JP2022502504A - ベータ・ブルガリス栽培エリアにおける望ましくない草木を防除するためのグリホサート除草剤の使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおける、望ましくない草木を防除するためのグリホサート除草剤の使用であって、ベータ・ブルガリス植物が、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使用。
Description
本発明は、ベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおける雑草及びグリホサート耐性ベータ・ブルガリス植物の防除のための、除草剤、特にグリホサートの使用に関する。
背景技術
テンサイ(ベータ・ブルガリス)は、多くの国で商品作物として栽培されており、総収穫量は2億4000万トンを超えている。一般にグリホサートと呼ばれるN−ホスホノメチル−グリシンは、広域スペクトルの除草剤であり、その高い効率、生分解性、並びに動物及び人間への低い毒性により広く使用されている。グリホサートは、アミノ酸及びビタミンを含む芳香族化合物の生合成を導くシキミ酸経路を阻害する。具体的には、グリホサートは、酵素5−エノールピルビル−3−ホスホシキミ酸シンターゼ(EPSPシンターゼ又はEPSPS)を阻害することによって、5−エノールピルビル−3−ホスホシキミ酸へのホスホエノールピルビン酸及び3−ホスホシキミ酸の変換を阻害する。従来の植物をグリホサートで処理すると、植物は、成長して生き残るために必要な芳香族アミノ酸(例えばフェニルアラニン及びチロシン)を生成できない。EPSPSは、全ての植物、細菌、及び真菌に存在する。芳香族アミノ酸自体を合成しない動物には存在しない。芳香族アミノ酸の生合成経路が、哺乳類、鳥類又は水生生物に存在しないため、グリホサートは、これらの生物に対してほとんど毒性がない。
テンサイ(ベータ・ブルガリス)は、多くの国で商品作物として栽培されており、総収穫量は2億4000万トンを超えている。一般にグリホサートと呼ばれるN−ホスホノメチル−グリシンは、広域スペクトルの除草剤であり、その高い効率、生分解性、並びに動物及び人間への低い毒性により広く使用されている。グリホサートは、アミノ酸及びビタミンを含む芳香族化合物の生合成を導くシキミ酸経路を阻害する。具体的には、グリホサートは、酵素5−エノールピルビル−3−ホスホシキミ酸シンターゼ(EPSPシンターゼ又はEPSPS)を阻害することによって、5−エノールピルビル−3−ホスホシキミ酸へのホスホエノールピルビン酸及び3−ホスホシキミ酸の変換を阻害する。従来の植物をグリホサートで処理すると、植物は、成長して生き残るために必要な芳香族アミノ酸(例えばフェニルアラニン及びチロシン)を生成できない。EPSPSは、全ての植物、細菌、及び真菌に存在する。芳香族アミノ酸自体を合成しない動物には存在しない。芳香族アミノ酸の生合成経路が、哺乳類、鳥類又は水生生物に存在しないため、グリホサートは、これらの生物に対してほとんど毒性がない。
グリホサートは、Monsanto社(USA)によって製造される除草剤、例えばRoundup(登録商標)の有効成分である。典型的に、それは、水溶性塩、例えばアンモニウム、アルキルアミン、アルカリ金属又はトリメチルスルホニウム塩として配合される。最も一般的な調製物の1つは、グリホサートのイソプロピルアミン塩であり、Roundup(登録商標)除草剤において採用されている形である。
グリホサート耐性植物は、グリホサート耐性であるEPSPシンターゼを産生する能力を植物、例えばアグロバクテリウム(Agrobacterium)属種CP4株からのCP4−EPSPSのゲノムに挿入することによって産生できることが示されている。グリホサート耐性テンサイ植物は、グリホサート耐性EPSPS、例えばCP4−EPSPSをコードする遺伝子を植物のゲノムに導入するアグロバクテリウムを介した形質転換によって生産される。CP4−EPSPSを発現するかかるテンサイ植物は、国際公開第99/23232号(WO 99/23232)又は国際公開第2004/074492号(WO 2004/074492A1)に記載されている。しかしながら、この方法でCP4−EPSPSの遺伝子で形質転換された細胞から成長させたテンサイは、植物ゲノムにおけるランダムな位置で遺伝子が挿入されることにより、その特徴が大きく異なる。かかるトランスジェニックなテンサイは、遺伝子組み換え生物(GMO)と見なされる。したがって、パブリックドメインでの受け入れは非常に低く、一方で規制緩和のための費用が非常に高い。さらに、かかる植物又はそれらの種子の商業化に関しては、厳格な法的制限がある。
そのため、グリホサートは十分に研究されている非常に効率的な除草剤システムであるが、世界中の多くの地域でテンサイに商業的に適用することはできない。したがって、かかるグリホサート除草剤に耐性のあるベータ・ブルガリス植物、好ましくはテンサイ植物における望ましくない草木を制御するためにグリホサート除草剤を使用することが非常に望ましいであろう。本発明は、この問題を解決することを目的とする。
発明の要約
本発明者らは、ベータ・ブルガリス、特にテンサイにおける望ましくない草木を防除し、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。
