挙げることができる。CEN遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号18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。また、上記タンパク質としてSPタンパク質を用いる場合には、このSPタンパク質をコードする遺伝子(説明の便宜上、SP遺伝子と称する)を挙げることができる。SP遺伝子の具体的な一例としては、例えば、配列番号20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 protein described in (i) or (ii) is not particularly limited, and corresponds to the amino acid sequence of the protein described in (i) or (ii) based on the genetic code. I just need it. As a specific example, for example, when a TFL1 protein is used as the protein, a gene encoding the TFL1 protein (referred to as a TFL1 gene for convenience of description) can be exemplified. As a specific example of the TFL1 gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 as an open reading frame (ORF) can be mentioned. In addition, when a CEN protein is used as the protein, a gene encoding the CEN protein (for convenience of explanation, referred to as CEN gene) can be exemplified. As a specific example of the CEN gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 18 as an open reading frame (ORF) can be mentioned. Moreover, when using SP protein as said protein, the gene (it is called SP gene for convenience of explanation) which codes this SP protein can be mentioned. As a specific example of the SP gene, for example, a polynucleotide containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 20 as an open reading frame (ORF) can be mentioned.

もちろん、本発明で用いられるTFL1タンパク質、CENタンパク質またはSPタンパク質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、それぞれ、配列番号2、18または20に示される塩基配列と相同性を有する遺伝子であってもよい。具体的には、例えば、配列番号2、18または20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、上記開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質をコードする遺伝子を挙げることができる。なお、本明細書において「ストリンジェントな条件」とは、少なくとも90%の同一性、好ましくは少なくとも95%の同一性、最も好ましくは少なくとも97%の同一性が配列間に存在するときにのみハイブリダイゼーションが起こることを意味する。   Of course, the gene encoding the TFL1 protein, CEN protein or SP protein used in the present invention is not limited to the above example, and is homologous to the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, 18 or 20, respectively. It may be a gene having Specifically, for example, it hybridizes with a gene consisting of a base sequence complementary to the gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, 18 or 20 under stringent conditions, delays the flowering, and inflorescence A gene encoding a protein having a function of maintaining a meristem can be mentioned. As used herein, “stringent conditions” refers to high only when at least 90% identity, preferably at least 95% identity, most preferably at least 97% identity exists between sequences. It means that hybridization occurs.

上記ハイブリダイゼーションは、J.Sambrook et al.Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2d 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(ハイブリダイズし難くなる)。   The hybridization is described in J. Org. Sambrook et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2d Ed. , Cold Spring Harbor Laboratory (1989), and the like. Usually, the higher the temperature and the lower the salt concentration, the higher the stringency (harder to hybridize).

上記(i)又は(ii)記載のタンパク質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TFL1タンパク質、CENタンパク質またはSPタンパク質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、TFL1タンパク質、CENタンパク質またはSPタンパク質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 protein described in (i) or (ii) above 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 TFL1 protein, CEN protein or SP protein 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 TFL1 protein, CEN protein or SP protein can also be obtained by chemical synthesis by a conventionally known method.

(II)転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチド、転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチド
本発明で用いられる、転写活性化ドメインとしては、転写活性化ドメインとして知られているものであれば特に限定されるものではなく、公知の転写活性化ドメインを用いることができる。より具体的には、例えば、ヘルペスウイルス由来VP16タンパク質の転写活性化ドメインであるVP16を好適に用いることができる。また、Gal4、Oaf1、Leu3、Rtg3、Pho4、Gln3、Gcn4、p53、NFAT、NF−κBなどに共通にみられる、9アミノ酸からなるトランスアクティベーションドメインを持つ、転写活性化領域も上記転写活性化ドメインとして用いることができる。
(II) Polynucleotide encoding a transcription activation domain, polynucleotide encoding a transcription repression domain The transcription activation domain used in the present invention is particularly limited as long as it is known as a transcription activation domain. In other words, a known transcription activation domain can be used. More specifically, for example, VP16, which is a transcription activation domain of herpesvirus-derived VP16 protein, can be preferably used. In addition, the transcription activation region having a transactivation domain consisting of 9 amino acids commonly found in Gal4, Oaf1, Leu3, Rtg3, Pho4, Gln3, Gcn4, p53, NFAT, NF-κB, etc. Can be used as a domain.

VP16は、具体的には、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるペプチドである。また、上記転写活性化ドメインは、配列番号3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、転写活性化ドメインとしての機能を有するペプチドであってもよい。なお、上記の「配列番号3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、例えば、1個から7個、より好ましくは1個から5個、さらに好ましくは1個から3個を意味する。   Specifically, VP16 is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3. The transcription activation domain comprises an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, and transcription activation It may be a peptide having a function as a domain. In addition, the range of “one or several” in the above-mentioned “amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3” , For example, 1 to 7, more preferably 1 to 5, and still more preferably 1 to 3.

また、本発明で用いられる、転写抑制化ドメインとしても、転写抑制化ドメインとして知られているものであれば特に限定されるものではなく、公知の転写抑制化ドメインを用いることができる。より具体的には、例えば、SRDXを好適に用いることができる。また、engrailed遺伝子、アデノウイルスE1A、Lacリプレッサーなどに含まれるリプレッサードメインも上記転写抑制化ドメインとして用いることができる。   Further, the transcription repression domain used in the present invention is not particularly limited as long as it is known as a transcription repression domain, and a known transcription repression domain can be used. More specifically, for example, SRDX can be preferably used. In addition, repressor domains contained in the engrailed gene, adenovirus E1A, Lac repressor, and the like can also be used as the transcription repression domain.

SRDXは、具体的には、配列番号5に示されるアミノ酸配列からなるペプチドである。また、上記転写抑制化ドメインは、配列番号5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、転写抑制化ドメインとしての機能を有するペプチドであってもよい。なお、上記の「配列番号5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、例えば、1個から3個、より好ましくは1個から2個を意味する。   Specifically, SRDX is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. The transcription repression domain comprises an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5, and transcription repression is performed. It may be a peptide having a function as a domain. In addition, the range of “one or several” in the above “amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5” For example, it means 1 to 3, more preferably 1 to 2.

転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチドおよび転写抑制化ドメインをコードする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、それぞれ、転写活性化ドメインおよび転写抑制化ドメイン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。   The specific base sequences of the polynucleotide encoding the transcription activation domain and the polynucleotide encoding the transcription repression domain are not particularly limited, and based on the genetic code, the transcription activation domain and the transcription repression, respectively. It suffices to include a base sequence corresponding to the amino acid sequence of the domain.

上記転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチドの具体例としては、例えば、配列番号4に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドを挙げることができる。このポリヌクレオチドは、配列番号3に示されるアミノ酸配列に対応するものである。また、上記転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチドは、配列番号4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、転写活性化ドメインとしての機能を有するペプチドをコードする遺伝子であってもよい。   Specific examples of the polynucleotide encoding the transcription activation domain include, for example, a polynucleotide comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 4. This polynucleotide corresponds to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3. The polynucleotide encoding the transcription activation domain 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: 4, and the transcription activation domain It may be a gene encoding a peptide having a function as

また、上記転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドの具体例としては、例えば、配列番号6に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドを挙げることができる。このポリヌクレオチドは、配列番号5に示されるアミノ酸配列に対応するものである。また、上記転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドは、配列番号6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、転写抑制化ドメインとしての機能を有するペプチドをコードする遺伝子であってもよい。   Moreover, as a specific example of the polynucleotide encoding the transcription repressing domain, for example, a polynucleotide comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 6 can be mentioned. This polynucleotide corresponds to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. The polynucleotide encoding the transcription repressing domain 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: 6, and the transcription repressing domain. It may be a gene encoding a peptide having a function as

(III)キメラ遺伝子
本発明において用いられる上記キメラ遺伝子は、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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であればよく、その結合の順序は、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子が上流側で、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドが下流側であってもよいし、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドが上流側で上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子が下流側であってもよい。
(III) Chimeric gene The chimeric gene used in the present invention comprises a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding a transcription activation domain or transcription repression domain. The gene may be a chimeric gene, and the binding sequence is upstream of the gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, and downstream of the polynucleotide encoding the transcription activation domain or transcription repression domain. Alternatively, the polynucleotide encoding the transcription activation domain or transcription repression domain may be upstream and the gene encoding the protein described in (i) or (ii) may be downstream.

また、上記キメラ遺伝子では、転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチドおよび転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドと、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子とが、リンカーとなる塩基配列により連結されていることがより好ましい。すなわち、上記キメラ遺伝子には、転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチドおよび転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドと、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子との間に、これらを連結するためのリンカーとなる塩基配列が含まれることがより好ましい。   In the chimeric gene, a polynucleotide that encodes a transcriptional activation domain and a polynucleotide that encodes a transcriptional repression domain and a gene that encodes the protein described in (i) or (ii) above serve as a linker. More preferably, they are linked by a sequence. That is, the chimeric gene includes a polynucleotide encoding a transcription activation domain and a polynucleotide encoding a transcription repression domain, and a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above. It is more preferable that a base sequence serving as a linker for linking is included.

