JP2016516446A - ジャガイモ品種f10 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、出願日が2013年5月2日であり、その全体において参照により本明細書に組み入れられる、米国仮特許出願第61/818,752号からの優先権の利益を主張する。
対立遺伝子。対立遺伝子は、1つの形質又は性質に関連する遺伝子の1つ以上の代替形態のいずれである。2倍体細胞又は生物では、所与の遺伝子の2つの対立遺伝子は、一対の相同染色体上の対応する遺伝子座を占有する。
本発明にて使用する形質転換ベクターpSIM1278はpSIM106に由来し、これは0.4−kbジャガイモ植物DNAフラグメント(GenBank受入番号AY566555として保管)を、pCAMBIA1301(オーストラリア、Canberraに所在のCAMBIA)の5.9−kb SacII−SphIフラグメントと結紮することで作成されており、プラスミドpVS1及びプラスミドpBR322からの細菌起源の複製、及びnptIII遺伝子を、カナマイシンに対する細菌耐性のために保有する。Ubi−3プロモーター(Garbarino及びBelknap、1994)が先行し、Ubi−3ターミネーターが続くアグロバクテリウムipt遺伝子を含む発現カセットが、2.6−kb SacIIフラグメントとして、ベクターバックボーン(Rommens et al.,2004)内に導入された。2つのサイレンシングカセットを保有する天然の10−kb DNAセグメントの、pSIM106のDNAインサート内への挿入により、pSIM1278が得られた。このベクターが、すべての形質転換に使用された。pSIM1278ベクターマップを図1に示す。ベクターバックボーン領域は9,511bpであり、9,957bpの位置から開始して19,468bpの位置で終了する。バックボーンDNAは主に細菌由来のDNAからなり、植物形質転換前のDNAインサートの維持のサポートを提供する。バックボーン部位は、植物細胞内に導入されていない。バックボーンの様々なエレメントを表1に説明する。
フランキングボーダー配列を含む、pSIM1278内にて使用されるDNAインサート領域は10,147bpの長さであり、19,469bpから19,660bpまで、及び1bpから9,956bpまでである。DNAインサートは天然DNAのみからなり、ジャガイモゲノム内に安定して組み込まれる。DNAインサート又はその機能部は、本発明のジャガイモ植物変種内に組み込まれたベクターpSIM1278の唯一の遺伝物質である。以下の図2及び表2にDNAインサートを説明する。
C58−由来のアグロバクテリウム株AGL1は、猛毒性のプラスミドpTiBo542の導入DNAを正確に除去することで育成された(Lazo et al.,1991)。一般的な組み換え遺伝子(recA)におけるトランスポゾン挿入は、pSIM1278などの組み換えプラスミドベクターを安定させる(図1)。AGL1は、カルベニシリン及びリファンピシンに対する耐性を示し、チメンチンを使用して、形質転換されたジャガイモ組織から排除されている。
多くの商用トランスジェニック作物とは異なり、本発明のジャガイモ品種F10は、次の3つの異なる方法により、ベクターバックボーンDNAなどの、形質転換に使用される、アグロバクテリウム由来DNA配列がないことが確認された。1)はじめに、アグロバクテリウムから植物細胞への、ipt遺伝子発現カセットを含むバックボーンDNAの意図しない導入が、ipt遺伝子の発現、その結果として、サイトカイニンタイプのホルモンイソペンテニルアデノシンの形成、をトリガすると、ベクターバックボーン内の、否定選択可能なイソペンテニルイソメラーゼ(ipt)マーカー遺伝子の存在又は非存在が判定され、2)サザンブロットハイブリダイゼーションが続いて、第1のスクリーニング方法を合格した形質転換されたジャガイモ植物に使用され、バックボーンDNAの欠損が確認され、及び3)PCRは続いて、各DNAインサート境界領域と、フランキングバックボーンDNAとの間の接合部、又はDNAインサートをフランキングするバックボーンDNA内の各領域間の接合部を示すフラグメントを増幅するよう設計された。この方法の効率は、ポジティブコントロールとして、pSIM1278DNAを使用して確認された。本発明のジャガイモ品種F10は、ベクターバックボーンDNAの存在を示すPCRバンドを生成しなかった。
DNAインサートの安定性は、元の形質転換体にて評価され、繁殖された植物原料にて、DNAゲルブロットハイブリダイゼーション及び形質評価の双方を使用して再度評価された。それらの研究は、遺伝子内イベントが、組み入れられた形質を、一貫して高い信頼性で発現したかを確かめるよう行われた。不安定性は、まれな組み換えイベントによりトリガされた場合があり、メチル化によっても生じ得た。ジャガイモは通常、クローン的に繁殖されるため、性的に繁殖された作物に対する標準的なアセスメントは直接適用可能でなく、以降の世代の画定には、種ではなく、塊茎が使用された。DNAブロットハイブリダイゼーションの結果は、一貫したバンドが複数の世代に存在し、したがって安定性があることを示した。更に、形質の有効性を1つ及び2つの塊茎の種の世代に確認することで、安定性に対するエビデンスが得られた。
