JP2016518139A - ジャガイモ品種j3 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2013年5月2日に出願された米国仮特許出願第61/818,752号の優先権の利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明で使用される形質転換ベクターpSIM1278は、0.4kbのジャガイモ植物DNA断片(GenBank受託番号AY566555として寄託される)をpCAMBIA1301(CAMBIA,Canberra,Australia)の5.9kbのSacII−SphI断片で結紮し、プラスミドpVS1及びpBR322からの複製の細菌起源並びにカナマイシンに対する細菌耐性のためのnptIII遺伝子を担持することによって創出されたpSIM106に由来した。Ubi−3プロモーター(Garbarino and Belknap,1994)が先行し、Ubi−3ターミネーターが続くAgrobacterium ipt遺伝子を含む発現カセットを2.6kbのSacII断片としてベクター骨格に導入した(Rommens et al.,2004)。pSIM106のDNAインサートへの2つのサイレンシングカセットを担持する10kbのネイティブDNAセグメントの挿入は、pSIM1278を産生した。このベクターを全ての形質転換に使用した。pSIM1278ベクターマップを図1に示す。ベクター骨格領域は、9,957bp位置で開始し、19,468bp位置で終了する9,511bpである。骨格DNAは、主に細菌DNAで構成され、植物形質転換前のDNAインサートの維持の支持を提供する。骨格位置は、植物細胞中に移入されない。骨格の種々の要素が、表1に記載される。
pSIM1278で使用されるフランキング境界配列を含むDNA挿入領域は、19,469bp〜19,660bp及び1bp〜9,956bpの10,147bp長である。DNAインサートは、ネイティブDNAのみから構成され、ジャガイモゲノムに安定して組み込まれる。DNAインサート又はその機能部分は、本発明のジャガイモ植物変種に組み込まれるベクターpSIM1278の遺伝物質のみである。DNAインサートが、図2及び以下の表2に記載される。
過剰毒性プラスミドpTiBo542の移入DNAを正確に欠失することにより、C58由来Agrobacterium菌株AGL1を発達させた(Lazo et al.,1991)。普遍的組換え遺伝子(recA)へのトランスポゾン挿入は、pSIM1278(図1)等の組換えプラスミドベクターを安定させる。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、形質転換されたジャガイモ組織からチメンチンを使用して排除される。
多くの商業用の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J3は、ベクター骨格DNA等の形質転換に使用されるAgrobacterium由来のDNA配列を含まないことが、3つの異なる方法によって確認された。1)まず、ipt遺伝子発現カセットを含む骨格DNAのAgrobacteriumから植物細胞への意図しない移入が、ipt遺伝子発現、及び結果として、サイトカイニン型ホルモンイソペンテニルアデノシンの形成を誘起し得るため、ベクター骨格中の負に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不在を確認した、2)次いで、第1のスクリーニング方法を通過した形質転換されるジャガイモ植物にサザンブロットハイブリダイゼーションを使用して、骨格DNAの欠如を確認した、3)次いで、DNAインサート境界領域とフランキング骨格DNA又はDNAインサートをフランキングする骨格DNA内の領域との間の接合点を示す断片を増幅するためのPCRを設計した。pSIM1278DNAを陽性対照として使用することによって、この方法の有効性を確認した。本発明のジャガイモ品種J3は、ベクター骨格DNAの存在を示すPCRバンドを生成しなかった。
DNAゲルブロットハイブリダイゼーション及び形質評定の両方を使用して、起源となる形質転換体において、及び再び、増殖された植物材料において、DNAインサートの安定性を評定した。遺伝子内事象が取り込まれる形質を一貫した確かな挙動で発現したことを確実にするために、これらの研究を行った。不安定性は、稀な組換え事象によって誘起され得るか、又はメチル化によっても引き起こされ得る。ジャガイモは通常、クローン的に増殖するため、有性的に増殖する作物に対する標準的な評価は直接適用できず、種子よりもむしろ塊茎を使用して、後続の世代を定義した。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おいて存在したことを示し、このため、安定性を実証する。1つ及び2つの塊茎種子の世代における形質の有効性を確認することによって、安定性に関する更なる証明を得た。