かかる場合、上記キメラ遺伝子は、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドと、リンカーとなる塩基配列とからなるとも言える。上記リンカーとなる塩基配列としては特に限定されるものではないが、GGGT、すなわち、Gly−Gly−Gly−Thr(配列番号15)で表されるアミノ酸配列からなるペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むリンカーを好適に用いることができる。当該ペプチドをコードするポリヌクレオチドとしては特に限定されるものではなく、遺伝暗号に基づいて、GGGTに対応するものであればよい。具体的な一例としては、例えば、配列番号16に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドを挙げることができる。   In such a case, the chimeric gene may comprise a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, a polynucleotide encoding a transcription activation domain or a transcription repression domain, and a base sequence serving as a linker. I can say that. The base sequence serving as the linker is not particularly limited, but a linker comprising a polynucleotide encoding GGGT, that is, a peptide comprising an amino acid sequence represented by Gly-Gly-Gly-Thr (SEQ ID NO: 15) Can be suitably used. The polynucleotide encoding the peptide is not particularly limited as long as it corresponds to GGGT based on the genetic code. As a specific example, for example, a polynucleotide comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 16 can be mentioned.

GGGTで表されるアミノ酸配列からなるペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むリンカーを用いることにより、好適に本発明の効果を得ることができる。   By using a linker containing a polynucleotide encoding a peptide having an amino acid sequence represented by GGGT, the effects of the present invention can be suitably obtained.

また、かかるリンカーとなる塩基配列は、さらに制限酵素サイト、CTC配列等を含んでいてもよく、さらに、上記転写活性化ドメイン又は転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドのアミノ酸読み枠と、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする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。   In addition, the base sequence serving as the linker may further include a restriction enzyme site, a CTC sequence, and the like. Furthermore, the amino acid reading frame of the polynucleotide encoding the transcription activation domain or the transcription repression domain, When the reading frame of the gene encoding the protein described in i) or (ii) does not match, an additional base sequence for matching them may be included.

そして、リンカーとなる塩基配列によって連結されたキメラ遺伝子を含む組換え発現ベクターにより形質転換された植物体においては、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインとが、リンカーとなるペプチドによって連結されたキメラタンパク質が生産される。上記リンカーとなるペプチドは、GGGT、すなわち、Gly−Gly−Gly−Thrで表されるアミノ酸配列を含むことが好ましい。   In a plant transformed with a recombinant expression vector containing a chimeric gene linked by a base sequence serving as a linker, the protein described in (i) or (ii) above and a transcription activation domain or transcription repression A chimeric protein is produced in which the domains are linked by a peptide serving as a linker. The peptide serving as the linker preferably includes GGGT, that is, an amino acid sequence represented by Gly-Gly-Gly-Thr.

本発明では、上記キメラ遺伝子を植物細胞に導入することにより、花序形態または開花時期が制御された形質転換体を得ることができる。それゆえ、本発明には、上記キメラ遺伝子も含まれる。   In the present invention, a transformant with controlled inflorescence morphology or flowering time can be obtained by introducing the chimeric gene into a plant cell. Therefore, the present invention also includes the above chimeric gene.

本発明にかかるキメラ遺伝子は、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、上記転写活性化ドメインまたは上記転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドとからなるものであればよい。また、本発明にかかるキメラ遺伝子は、さらに、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、上記転写活性化ドメインまたは上記転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドとが、上記リンカーとなる塩基配列によって連結されているものであることがより好ましい。   The chimeric gene according to the present invention may be any gene comprising the gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and the polynucleotide encoding the transcription activation domain or the transcription repression domain. The chimeric gene according to the present invention further comprises a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain or the transcription repression domain. It is more preferable that they are linked by a base sequence to be

(IV)花序形態が制御された植物体
本発明において、「花序形態が制御された」とは、無限性花序形態を有限性花序形態に変化させること、および、有限性花序形態を無限性花序形態に変化させることの両方を含む。
(IV) Plants in which inflorescence morphology is controlled In the present invention, “inflorescence morphology is controlled” means that the infinite inflorescence morphology is changed to a finite inflorescence morphology, and the finite inflorescence morphology is infinite inflorescence. Includes both changing to form.

ここで、無限性花序形態を有限性花序形態に変化させるとは、花序軸の先端に花をつけない花序を、花序軸の先端に花をつける花序に変換するものであればよい。したがって、必ずしも花芽の数が1個となるように変換される必要はなく、花芽の数が有意に減少すればよい。なおここで、花芽の数が有意に減少するとは、花芽の数が変換前の80%以下となっていればよいが、より好ましくは変換前の50%以下であり、さらに好ましくは変換前の20%以下であり、特に好ましくは変換前の10%以下である。なお、変換後の花芽の数の下限は1個である。   Here, changing the infinite inflorescence form to the finite inflorescence form may be any means that converts an inflorescence that does not have a flower at the tip of the inflorescence axis into an inflorescence that has a flower at the tip of the inflorescence axis. Therefore, it is not always necessary to convert the number of flower buds to one, and it is sufficient that the number of flower buds is significantly reduced. Here, the number of flower buds is significantly reduced as long as the number of flower buds is 80% or less before conversion, more preferably 50% or less before conversion, and more preferably before conversion. It is 20% or less, and particularly preferably 10% or less before conversion. The lower limit of the number of flower buds after conversion is one.

また、有限性花序形態を無限性花序形態に変化させるとは、花序軸の先端に花をつける花序を、花序軸の先端に花をつけない花序に変換するものであればよい。したがって、必ずしももともと花芽の数が1個であるものを変換する場合に限定されるものではなく、花芽の数が有意に増加すればよい。なおここで、花芽の数が有意に増加するとは、花芽の数が好ましくは、変換前の110%以上であり、より好ましくは120%以上である。   Further, changing the finite inflorescence form to the infinite inflorescence form may be any means as long as it converts an inflorescence with a flower at the tip of the inflorescence axis into an inflorescence without a flower at the tip of the inflorescence axis. Accordingly, the present invention is not necessarily limited to the case where the number of flower buds is originally one, and it is sufficient that the number of flower buds is significantly increased. In addition, here, the number of flower buds is significantly increased. The number of flower buds is preferably 110% or more before conversion, and more preferably 120% or more.

無限性花序をもつ植物に対し、本発明を適用することで、有限花序を持つ新品種の創出が可能となる。花序形態の変化は、着花数も増大させ、収量の向上が期待できる。   By applying the present invention to a plant having an infinite inflorescence, a new variety having a finite inflorescence can be created. Changes in inflorescence morphology can also increase the number of flowers and can be expected to improve yield.

農業の現場では、高品質、多収穫を目的に、摘心という作業を行っている。本発明によるキメラ遺伝子の導入・利用によって、摘心と同様の効果が得られ得ることから、農作業の軽減・品質向上などに繋がる。   At the agricultural site, pinching is performed for the purpose of high quality and high yield. By introducing and using the chimeric gene according to the present invention, the same effect as that of pinching can be obtained, leading to reduction of farm work and improvement of quality.

また、本来有限花序である植物を無限花序に変化させることにより、植物は栄養生長を続けることができるようになる。   In addition, by changing a plant that is originally a finite inflorescence into an infinite inflorescence, the plant can continue vegetative growth.

例えば、無限性花序形態を有する植物体の植物細胞に、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写活性化ドメイン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、導入することにより、無限性花序形態を有限性花序形態に変化させることができる。   For example, recombination containing a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain in a plant cell having an infinite inflorescence morphology By introducing an expression vector, the infinite inflorescence form can be changed to a finite inflorescence form.

また、逆に、有限性花序形態を有する植物体の植物細胞に、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写抑制化ドメイン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、導入することにより、有限性花序形態を無限性花序形態に変化させることができる。   Conversely, a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription repressing domain is applied to a plant cell having a finite inflorescence form. By introducing a recombinant expression vector containing the finite inflorescence form, the infinite inflorescence form can be changed.

(V)花序形態が制御された植物体の生産方法の一例
本発明に係る花序形態が制御された植物体の生産方法は、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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、選抜工程等のその他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。
(V) An example of a method for producing a plant with controlled inflorescence morphology A method for producing a plant with controlled inflorescence morphology according to the present invention comprises a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, Although it is not particularly limited as long as it includes a transformation step for introducing a recombinant expression vector containing a chimeric gene comprising a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain or transcriptional repression domain into a plant cell, If the production method of the plant body concerning this invention is shown by a specific process, it can mention as a production method including other 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.

(V−1)発現ベクター構築工程
本発明に係る植物体の生産方法に含まれうる発現ベクター構築工程は、上記(I)で説明した上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、上記(II)で説明した上記転写活性化ドメイン又は転写抑制化ドメイン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構築する工程であれば特に限定されるものではない。
(V-1) Expression vector construction step The expression vector construction step that can be included in the plant production method according to the present invention is a gene encoding the protein described in (i) or (ii) described in (I) above. As long as it is a step of constructing a recombinant expression vector comprising a polynucleotide encoding the transcription activation domain or transcription repression domain described in (II) above and a promoter, there is no particular limitation.