少なくとも1つのDNAインサート/フランキング植物DNA接合は、アダプタライゲーション媒介PCR又は熱非対称インターレースPCRのいずれかを使用して配列された。接合配列は、ジャガイモ品種F10に対するプライマーの設計に使用され、それらのプライマーは、変種に特有のPCRに基づく検出方法に適用された。開発された方法は、圃場及び貯蔵庫内の植物及び塊茎のモニターに使用され、塊茎又は加工食品中に遺伝子内物質が存在しないことが確認され、有機種の純度が保証された。
遺伝子サイレンシング方法は、Asn1天然タンパク質、Ppo5天然タンパク質、PhL天然タンパク質、及びR1天然タンパク質の活性を低下させるよう用いられ、タンパク質の量ではなく、転写レベルが評価され、分子レベルでの変化に対する新たな表現型の形質が連結された。
2009年、2010年、及び2011年の実験は、機械的に植えられ、収穫を促進し、遺伝子内ジャガイモが、未修飾の材料から確実に分けられたものである。2009年の評価について、それぞれのイベントからの「核の種(nuclear seed)」である小型塊茎(minituber)及びコントロール変種が使用され、4つ又は5つの単列プロット(20小型塊茎/プロット)が植えられ、これによりプロットは、圃場にわたるブロック内にランダムに分配された。このランダム化された完全ブロック設計(RCB)は、新たなジャガイモ変種及びイベントの評価に一般的である。2010年及び2011年にて採られたアプローチは、イベント毎に3つのランダムなプロット及び部位毎のコントロールを使用し、また、RCB設計を、ブロック数に等しい数又は複製(イベント毎のプロット)とともに使用した。2010年におけるそれぞれのプロットは、レンジャーラセット用に2009年にネブラスカ州Cherry Countyにて生産された第1の世代(G1)の塊茎からの、それぞれが20の種ピースの3つの列から構成された。2011年の実験用のレンジャーラセットの種は、2010年にネブラスカ州Cherry Countyにて生産された第2の世代(G2)であった。すべての実験では、遺伝子内ラインの種は、その未修飾のコントロールと同様に扱われた。圃場で成長した塊茎は、よりよく、均一な植物に生育し、より高い塊茎収率及び品質を生み出したため、種としての小型塊茎にわたり望ましいものであった。
ジャガイモ変種F10は、黒斑あざの要因である酵素の発現を低減することで品質を改良し、反応物質、すなわちアスパラギン及び還元糖類の濃度を低下させることを通してアクリルアミドを低減するという、ジャガイモ産業の必要性に対処する。ジャガイモ変種F10は、ジャガイモ植物ゲノムに天然であり、異質DNA、アグロバクテリウムDNA、ウィルスマーカー、又はベクターバックボーン配列を含まない核酸配列と形質転換された。加えて、農学的研究が行われ、イベントが、形質に関連付けられた性質の例外を伴って、従来のコントロールと同じように育ったことが確認された。
2009年、2010年、及び2011年に育成されたジャガイモ変種F10のイベント及びコントロールの農学的性質の評価を表4〜7に示す。各結果は、可能な限り、統計的方法により分析された。データ全体として、レンジャーラセットコントロールとF10レンジャーラセットイベントとの間に大きな差異がないことを示唆する。
黒斑あざは、ジャガイモ産業に対する最も重要な品質問題の1つを示す、あざのある塊茎に影響を及ぼす変色である。この状態は、損傷した色素体からの、細胞質内へのポリフェノールオキシダーゼ(Ppo)の漏出の結果である。細胞質内では、酵素がポリフェノールを酸化させ、これは続いて暗い沈着を形成する。pSIM1278DNAインサートの2つのサイレンシングカセットの1つは、調節エレメント間に逆方向反復として位置するソラナムベルコサム(Solanum verrucosum)からの、Ppo5遺伝子のフラグメントの2つのコピーを含む。この逆方向反復の発現は、ジャガイモPpo5遺伝子のサイレンシングをトリガし、黒斑あざの発生率を大幅に低減する。
アスパラギンシンテターゼ遺伝子のサイレンシングは、ジャガイモ変種F10内の76%の遊離アスパラギンの平均的な減少に至った。低レベルのアスパラギンは、アクリルアミドを形成するメイラード反応における還元糖類と結合し、フライ内の60%のアクリルアミドの平均的な減少に至る。レンジャーラセットコントロールとジャガイモF10との間の、アスパラギン及びアクリルアミドにおける差異を表9に示す。アクリルアミドについて試験する前に、コントロール及びF10はフレンチフライに加工された。すべての結果は塊茎からのものであり、収穫時付近で分析された。
上記に参照する好適な性質を組み合わせるジャガイモ変種をもたらす研究は、広く実験に基づくものである。この研究は、時間、労力、及び費用という大きな投資を必要とする。ジャガイモ品種の開発は、温室から商用での使用まで、一般的に8年以上必要である。ブリーディングは、最も重要な性質を子孫に組み入れるよう、優れた親の注意深い選択から始まる。すべての望ましい形質は通常、たった1回の交配では現れないため、ブリーディングを繰り返す必要がある。
