JP2017529076A - 種子処理の方法およびその結果として得られる生産物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の様相によれば、植物パフォーマンスを向上させるための播種用種子を処理する方法が提供され、該方法は、
a)種子、得られた植物、及び/又は、得られた収穫可能な作物材料が、未処理種子と比較して、フラボノイドのレベルが増加するように種子を処理する工程工程;または
b)種子、得られた植物、及び/又は、得られた収穫可能な作物材料が、遺伝子転写レベルまたはタンパク質発現レベルを増加させ、それらにおけるフラボノイド濃度の増大をもたらすように種子を処理する工程、によって特徴づけられる。
a)フラボノイドのレベルの増加を選択する工程;
b)それらにおけるフラボノイド濃度の増大と関連づけられる、遺伝子転写レベルまたはタンパク質発現レベルの増大を選択する工程、によって特徴づけられる。
a)通常状態または非誘発状態と比較した、フラボノイドのレベルの増大;
b)通常状態または非誘発状態と比較した、UV−B仲介遺伝子および/またはタンパク質の産生レベルの増大;及び/又は
c)通常状態または非誘発状態と比較した、それらにおけるフラボノイド濃度の増大と関連づけられる、遺伝子転写レベルまたはタンパク質発現レベルの増大。
a)通常状態または非誘発状態と比較した、フラボノイドのレベルの増大;
b)通常状態または非誘発状態と比較した、UV−B介在による遺伝子および/またはタンパク質生産物のレベルの増大;及び/又は
c)それらにおけるフラボノイド濃度の増大と関連づけられる、遺伝子転写レベルまたはタンパク質発現レベルの増大。
この明細書の全体を通じ、播種用種子との用語は、後の使用(典型的にはヒトおよび動長させるために植栽するのに先立つ、及び/又は、そのための使用が意図される、任意の物の消費用であるが、それのみではない)のための植物生命または作物の任意の形態を成胚芽的植物の意味として解釈されるべきである。
a)種子及び/又は得られる植物及び/又は収穫前または収穫後の得られる作物に対する、1以上の環境ストレスに対するストレス耐性;及び/又は
b)収穫可能な作物材料の収量の向上;及び/又は
c)収穫可能な作物材料の品質の向上。
a)UV RESISTANCE LOCUS 8(UVR8)活性の増大、例えばUVR8タンパク質モノマー化、
b)カルコン合成酵素(chs)の遺伝子発現の増大、
c)constitutively photomorphogenic 1(cop1)の遺伝子発現の増大、及び/又は
d)伸長hypocotyl 5(hy5)の遺伝子発現の増大。
この例において、種子をUV−B処理に晒し、次いで、種子自体におけるUV−Bを吸収する2次代謝産物の分析のために凍結させた。
この例において、作られている葉のポリフェノールの評価の前に、種子をUV−B処理に晒し、次いで発芽させ、土壌に移して、特定の年齢まで成長させた。
この例において、種子の処理後の植物収量の指標として、作られている植物の新鮮なシュートの新鮮重の評価の前に、種子をUV−B処理に晒し、次いで発芽させ、土壌に移して、特定の年齢まで成長させた。
この例において、ケールの苗を播種の前にUV−Bで処理し、種子から成長させた苗の別のセットはUV−Bで処理されなかった。
この例において、乾燥ストレスを、種子発芽の時点からケール植物に加えた。種子の1つの群をUV−Bで処理し、別の群をUV−Bで処理しなかった。
この例において、ケール種子をUV−B処理に晒し、次いで、苗の大きさ、葉のクロロフィルレベル、及び相対的な窒素指数を全て、成長中の植物において評価し、それらの全ては優れた植物のパフォーマンスの主要な指標である。
実施例6の後、UV−Bで処理された種子のケールの苗の重量を測定し、未処理のケールの苗と比較した。
この例において、UV−Bで処理したサンプル及び未処理のサンプルにおけるレタスの苗における、第4の完全に拡がった葉の面積を評価した。稚苗における本葉の成長のコンパクション(compaction)は、成長環境における将来のストレスに対する耐久力の優れた指標となり得る。
この例において、UV−B照射によりトウモロコシ種子を処理し、結果として生じる植物の様々なパフォーマンスパラメータを、播種の前に種子をUV−Bで処理しなかった植物と比較した。
実施例5に見られるものと同様の研究において、播種の前に種子をUV−Bで処理した後、11日間、レタス植物に課せられた乾燥ストレスに対する生理的耐性が増大したかどうかを評価した。
別の試験において、ケール植物(UV−Bで処理され及び処理されていない両方の種子由来)を塩分ストレスに晒した。