上記組換え発現ベクターの母体となるベクターとしては、従来公知の種々のベクターを用いることができる。例えば、プラスミド、ファージ、またはコスミド等を用いることができ、導入される植物細胞や導入方法に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、pBR322、pBR325、pUC19、pUC119、pBluescript、pBluescriptSK、pCGN、pBI等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、例えばpCGN1547等のpCGN系のバイナリーベクター;例えばpBIG、pBIN19、pBI101、pBI121、pBI221等のpBI系のバイナリーベクターを好適に用いることができる。   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 vectors such as pBR322, pBR325, pUC19, pUC119, pBluescript, pBluescriptSK, pCGN, and pBI. In particular, when the method of introducing a vector into a plant is a method using Agrobacterium, a pCGN binary vector such as pCGN1547; for example, a pBI binary vector such as pBIG, pBIN19, pBI101, pBI121, and pBI221 Can be suitably used.

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)、各種アクチン遺伝子プロモーター、各種ユビキチン遺伝子プロモーター等を挙げることができる。   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), various actin gene promoters, various ubiquitin gene promoters, and the like.

さらに、上記プロモーターとしては、過剰発現プロモーター以外にもデキサメタゾン(DEX)誘導性プロモーターなどの薬物誘導性プロモーターや、FDなどの花序メリステムに特異的に発現する遺伝子のプロモーターのような、器官特異的に発現するプロモーターなどを用いることができる。   Furthermore, as the above promoter, in addition to the overexpression promoter, a drug-inducible promoter such as a dexamethasone (DEX) inducible promoter, or a promoter of a gene that is specifically expressed in an inflorescence meristem such as FD is organ-specific. An expression promoter or the like can be used.

本発明では、上述した様々なプロモーターを用いることにより、その発現制御を時間的空間的に調節することも可能である。そして、これにより、作物等の収穫時期を任意に調節することが可能になる。   In the present invention, the expression control can be temporally and spatially regulated by using the various promoters described above. This makes it possible to arbitrarily adjust the harvest time of crops and the like.

上記プロモーターは、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、上記転写活性化ドメイン又は転写抑制化ドメインをコードする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 linked so as to express a chimeric gene in which the gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and the polynucleotide encoding the transcription activation domain or transcription repression domain are linked. The specific structure as a recombinant expression vector is not particularly limited as long as it is introduced into the vector.

上記組換え発現ベクターは、上記プロモーターおよび上記キメラ遺伝子に加えて、さらに他のDNAセグメントを含んでいてもよい。当該他のDNAセグメントは特に限定されるものではないが、ターミネーター、エンハンサー、選抜マーカー、翻訳効率を調節するための塩基配列等を挙げることができる。   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, an enhancer, a selection marker, a base sequence for adjusting translation efficiency, and the like.

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の35Sのターミネーター(CaMV35Sターミネーター)等を好ましく用いることができる。   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, a transcription termination region (Nos terminator) of a nopaline synthase gene, a cauliflower mosaic virus 35S terminator (CaMV35S terminator), and the like can be preferably used.

上記選抜マーカーとしては、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、カナマイシン、ハイグロマイシン、ブレオマイシン、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抜することができる。   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 kanamycin, hygromycin, bleomycin, gentamicin, chloramphenicol and the like. Thereby, the transformed plant body can be easily selected by selecting the plant body which grows in the culture medium containing the said antibiotic.

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、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子、および上記転写活性化ドメイン又は転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチド、並びに必要に応じて、上記リンカー、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、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写活性化ドメイン又は転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドとを、必要に応じて上記リンカーを用いて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 protein described in (i) or (ii), and the transcription described above are appropriately selected as a parent vector. What is necessary is just to introduce | transduce the polynucleotide which codes an activation domain or a transcription repression domain, and the said linker and said other DNA segment as needed in a predetermined order. For example, a chimeric gene obtained by linking a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain or transcription repression domain using the linker as necessary. Next, this chimeric gene, a promoter, and a terminator (if necessary) are linked to construct an expression cassette, which is then introduced into a vector.

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

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

(V−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(V−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。
(V-2) Transformation Step The transformation step performed in the present invention is to introduce the recombinant expression vector described in (V-1) above into a plant cell to produce the chimeric protein. That's fine.

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、Plant J. 1998 Dec;16(6):735-43に記載のfloral dipping法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, the floral dipping method described in Plant J. 1998 Dec; 16 (6): 735-43 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.

(V−3)その他の工程、その他の方法
本発明に係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、形質転換工程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。
(V-3) Other steps and other methods In the method for producing a plant according to the present invention, it is sufficient if the transformation step is included, and further the recombinant expression vector construction step is included. However, other steps may be included. Specifically, the selection process etc. which select an appropriate transformant from the plant body after a transformation process 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、カナ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、花芽の数や、花茎が抽薹するときのロゼット葉の数の状況から選抜してもよい。   The selection method is not particularly limited. For example, selection may be performed based on drug resistance such as kanamycin resistance, or rosettes when the number of flower buds or flower stems are lottered after growing transformants. You may select based on the number of leaves.

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、花序形態が制御された子孫を得ることが可能となる。また、該植物体やその子孫から植物細胞や、種子、果実、株、カルス、塊茎、切穂、塊等の繁殖材料を得て、これらを基に該植物体を量産することも可能となる。したがって、本発明にかかる植物体の生産方法では、選抜後の植物体を繁殖させる繁殖工程(量産工程)が含まれていてもよい。   In the method for producing a plant according to the present invention, since the chimeric gene is introduced into the plant, it becomes possible to obtain progeny having a controlled inflorescence form from the plant. 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。   The plant body in the present invention includes at least one of a grown plant individual, a plant cell, a plant tissue, a callus, and a seed. That is, in this invention, if it is a state which can be made to grow finally to a plant individual, all will be considered as a plant body.

(VI)開花時期が制御された植物体の生産方法
また、本発明に係る植物体の生産方法によれば、開花時期が制御された植物体を生産することができる。すなわち、本発明に係る植物体の生産方法には、開花時期が制御された植物体の生産方法であり、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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む方法も含まれる。
(VI) Method for producing plant body in which flowering time is controlled According to the method for producing a plant body according to the present invention, a plant body in which the flowering time is controlled can be produced. That is, the method for producing a plant according to the present invention is a method for producing a plant with a controlled flowering time, the gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, a transcription activation domain or Also included is a method comprising a transformation step of introducing a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a polynucleotide encoding a transcription repression domain into a plant cell.

本発明にかかる開花時期が制御された植物体を生産する方法において用いられる上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子、転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチド、転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチド、キメラ遺伝子、植物体の生産方法の一例については、上記(I)−(III)および(V)に記載したとおりであるのでここでは説明を省略する。   A gene encoding the protein according to the above (i) or (ii), a polynucleotide encoding a transcription activation domain, and a transcription repression domain used in the method for producing a plant with controlled flowering time according to the present invention. An example of the method for producing the encoding polynucleotide, the chimeric gene, and the plant is as described in the above (I)-(III) and (V), and therefore the description thereof is omitted here.

本発明において、開花時期が制御された植物体とは、開花時期を早めること、および、開花時期を遅らせることの両方を含む。ここで、開花時期を早めるように制御されたこと、および、開花時期を遅らせるように制御されたことは、播種から開花するまでの時間を観察することにより容易に確認することができる。また、開花時期を早めるように制御されたことは、花茎が抽薹するときのロゼット葉の枚数が有意に減少することによっても確認でき、開花時期を遅らせるように制御されたことは、花茎が抽薹するときのロゼット葉の枚数が有意に増加することによっても確認できる。   In the present invention, the plant having a controlled flowering time includes both advancing the flowering time and delaying the flowering time. Here, it can be easily confirmed by observing the time from sowing to flowering that the flowering time is controlled to be advanced and the flowering time is controlled to be delayed. The fact that the flowering time was controlled to be earlier can also be confirmed by a significant decrease in the number of rosette leaves when the flower stalks are lottered. This can also be confirmed by a significant increase in the number of rosette leaves.

例えば、植物体の植物細胞に、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写活性化ドメイン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、導入することにより、開花時期を早めることができる。   For example, a recombinant expression vector containing a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain is introduced into plant cells of the plant body. By this, flowering time can be advanced.

また、逆に、植物体の植物細胞に、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写抑制化ドメイン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、導入することにより、開花時期を遅らせることができる。   Conversely, a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription repressing domain is applied to a plant cell of the plant body. By introducing, the flowering time can be delayed.

(VII)本発明により得られる植物体
本発明にかかる植物体の生産方法は、上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と、転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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ことによる。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。
(VII) Plant obtained by the present invention A plant production method according to the present invention encodes a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above and a transcription activation domain or transcription repression domain. By introducing a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a polynucleotide into a plant cell. Therefore, the present invention includes a plant obtained by the above-described method for producing a plant.