少なくとも1つのDNAインサート/フランキング植物DNA接合点をAdapter Ligation−Mediated PCR又はThermal Asymmetric Interlaced PCRのいずれかを使用して配列決定した。接合点配列を使用して、ジャガイモ品種J3のプライマーを設計し、これらのプライマーを変種特異的PCRベースの検出方法に適用した。プライマーを使用して、464kbのJ3特異的DNA断片を増幅することができ、変種J3に対する系統特異的試験方法をもたらす。開発された方法を使用して、田畑及び貯蔵庫の植物及び塊茎を監視し、塊茎又は加工食品中の遺伝子内物質の欠如を確認し、有機種子の純度を保証した。
遺伝子サイレンシング方法を用いて、Asn1、Ppo5、PhL、及びR1ネイティブタンパク質の活性を低下させ、タンパク質量ではなくむしろ転写レベルを評定し、分子レベルで変化する新たな表現型形質と結び付けた。
収穫を容易にし、遺伝子内ジャガイモが非修飾物質から分離して保たれることを確実にするために、2009、2010、及び2011試験物を機械的に植栽した。2009評定のため、各事象及び対照変種からの「核種子」小塊茎(minituber)を使用して、4又は5つの単列プロット(20個の小塊茎/プロット)を植栽し、それにより、プロットが田畑を横断してブロック内に無作為に分配された。無作為完全ブロック設計(RCB)は、新たなジャガイモ変種及び事象の評定において典型的である。2010及び2011においてこの手法を用いて、1事象当たり3つの無作為プロット及び1部位当たり1つの対照を使用し、ブロックの数と同一の数又は複製(1事象当たりのプロット)を用いたRCB設計も同様に使用した。2010の各プロットは、各々が、2009年にAtlanticのためにCherry County,NEで生産された「核種子」小塊茎からの20個の種子片の3列で構成された。2011試験物のためのAtlantic種子は、2010年にCherry County,NEで生産された第1世代(G1)であった。全ての試験物において、遺伝子内系統の種子は、その非修飾対照と同様に処理された。田畑で生長した塊茎は、より高い塊茎収量及び品質を生産するより丈夫で均一な植物を生成するため、種子として小塊茎よりも望ましい。
ジャガイモ変種J3は、反応物質、即ちアスパラギン及び還元糖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させることによって、ジャガイモ生産業の品質を改善することの必要性に対処する。ジャガイモ植物ゲノムにネイティブであり、外来DNA、Agrobacterium DNA、ウイルス性マーカー、又はベクター骨格配列を含有しない核酸配列でジャガイモ変種J3を形質転換した。加えて、本事象が、その形質に関連付けられる特徴を除いて従来の対照と同じものを生長したことを確実にするために、農学的研究を行った。
2009、2010、及び2011において生長したジャガイモ変種J3事象及び対照の農学的特徴の評定を表4〜7に示す。可能な統計的方法で結果を分析した。全体として、データは、Atlantic対照とJ3 Atlantic事象との間に大きな差がないことを示唆する。
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J3において遊離アスパラギンの平均77%の低減をもたらした。メイラード反応において還元糖と化合し、アクリルアミドを形成するアスパラギンの最も低いレベルは、油揚処理において平均67%のアクリルアミドの低減をもたらす。Atlantic対照とジャガイモJ3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は、表8に示される。アクリルアミドを試験する前に、対照及びJ3をフライドポテトに加工した。全ての結果は、収穫時近くで分析された塊茎からのものである。
上述した有利な特徴と結び付くジャガイモ変種をもたらす研究は、大部分が実験に基づく。本研究は、時間、労力、及び費用の大きな投資を必要とする。ジャガイモ品種の発育は、温室から商用利用までに、多くの場合、最大8年以上かかることがある。育種は、最も重要な特徴を子孫に取り込むために、優れた親の慎重な選択から開始する。全ての所望の形質が、通常、ただ1つの交配では現れないため、育種は、累積的でなければならない。