本発明者らは、ベータ・ブルガリス、特にテンサイにおける望ましくない草木を防除し、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。
さらに、特定の実施形態において、本発明の方法は、最近市場に参入した他の除草剤耐性テンサイも利用する(国際公開第2012/049268号(WO 2012/049268 A1))。これらのテンサイ植物は、ALS阻害剤と言われる他の除草剤クラスへの耐性を付与する内因性アセトラクテート遺伝子において点変異を保有する。
本発明は、特に、参照により本明細書に明示的に組み込まれる添付の特許請求の範囲によって捕捉される。
一態様において、本発明は、ベータ・ブルガリスの栽培エリアにおける望ましくない草木を制御するためのグリホサート除草剤の使用に関し、それにより、ベータ・ブルガリス植物は、改変させたepspシンターゼをコードする内因性アレルを含むように改変させる。より詳述すれば、ベータ・ブルガリス植物は、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アレルを含む。
さらなる態様において、本発明は、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分に関する。
さらなる態様において、本発明は、a)前記した本発明による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、糖を生産するための方法に関する。
さらなる態様において、本発明は、糖の生産、嫌気性消化、又は発酵の方法における、前記した本発明によるテンサイ植物の植物部位の使用に関する。
さらなる態様において、本発明は、糖、バイオガス、又はバイオ燃料の生産の方法における、前記した本発明によるテンサイ植物の植物部位の使用に関する。
さらなる態様において、本発明は、テンサイ植物又は植物部分において、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同定することを含む方法に関する。
発明の詳細な説明
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。
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。
本明細書において使用されるように、単数形「a」、「an」及び「the」は、特に本明細書において明らかに示されない限り、単数形及び複数形の双方の指示対象を含む。
本明細書において使用される「含有している(comprising)」、「含有する(comprises)」及び「から構成される(comprised of)」という用語は、「含んでいる(including)」、「含む(includes)」又は「含んでいる(containing)」、「含む(contains)」と同義であり、かつ包括的又は範囲を設定しないものであり、追加の引用されていない集団要素、要素又は方法ステップを除外するものではない。本明細書で使用される「含有している(comprising)」、「含有する(comprises)」及び「から構成される(comprised of)」という用語は、「からなっている(consisting of)」、「なる(consists)」及び「からなる(consists of)」という用語、並びに「実質的にからなっている(consisting essentially of)」、「実質的になる(consists essentially)」、「実質的にからなる(consists essentially of)」という用語を含むことが理解されよう。
端点による数値範囲の列挙は、それぞれの範囲内に包含される全ての数値及び分数、並びに列挙された端点を含む。
測定可能な値、例えばパラメータ、量、時間継続時間等を示す場合に本明細書において使用される「約」又は「およそ」という用語は、指定された値の+/−20%以下、好ましくは+/−10%以下、より好ましくは+/−5%以下、さらにより好ましくは+/−1%以下の変動を、かかる変動が開示された発明において実施するために適切である限り包含することを意味する。「約」又は「おおよそ」という修飾語が参照する値は、それ自体も具体的に及び好ましくは開示されることを理解されたい。
「1つ以上」又は「少なくとも1つ」という用語、例えば集団要素の群の1つ以上又は少なくとも1つの集団要素は、それ自体は明確であり、さらなる例示によって、この用語は、とりわけ、前記集団要素のいずれか1つ、又は前記集団要素の任意の2つ以上、例えば、前記集団要素の任意の≧3、≧4、≧5、≧6又は≧7等、及び前記集団要素の全てに対する言及を包含する。
本明細書において引用される全ての参考文献は、参照をもってその全体を本明細書に組み込まれたものとする。特に、本明細書において具体的に言及される全ての参考文献の教示は、参照により組み込まれたものとする。
特に定義されない限り、技術用語及び科学用語を含む本発明を開示する際に使用される全ての用語は、本発明が属する当業者によって一般に理解される意味を有する。さらなる指図によって、本発明の教示をよりよく理解するために用語の定義が含まれる。