発現ベクターは、マーカーを内含する形質転換された細胞を、ネガティブ選択、つまり、選択可能マーカー遺伝子を含まない細胞の成長を抑制することによるか、又は、ポジティブ選択、つまり、遺伝的マーカーによりコード化された生産物に対するスクリーニングを行うことによる、のいずれによりリカバリ可能とする、調節エレメント(例えば、プロモーター)に操作可能に連結された少なくとも1つの遺伝的マーカーを含む。多く一般に使用される、植物形質転換用の選択可能マーカー遺伝子は、形質転換の当業者によく知られており、これは、例えば、抗生物質又は除草剤の場合がある、選択的な薬剤を代謝的に解毒する酵素をコード化する遺伝子、又は抑制剤に反応しない、変更されたターゲットをコード化する遺伝子を含む。数種のポジティブ選択方法はまた、当該技術分野において周知である。
発現ベクター内に含まれる遺伝子は、調節エレメント、例えば、プロモーターを含むヌクレオチド配列により活発にされなければならない。単体又はプロモーターと組み合わせて使用され得る他の調節エレメントとして、形質転換の当業者には、数種類のプロモーターが知られている。
誘発可能プロモーターは、ジャガイモにおける発現のために、遺伝子に操作可能に連結される。必要に応じて、誘発可能プロモーターは、ジャガイモにおける発現のために、遺伝子に操作可能に連結されるシグナル配列をコード化するヌクレオチド配列に操作可能に連結される。誘発可能プロモーターを使用することで、誘発剤に応じて転写率が向上する。
構造性プロモーターは、ジャガイモにおける発現のために遺伝子に操作可能に連結されるか、又は構造性プロモーターは、ジャガイモにおける発現のために遺伝子に操作可能に連結されるシグナル配列をコード化するヌクレオチド配列に操作可能に連結される。
組織に特有のプロモーターは、ジャガイモにおける発現のために、遺伝子に操作可能に連結される。必要に応じて、組織に特有のプロモーターは、ジャガイモにおける発現のために、遺伝子に操作可能に連結されるシグナル配列をコード化するヌクレオチド配列に操作可能に連結される。組織に特有のプロモーターに操作可能に連結された所望の遺伝子と形質転換された植物は、導入遺伝子のタンパク質生成物を、特定の組織内に独占的に、又は優先的に生成する。
導入遺伝子により作成されたタンパク質の、葉緑体、液胞、ペルオキシソーム、グリオキシソーム、細胞壁、又はミトコンドリア、などの細胞内コンパートメントへの移送、又はアポプラスト内への分泌のために作成されたタンパク質の移送は、シグナル配列をコード化するヌクレオチド配列を、所望のタンパク質をコード化する遺伝子の5’領域及び/又は3’領域へ、操作可能に連結することにより達成される。構造遺伝子の5’エンド及び/又は3’エンドでのターゲットとする配列は、タンパク質の合成及び処理中に、コード化されたタンパク質が、最終的にどこでコンパートメント化されたかを判定してよい。
本発明によるトランスジェニック植物では、異質タンパク質は、商用量にて作成され得る。したがって、当該技術分野において既知の形質転換された植物の選択及び繁殖のための技術は、従来の方法で収穫された複数のトランスジェニック植物をもたらし、異質タンパク質が続いて、所望の組織から、又は総バイオマスから抽出され得る。植物バイオマスからのタンパク質の抽出は、既知の方法により、達成され得、例えば、Heney and Orr,Anal.Biochem.114:92〜6(1981)により説明されている。
A.植物病害耐性遺伝子。植物の防御は時に、植物内の病害耐性遺伝子(R)の生成物と、病原体内の対応する無毒性(Avr)遺伝子の生成物との間の特定の相互作用により有効となる。植物変種は、クローン化耐性遺伝子(単一又は複数)と形質転換され得、特定の病原体株に耐性のある植物を遺伝子操作する。例えば、Jones et al.,Science 266:789(1994)(cloning of the tomato Cf−9 gene for resistance to Cladosporium fulvum);Martin et al.,Science 262:1432(1993)(tomato Pto gene for resistance to Pseudomonas syringae pv.tomato encodes a protein kinase);Mindrinos et al.Cell 78:1089(1994)(Arabidopsis RSP2 gene for resistance to Pseudomonas syringae)、を参照されたい。
B.ダイズシスト線虫などの害虫に対する耐性を与える遺伝子。例えば、PCT出願WO 96/30517、PCT出願WO 93/19181、を参照されたい。