ここで、本発明に係る植物体の具体的な種類は特に限定されるものではなく、被子植物であってもよいし裸子植物であってもよい。裸子植物としては、例えば、マツ、スギ、イチョウ等を挙げることができる。また、被子植物としては、単子葉植物であってもよいし、双子葉植物であってもよい。   Here, the specific kind of the plant body which concerns on this invention is not specifically limited, An angiosperm may be sufficient and a gymnosperm may be sufficient. Examples of gymnosperms include pine, cedar and ginkgo. Further, the angiosperm may be a monocotyledonous plant or a dicotyledonous plant.

双子葉植物としては、シロイヌナズナ、タバコ、トマト、ペチュニア、キンギョソウ等に限定されるものではなく、例えばアサガオ属植物(アサガオ)、ヒルガオ属植物(ヒルガオ、コヒルガオ、ハマヒルガオ)、サツマイモ属植物(グンバイヒルガオ、サツマイモ)、ネナシカズラ属植物(ネナシカズラ、マメダオシ)が含まれるひるがお科植物、ナデシコ属植物(カーネーション等)、ハコベ属植物、タカネツメクサ属植物、ミミナグサ属植物、ツメクサ属植物、ノミノツヅリ属植物、オオヤマフスマ属植物、ワチガイソウ属植物、ハマハコベ属植物、オオツメクサ属植物、シオツメクサ属植物、マンテマ属植物、センノウ属植物、フシグロ属植物、ナンバンハコベ属植物が含まれるなでしこ科植物、もくまもう科植物、どくだみ科植物、こしょう科植物、せんりょう科植物、やなぎ科植物、やまもも科植物、くるみ科植物、かばのき科植物、ぶな科植物、にれ科植物、くわ科植物、いらくさ科植物、かわごけそう科植物、やまもがし科植物、ぼろぼろのき科植物、びゃくだん科植物、やどりぎ科植物、うまのすずくさ科植物、やっこそう科植物、つちとりもち科植物、たで科植物、あかざ科植物、ひゆ科植物、おしろいばな科植物、やまとぐさ科植物、やまごぼう科植物、つるな科植物、すべりひゆ科植物、もくれん科植物、やまぐるま科植物、かつら科植物、すいれん科植物、まつも科植物、きんぽうげ科植物、あけび科植物、めぎ科植物、つづらふじ科植物、ろうばい科植物、くすのき科植物、けし科植物、ふうちょうそう科植物、あぶらな科植物、もうせんごけ科植物、うつぼかずら科植物、べんけいそう科植物、ゆきのした科植物、とべら科植物、まんさく科植物、すずかけのき科植物、ばら科植物、まめ科植物、かたばみ科植物、ふうろそう科植物、あま科植物、はまびし科植物、みかん科植物、にがき科植物、せんだん科植物、ひめはぎ科植物、とうだいぐさ科植物、あわごけ科植物、つげ科植物、がんこうらん科植物、どくうつぎ科植物、うるし科植物、もちのき科植物、にしきぎ科植物、みつばうつぎ科植物、くろたきかずら科植物、かえで科植物、とちのき科植物、むくろじ科植物、あわぶき科植物、つりふねそう科植物、くろうめもどき科植物、ぶどう科植物、ほるとのき科植物、しなのき科植物、あおい科植物、あおぎり科植物、さるなし科植物、つばき科植物、おとぎりそう科植物、みぞはこべ科植物、ぎょりゅう科植物、すみれ科植物、いいぎり科植物、きぶし科植物、とけいそう科植物、しゅうかいどう科植物、さぼてん科植物、じんちょうげ科植物、ぐみ科植物、みそはぎ科植物、ざくろ科植物、ひるぎ科植物、うりのき科植物、のぼたん科植物、ひし科植物、あかばな科植物、ありのとうぐさ科植物、すぎなも科植物、うこぎ科植物、せり科植物、みずき科植物、いわうめ科植物、りょうぶ科植物、いちやくそう科植物、つつじ科植物、やぶこうじ科植物、さくらそう科植物、いそまつ科植物、かきのき科植物、はいのき科植物、えごのき科植物、もくせい科植物、ふじうつぎ科植物、りんどう科植物、きょうちくとう科植物、ががいも科植物、はなしのぶ科植物、むらさき科植物、くまつづら科植物、しそ科植物、なす科植物、ごまのはぐさ科植物、のうぜんかずら科植物、ごま科植物、はまうつぼ科植物、いわたばこ科植物、たぬきも科植物、きつねのまご科植物、はまじんちょう科植物、はえどくそう科植物、おおばこ科植物、あかね科植物、すいかずら科植物、れんぷくそう科植物、おみなえし科植物、まつむしそう科植物、うり科植物、ききょう科植物、きく科植物等を例示することができる。   Dicotyledonous plants are not limited to Arabidopsis thaliana, tobacco, tomato, petunia, snapdragon, etc. Sweet potatoes) Plants, wasp genus plants, leaf genus plants, clover genus plants, cirrus genus plants, mantema genus plants, genus plants, beetles genus plants, genus genus plants Pepperaceae plant, Pleurophyceae plant, Yanagiaceae plant, Yamamomoaceae plant, Walnut family plant, Crabaceae plant, Beechaceae plant, Ganoderma plant, Nectaraceae plant, Iranaceae plant, Kawakokeso Family plant, Yamamaga family plant, Shabby family plant, Baccariaceae plant, Yadorigi family plant, Uma no Suzukusa family plant, Dendrobaceae plant, Tsuchitorimochi family plant, Bamboo family plant, Redfish family Plants, Hiyariaceae, Oshiroibanana, Yamatogusa, Yamagobo, Tsurunana, Surihiyu, Moleaceae, Tuna, Wig, Spruce Plant, pine family plant, genus genus plant, aceae plant, genus plant, tsuzushi fuji family plant, rosaceae plant, duckweed plant, licorice plant, plantaceae plant, oilseed plant, Another genus plant Utsubo-kazura family plant, Benxiaceae plant, Yukinoaceae plant, Periaceae plant, Mansaceae plant, Suzukake family plant, Rose family plant, Lariceae plant, Cubaceae plant, Diplomataceae plant, Amariaceae, Hamabidae, Mandarinaceae, Phyllaceae, Sudaenaceae, Himehagi, Toudaigusa, Agagogi, Tsurugidae, Ganoderma , Glycaceous plants, Urushiaceae plants, Mochinoaceae plants, Nishikigi family plants, Mitsuba genus plants, Kurotaki kurazura plants, Maple plants, Tochimakiceae plants, Muroguroaceae plants, Abalone family Plants, Ribbonaceae Plants, Kurome Modaceae Plants, Grapeaceae Plants, Horonophyceae Plants, Shinogi Family Plants, Aoi Family Plants, Papilio Family Plants, Monkeys Family Plants, Tsubaki Family Plants, Fairy Ties Rizo family plant, the groove Piperaceae, Phylumaceae, Violetaceae, Limeaceae, Papaveraceae, Pleurosumaceae, Pleurotusaceae, Sabotenaceae, Zanthaceae, Guroaceae, Misohagi Family plant, pomegranate plant, uraceae plant, urchinaceae plant, noctae plant, rhinoceros plant, red plant family plant, arinoto pusaceae plant, sugi family plant, urchinaceae plant, Apiaceae plant, Apricotaceae plant, Iwaceae plant, Rhododendron plant, Ichikuzai plant, Azalea plant, Diplomataceae plant, Sakuraiaceae plant, Isomatsuri plant, Oyster family plant, Yes Oysteraceae plants, Echinoceraceae plants, Cranaceae plants, Fujipiaceae plants, Glycaceae plants, Ganodermaceae plants, Ginger family plants, Hanabinoceae plants, Murasakieaceae plants, Bears Spiraceae plant, Lamiaceae plant, eggplant Plants, sesame seeds, genus plants, sesames, plants, citrus plants, raccoonaceae plants, raccoonaceae plants, foxes, genus plants, hazelsaceae Examples thereof include plants, abalone family, akane family plant, watermelon family plant, lepidopterous plant, seaweed family plant, pine family plant, cucurbitaceae plant, asteraceae plant, asteraceae plant and the like.