発現ベクターは、制御要素(例えば、プロモーター)作動可能に連結される少なくとも1つの遺伝子マーカーを含み、そのマーカーを含有する形質転換細胞が、負の選択、即ち、選択可能なマーカー遺伝子を含有しない細胞の成長の阻害、又は正の選択、即ち、その遺伝子マーカーによってコードされる生成物に対するスクリーニングのいずれかによって回収されることを可能にする。植物形質転換に対して多くの一般的に使用される選択可能なマーカー遺伝子は、形質転換分野において周知であり、例えば、抗生物質若しくは除草剤であり得る選択的化学剤を代謝的に解毒する酵素をコードする遺伝子、又は阻害剤に対して非感受性である変化した標的をコードする遺伝子を含む。少数の正の選択方法もまた、当該技術分野で既知である。
発現ベクターに含まれる遺伝子は、制御要素、例えば、プロモーターを含むヌクレオチド配列によって駆動されなければならない。いくつかの種類のプロモーターが、単独で又はプロモーターと組み合わせて使用することができる他の制御要素として形質転換分野において周知である。
誘導性プロモーターは、ジャガイモにおける発現のための遺伝子に作動可能に連結される。任意に、誘導性プロモーターは、ジャガイモにおける発現のための遺伝子に作動可能に連結されるシグナル配列をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結される。誘導性プロモーターを用いると、転写の速度は、誘導剤に応じて上昇する。
構成的プロモーターは、ジャガイモにおける発現のための遺伝子に作動可能に連結されるか、又は構成的プロモーターは、ジャガイモにおける発現のための遺伝子に作動可能に連結されるシグナル配列をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結される。
組織特異的プロモーターは、ジャガイモにおける発現のための遺伝子に作動可能に連結される。任意に、組織特異的プロモーターは、ジャガイモにおける発現のための遺伝子に作動可能に連結されるシグナル配列をコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結される。組織特異的プロモーターに作動可能に連結される対象とする遺伝子で形質転換される植物は、排他的又は優先的に特定の組織において、導入遺伝子のタンパク質生成物を生成する。
クロロプラスト、液胞、ペルオキシソーム、グリオキシソーム、細胞壁、若しくはミトコンドリア等の細胞内区画への、又はアポプラストに分泌させるための導入遺伝子によって生成されるタンパク質の輸送は、対象とするタンパク質をコードする遺伝子の5’及び/又は3’領域にシグナル配列をコードするヌクレオチド配列を作動可能に連結することによって達成される。構造遺伝子の5’及び/又は3’末端における標的配列は、タンパク質の合成及びプロセシング中に、コードされたタンパク質が最終的にどこに区画化されるかを決定することができる。
本発明によるトランスジェニック植物を用いて、外来タンパク質を商業的な量で生成することができる。このように、当該技術分野で十分に理解されている形質転換植物の選択及び繁殖のための技法によって、通常の方法で収穫された複数のトランスジェニック植物を得て、次いで、外来タンパク質を対象とする組織から又は総バイオマスから抽出することができる。植物バイオマスからのタンパク質抽出は、例えば、Heney and Orr,Anal.Biochem.114:92〜6(1981)によって考察されている方法によって達成することができる。
A.植物疾病耐性遺伝子。植物防御は、しばしば、植物中の疾病耐性遺伝子(R)の生成物と病原体中の対応する非病原性(Avr)遺伝子の生成物との間の特定の相互作用によって活性化される。植物変種は、特定の病原体株に耐性のある植物を改変するようにクローニングされた耐性遺伝子(複数可)を用いて形質転換され得る。例えば、Jones et al.,Science 266:789(1994)(Cladosporium fulvumに対する耐性のためのトマトCf−9遺伝子のクローニング)、Martin et al.,Science 262:1432(1993)(Pseudomonas syringae病原型トマトに対する耐性のためのトマトPto遺伝子はタンパク質キナーゼをコードする)、Mindrinos et al.Cell 78:1089(1994)(Pseudomonas syringaeに対する耐性のためのアラビドプシスRSP2遺伝子)を参照されたい。
B.大豆シストセンチュウ等の害虫に対する耐性を付与する遺伝子。例えば、PCT出願国際公開第96/30517号、PCT出願国際公開第93/19181号を参照されたい。
C.バチルススリンギエンシスタンパク質、その誘導体、又はそれをモデルし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している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するDNA分子は、例えば、ATCC受託番号40098、67136、31995、及び31998の下で、American Type Culture Collection,Manassas,Virginiaから購入可能である。