C.バシラスチューリンゲンシスタンパク質、その誘導体、又はそこにモデル化された合成ポリペプチド。例えば、Bt δ−エンドトキシン遺伝子のクローニング及びヌクレオチド配列を開示する、Geiser et al.,Gene 48:109(1986)、を参照されたい。更に、δ−エンドトキシン遺伝子をコード化するDNA分子は、バージニア州Manassasに所在のAmerican Type Culture Collectionから、例えば、ATCC受入番号40098、67136、31995、及び31998にて、購入可能である。
D.レクチン。例えば、数種のクリヴィアミニアタマンノースバインディングレクチン遺伝子のヌクレオチド配列を開示する、Van Damme et al.,Plant Molec.Biol.24:25(1994)、を参照されたい。
E.アビジンなどのビタミンバインディングタンパク質。害虫に対する殺虫剤としてのアビジン及びアビジン相同物の使用を教示する、PCT出願US 93/06487、を参照されたい。
F.酵素抑制剤、例えば、プロテアーゼ、若しくはプロテイナーゼ抑制剤又はアミラーゼ抑制剤。例えば、Abe et al.,J.Biol.Chem.262:16793(1987)(nucleotide sequence of rice cysteine proteinase inhibitor),Huub et al.,Plant Molec.Biol.21:985(1993)(nucleotide sequence of cDNA encoding tobacco proteinase inhibitor I),Sumitani et al.,Biosci.Biotech.Biochem.57:1243(1993)(nucleotide sequence of Streptomyces nitrosporeus α−amylase inhibitor)、及び米国特許第5,494,813号(Hepher and Atkinson、1996年2月27日発行)、を参照されたい。
G.エクジステロイド又は幼若ホルモンなどの、昆虫に特有のホルモン又はフェロモン、その変異、それに基づくミメティック、又はそのアンタゴニスト若しくはアゴニスト。例えば、Hammock et al.,Nature 344:458(1990)による、クローン化された幼若ホルモンエステラーゼのバクロウィルス発現、幼若ホルモンの不活性化剤、の開示を参照されたい。
H.発現すると、対象害虫の生理機能を破壊する、昆虫に特有のペプチド又はニューロペプチド。例えば、Regan,J.Biol.Chem.269:9(1994)(expression cloning yields DNA coding for insect diuretic hormone receptor)、及びPratt et al.,Biochem.Biophys.Res.Comm.163:1243(1989)(an allostatin is identified in Diploptera puntata)、の開示を参照されたい。また、昆虫に特有の麻痺性神経毒をコード化する遺伝子を開示する、Tomalski et al.への米国特許第5,266,317号、を参照されたい。
I.ヘビ、スズメバチ、等により、自然に作られた、昆虫に特有の毒液。サソリ昆虫毒性ペプチド(scorpion insectotoxic peptide)に対してコード化する遺伝子の植物内における異種の発現の開示について、例えば、Pang et al.,Gene 116:165(1992)、を参照されたい。
J.モノテルペン、セスキテルペン、ステロイド、ヒドロキサム酸、フェニルプロパノイド誘導体又は、殺虫力を伴う別の非タンパク質分子の高度蓄積の要因である酵素。
K.生物学的活性分子の、翻訳後修飾を含む、修飾を伴う酵素。例えば、自然又は合成に関わらない、糖分解酵素、タンパク質分解酵素、脂肪分解酵素、核酸分解酵素、シクラーゼ、トランスアミナーゼ、エステラーゼ、ヒドロラーゼ、ホスファターゼ、キナーゼ、ホスホリラーゼ、ポリメラーゼ、エラスターゼ、キチナーゼ、及びグルカナーゼ。カラーゼ(callase)遺伝子のヌクレオチド配列を開示する、PCT出願WO 93/02197(Scott et al.)、を参照されたい。キチナーゼコード化配列を含むDNA分子は、例えば、ATCC受入番号39637及び67152より入手可能である。また、cDNAコード化タバコイモムシキチナーゼのヌクレオチド配列を教示する、Kramer et al.,Insect Biochem.Molec.Biol.23:691(1993)、及び、パセリUbi4−2ポリユビキチン化遺伝子のヌクレオチド配列を提供する、Kawalleck et al.,Plant Molec.Biol.21:673(1993)、も参照されたい。
L.シグナル伝達を刺激する分子。例えば、Botella et al.,Plant Molec.Biol.24:757(1994)による、緑豆カルモジュリンcDNAクローンに対するヌクレオチド配列の開示、及び、トウモロコシカルモジュリンcDNAクローンのヌクレオチド配列を提供する、Griess et al.,Plant Physiol.104:1467(1994)、を参照されたい。
M.疎水性モーメントペプチド。真菌植物の病原体を抑制するタキプレシンのペプチド誘導体を開示する、PCT出願WO 95/16776、及び、病害耐性を与える合成抗菌性ペプチドを教示する、PCT出願WO 95/18855、を参照されたい。