また、単子葉植物としては、例えばウキクサ属植物(ウキクサ)及びアオウキクサ属植物(アオウキクサ、ヒンジモ)が含まれる、うきくさ科植物、カトレア属植物、シンビジウム属植物、デンドロビューム属植物、ファレノプシス属植物、バンダ属植物、パフィオペディラム属植物、オンシジウム属植物等が含まれる、らん科植物、がま科植物、みくり科植物、ひるむしろ科植物、いばらも科植物、ほろむいそう科植物、おもだか科植物、とちかがみ科植物、ほんごうそう科植物、いね科植物(イネ、トウモロコシ)、かやつりぐさ科植物、やし科植物、さといも科植物、ほしぐさ科植物、つゆくさ科植物、みずあおい科植物、いぐさ科植物、びゃくぶ科植物、ゆり科植物(ユリ)、ひがんばな科植物、やまのいも科植物、あやめ科植物、ばしょう科植物、しょうが科植物、かんな科植物、ひなのしゃくじょう科植物等を例示することができる。   In addition, examples of monocotyledonous plants include duckweed plants (duckweed) and duckweed plants (duckweed, hinokimo), duckweed plants, cattleya plants, cymbidium plants, dendrobium plants, phalaenopsis plants, banda Genus plants, paphiopedilum plants, Oncidium plants, etc., orchidaceae plants, urchinaceae plants, cinnamonaceae plants, hiru-raceae plants, thorny family plants, spider family plants, chironomids , Tochika department plant, Japanese cucurbitaceae plant, rice plant (rice, corn), Kasumarigusa plant, Palmiaceae plant, Sugar beet family plant, Hosogusa family plant, Tsukuusa family plant, Mizuaoi Family plant, rush family plant, japaceae plant, liliaceae plant (lily), longhorned plant, mountain potato plant, ayame family plant, Xiang Plants, ginger family plant, planers family plant can be exemplified Hinanoshakujou Plants like.

以下、参考例、実施例及び図1ないし図6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 a reference example, an Example, and FIG. 1 thru | or FIG. 6, this invention is not limited to a following example.

〔参考例1〕
TFL1タンパク質は植物の花成と花序形態の調節において重要であることが知られており、tfl1変異体は早咲きとなり、また野生型の無限花序が有限花序に変換されて花序軸の先端に花をつける末端花序の表現型を示すことが知られている(Bradleyら、1997)。そこでまず、tfl1変異体として、tfl1‐1、tfl1‐11、tfl1‐13、tfl1‐14、およびtfl1‐17を用いて、これらの表現型を確認した。
[Reference Example 1]
TFL1 protein is known to be important in the regulation of plant flowering and inflorescence morphology, tfl1 mutants are prematurely blooming, and wild-type infinite inflorescences are converted into finite inflorescences, with flowers at the end of the inflorescence axis. It is known to show a terminal inflorescence phenotype (Bradley et al., 1997). Therefore, first, tfl1-1 mutants were confirmed using tfl1-1, tfl1-11, tfl1-13, tfl1-14, and tfl1-17.

tfl1変異体の種子はArabidopsis Biological Resource Center(ABRC)より入手した。変異体系統のうち、tfl1‐1、tfl1‐11、tfl1‐13、およびtfl1‐14のバックグラウンドは野性型Col‐0である。これらのtfl1変異体系統は、図3に示す位置のアミノ酸が置換することによって生じたものである。また、tfl1−17はRNA‐nullの変異体である(Mimida et al. 2001. Genes to Cells, 6, 327-336)。   tfl1 mutant seeds were obtained from the Arabidopsis Biological Resource Center (ABRC). Among the mutant lines, the background of tfl1-1, tfl1-11, tfl1-13, and tfl1-14 is wild type Col-0. These tfl1 mutant lines are generated by substitution of amino acids at positions shown in FIG. Tfl1-17 is a mutant of RNA-null (Mimida et al. 2001. Genes to Cells, 6, 327-336).

上記tfl1変異体は、野生型の無限花序が有限花序に変換されて、全て、花序軸の先端に花をつける末端花序となり、またその花茎は短くなった。図4のBは、野性型植物およびtfl1変異体における花芽の数を示す図である。図4のBのグラフにおいて縦軸は花芽の数を示す。   In the tfl1 mutant, the wild-type infinite inflorescence was converted into a finite inflorescence, and all of the tfl1 mutants became terminal inflorescences with flowers at the tip of the inflorescence axis, and the inflorescences of the inflections were shortened. FIG. 4B shows the number of flower buds in wild type plants and tfl1 mutants. In the graph of FIG. 4B, the vertical axis indicates the number of flower buds.

図4のBに示すように野性型植物(図4中、「Col」と表示)では、花芽が20個以上付くのに対し、tfl1変異体ではすべて花芽は5個以下であり、tfl1‐17では、花芽は1個以下という結果となった。このように、tfl1変異体は、野生型の無限花序が有限花序に変換されて末端花序の表現型を示し、花芽の数が少なくなることが確認された。   As shown in FIG. 4B, wild type plants (indicated as “Col” in FIG. 4) have 20 or more flower buds, whereas all tfl1 mutants have 5 or less flower buds, and tfl1-17. Then, the result was less than 1 flower bud. Thus, it was confirmed that the tfl1 mutant showed a terminal inflorescence phenotype by converting a wild-type infinite inflorescence into a finite inflorescence, and the number of flower buds was reduced.

また、tfl1変異体の開花時期を解析するために、花茎が抽薹したときのロゼット葉の数を数えた。結果を図4のAに示す。図4のAにおいて、縦軸は花茎が抽薹したときのロゼット葉の数を示し、白色は22℃における結果を、黒色は16℃における結果を示す。
なお、ここで、抽薹とは、花芽形成非誘導条件下でロゼット形を保ち栄養成長を続けていた植物が、誘導条件下で花芽形成を行うとともに急激な花茎の伸長を示す現象をいう。図4のAに示すように、tfl1変異体では、早咲きとなるため、野生型植物と比較して、ロゼット葉の数が少ないことが確認された。tfl1変異体では、早咲きとなるため、花茎の抽薹が早く起こるが、22℃では、抽薹の時期の違いはわずかであった。tfl1変異体の早咲きが16℃で増強したように見えるのは、16℃では野性型の抽薹が遅れるからである。また、22℃では、tfl1‐17は野性型に比べて僅かに早咲きになったが、16℃と22℃とにおいて大きな変化が見られなかった。このことから、TFL1の機能が欠損することによって、植物の温度感受性が低下することが示唆される。
In addition, in order to analyze the flowering time of the tfl1 mutant, the number of rosette leaves when the flower stem was lottered was counted. The results are shown in FIG. In FIG. 4A, the vertical axis indicates the number of rosette leaves when the flower stem is lottery, white indicates the result at 22 ° C., and black indicates the result at 16 ° C.
Here, the lottery refers to a phenomenon in which a plant that has maintained a rosette shape and continues vegetative growth under a non-inducing condition of flower bud formation causes rapid flower stem growth while forming a flower bud under the inducing condition. As shown in FIG. 4A, the tfl1 mutant was prematurely blooming, and thus it was confirmed that the number of rosette leaves was small compared to the wild type plant. In the tfl1 mutant, flower stem lottery occurs early because it blooms early, but at 22 ° C., the difference in lottery time was slight. The early bloom of the tfl1 mutant appears to have increased at 16 ° C. because the wild type lottery is delayed at 16 ° C. At 22 ° C., tfl1-17 bloomed slightly earlier than the wild type, but no significant change was observed between 16 ° C. and 22 ° C. This suggests that the loss of TFL1 function reduces the temperature sensitivity of plants.

〔実施例1〕
TFL1遺伝子に転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチドを結合したキメラ遺伝子を、シロイヌナズナの野生型Col−0と、TFL1のnull変異体であるtfl1‐17に導入した形質転換体を作製した。
[Example 1]
A transformant was prepared by introducing a chimeric gene in which a polynucleotide encoding a transcription activation domain was linked to the TFL1 gene into Arabidopsis thaliana wild-type Col-0 and TFL1 null mutant tfl1-17.

また、TFL1遺伝子に転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドを結合したキメラ遺伝子を、同様に、Col−0とtfl1‐17に導入した形質転換体を作製した。   Similarly, a transformant was prepared by introducing a chimeric gene in which a polynucleotide encoding a transcription repression domain was bound to the TFL1 gene into Col-0 and tfl1-17.

具体的には、TFL1遺伝子の下流に、転写活性化ドメインであるVP16または転写抑制化ドメインであるSRDXをコードするポリヌクレオチドを結合したキメラ遺伝子を、それぞれ、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)35Sプロモーターの制御下において発現させる発現ベクターTFL1:VP16MまたはTFL1:SRDXを作製した。そしてこれらの発現ベクター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。   Specifically, a chimeric gene in which a polynucleotide encoding VP16, which is a transcriptional activation domain, or SRDX, which is a transcriptional repression domain, is linked downstream of the TFL1 gene, respectively, to control a cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter. Expression vectors TFL1: VP16M or TFL1: SRDX to be expressed below were prepared. Then, these expression vectors were introduced into Arabidopsis thaliana using the Agrobacterium method to transform Arabidopsis thaliana.

<TFL1:VP16M発現ベクターの作製>
TFL1遺伝子に転写活性化ドメインをコードするポリヌクレオチドを結合したキメラ遺伝子を発現させるための発現ベクターとして、pCGN 35S:TFL1:VP16M NOSを作製した。以下に発現ベクターの作製方法を図5に基づいて説明する。
<TFL1: Preparation of VP16M expression vector>
PCGN 35S: TFL1: VP16M NOS was prepared as an expression vector for expressing a chimeric gene in which a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain was bound to the TFL1 gene. Hereinafter, a method for producing an expression vector will be described with reference to FIG.