D.レクチン。例えば、いくつかのClivia miniataマンノース結合レクチン遺伝子のヌクレオチド配列を開示しているVan Damme et al.,Plant Molec.Biol.24:25(1994)を参照されたい。
E.アビジン等のビタミン結合タンパク質。昆虫の害虫に対する殺幼虫剤としてアビジン及びアビジンホモログの使用を教示するPCT出願米国第93/06487号を参照されたい。
F.酵素阻害剤、例えば、プロテアーゼ若しくはプロテイナーゼ阻害剤又はアミラーゼ阻害剤。例えば、Abe et al.,J.Biol.Chem.262:16793(1987)(コメシステインプロテイナーゼ阻害剤のヌクレオチド配列)、Huub et al.,Plant Molec.Biol.21:985(1993)(タバコプロテイナーゼ阻害剤IをコードするcDNAのヌクレオチド配列)、Sumitani et al.,Biosci.Biotech.Biochem.57:1243(1993)(Streptomyces nitrosporeus α−アミラーゼ阻害剤のヌクレオチド配列)、及び米国特許第5,494,813号(Hepher and Atkinson、1996年2月27日出願)を参照されたい。
G.エクジステロイド若しくは幼若ホルモン等の昆虫特異的ホルモン又はフェロモン、それらの変異形、それらに基づく模倣薬、又はそれらのアンタゴニスト若しくはアゴニスト。例えば、クローニングされた幼若ホルモンエステラーゼ(幼若ホルモンの不活性化因子)のバキュロウイルス発現に関するHammock et al.,Nature 344:458(1990)による開示を参照されたい。
H.発現時に、影響される害虫の生理機能を妨害する昆虫特異的ペプチド又は神経ペプチド。例えば、Regan,J.Biol.Chem.269:9(1994)(発現クローニングは昆虫利尿ホルモンレセプターをコードするDNAをもたらす)及びPratt et al.,Biochem.Biophys.Res.Comm.163:1243(1989)(アロスタチンがDiploptera puntataにおいて特定される)の開示を参照されたい。また、昆虫特異的麻痺性神経毒をコードする遺伝子を開示しているTomalskiらの米国特許第5,266,317号も参照されたい。
I.ヘビ、ハチ等によって自然界で生成される昆虫特異的毒、例えば、サソリ昆虫毒性ペプチドをコードする遺伝子の植物における異種発現の開示に関する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、又は殺虫活性を有する別の非タンパク質分子の過大蓄積の原因となる酵素。
K.翻訳後修飾を含む、生物学的活性分子の修飾に関与する酵素、例えば、天然又は合成を問わず、糖分解酵素、タンパク質分解酵素、脂肪分解酵素、ヌクレアーゼ、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出願国際公開第93/02197号(Scott et al.)を参照されたい。キチナーゼをコードする配列を含有するDNA分子を、例えば、受託番号39637及び67152の下でATCCから得ることができる。また、タバコイモムシキチナーゼをコードするcDNAのヌクレオチド配列を教示しているKramer et al.,Insect Biochem.Molec.Biol.23:691(1993)及びパセリubi4−2ポリユビキチン遺伝子のヌクレオチド配列を提供しているKawalleck et al.,Plant Molec.Biol.21:673(1993)も参照されたい。
L.シグナル形質導入を刺激する分子。例えば、緑豆カルモジュリンcDNAクローンのヌクレオチド配列に関するBotella et al.,Plant Molec.Biol.24:757(1994)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しているGriess et al.,Plant Physiol.104:1467(1994)による開示を参照されたい。
M.疎水性モーメントペプチド。真菌植物病原体を阻害するタキプレシンのペプチド誘導体を開示するPCT出願国際公開第95/16776号及び疾病耐性を付与する合成抗微生物性ペプチドを教示するPCT出願国際公開第95/18855号を参照されたい。
N.膜パーミアーゼ、チャネル形成剤、又はチャネル遮断剤。例えば、トランスジェニックタバコ植物をPseudomonas solanacearumに耐性にするセクロピン−β溶解ペプチド類似体の異種発現に関するJaynes et al.,Plant Sci 89:43(1993)の開示を参照されたい。
