JP2022502083A - 雑草ビート及び他の雑草を防除するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
雑草ビートは、本来はテンサイとハマフダンソウとの交配から開発された野生型ビートの人里型であり、栽培したビートと野生型の系統との間に障壁がないため、作物/野生型の交配が生じうる。半年ごとに生育する栽培したテンサイとは対照的に、雑草ビートは本質的に一年生植物であり、最初の年に既に抽臺し、開花する傾向がある。一年生のアレルが顕性であるため、一年生の雑草と二年生のテンサイとの相互交雑は、一年生の雑種をもたらす。抽臺した雑草ビートは、多数の種を植え付けることができる。1つの抽臺株で2万もの種子を生成できる。雑草ビートによって植え付けられたほとんどの種子は発芽して再び抽臺株になった。さらに、抽臺株は、その畑の土壌に種子の貯蔵場を作り、何年も生き残ることができる。
本発明者らは、ベータ・ブルガリス、特にテンサイの栽培範囲における抽臺株(又は雑草ビート)を防除し、それによってこれらの範囲の収量を増加させる方法を開発した。重要な要素の1つは、グリホサート耐性の新たなベータ・ブルガリス植物、特にテンサイの提供である。この除草剤耐性形質は、国際公開第2004/074492号(WO 2004/074492 A1)に開示されているテンサイのようなゲノムのトランスジェニック修飾に依存せず、変異誘発物質の使用によって作成されるような内因性epspシンターゼ遺伝子における単一点変異に依存する。このような変異体ベータ・ブルガリス植物は、遺伝子組み換え生物(GMO)とは見なされない。したがって、公有地での受け入れは高く、かかる植物の商業化に関する法的制限は最小限である。
本発明のシステム及び方法を説明する前に、本発明は、記載した特定のシステム及び方法又は組み合わせに限定されないことを理解すべきである。それというのも、かかるシステム及び方法及び組み合わせは、もちろん変化しうるからである。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるため、本明細書において使用される用語は制限することを意図するものではないことも理解すべきである。
a)プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するepspシンターゼをコードする内因性アレルを含む、ベータ・ブルガリス、特にテンサイ植物を植える又はベータ・ブルガリス、特にテンサイ植物を播種するステップ、
b)成長している植物にグリホサート除草剤を、好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートの成長を阻害するために十分な投与量で、より好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを枯らすために十分な投与量で適用するステップ、及び
c)任意に、成長期にステップb)を繰り返すステップ
を含む、前記方法。
i)配列番号3の配列、
ii)セリン及びプロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するi)の配列、又は
iii)好ましくは前記配列の全長にわたって、及び好ましくはEPSPシンターゼ活性を有する、i)又はii)の配列に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列
を含む、主張1から5までのいずれかに記載の方法又は使用。
i)配列番号1の配列、
ii)配列番号2の配列をコードするものを有する配列、
iii)配列番号3のアミノ酸179位に対応又は配列番号3のアミノ酸179位のコドンに対応し、179位でセリン及びプロリンとは異なるアミノ酸をコードするヌクレオチドを有するi)又はii)の配列、
iv)好ましくは前記配列の全長にわたって、及び好ましくはEPSPシンターゼ活性を有し、及び/又はi)、ii)又はiii)の配列の逆相補配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする、i)、ii)又はiii)の配列に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列、又は
v)主張6に記載のepspシンターゼをコードするヌクレオチド配列
から選択されるヌクレオチド配列を含む、主張1から6までのいずれかに記載の方法又は使用。
i)配列番号6の配列、又は
ii)イソロイシン及びトレオニンとは異なるアミノ酸を175位に有するi)の配列、又は
iii)好ましくは前記配列の全長にわたって、及び好ましくはEPSPシンターゼ活性を有する、i)又はii)の配列に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列
を含む、主張8に記載の方法又は使用。
i)配列番号4の配列、
ii)配列番号5の配列をコードするものを有する配列、
iii)配列番号6のアミノ酸175位に対応又は配列番号6のアミノ酸175位のコドンに対応し、175位でイソロイシン及びトレオニンとは異なるアミノ酸をコードするヌクレオチドを有するi)又はii)の配列、