まず、pVP16C‐1(Novagen)を鋳型に、下記プライマーVP16 FW SmaIとVP16 M RVとからなるプライマーセット、およびVP16 M FWとVP16 RV SalIとからなるプライマーセットを用いて、それぞれPCRを行い、それぞれのPCRで増幅された断片をアニーリングさせた。   First, using pVP16C-1 (Novagen) as a template, PCR was performed using a primer set consisting of the following primers VP16 FW SmaI and VP16 M RV, and a primer set consisting of VP16 M FW and VP16 RV SalI, respectively. Fragments amplified by PCR were annealed.

それぞれのPCRで増幅された断片をアニーリングさせたものを鋳型にして、さらにPCRを行うことによってVP16のSmaIサイトをCCCGGGからCCCAGGに置換したVP16M断片を増幅した。なお、図6にVP16をコードするポリヌクレオチドの塩基配列を示す。図6中、下線を付した部分がSmaIサイトである。pVP16C‐1では下線部の元配列はCCCGGG(SmaIサイト)であるが、PCRでSmaIサイトをCCCAGGに代えた。これによるアミノ酸配列の変化はない。また、PCRで増幅させたVP16M断片はその両端にSmaIサイトとSalIサイトを持つことになる。このPCR産物をブルースクリプトII SK+プラスミドベクター(pBluescriptII SK+:ストラタジーン社製)に組み込み、pBSVP16Mとした。   An annealed fragment of each PCR was used as a template, and further PCR was performed to amplify a VP16M fragment in which the SmaI site of VP16 was replaced from CCCGGG to CCCAGG. FIG. 6 shows the nucleotide sequence of a polynucleotide encoding VP16. In FIG. 6, the underlined portion is the SmaI site. In pVP16C-1, the underlined original sequence is CCCGGG (SmaI site), but the SmaI site was changed to CCCAGG by PCR. This does not change the amino acid sequence. Further, the VP16M fragment amplified by PCR has a SmaI site and a SalI site at both ends thereof. This PCR product was incorporated into Bluescript II SK + plasmid vector (pBluescript II SK +: manufactured by Stratagene) to obtain pBSVP16M.

増幅したVP16Mの断片を制限酵素SmaIおよびSalIで切断し、Plant Biotech J. 2006; 4: 325-332.(Mitsuda N, Hiratsu K, Todaka D, Nakashima K, Yamaguchi-Shinozaki K, Ohme-Takagi M.,Efficient production of male and female sterile plants by expression of a chimeric repressor in Arabidopsis and rice.)に記載されているpENTRY SRDX NOS ベクターのSmaI‐SalI部位にあるSRDX配列と入れ替えることによって、pENTRY VP16M NOSベクターを作製した。   The amplified VP16M fragment was cleaved with restriction enzymes SmaI and SalI and plant biotech J. 2006; 4: 325-332. (Mitsuda N, Hiratsu K, Todaka D, Nakashima K, Yamaguchi-Shinozaki K, Ohme-Takagi M. , Efficient production of male and female sterile plants by expression of a chimeric repressor in Arabidopsis and rice.) To create a pENTRY VP16M NOS vector by replacing the SRDX sequence in the SmaI-SalI site of the pENTRY SRDX NOS vector described in did.

VP16 FW SmaI 5´-AGATCCCGGGCTCGCCCCCCCGACCGATGTC-3´(配列番号7)
VP16 RV SalI 5´-GCTCGTCGACCTACCCACCGTACTCGTCAAT-3´(配列番号8)
VP16 M FW 5´-CGGGGATTCCCCAGGTCCGGGA-3´(配列番号9)
VP16 M RV 5´-TCCCGGACCTGGGGAATCCCCG-3´(配列番号10)
TFL1については、シロイヌナズナのcDNAクローンを鋳型に制限酵素部位を含むリンカー配列を末端に付加したプライマーを用いて、終止コドンを除くコード領域のみを含むDNA断片をPCRにて増幅した。TFL1遺伝子のcDNAをコードする塩基配列を配列番号2に示す。また、用いたリンカーの塩基配列およびアミノ酸配列を以下に示す。なお、以下の塩基配列において5´末端から第13番目の塩基から第18番目の塩基まで(CCCGGG)は制限酵素部位であり、リンカーは制限酵素部位に加えてさらにCTC配列を含む。
VP16 FW SmaI 5'-AGATCCCGGGCTCGCCCCCCCGACCGATGTC-3 '(SEQ ID NO: 7)
VP16 RV SalI 5'-GCTCGTCGACCTACCCACCGTACTCGTCAAT-3 '(SEQ ID NO: 8)
VP16 M FW 5'-CGGGGATTCCCCAGGTCCGGGA-3 '(SEQ ID NO: 9)
VP16 M RV 5′-TCCCGGACCTGGGGAATCCCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 10)
For TFL1, a DNA fragment containing only the coding region excluding the stop codon was amplified by PCR using a Arabidopsis thaliana cDNA clone as a template and a primer sequence to which a linker sequence containing a restriction enzyme site was added. The base sequence encoding the cDNA of TFL1 gene is shown in SEQ ID NO: 2. The base sequence and amino acid sequence of the linker used are shown below. In the following base sequence, the 13th base to the 18th base (CCCGGG) from the 5 ′ end is a restriction enzyme site, and the linker further contains a CTC sequence in addition to the restriction enzyme site.

リンカー塩基配列 5´-GGAGGAGGTACCCCCGGGCTC-3´(配列番号11)
リンカーアミノ酸配列 GGGTPGL(配列番号12)
また、使用したプライマーを以下に示す。増幅されたDNA断片をXbaIおよびSmaIで切断し、pENTRY VP16M NOSのSpeI‐SmaI部位にクローニングすることにより、pENTRY TFL1:VP16M NOSを作製した。なお、ここでリンカーは、TFL1とVP16Mとの間に連結される。これにより、TFL1:VP16MはTFL1:GGGTPGL:VP16M タンパク質をコードする。
Linker base sequence 5'-GGAGGAGGTACCCCCGGGCTC-3 '(SEQ ID NO: 11)
Linker amino acid sequence GGGTPGL (SEQ ID NO: 12)
Moreover, the used primer is shown below. The amplified DNA fragment was cleaved with XbaI and SmaI and cloned into the SpeI-SmaI site of pENTRY VP16M NOS to generate pENTRY TFL1: VP16M NOS. Here, the linker is linked between TFL1 and VP16M. Thereby, TFL1: VP16M encodes the TFL1: GGGTPGL: VP16M protein.

ここで作製したエントリークローンのTFL1:VP16M領域をGateway(登録商標)Cloning キット(Invitrogen)のLR反応によりpCGN 35S:GW:NOSベクターに移した。尚、pCGN 35S:GW:NOSはCaMV 35S プロモーター配列とpCGN1547由来のNOSターミネーターを含んでいる植物発現ベクターである。pCGN 35S:GW:NOSの構造を図7に示す。
TFL1XbaI FW 5´-GGATCTAGAATGGAGAATATGGGAACTAGAGTG-3´(配列番号13)
TFL1(linker)SmaI RV 5´-CATCCCGGGGGTACCTCCTCCGCGTTTGCGTGCAGCGGTTTCTC-3´(配列番号14)
<TFL1:SRDX発現ベクターの作製>
TFL1遺伝子に転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドを結合したキメラ遺伝子を発現させるための発現ベクターとして、pCGN 35S:TFL1:SRDX NOSを作製した。以下に発現ベクターの作製方法を図5に基づいて説明する。
The TFL1: VP16M region of the entry clone prepared here was transferred to the pCGN 35S: GW: NOS vector by the LR reaction of Gateway (registered trademark) Cloning kit (Invitrogen). Note that pCGN 35S: GW: NOS is a plant expression vector containing a CaMV 35S promoter sequence and a NOS terminator derived from pCGN1547. The structure of pCGN 35S: GW: NOS is shown in FIG.
TFL1XbaI FW 5'-GGATCTAGAATGGAGAATATGGGAACTAGAGTG-3 '(SEQ ID NO: 13)
TFL1 (linker) SmaI RV 5′-CATCCCGGGGGTACCTCCTCCGCGTTTGCGTGCAGCGGTTTCTC-3 ′ (SEQ ID NO: 14)
<TFL1: Preparation of SRDX expression vector>
PCGN 35S: TFL1: SRDX NOS was prepared as an expression vector for expressing a chimeric gene in which a polynucleotide encoding a transcriptional repression domain was bound to the TFL1 gene. Hereinafter, a method for producing an expression vector will be described with reference to FIG.

TFL1については、TFL1:VP16M発現ベクターの作製の場合と同様にして、cDNAクローンを鋳型に制限酵素部位を含むリンカー配列を末端に付加したプライマーを用いて増幅した。   TFL1 was amplified in the same manner as in the production of TFL1: VP16M expression vector using a cDNA clone as a template and a primer with a linker sequence containing a restriction enzyme site added to the end.