O.ウイルス侵入タンパク質又はそこから得られる複合毒素。例えば、形質転換植物細胞中のウイルスコートタンパク質の蓄積は、ウイルス感染及び/又はコートタンパク質遺伝子が由来するウイルスによって、同様に関連ウイルスによって引き起こされる疾病発症に対する耐性を与える。Beachy et al.,Ann.Rev.Phytopathol.28:451(1990)を参照されたい。アルファルファモザイクウイルス、キュウリモザイクウイルス、タバコモザイクウイルスに対するコートタンパク質媒介性耐性が形質転換植物に付与された。
P.昆虫特異的抗体又はそれから得られる免疫毒素。このように、昆虫の腸における重大な代謝機能を標的とする抗体は、影響を受けた酵素を不活性化して、昆虫を死滅させるだろう。Cf.Taylor et al.,Abstract #497,Seventh Int’l Symposium on Molecular Plant−Microbe Interactions(Edinburgh,Scotland)(1994)(一本鎖抗体断片の産生を介するトランスジェニックタバコの酵素的不活性化)。
Q.ウイルス特異的抗体。例えば、組換え抗体遺伝子を発現しているトランスジェニック植物がウイルス攻撃から防御されることを示している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って自然界で産生される発育停止タンパク質。このように、真菌エンド−α−1、4−D−ポリガラクツロナーゼは、真菌のコロニー形成と、植物細胞壁ホモ−α−1,4−D−ガラクツロナーゼ可溶化することによる植物栄養の放出を容易にする。Lamb et al.,Bio/Technology 10:1436(1992)を参照されたい。マメエンドポリガラクチュロナーゼ阻害タンパク質をコード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)に記載されている。
S.植物によって自然界で産生される発育停止タンパク質。例えば、Logemann et al.,Bio/Technology 10:305(1992)が、オオムギリボソーム不活性化遺伝子を発現しているトランスジェニック植物が真菌性疾病に対する耐性増加を有することを示した。
T.全身獲得耐性(SAR)応答に関与する遺伝子及び/又は病原性関連遺伝子。Briggs,S.Current Biology,5(2)(1995)。
U.対真菌遺伝子。Cornelissen and Melchers,Plant Physiol.,101:709〜712(1993);Parijs et al.,Planta 183:258〜264(1991)及びBushnell et al.,Can.J.of Plant Path.20(2):137〜149(1998)を参照されたい。
V.R1、R2、R3、R4、及び他の耐性遺伝子等のPhytophthora胴枯れ病に対する耐性を付与する遺伝子。Naess,S.K.,et.al.,(2000)Resistance to late blight in Solanum bulbocastanum is mapped to chromosome 8.Theor.Appl.Genet.101:697〜704及び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等の成長点又は分裂組織を阻害する除草剤。この分類の例示的遺伝子は、例えば、それぞれ、Lee et al.,EMBO J.7:1241(1988)及びMiki et al.,Theor.Appl.Genet.80:449(1990)によって記載されるような突然変異ALS及びAHAS酵素をコードする。
B.グリホサート(それぞれ突然変異5−エノールピルビルシキミ酸−3−ホスフェートシンターゼ(EPSP)及びaroA遺伝子によって弱められる耐性)並びにグルホシネート(ホスフィノトリシンアセチルトランスフェラーゼ(PAT)及びストレプトマイセスヒグロスコピクス(Streptomyces hygroscopicus)PAT bar遺伝子)、及びピリジノキシ又はフェノキシプロピオン酸及びシクロヘキソン(ACCアーゼ阻害剤をコードする遺伝子)等の他のホスホノ化合物。例えば、グリホサート耐性を付与することができるEPSPの形態のヌクレオチド配列を開示するShahらの米国特許第4,940,835号を参照されたい。突然変異aroA遺伝子をコードするDNA分子は、ATCC受託番号39256の下で得ることができ、その突然変異遺伝子のヌクレオチド配列は、Comaiの米国特許第4,769,06号で開示されている。Kumadaらの欧州特許出願第0 333 033号及びGoodmanらの米国特許第4,975,374号は、L−ホスフィノトリシン等の除草剤に対する耐性を付与す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らの欧州出願第0 242 246号において提供されている。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活性をコードするキメラbar遺伝子を発現するトランスジェニック植物の生産を記載している。セトキシジム及びハロキシホップ等のフェノキシプロピオン酸及びシクロヘキソンに対する耐性を付与する例示となる遺伝子は、Marshall et al.,Theor.Appl.Genet.83:435(1992)によって記載されるAcc1−S1、Acc1−S2、及びAcc2−S3遺伝子である。