iv)好ましくは前記配列の全長にわたって、及び好ましくはEPSPシンターゼ活性を有し、及び/又はi)、ii)又はiii)の配列の逆相補配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする、i)、ii)又はiii)の配列に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列、又は
v)主張9に記載のepspシンターゼをコードするヌクレオチド配列、
から選択されるヌクレオチド配列を含む、主張8又は9に記載の方法又は使用。
a)成長期前又は成長期後に、主張13又は14に記載したアセトラクテートシンターゼをコードする内因性遺伝子を含むベータ・ブルガリス植物又はベータ・ブルガリス種子を植えること、
b)植物の成長中にALS阻害剤を適用すること、及び
c)任意にさらに成長期中にステップb)を繰り返すこと
を含む、主張13又は14に記載の方法。
a)主張1から12までのいずれかにおいて定義したepspシンターゼをコードする内因性アレル及びトリプトファンとは異なるアミノ酸を569位に有するアセトラクテートシンターゼをコードする内因性アレルを含む、ベータ・ブルガリス、特にテンサイ植物を植える又はベータ・ブルガリス、特にテンサイ植物を播種するステップ、
b)成長している植物にグリホサート及び/又はALS阻害剤を、好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートの成長を阻害するために十分な投与量で、より好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを枯らすために十分な投与量で適用するステップ、及び
c)任意に、成長期にステップb)を繰り返すステップ
を含む、前記方法。
a)プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するepspシンターゼタンパク質をコードする内因性遺伝子及びトリプトファンとは異なるアミノ酸を569位に有するアセトラクテートシンターゼをコードする内因性遺伝子を含む、ベータ・ブルガリス、特にテンサイ植物を植える又はベータ・ブルガリス、特にテンサイ植物を播種するステップ、
b)成長している植物にi)グリホサート除草剤又はii)ALS阻害除草剤から選択される第一の除草剤を、好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートの成長を阻害するために十分な投与量で、より好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを枯らすために十分な投与量で適用するステップ、
c)成長している植物にi)グリホサート除草剤又はii)ALS阻害除草剤から選択される第二の除草剤を、好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートの成長を阻害するために十分な投与量で、より好ましくは抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを枯らすために十分な投与量で適用するステップ、及び
d)任意に、成長期にステップb)及び/又はc)を繰り返すステップ
を含む、前記方法。
i)配列番号9の配列、
ii)トリプトファン及びロイシンとは異なるアミノ酸を569位に有するi)の配列、又は
iii)好ましくは前記配列の全長にわたって、好ましくはアセトラクテートシンターゼ活性を有する、配列番号9に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列
から選択されるアミノ酸配列を含む、主張13から21までのいずれかに記載の方法又は使用。
i)配列番号7の配列、
ii)配列番号8の配列をコードするものを有する配列、
iii)配列番号9のアミノ酸569位に対応又は配列番号9のアミノ酸569位のコドンに対応し、569位でトリプトファン及びロイシンとは異なるアミノ酸をコードするヌクレオチドを有するi)又はii)の配列、
iv)好ましくは前記配列の全長にわたって、及び好ましくはアセトラクテートシンターゼ活性を有し、及び/又はi)、ii)又はiii)の配列の逆相補配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする、i)又はii)の配列に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列から選択されるアミノ酸配列、又は
v)主張22に記載のアセトラクテートシンターゼをコードするヌクレオチド配列、
から選択されるヌクレオチド配列を含む、主張13から22までのいずれかに記載の方法又は使用。
i)配列番号12の配列、
ii)セリン及びプロリンとは異なるアミノ酸を188位に有するi)の配列、又は