増幅されたDNA断片をXbaI及びSmaIで切断し、pENTRY SRDX NOS ベクターのSpeI‐SmaI部位にクローニングすることにより、pENTRY TFL1:SRDX NOSを作製した。ここで作製したエントリークローンのTFL1:SRDX領域をGateway(登録商標)Cloning キット(Invitrogen)のLR反応によりpCGN 35S:GW:NOSベクターに移した。尚、pCGN 35S:GW:NOSはCaMV 35S プロモーター配列とpCGN1547由来のNOSターミネーターを含んでいる植物発現ベクターである。   The amplified DNA fragment was cleaved with XbaI and SmaI and cloned into the SpeI-SmaI site of the pENTRY SRDX NOS vector to create pENTRY TFL1: SRDX NOS. The TFL1: SRDX region of the entry clone prepared here was transferred to the pCGN 35S: GW: NOS vector by the LR reaction of Gateway (registered trademark) Cloning kit (Invitrogen). Note that pCGN 35S: GW: NOS is a plant expression vector containing a CaMV 35S promoter sequence and a NOS terminator derived from pCGN1547.

<形質転換工程>
次に、作製したpCGN35S TFL1:VP16M NOSプラスミドおよびpCGN35S TFL1:SRDX NOS プラスミドをそれぞれ用いて、シロイヌナズナの野生型植物およびtfl変異体に導入し、形質転換体を生産した。作製したpCGN35S TFL1:VP16M NOSプラスミドおよびpCGN35S TFL1:SRDX NOS プラスミドは、それぞれ、エレクトポレーション法によりアグロバクテリウムC58株に導入した。導入した菌を30℃で培養した。シロイヌナズナへの遺伝子導入は、Plant J. 1998 Dec;16(6):735-43.Floral dip: a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana.Clough SJ, Bent AFに従ってfloral dipping法により行い、それぞれ10系統以上を作製した。
<Transformation process>
Next, using the prepared pCGN35S TFL1: VP16M NOS plasmid and pCGN35S TFL1: SRDX NOS plasmid, respectively, it was introduced into an Arabidopsis thaliana wild type plant and a tfl mutant to produce a transformant. The prepared pCGN35S TFL1: VP16M NOS plasmid and pCGN35S TFL1: SRDX NOS plasmid were each introduced into Agrobacterium C58 strain by electroporation. The introduced bacteria were cultured at 30 ° C. Gene transfer to Arabidopsis thaliana was carried out according to Plant J. 1998 Dec; 16 (6): 735-43.Floral dip: a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana. Ten or more lines were produced.

形質転換した植物の選抜は、50μg/mlのカナマイシンを加えた1%スクロースを含むムラシゲスクーグ寒天培地(0.8%Agar)上に、播種・発芽させることで行った。抗生物質耐性のない植物は生長が著しく阻害されるのに対し、形質転換されている植物は抗生物質上でも、通常通りに発芽・生育することができる。なお、導入した選抜マーカーによっては、カナマイシンの他にもハイグロマイシン等の他の抗生物質を用いることもできる。   Selection of transformed plants was carried out by sowing and germination on Murashige-Skoog agar medium (0.8% Agar) containing 1% sucrose supplemented with 50 μg / ml kanamycin. Plants without antibiotic resistance are markedly inhibited in growth, whereas transformed plants can germinate and grow as usual on antibiotics. Depending on the selected selection marker, other antibiotics such as hygromycin can be used in addition to kanamycin.

また、形質転換体においてTFL1:SRDXおよびTFL1:VP16Mが発現していることは、RT−PCRにより確認した。   Moreover, it was confirmed by RT-PCR that TFL1: SRDX and TFL1: VP16M were expressed in the transformant.

<形質転換体の評価>
pCGN35S TFL1:VP16M NOSプラスミドおよびpCGN35S TFL1:SRDX NOS プラスミドをそれぞれ用いて、シロイヌナズナの野生型植物およびtfl変異体に導入することにより得られた形質転換体について、開花時期および花序形態を評価した。
<Evaluation of transformant>
Using pCGN35S TFL1: VP16M NOS plasmid and pCGN35S TFL1: SRDX NOS plasmid, respectively, the flowering time and inflorescence morphology were evaluated for the transformants obtained by introducing them into wild-type plants and tfl mutants of Arabidopsis thaliana.

図1のAは、コントロールである野生型植物とTFL1のnull変異体であるtfl1‐17、ならびに、野生型植物とtfl1‐17とのそれぞれにTFL1:VP16MまたはTFL1:SRDXを導入した形質転換体の播種後6週目の様子を示している。図1のAに示されるように、TFL1:SRDXを導入した植物では、それぞれのコントロールに対し開花が遅れることが分かった。また、図1のBはTFL1:SRDXを導入した植物を2か月生育させたものであるが、ここに示すように、TFL1:SRDXを導入した植物を継続して育てると、野生型バックグラウンドでもtfl1‐17のバックグランドでも無限花序をもつ花茎が抽薹した。これは、TFL1:SRDXを導入することによって、tfl1変異体の特徴である有限花序を無限花序に変換して、末端花序の表現型を野生型植物の花序形態に回復させることができることを示している。   FIG. 1A shows a wild-type plant as a control and tfl1-17 which is a null mutant of TFL1, and a transformant in which TFL1: VP16M or TFL1: SRDX is introduced into each of the wild-type plant and tfl1-17. The state of 6 weeks after sowing is shown. As shown in FIG. 1A, it was found that in the plant introduced with TFL1: SRDX, flowering was delayed with respect to each control. FIG. 1B shows a plant introduced with TFL1: SRDX grown for 2 months. As shown here, when a plant introduced with TFL1: SRDX is continuously grown, a wild type background is obtained. But even in the background of tfl1-17, flower stems with infinite inflorescences were lottery. This indicates that by introducing TFL1: SRDX, the finite inflorescence characteristic of the tfl1 mutant can be converted into an infinite inflorescence and the terminal inflorescence phenotype can be restored to the inflorescence morphology of the wild type plant. Yes.

これに対し、野生型植物にTFL1:VP16Mを導入すると、図1のAおよびCに示すように、得られる形質転換体は、野生型植物の特徴である無限花序を有限花序に変換して、末端花序の表現型を示した。なお、図1のCは、野生型植物にTFL1:VP16Mを導入した形質転換体をさらに続けて生育させた後の様子を示している。かかる結果より、TFL1:VP16Mの過剰発現は、TFL1のドミナントネガティブとなることが明らかとなった。次に、pCGN35S TFL1:VP16M NOSプラスミドおよびpCGN35S TFL1:SRDX NOS プラスミドをそれぞれ、シロイヌナズナの野生型植物およびtfl変異体に導入することによる形質転換体が、開花時期にどのような影響を示すかを解析した。   In contrast, when TFL1: VP16M is introduced into a wild-type plant, as shown in FIGS. 1A and 1C, the resulting transformant converts the infinite inflorescence characteristic of the wild-type plant into a finite inflorescence, The inflorescence phenotype was shown. In addition, C of FIG. 1 has shown the mode after growing the transformant which introduce | transduced TFL1: VP16M into the wild type plant further. From these results, it became clear that overexpression of TFL1: VP16M becomes a dominant negative of TFL1. Next, it was analyzed how the transformants produced by introducing the pCGN35S TFL1: VP16M NOS plasmid and the pCGN35S TFL1: SRDX NOS plasmid into wild-type plants and tfl mutants of Arabidopsis thaliana have an effect on the flowering time, respectively. did.

開花時期を調べるために、22℃の温度条件下で、花芽の数と、花茎が抽薹するときのロゼット葉の枚数とを数えた。結果を図2に示す。図2中、Aは野生型植物にpCGN35S TFL1:VP16M NOSプラスミドおよびpCGN35S TFL1:SRDX NOS プラスミドをそれぞれ導入することにより得られた形質転換体と、野生型バックグラウンドにおける、花芽の数と、花茎が抽薹するときのロゼット葉の枚数を示す図である。また、図2中、Bはtfl1−17にpCGN35S TFL1:VP16M NOSプラスミドおよびpCGN35S TFL1:SRDX NOS プラスミドをそれぞれ導入することにより得られた形質転換体と、tfl1‐17のバックグラウンドにおける、花芽の数と、花茎が抽薹するときのロゼット葉の枚数を示す図である。なお、図2のAおよびBにおいて、縦軸は花芽の数を、横軸はロゼット葉の枚数を示す。また、黒丸および黒三角はそれぞれコントロールを、四角はpCGN35S TFL1:VP16M NOSプラスミドを導入することにより得られた形質転換体を、ダイヤ形はpCGN35S TFL1:SRDX NOS プラスミドをそれぞれ導入することにより得られた形質転換体を示す。   In order to examine the flowering time, the number of flower buds and the number of rosette leaves when the flower stalks were counted under a temperature condition of 22 ° C. The results are shown in FIG. In FIG. 2, A represents a transformant obtained by introducing pCGN35S TFL1: VP16M NOS plasmid and pCGN35S TFL1: SRDX NOS plasmid into a wild type plant, the number of flower buds and the flower stem in the wild type background. It is a figure which shows the number of rosette leaves at the time of lottery. In FIG. 2, B represents the number of flower buds in the background of tfl1-17 and the transformant obtained by introducing pCGN35S TFL1: VP16M NOS plasmid and pCGN35S TFL1: SRDX NOS plasmid respectively into tfl1-17. FIG. 4 is a diagram showing the number of rosette leaves when flower stems are lottery. 2A and 2B, the vertical axis represents the number of flower buds, and the horizontal axis represents the number of rosette leaves. Further, black circles and black triangles were obtained by introducing the control, squares were obtained by introducing the pCGN35S TFL1: VP16M NOS plasmid, and diamonds were obtained by introducing the pCGN35S TFL1: SRDX NOS plasmid. Transformants are shown.