N.メンブレンパーミアーゼ、チャネルフォーマー、又はチャネルブロッカー。例えば、Jaynes et al.,Plant Sci 89:43(1993)による、シュードモナスソラナセラムに耐性のあるトランスジェニックタバコ植物を示すセクロピン−β溶解性ペプチド相似系の異種の発現の開示、を参照されたい。
O.ウィルス侵襲性タンパク質、又はそれ由来の複合毒素。例えば、形質転換された植物細胞における、ウィルス外被タンパク質の蓄積は、外被タンパク質遺伝子に由来するウィルス、同様に関連するウィルスの影響によるウィルス感染及び/又は疾病の発症に対する耐性を加える。Beachy et al.,Ann.Rev.Phytopathol.28:451(1990)、を参照されたい。外被タンパク質により媒介された耐性は、アルファルファモザイクウィルス、キュウリモザイクウィルス、及びタバコモザイクウィルスに対して形質転換された植物により与えられる。
P.昆虫に特有の抗体、又はそれ由来の免疫毒素。したがって、昆虫の内蔵内の重要な代謝機能を対象にした抗体は、影響する酵素を不活性にし、昆虫を殺す。Taylor et al.,Abstract ♯497,Seventh Int’l Symposium on Molecular Plant−Microbe Interactions(Edinburgh,Scotland)(1994)(enzymatic inactivation in transgenic tobacco via production of single−chain antibody fragments)、を参照されたい。
Q.ウィルスに特有の抗体。例えば、組み換え抗体遺伝子を発現するトランスジェニック植物が、ウィルスの攻撃から保護されることを示す、Tavladoraki et al.,Nature 366:469(1993)、を参照されたい。
R.病原体又は寄生生物により、自然に作られた発育遅延タンパク質。したがって、真菌エンド−α−1、4−D−ポリガラクチュロナーゼは、真菌を定着させ、植物細胞壁ホモ−α−1、4−D−ガラクチュロナーゼの可溶により、植物栄養素の放出を促進する。Lamb et al.,Bio/Technology 10:1436(1992)、を参照されたい。ビーンエンドポリガラクチュロナーゼ抑制タンパク質をコード化する遺伝子のクローニング及び特徴付けは、Toubart et al.,Plant J.2:367(1992)、により説明されている。
S.植物より自然に作られた発育遅延タンパク質。例えば、Logemann et al.,Bio/Technology 10:305(1992)は、大麦リボソーム不活性化遺伝子を発現するトランスジェニック植物の、菌類病に対する耐性が向上したことを示している。
T.全身性後天耐性(SAR)反応を伴う遺伝子、及び/又は病原関連遺伝子。Briggs,S.Current Biology,5(2)(1995)。
U.抗真菌性遺伝子。Cornelissen and Melchers,Plant Physiol.,101:709〜712(1993);Parijs et al.,Planta 183:258〜264(1991)and Bushnell et al.,Can.J.of Plant Path.20(2):137〜149(1998)、を参照されたい。
V.R1遺伝子、R2遺伝子、R3遺伝子、R4遺伝子、及び他の耐性遺伝子などの、フィトフトラブライト(Phytophthora blight)に対する耐性を与える遺伝子。Naess,S.K.,et.al.,(2000)Resistance to late blight in Solanum bulbocastanum is mapped to chromosome 8.Theor.Appl.Genet.101:697〜704 and Li,X.,et.al.,(1998)Autotetraploids and genetic mapping using common AFLP markers:the R2 allele conferring resistance to Phytophthora infestans mapped on potato chromosome 4.Theor.Appl.Genet.96:1121〜1128、を参照されたい。
A.イミダゾリノン又はスルホニルウレアなどの、成長点又は分裂組織を抑制する除草剤。変異体ALS酵素及び変異体AHAS酵素に対する、この分類コードにおける例示的な遺伝子、例えば、Lee et al.,EMBO J.7:1241(1988)、及びMiki et al.,Theor.Appl.Genet.80:449(1990)、によりそれぞれ説明される通り。