iii)好ましくは前記配列の全長にわたって、好ましくはアセトラクテートシンターゼ活性を有する、配列番号12に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列
から選択されるアミノ酸配列を含む、主張24に記載の方法又は使用。
i)配列番号10の配列、
ii)配列番号11の配列をコードするものを有する配列、
iii)配列番号12のアミノ酸188位に対応又は配列番号12のアミノ酸188位のコドンに対応し、188位でセリン及びプロリンとは異なるアミノ酸をコードするヌクレオチドを有するi)又はii)の配列、
iv)好ましくは前記配列の全長にわたって、及び好ましくはアセトラクテートシンターゼ活性を有し、及び/又はi)、ii)又はiii)の配列の逆相補配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする、i)、ii)又はiii)の配列に対して少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、より好ましくは少なくとも98%、例えば少なくとも99%の同一性を有する配列、又は
v)主張25に記載のアセトラクテートシンターゼをコードするヌクレオチド配列、
から選択されるヌクレオチド配列を含む、主張24又は25に記載の方法又は使用。
I)成長期において主張1から12までのいずれかに記載の方法を実施すること、並びに
II)他の成長期において、
a)主張13から26までのいずれかにおいて定義したアセトラクテートシンターゼをコードする内因性遺伝子を含むテンサイ植物を植えるステップ、
b)成長している植物にALS阻害剤を提供するステップ、及び
c)任意に他の成長期中にステップb)を繰り返すステップ
を実施すること
を含む、前記方法。
a)主張1から32までのいずれかに記載の方法を実施すること、及び
b)ベータ・ブルガリスのビート根、特にテンサイを、好ましくは成長期の終わりで収穫すること
を含む、前記方法。
a)少なくとも0.5%EMS又は少なくとも0.3%ENUでテンサイの細胞又は組織を変異誘発するステップ、
b)変異誘発させた細胞又は組織(M0)から挿木(steck)を生成するステップ、
c)種子(M1)の集団を生産するために挿木を植え替えるステップ、
d)M1種子から育てられた植物から種子(M2)を生産するステップ、
e)M2種子を播種し、少なくとも600g/haのグリホサート有効成分を成長中の植物に適用し、好ましくは有効成分がグリホサート酸当量であるステップ、
f)任意に、生き残った植物を鉢に植え替え、少なくとも600g/haのグリホサート有効成分を成長中の植物に適用し、好ましくは有効成分がグリホサート酸当量であるステップ、及び
g)除草剤による損傷のない又は除草剤による損傷が最小である、生き残った植物を選択するステップ
を含む、前記方法。
h)任意に、g)の植物の内因性epspシンターゼアレルを配列する、又はg)の植物上でマーカーs1txepss02を使用するステップ、及び
i)プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するepspシンターゼをコードする内因性アレルを含むテンサイ植物を選択すること
を含む、主張34に記載の方法。
a)主張36から44までのいずれかに記載のビート植物のビート根を提供すること、
b)前記ビート根から糖を抽出すること
を含む、前記方法。
確かに、ベータ・ブルガリス植物の抽臺及び開花は望ましくなく、それというのも例えばテンサイの場合に、種子又は果物ではなく、むしろ使用される植物の地下の部位、貯蔵根、及び根において貯蔵されるエネルギーが、植物の抽臺及び開花の間に消費されるからである。
テンサイエリート系統T807(3BT1760、M0個体群)の種子6kgを、0.5%のEMS並びにそれぞれ0.3%及び0.5%のENUで変異誘発し、その後、茎の生産のために掘った。5.8ヘクタールの面積を占める種子生産のために、茎を植え替えた。M1の個体サイズは、EMSについて75000の種子生産植物、及びENU変異種子について19000の植物であった。次のM2種子量(精製した種子について得た値)を得た:0.5%EMSについて240kg(識別子A及びB)、0.3%ENUについて548kg(識別子C及びD)、並びに0.5%ENUについて256kg(識別子E及びF)。
Claims (15)
- テンサイ成長エリアにおいて抽臺株を防除するための方法であって、
a)プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するepspシンターゼをコードする内因性アレルを含むテンサイ植物を植える又はテンサイ種子を播種するステップ、
b)成長している植物にグリホサート除草剤を適用するステップ、及び
c)任意に、成長期にステップb)を繰り返すステップ
を含む、前記方法。 - epspシンターゼをコードする内因性アレルが、セリン、トレオニン、アラニン及びロイシンからなる群から選択されるアミノ酸を179位に有し、好ましくはアミノ酸が、セリンである、請求項1に記載の方法。
- プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するepspシンターゼが、