C.トリアジン(psbA及びgs+遺伝子)又はベンゾニトリル(ニトリラーゼ遺伝子)等の光合成を阻害する除草剤。Przibila et al.,Plant Cell 3:169(1991)は、突然変異psbA遺伝子をコードするプラスミドを用いたクラミドモナス(Chlamydomonas)の形質転換を記載している。ニトリラーゼ遺伝子についてのヌクレオチド配列は、Stalkerの米国特許第4,810,648号に開示されており、これらの遺伝子を含有するDNA分子は、ATCC受託番号53435、67441、及び67442の下で入手可能である。グルタチオンS−トランスフェラーゼをコードするDNAのクローニング及び発現は、Hayes et al.,Biochem.J.285:173(1992)によって記載されている。
D.この酵素を発現する植物を多様な植物に導入される複数の種類の除草剤に耐性にすることが発見されたアセトヒドロキシ酸シンターゼ。Hattori et al.,Mol.Gen.Genet.246:419,1995を参照されたい。除草剤に対する抵抗性を付与する他の遺伝子には、ラットシトクロームP4507A1及び酵母NADPH−シトクロームP450オキシドレダクターゼのキメラタンパク質をコードする遺伝子(Shiota et al.,Plant Physiol.,106:17,1994)、グルタチオンレダクターゼ及びスーパーオキシドジスムターゼに関する遺伝子(Aono et al.,Plant Cell Physiol.36:1687,1995)、並びに種々のホスホトランスフェラーゼに関する遺伝子(Datta et al.,Plant Mol.Biol.20:619,1992)が挙げられる。
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)は、全ての植物生存に必要であるクロロフィルの生産に必要である。プロトックス酵素は、多様な除草化合物に対する標的として役立つ。これらの除草剤はまた、存在する植物の異なる種の全ての生長を阻害し、それらの全破壊を引き起こす。これらの除草剤に耐性のある改変されたプロトックス活性を含有する植物の発育が、米国特許第6,288,306号、同第6,282,837号、同第5,767,373号、及び国際公開第WO 01/12825号に記載されている。
A.改変された脂肪酸代謝、例えば、ステアリル−ACPデサチュラーゼのアンチセンス遺伝子を用いて植物を形質転換することによる植物のステアリン酸含量の増加。Knultzon et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:2625(1992)を参照されたい。
B.減少したフィチン酸塩−1)フィチン酸塩をコードする遺伝子導入は、フィチン酸塩の崩壊を強化し、より多くの遊離ホスフェートを形質転換植物に追加するだろう。例えば、Aspergillus nigerフィチン酸塩遺伝子のヌクレオチド配列の開示に関してVan Hartingsveldt et al.,Gene 127:87(1993)を参照されたい。2)フィチン酸塩含量を減少させた遺伝子が、導入され得る。トウモロコシでは、例えば、これれは、クローニング、及び次いで、低レベルのフィチン酸によって特徴付けられるトウモロコシ突然変異の原因となる単一対立遺伝子に関連付けられるDNAを再導入するによって達成され得るRaboy et al.,Maydica 35:383(1990)を参照されたい。
C.例えば、デンプンの分岐パターンを変化させる酵素をコードする遺伝子で植物を形質転換することによって達成される改変された炭水化物組成物。Shiroza et al.,J.Bacteriol.170:810(1988)(Streptococcus突然変異フルクトシルトランスフェラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列)、Steinmetz et al.,Mol.Gen.Genet.20:220(1985)(枯草菌レバンスクラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列)、Pen et al.,Bio/Technology 10:292(1992)(バチルスリケンニフォニス(Bacillus lichenifonnis)α−アミラーゼを発現するトランスジェニック植物の生産)、Elliot et al.,2121:515(1993)(トマトインベルターゼ遺伝子のヌクレオチド配列)、Sogaard et al.,J.Biol.Chem.268:22480(1993)(オオムギα−アミラーゼ遺伝子の部位指向性突然変異誘発)、及びFisher et al.,Plant Physiol.102:1045(1993)(トウモロコシ胚乳デンプン分枝酵素II)を参照されたい。