B.グリホセート(変異体5−エノールピルビルシキメート(enolpyruvlshikimate)−3−リン酸塩シンターゼ(EPSP)及びaroA遺伝子のそれぞれにより耐性が無効にされたもの)、及び、グルホシネート(ホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼ(PAT)及びストレプトミセス吸湿性PATバー遺伝子)などの他のホスホノ化合物、及び、ピリジノキシプロピオン酸(pyridinoxy proprionic acid)又はフェノキシプロピオン酸(phenoxy proprionic acid)、及びシクロヘキソン(cyclohexones)(ACCase抑制剤コード化遺伝子)。例えば、グリホセート耐性を与え得るEPSPの形態のヌクレオチド配列を開示する、Shah,et al.への米国特許第4,940,835号、を参照されたい。変異体aroA遺伝子をコード化するDNA分子は、ATCC受入番号39256にて入手され得、変異体遺伝子のヌクレオチド配列は、Comaiへの米国特許第4,769,061号に開示されている。Kumada et al.へのヨーロッパ特許出願第0 333 033号、及びGoodman et al.への米国特許第4,975,374号は、L−ホスフィノトリシンなどの除草剤に対する耐性を与えるグルタミンシンテターゼ遺伝子のヌクレオチド配列を開示する。PAT遺伝子のヌクレオチド配列は、Leemans et al.へのヨーロッパ特許出願第0 242 246号にて提供されているDeGreef et al.,Bio/Technology 7:61(1989)は、ホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼアクティビティに対してコード化するキメラバー遺伝子を発現するトランスジェニック植物の生成を説明する。セトキシジム及びハロキシホップなどのフェノキシプロピオン酸及びシクロヘキソン(cyclohexones)に対する耐性を与える例示的な遺伝子は、Marshall et al.,Theor.Appl.Genet.83:435(1992)、により説明されるAcc1−S1遺伝子、Acc1−S2遺伝子、及びAcc2−S3遺伝子である。
C.トリアジン(psbA遺伝子及びgs+遺伝子)又はベンゾニトリル(ニトリラーゼ遺伝子)などの、光合成を抑制する除草剤。Przibila et al.,Plant Cell 3:169(1991)は、クラミドモナスの、変異体psbA遺伝子をコード化するプラスミドとの形質転換を説明する。ニトリラーゼ遺伝子に対するヌクレオチド配列は、Stalkerへの米国特許第4,810,648号に開示されており、それらの遺伝子を内含するDNA分子は、ATCC受入番号53435、67441及び67442にて利用可能である。グルタチオンS−トランスフェラーゼに対してコード化するDNAのクローニング及び発現は、Hayes et al.,Biochem.J.285:173(1992)、により説明されている。
D.アセトヒドロキシ酸シンターゼは、複数の種類の除草剤に対して耐性のあるこの酵素を発現する植物より見つかり、様々な植物に導入されている。Hattori et al.,Mol.Gen.Genet.246:419,1995、を参照されたい。除草剤に対する許容度を与える他の遺伝子は、ラットシトクロムP4507A1及び酵母NADPH−シトクロムP450オキシドレダクターゼ(Shiota et al.,Plant Physiol.,106:17,1994)のキメラタンパク質をコード化する遺伝子、グルタチオンレダクターゼ及びスーペルオキシドディスムターゼ(Aono et al.,Plant Cell Physiol.36:1687,1995)に対する遺伝子、及び様々なホスホトランスフェラーゼ(Datta et al.,Plant Mol.Biol.20:619,1992)に対する遺伝子、を含む。
E.プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ(プロトックス(protox))は、すべての植物の生存に必要なクロロフィルの生成に必要である。プロトックス酵素は、除草性化合物の変種に対する対象としてサーブする。それらの除草剤はまた、現在の植物のすべての異なる種の成長を抑制し、完全に枯れさせる。それらの除草剤に耐性のある、変更されたプロトックスの作用を内含する植物の開発は、米国特許第6,288,306号、6,282,837号、5,767,373号、及び国際公開第WO 01/12825号、に説明されている。
A.例えば、植物を、ステアリル−ACPデサチュラーゼのアンチセンス遺伝子と転換し、植物のステアリン酸含有量を増加させることによる、修飾された脂肪酸代謝。Knultzon et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:2625(1992)、を参照されたい。
B.フィチン酸塩含有量の低減−1)フィターゼコード化遺伝子の導入は、フィチン酸塩の機能停止を向上し、形質転換された植物に遊離リン酸塩を更に加える。例えば、アスペルギルスニゲルフィターゼ遺伝子のヌクレオチド配列の開示について、Van Hartingsveldt et al.,Gene 127:87(1993)、を参照されたい。2)遺伝子は、フィチン酸塩含有量を低減して導入され得る。トウモロコシでは、例えば、低レベルのフィチン酸により特徴付けられたトウモロコシの突然変異体の要因である、単一の対立遺伝子に関連するDNAのクローニングと、それに続く再導入により、これは達成され得る。Raboy et al.,Maydica 35:383(1990)、を参照されたい。