i)配列番号3の配列、
ii)セリン及びプロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するi)の配列、又は
iii)好ましくは前記配列の全長にわたって、i)又はii)の配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列
から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するepspシンターゼをコードする内因性アレルが、
i)配列番号1の配列、
ii)配列番号2の配列をコードするものを有する配列、
iii)アミノ酸179位に対応し、セリン及びプロリンとは異なるアミノ酸をコードするヌクレオチドを有するi)又はii)の配列、
iv)好ましくは前記配列の全長にわたって、i)、ii)又はiii)の配列に対して少なくとも90%の同一性を有する配列、又は
v)請求項3に記載のepspシンターゼをコードするヌクレオチド配列、
から選択されるヌクレオチド配列を含む、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。 - epspシンターゼをコードする内因性アレルが、さらに175位にトレオニンとは異なるアミノ酸を有し、好ましくはアミノ酸がイソロイシンである、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- ステップb)において、少なくとも300g/haのグリホサート酸当量、好ましくは少なくとも600g/haのグリホサート酸当量、より好ましくは少なくとも1200g/haのグリホサート酸当量を、成長している植物に適用する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- さらにテンサイ植物又はテンサイ種子が、トリプトファンとは異なるアミノ酸を569位に有するアセトラクテートシンターゼ(ALS)をコードする内因性アレルを含み、好ましくはアミノ酸が、アラニン、グリシン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、バリン又はアルギニンから選択され、好ましくはアミノ酸がロイシンである、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- アセトラクテートシンターゼをコードする内因性アレルが、さらにプロリンとは異なるアミノ酸を188位に有し、好ましくはアミノ酸が、セリン、トレオニン、アルギニン、ロイシン、グルタミン、アラニンからなる群から選択され、より好ましくはアミノ酸がセリンである、請求項7に記載の方法。
- さらに、
a)成長期前又は成長期後に、請求項7又は8に記載のアセトラクテートシンターゼをコードする内因性遺伝子を含むテンサイ植物を植えること又はテンサイ種子を播種すること、
b)植物の成長中にALS阻害剤を適用すること、及び
c)任意にさらに成長期中にステップb)を繰り返すこと
を含む、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。 - テンサイ栽培エリアにおいてテンサイを生産するための方法であって、
a)請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法を実施するステップ、及び
b)テンサイを収穫するステップ
を含む、前記方法。 - グリホサート耐性テンサイ植物を提供するための方法であって、
a)少なくとも0.5%EMS又は少なくとも0.3%ENUでテンサイの細胞又は組織を変異誘発するステップ、
b)変異誘発させた細胞又は組織(M0)から挿木を生成するステップ、
c)種子(M1)の集団を生産するために挿木を植え替えるステップ、
d)M1種子から育てられた植物から種子(M2)を生産するステップ、
e)M2種子を播種し、少なくとも600g/haのグリホサート有効成分を成長中の植物に適用するステップ、
f)任意に、生き残った植物を鉢に植え替え、少なくとも600g/haのグリホサート有効成分を成長中の植物に適用するステップ、及び
g)除草剤による損傷のない生き残った植物を選択するステップ
を含む、前記方法。 - 請求項11に記載の方法によって得られるグリホサート耐性のテンサイ植物又は植物部位。
- プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有するepspシンターゼをコードする内因性アレルを含むテンサイ植物又は植物部位。
- 糖を生成するための方法であって、
a)請求項12又は13に記載のビート植物の根ビートを提供すること、
b)前記根ビートから糖を抽出すること
を含む、前記方法。 - 糖の生産、嫌気性消化もしくは発酵の方法における、又は糖、バイオガスもしくはバイオ燃料の生産における、請求項12又は13に記載のテンサイ植物又は植物部位の使用。
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