図2のAに示すように、野生型植物にTFL1:SRDXを導入した形質転換体では、図4に示す野生型植物の花芽の数と比較して、花芽の数はほとんど変わらないが、花茎が抽薹するときのロゼット葉の枚数は増えていることから、遅咲きになっていることがわかった。これに対して、野生型植物にTFL1:VP16Mを発現させた形質転換体では、末端花序となるために、花芽の数は大きく減少するが、開花時期には大きな変化はなかった。   As shown in FIG. 2A, in the transformant in which TFL1: SRDX is introduced into the wild type plant, the number of flower buds is almost the same as that of the wild type plant shown in FIG. As the number of rosette leaves increased when lottery ran, it turned out to be late blooming. In contrast, in the transformant in which TFL1: VP16M was expressed in a wild-type plant, the number of flower buds was greatly reduced due to the end inflorescence, but there was no significant change in the flowering time.

tfl1‐17は、野生型植物に比べ、花芽の数が大幅に減少するが、このtfl1‐17にTFL1:SRDXを発現させた形質転換体では、有限花序が無限花序となり花芽の数が増加した。また、開花時期は遅くなり、野生型植物にTFL1:SRDXを導入したときと、ほぼ同じであった。tfl1‐17にTFL1:VP16Mを導入すると、花芽の数はほぼ変わらないまま、開花時期が早まる結果となった。   tfl1-17 significantly reduces the number of flower buds compared to the wild type plant, but in the transformant in which Tfl1: SRDX was expressed in tfl1-17, the finite inflorescence became an infinite inflorescence and the number of flower buds increased. . In addition, the flowering time was delayed and was almost the same as when TFL1: SRDX was introduced into a wild type plant. When TFL1: VP16M was introduced into tfl1-17, the number of flower buds remained almost unchanged and the flowering time was advanced.

これらの結果から、TFL1に転写活性化ドメインあるいは抑制化ドメインを結合させることで、花序の形態だけでなく、花芽の数や開花時期を調節することが可能であることが分かった。   From these results, it was found that not only the inflorescence morphology but also the number of flower buds and the flowering time can be regulated by binding a transcriptional activation domain or repression domain to TFL1.

本発明によれば、植物の花序形態や開花時期をコントロールすることができるだけでなく、着果数の向上なども期待することができる。従って、園芸分野においては新品種の創出、農作物の収量増などが期待できる。さらに、従来の摘心にかわる効果があるので、農作業の効率化につながる。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。   According to the present invention, it is possible not only to control the inflorescence morphology and flowering time of plants, but also to expect an improvement in the number of fruit. Therefore, in the field of horticulture, it can be expected to create new varieties and increase crop yields. In addition, it has an effect in place of conventional pinching, leading to efficient farming. 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.

Claims (15)

以下の(i)又は(ii)記載のタンパク質:
(i)配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、
(ii)配列番号1、17または19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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質、
をコードする遺伝子と、
転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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、花序形態が制御された植物体の生産方法。
The following proteins (i) or (ii):
(I) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19,
(Ii) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and delays flowering; A protein having a function of maintaining an inflorescence meristem;
A gene encoding
Inflorescence morphology is controlled, comprising a transformation step of introducing a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a polynucleotide encoding a transcriptional activation domain or transcriptional repression domain into a plant cell. Production method for the plant.
上記転写活性化ドメインは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであり、
上記転写抑制化ドメインは、配列番号5に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであ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。
The transcription activation domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3,
The method for producing a plant according to claim 1, wherein the transcription repressing domain is a peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5.
上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子として、以下の(a)又は(b)記載の遺伝子:
(a)配列番号2、18または20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、
(b)配列番号2、18または20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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質をコードする遺伝子、
を用いることを特徴とする請求項1または2に記載の植物体の生産方法。
As a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, the following gene described in (a) or (b):
(A) a gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 2, 18, or 20 as an open reading frame region,
(B) A function of hybridizing 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: 2, 18 or 20, and delaying flowering to maintain the inflorescence meristem A gene encoding a protein having
The method for producing a plant according to claim 1 or 2, wherein:
上記転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドとして、それぞれ、配列番号4または6に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドを用い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。   The polynucleotide comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 4 or 6, respectively, is used as the polynucleotide encoding the transcription activation domain or transcription repression domain. A method for producing a plant according to claim 1. 上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写活性化ドメイン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むことにより、無限性花序形態を有限性花序形態に変化させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   Including a transformation step of introducing a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein according to (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain into a plant cell. The method for producing a plant according to any one of claims 1 to 4, wherein the infinite inflorescence form is changed to a finite inflorescence form. 上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写抑制化ドメイン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むことにより、有限性花序形態を無限性花序形態に変化させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   Including a transformation step of introducing a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein according to (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription repressing domain into a plant cell. The plant production method according to any one of claims 1 to 4, wherein the finite inflorescence form is changed to an infinite inflorescence form. 以下の(i)又は(ii)記載のタンパク質:
(i)配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、
(ii)配列番号1、17または19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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質、
をコードする遺伝子と、
転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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、開花時期が制御された植物体の生産方法。
The following proteins (i) or (ii):
(I) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19,
(Ii) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and delays flowering; A protein having a function of maintaining an inflorescence meristem;
A gene encoding
Control of flowering time characterized by including a transformation step of introducing a recombinant expression vector containing a chimeric gene comprising a polynucleotide encoding a transcription activation domain or transcription repression domain into a plant cell Production method for the plant.
上記転写活性化ドメインは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであり、
上記転写抑制化ドメインは、配列番号5に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであることを特徴とする、請求項7に記載の植物体の生産方法。
The transcription activation domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3,
The method for producing a plant according to claim 7, wherein the transcription repressing domain is a peptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5.
上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子として、以下の(a)又は(b)記載の遺伝子:
(a)配列番号2、18または20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、
(b)配列番号2、18または20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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質をコードする遺伝子、
を用いることを特徴とする請求項7または8に記載の植物体の生産方法。
As a gene encoding the protein described in (i) or (ii) above, the following gene described in (a) or (b):
(A) a gene having the base sequence represented by SEQ ID NO: 2, 18, or 20 as an open reading frame region,
(B) A function of hybridizing 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: 2, 18 or 20, and delaying flowering to maintain the inflorescence meristem A gene encoding a protein having
The method for producing a plant according to claim 7 or 8, wherein:
上記転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメインをコードするポリヌクレオチドとして、それぞれ、配列番号4または6に示される塩基配列からなるポリヌクレオチドを用いることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   The polynucleotide consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 or 6, respectively, is used as the polynucleotide encoding the transcription activation domain or transcription repression domain, respectively. A method for producing a plant according to claim 1. 上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写活性化ドメイン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むことにより、開花時期を早めることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   Including a transformation step of introducing a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein according to (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription activation domain into a plant cell. The method for producing a plant according to any one of claims 7 to 10, wherein the flowering time is advanced by. 上記(i)又は(ii)記載のタンパク質をコードする遺伝子と上記転写抑制化ドメイン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むことにより、開花時期を遅らせることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の植物体の生産方法。   Including a transformation step of introducing a recombinant expression vector comprising a chimeric gene comprising a gene encoding the protein according to (i) or (ii) above and a polynucleotide encoding the transcription repressing domain into a plant cell. The method for producing a plant according to any one of claims 7 to 10, wherein the flowering time is delayed. 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植物体。   A plant produced by the production method according to claim 1. 以下の(i)又は(ii)記載のタンパク質:
(i)配列番号1、17または19に示されるアミノ酸配列からなるタンパク質、
(ii)配列番号1、17または19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、開花を遅延させ、花序メリステムを維持する機能を有するタンパク質、
をコードする遺伝子と、
転写活性化ドメインまたは転写抑制化ドメイン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。
The following proteins (i) or (ii):
(I) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19,
(Ii) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 17 or 19, and delays flowering; A protein having a function of maintaining an inflorescence meristem;
A gene encoding
A chimeric gene comprising a polynucleotide encoding a transcription activation domain or a transcription repression domain.
上記転写活性化ドメインは、配列番号3に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであり、
上記転写抑制化ドメインは、配列番号5に示されるアミノ酸配列からなるペプチドであることを特徴とする、請求項14に記載のキメラ遺伝子。
The transcription activation domain is a peptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3,
The chimeric gene according to claim 14, wherein the transcription repressing domain is a peptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5.
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