C.例えば、植物を、澱粉の分岐パターンを変更する酵素に対してコード化する遺伝子と転換することにより影響された、修飾された炭水化物組成物。Shiroza et al.,J.Bacteriol.170:810(1988)(nucleotide sequence of Streptococcus mutants fructosyltransferase gene),Steinmetz et al.,Mol.Gen.Genet.20:220(1985)(nucleotide sequence of Bacillus subtilis levansucrase gene),Pen et al.,Bio/Technology 10:292(1992)(production of transgenic plants that express Bacillus lichenifonnis α−amylase),Elliot et al.,Plant Molec.Biol.21:515(1993)(nucleotide sequences of tomato invertase genes),Sogaard et al.,J.Biol.Chem.268:22480(1993)(site−directed mutagenesis of barley α−amylase gene),and Fisher et al.,Plant Physiol.102:1045(1993)(maize endosperm starch branching enzyme II)、を参照されたい。
D.FAD−2遺伝子の修飾を介して高められたオレイン酸、及び/又はFAD−3遺伝子の修飾を介して低減されたリノレン酸。米国特許第6,063,947号、6,323,392号、及び国際公開第WO 93/11245号、を参照されたい。
A.タペータムに特有のプロモーターの制御下での、薬品N−Ac−PPTの適用を伴う、デアセチラーゼ遺伝子の導入。国際公開第WO 01/29237号、を参照されたい。
B.様々な雄ずいに特有のプロモーターの導入。国際公開第WO 92/13956号及び第WO 92/13957号、を参照されたい。
C.バルナーゼ遺伝子及びバルスター遺伝子の導入。Paul et al.,Plant Mol.Biol.19:611〜622,1992)、を参照されたい。
生物学的植物形質転換プロトコル及び物理的植物形質転換プロトコルを含む、植物形質転換の数々の方法が開発されている。例えば、Miki et al.,「Procedures for Introducing Foreign DNA into Plants」in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology,Glick,B.R.and Thompson,J.E.Eds.(CRC Press,Inc.Boca Raton,1993)pages 67〜88、を参照されたい。加えて、植物細胞又は植物組織の形質転換及び植物の再生用の発現ベクター及び生体外培養方法が利用可能である。例えば、Gruber et al.,「Vectors for Plant Transformation」in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology,Glick,B.R.and Thompson,J.E.Eds.(CRC Press,Inc.,Boca Raton,1993)pages 89〜119、を参照されたい。
上記に開示されており、添付の特許請求の範囲に引用される、J.R.Simplot Companyが専有するジャガイモ品種F10の塊茎のデポジットは、American Type Culture Collection(ATCC),10801 University Boulevard,Manassas,Virginia 20110にて行われた。デポジット日は、2013年5月23日である。微小塊茎の25バイアルのデポジットが、本出願申請日の前に、J.R.Simplot Companyが保有する同じデポジットより持ち込まれた。すべての制限は、特許権の付与とともに、変更不可に取り除かれる。デポジットは、37 C.F.R.§§ 1.801〜1.809の要件のすべてを満たすよう意図されている。ATCC受入番号は、PTA−120373である。デポジットは、デポジトリに30年間、又は、最後の要求から5年間、若しくは、特許の有効期間のいずれかのより長い方の期間に保管され、その期間中は必要に応じて交換される。
Claims (23)
- 代表的塊茎サンプルが、ATCC受入番号PTA−120373にてデポジットされた、ジャガイモ品種F10のジャガイモ塊茎、又は塊茎の一部。