D.FAD−2遺伝子修飾によるオレイン酸の上昇及び/又はFAD−3遺伝子修飾によるリノレン酸の減少。米国特許第6,063,947号、同第6,323,392号、及び国際公開第WO 93/11245号を参照されたい。
A.タペータム特異的プロモーターの制御下、及び化学物質N−Ac−PPTの適用を用いる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.種々の雄蕊特異的プロモーターの導入。国際公開第WO 92/13956号及び同第WO 92/13957号を参照されたい。
C.バルナーゼ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、植物形質転換ための多数の方法が開発された。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、植物細胞又は組織形質転換及び植物の再生のための発現ベクター及びインビトロ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。
上に開示され、且つ添付の特許請求の範囲に列挙されるJ.R.Simplot Company所有のジャガイモ品種J3の塊茎寄託は、American Type Culture Collection(ATCC),10801 University Boulevard,Manassas,Virginia 20110によって行われた。寄託日は、2013年5月23日であった。微小塊茎の25個のバイアル瓶の寄託は、本出願の出願日の前からJ.R.Simplot Companyによって維持される同じ寄託から行われた。全ての制限は、特許の付与に応じて、取消不能の形で除去され、寄託は、37 C.F.R.§§ 1.801〜1.809の必要条件の全てを満たすことが意図される。ATCC受託番号は、PTA−120371である。寄託は、30年間、又は最新の依頼から5年間、又は特許の強制可能期間のいずれか最長の期間にわたって寄託場所に維持され、その期間中必要に応じて交換されるだろう。
Claims (23)
- ジャガイモ品種J3のジャガイモ塊茎又は塊茎の一部であって、前記塊茎の代表試料が、ATCC受託番号PTA−120371の下で寄託された、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生長させることによって生産される、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学的及び形態学的特徴の全てを有し、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、ジャガイモ植物。
- 請求項2に記載の植物から生産される細胞の組織培養物であって、前記組織培養物の前記細胞が、葉、花粉、胚、子葉、胚軸、分裂組織細胞、根、根端、雌ずい、葯、花、茎、及び塊茎からなる群から選択される植物部分から生産され、前記組織培養細胞が、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、組織培養物。
- 請求項4に記載の組織培養物から再生されるジャガイモ植物であって、前記植物が、ジャガイモ品種J3の生理学的及び形態学的特徴の全てを有する、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生長させることによって生産されるジャガイモ種子であって、前記種子が、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、ジャガイモ種子。
- 請求項6に記載の種子を生長させることによって生産される、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物から再生されるジャガイモ植物であって、前記再生植物が、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、ジャガイモ植物。
- ジャガイモ種子を生産するための方法であって、2つのジャガイモ植物を交配することと、結果として得られるジャガイモ種子を収穫することと、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、方法。