作物の品質(例えば、色、味、保管期間)を評価するために、レタスの赤色の栽培品種における葉をベースとする色素を、播種の前の種子のUV−B処理の後に評価した。アントシアニンなどのそのような赤色色素の増加は、作物の品質、味、及び保管期間の増加に関連する(Zhang et al. [2013] Anthocyanins Double the Shelf Life of Tomatoes by Delaying Overripening and Reducing Susceptibility to Gray Mold. Current Biology. 23(12): 1094−1100)。
根本的な遺伝子応答を評価するために、機能UVR8座[UV−B光受容体タンパク質]を欠く種子の遺伝子型から生えた苗を研究した。両方の遺伝子型の種子を、UV−Bによる種子の処理に晒し、UV−Bで処理されなかった種子と比較した。
この例において、トウモロコシの種子を、UV−Bで処理し、又はUV−Bで処理せず、種子の発芽を後に評価した。
実施例5に見られるものと同様の研究において、播種の前に種子をUV−Bで処理した後、種子の発芽中に課せられた乾燥ストレスに対する生理的耐性が増大したかどうかを評価した。この例において、異なるピーク波長をUV−B周波帯内で使用した。
Claims (31)
- 播種用種子を処理する方法であって、
該方法は、後の植物パフォーマンスを向上させるためのものであり、UV−B照射により播種用種子を処理する工程を含むことを特徴とする、種子を処理する方法。 - 向上した植物パフォーマンスは、
a)種子、及び/又は結果として得られる植物、及び/又は収穫前または収穫後に結果として得られる作物に対する1以上の環境ストレスに対するストレス耐性
b)収穫可能な作物材料の収量の向上;および
c)収穫可能な作物材料の品質の向上、
から成る群から選択される、請求項1に記載の方法: - 播種用種子は、レタス、豆、ブロッコリ、キャベツ、ニンジン、カリフラワー、キュウリ、メロン、玉ねぎ、エンドウ、胡椒、かぼちゃ、ほうれん草、トウナス、スイートコーン、トマト、スイカ、アルファルファ、アブラナ、トウモロコシ、綿、モロコシ、大豆、サトウダイコン、小麦、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- UV−B照射は、320−280nmの間のUV−B波長帯域で照射される、請求項1−3のいずれか1つに記載の方法。
- UV−B照射は、291−281nmの間のUV−B波長帯域で照射される、請求項1−4のいずれか1つに記載の方法。
- UV−B照射は、およそ286nmのUV−B波長帯域で照射される、請求項1−5のいずれか1つに記載の方法。
- UV−B照射は、およそ317nmのUV−B波長帯域で照射される、請求項1−5のいずれか1つに記載の方法。
- UV−Bは、最初の種子刺激プロセスの間に照射される、請求項1−7のいずれか1つに記載の方法。
- UV−Bは、最初の水和プロセス後に照射される、請求項1−8のいずれか1つに記載の方法。
- 播種用種子を処理する方法は、0.01−368kJm2の範囲の照射量を含む、請求項1−9のいずれか1つに記載の方法。
- 前記方法は、UV−B照射と可視光線との共同照射を含む、請求項1−10のいずれか1つに記載の方法。
- 前記可視光線は、赤色及び/又は青色の光である、請求項11に記載の方法。
- 前記方法は、播種用種子、植物または収穫可能な作物材料における、少なくとも1つのフラボノイド濃度の増大を引き起こす、請求項1−12のいずれか1つに記載の方法。
- 濃度が増大されるフラボノイドは、ケルセチン、シアニジン、ケンフェロールおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記方法は、少なくとも遺伝子転写、タンパク質発現、及び/又は、フラボノイド産生に関連づけられたタンパク質活性のレベルの増大を引き起こす、請求項1−14のいずれか1つに記載の方法。
- 前記方法は、種子、または播種後、苗または植物または収穫可能な作物材料における、
d)UV RESISTANCE LOCUS 8(UVR8)の活性の増大、
e)カルコン合成酵素(chs)の遺伝子発現の増大、
f)constitutively photomorphogenic 1(cop1)の遺伝子発現の増大、及び/又は
g)伸長hypocotyl 5(hy5)の遺伝子発現の増大、
を導く、請求項15に記載の方法。 - 請求項1−16のいずれか1つに記載する方法に従って処理された播種用種子であることを特徴とする、播種用種子。