- 請求項1に記載の塊茎、又は前記塊茎の一部を育成することで作成されたジャガイモ植物、又はその一部。
- 請求項2に記載の植物の生理的性質及び形態的性質のすべてを有するジャガイモ植物。
- 請求項2に記載の植物から作成された細胞の組織培養であって、前記組織培養の前記細胞が、葉、花粉、胚、子葉、胚軸、分裂組織的細胞、根、根端、雄しべ、葯、花、茎、及び塊茎、からなる群から選択される植物部位から作成されている、請求項2に記載の植物から作成された細胞の組織培養。
- 請求項4に記載の組織培養から再生されたジャガイモ植物であって、前記植物が、ジャガイモ品種F10の生理的性質及び形態的性質のすべてを有する、請求項4に記載の組織培養から再生されたジャガイモ植物。
- 請求項1に記載のジャガイモ塊茎、又は前記塊茎の一部を育成することで作成されたジャガイモの種。
- 請求項6に記載の種を育成することで作成されたジャガイモ植物、又はその一部。
- 請求項7に記載のジャガイモ植物の組織培養から再生されたジャガイモ植物であって、前記植物が、ジャガイモ品種F10の生理的性質及び形態的性質のすべてを有する、請求項7に記載のジャガイモ植物の組織培養から再生されたジャガイモ植物。
- ジャガイモの種を生成するための方法であって、前記方法が、2つのジャガイモ植物を交配することと、結果としてのジャガイモの種を収穫することと、を含み、少なくとも1つのジャガイモ植物が、請求項2に記載のジャガイモ植物である、ジャガイモの種を生成するための方法。
- ジャガイモの種を生成するための方法であって、前記方法が、2つのジャガイモ植物を交配することと、結果としてのジャガイモの種を収穫することと、を含み、少なくとも1つのジャガイモ植物が、請求項7に記載のジャガイモ植物である、ジャガイモの種を生成するための方法。
- 請求項10に記載の方法により作成されたジャガイモの種。
- 請求項11に記載のジャガイモの種を育成することで作成されたジャガイモ植物、又はその一部。
- 請求項12に記載の植物から作成されたジャガイモの種。
- 前記ジャガイモ植物の1つがトランスジェニックであり、他がジャガイモ品種F10である、請求項9に記載の方法。
- 前記ジャガイモ植物の1つがトランスジェニックであり、他がジャガイモ品種F10である、請求項10に記載の方法。
- 請求項14に記載の方法により作成されたジャガイモ植物、又はその一部。
- 望ましい形質をジャガイモ品種F10内に導入する方法であって、前記方法が、
(a)F10植物を交配することであって、塊茎の代表的サンプルが、子孫植物を生成するための望ましい形質を含む別のジャガイモ品種の植物とともに、ATCC受入番号PTA−120373にてデポジットされており、前記望ましい形質は、雄性不稔性、除草剤耐性、害虫耐性、修飾脂肪酸代謝、修飾炭水化物代謝及び細菌病、菌類病、又はウィルス病に対する耐性、からなる群から選択される、F10植物を交配することと、
(b)前記望ましい形質を有する1つ以上の子孫植物を選択することと、
(c)戻し交配子孫植物を生成するよう、前記選択された子孫植物を、F10植物と戻し交配することと、
(d)前記望ましい形質を有する戻し交配子孫植物を選択することと、
(e)前記望ましい形質を含む、選択された第3の戻し交配子孫植物、又はより高位の戻し交配子孫植物を生成するよう、ステップ(c)〜ステップ(d)を2回以上連続して繰り返すことと、を含む、望ましい形質をジャガイモ品種F10内に導入する方法。 - 請求項17に記載の方法により作成されたジャガイモ植物であって、前記植物が、前記望ましい形質、及びジャガイモ品種F10の生理的性質及び形態的性質のすべてを有する、請求項17に記載の方法により作成されたジャガイモ植物。
- 前記望ましい形質が除草剤耐性であり、前記耐性が、イミダゾリノン、スルホニルウレア、グリホセート、グルホシネート、L−ホスフィノトリシン、トリアジン、及びベンゾニトリル、からなる群から選択される除草剤に対して与えられる、請求項18に記載のジャガイモ植物。
- 前記望ましい形質が害虫耐性であり、前記害虫耐性が、バシラスチューリンゲンシスエンドトキシンをコード化する導入遺伝子により与えられる、請求項18に記載のジャガイモ植物。
- 前記望ましい形質が修飾脂肪酸代謝又は修飾炭水化物代謝であり、前記望ましい形質が、フルクトシルトランスフェラーゼ、レバンスクラーゼ、α−アミラーゼ、インベルターゼ及び澱粉分枝酵素、又はステアリル−ACPデサチュラーゼのアンチセンスをコード化するDNA、からなる群から選択されるタンパク質をコード化する核酸により与えられる、請求項18に記載のジャガイモ植物。
- 請求項2に記載の植物、又はその一部を得ることと、前記植物又はその植物部位から前記コモディティ植物製品を生産することと、を含み、前記コモディティ植物製品が、フレンチフライ、ポテトチップ、乾燥ジャガイモ材料、ポテトフレーク、及びポテトグラニュール、からなる群から選択される、コモディティ植物製品を生成する方法。
- 請求項22に記載の方法により生産されたコモディティ植物製品。
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