- ジャガイモ種子を生産するための方法であって、2つのジャガイモ植物を交配することと、結果として得られるジャガイモ種子を収穫することと、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、方法。
- 請求項10に記載の方法によって生産されるジャガイモ種子であって、前記種子が、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、ジャガイモ種子。
- 請求項11に記載のジャガイモ種子を生長させることによって生産される、ジャガイモ植物又はその一部。
- 請求項12に記載の植物から生産されるジャガイモ種子であって、前記種子が、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、ジャガイモ種子。
- 前記ジャガイモ植物のうちの1つが、ジャガイモ品種J3であり、前記第2のジャガイモ植物が、トランスジェニックである、請求項9に記載の方法。
- ジャガイモ種子を生産する方法であって、2つのジャガイモ植物を交配することと、結果として得られるジャガイモ種子を収穫することと、を含み、前記ジャガイモ植物のうちの1つが、請求項7に記載のジャガイモ植物であり、前記第2のジャガイモ植物が、トランスジェニックである、方法。
- 請求項14に記載の方法によって生産される前記種子を生長させることによって生産されるジャガイモ植物又はその一部であって、前記植物が、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、ジャガイモ植物。
- 所望の形質をジャガイモ品種J3に導入する方法であって、
(a)子孫植物を生産するために、塊茎の代表試料がATCC受託番号PTA−120371の下で寄託されたJ3植物を、所望の形質を含む別のジャガイモ品種の植物と交配することとであって、前記所望の形質が、雄性不稔性、除草剤耐性、虫害耐性、改変された脂肪酸代謝、改変された炭水化物代謝、及び細菌性疾病、真菌性疾病、又はウイルス性疾病に対する耐性からなる群から選択される、交配することと、
(b)前記所望の形質を有する1つ又は2つ以上の子孫植物を選択することと、
(c)前記選択された子孫植物をJ3植物と戻し交配し、戻し交配子孫植物を生産することと、
(d)前記所望の形質を有する戻し交配子孫植物を選択することと、
(e)前記所望の形質を含む選択される第3世代又はそれよりも先の世代の戻し交配子孫植物を生産するために、工程(c)及び(d)を連続して2回又はそれよりも多数回繰り返すことと、を含む、方法。 - 請求項17に記載の方法によって生産されるジャガイモ植物であって、前記植物が、前記所望の形質を有し、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、ジャガイモ植物。
- 前記所望の形質が、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、グリホサート、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。
- 前記所望の形質が、虫害耐性であり、前記虫害耐性が、バチルス・スリンギエンシスエンドトキシンをコードする導入遺伝子によって与えられる、請求項18に記載のジャガイモ植物。
- 前記所望の形質が、改変された脂肪酸代謝又は改変された炭水化物代謝であり、前記所望の形質が、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2、インベルターゼ、及びデンプン分枝酵素からなる群から選択されるタンパク質をコードする核酸又はステアリル−ACPデサチュラーゼのアンチセンスをコードするDNAによって与えられる、請求項18に記載のジャガイモ植物。
- 商品植物製品を生成する方法であって、請求項2に記載の植物又はその一部を得ることと、前記商品植物製品を前記植物又はその植物部分から生産することと、を含み、前記商品植物製品が、フライドポテト、ポテトチップス、脱水ジャガイモ材料、ジャガイモフレーク、及びジャガイモ顆粒からなる群から選択される、方法。
- 請求項22に記載の方法によって生産される商品植物製品であって、ホスホリラーゼ−L及びジキナーゼR1遺伝子に対する内因性ジャガイモプロモーターの逆位反復に加えて、内因性アスパラギンシンテターゼ−1遺伝子及び内因性ポリフェノールオキシダーゼ−5遺伝子の発現の阻害に有効なジャガイモDNAの逆位反復を含有する、品種J3に存在するpSIM1278の挿入領域を含む、商品植物製品。
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