- 請求項17に記載の播種用種子に由来する植物または収穫可能な作物材料。
- 収穫可能な作物材料は、下記特徴:
a)通常状態または非誘発状態と比較した、フラボノイドのレベルの増大;
b)通常状態または非誘発状態と比較した、UV−B仲介遺伝子及び/又はタンパク質生産物のレベルの増大;及び/又は
c)それらにおけるフラボノイド濃度の増大と関連づけられる、遺伝子転写レベル、タンパク質発現レベルまたはタンパク質活性レベルの増大、
のうちの1以上を備えることを特徴とする、請求項18に記載の植物または収穫可能な作物材料。 - 濃度が増大したフラボノイドは、ケルセチン、シアニジン、ケンフェロールおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項19に記載の植物または収穫可能な作物材料。
- UV−B仲介遺伝子、またはタンパク質生産物のレベルの増大は、
a)UV RESISTANCE LOCUS 8(UVR8)のタンパク質活性の増大、
b)カルコン合成酵素(chs)の遺伝子発現の増大、
c)constitutively photomorphogenic 1(cop1)の遺伝子発現の増大、及び/又は
d)伸長hypocotyl 5(hy5)の遺伝子発現の増大。
から成る群から選択される、請求項19に記載の植物または収穫可能な作物材料。 - 植物または収穫可能な作物材料は、レタス、豆、ブロッコリ、キャベツ、ニンジン、カリフラワー、キュウリ、メロン、玉ねぎ、エンドウ、胡椒、かぼちゃ、ほうれん草、トウナス、スイートコーン、トマト、スイカ、アルファルファ、アブラナ、トウモロコシ、綿、モロコシ、大豆、サトウダイコン、小麦、およびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項18に記載の植物または収穫可能な作物材料。
- 播種用種子を選択する方法であって、該播種用種子は、下記特徴:
a)通常状態または非誘発状態と比較して増大した、フラボノイドのレベル;
b)通常状態または非誘発状態と比較して増大した、UV−B仲介遺伝子及び/又はタンパク質生産量/活性のレベル;及び/又は
c)通常状態または非誘発状態と比較した、それらにおけるフラボノイド濃度の増大と関連付けられる、遺伝子転写レベル、タンパク質発現レベル、またはタンパク質活動レベルの増大、
のうちの1つ以上を有するものとして選択されることを特徴とする方法。 - 増大した濃度を有するフラボノイドは、ケルセチン、シアニジン、ケンフェロールおよびこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項23に記載の播種用種子を選択する方法。
- UV−B仲介遺伝子またはタンパク質生産物のレベルの増大は、
a)UV RESISTANCE LOCUS 8(UVR8)のタンパク質活性の増大、
b)カルコン合成酵素(chs)の遺伝子発現の増大、
c)constitutively photomorphogenic 1(cop1)の遺伝子発現の増大、及び/又は
d)伸長hypocotyl 5(hy5)の遺伝子発現の増大。
から成る群から選択される、請求項23に記載の播種用種子を選択する方法: - 後の植物パフォーマンスを向上させるために播種用種子を処理する方法であって、
下記の工程:
a)種子、結果として得られた植物、及び/又は、結果として得られた収穫可能な作物材料が、未処置種子と比較して、フラボノイドのレベルを増大させるように種子を処理する工程
または
b)種子、結果として得られる植物、及び/又は、結果として得られる収穫可能な作物材料が、遺伝子転写レベル、タンパク質発現レベルまたはタンパク質活性の増大を示し、結果として、それらにおけるフラボノイド濃度の増大をもたらすように種子を処理する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 本明細書の詳細説明と本明細書の最良の態様部分とを参照して記載されるような、種子を処理する方法。
- 本明細書の詳細説明と本明細書の最良の態様部分とを参照して記載されるような、播種用種子。
- 本明細書の詳細説明と本明細書の最良の態様部分とを参照して記載されるような、植物または収穫可能な収穫物材料。
- 本明細書の詳細説明と本明細書の最良の態様部分とを参照して記載されるような、後の植物パフォーマンスを向上させるために播種用種子を処理する方法。
- 本明細書の詳細説明と本明細書の最良の態様部分とを参照して記載されるような、植物パフォーマンスを向上させる方法。
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