組換えDNA技術の一般原則を説明する標準的な参考書は、以下の分子クローニングを含む:A Laboratory Manual, 2nd ed., vol. 1-3, ed. Sambrookら, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1989;Current Protocols in Molecular Biology, ed. Ausubelら, Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York, 1992 (with periodic updates) (“Ausubelら 1992”);the series Methods in Enzymology (Academic Press, Inc.);Innisら, PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications, Academic Press:San Diego, 1990;PCR 2:A Practical Approach (M.J. MacPherson, B.D. Hames and G.R. Taylor eds. (1995);Harlow and Lane, eds. (1988) Antibodies, a Laboratory Manual;及びAnimal Cell Culture (R.I. Freshney, ed. (1987)。微生物学の一般原則は、例えば、Davis, B. D. ら, Microbiology, 3rd edition, Harper & Row, publishers, Philadelphia, Pa. (1980)において示されている。
以下の節において、本発明の異なる態様を、より詳細に定義する。そのように定義されたそれぞれの態様は、反対に明確に示されない限り、他の態様と組み合わせてよい。特に、好ましい又は有利であると示される任意の特徴は、好ましい又は有利であると示される任意の他の特徴又は複数の特徴と組み合わせてよい。
本明細書全体を通して「一実施形態」又は「実施形態」についての言及は、実施形態に関連して記載した特定の特徴、構造又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して種々の箇所での「一実施形態において」又は「実施形態において」という句の出現は、必ずしも全てが同一の実施形態を示すとは限らないが、そうであってよい。さらに、特定の特徴、構造又は特性を、1つ又は複数の実施形態において、本開示から当業者に明らかであるように、任意の適した方法で組み合わせてよい。さらに、本明細書において記載したいくつかの実施形態は、他の実施形態に含まれる他の特徴ではなくいくつかの特徴を含むが、異なる実施形態の特徴の組み合わせは、本発明の範囲内にあり、かつ当業者により理解されるように、異なる実施形態を形成することを意味する。例えば、添付の特許請求の範囲において、請求した実施形態のいずれかは、任意の組み合わせで使用できる。
本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用してよく、構造的変更又は論理的変更を行ってよいことを理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
本発明の好ましい主張(特徴)及び実施形態は、本明細書において以下に挙げられる。そのように定義された本発明のそれぞれの主張及び実施形態は、反対に明確に示されない限り、他の主張及び/又は実施形態と組み合わせてよい。特に、好ましい又は有利であると示される任意の特徴は、好ましい又は有利であると示される任意の他の特徴又は複数の特徴もしくは主張と組み合わせてよい。本明細書において、本発明は、特に、以下の番号付けられた態様及び実施形態1〜48のうちの1つ以上と、他の任意の主張及び/又は実施形態との任意の1つ以上の組み合わせによって捕捉される。
1. テンサイ栽培エリアにおける抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを防除するための、又はベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおけるテンサイの収量を増加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、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。
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。
2. ベータ・ブルガリス栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおける、望ましくない草木、特に雑草ビート、一年生ビート、抽臺株及び/又は種子を防除するためのグリホサート除草剤の使用であって、ベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物が、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、前記使用。
3. グリホサート除草剤が、グリホサート又はそれらの誘導体から選択され、好ましくは、前記誘導体が、塩、エステル、アミド、又はアルキルアミドであり、好ましくは、前記塩は、アルカリ金属塩、例えば(モノ−、ジ−、又はトリ−)ナトリム又は(モノ−、ジ−、又はトリ−)カリウム、アンモニウム塩、二アンモニウム塩、例えばジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、例えばC1〜C16アルキルアミン塩、例えばジメチルアミン塩、エチルアミン塩、エチレンジアミン塩、ヘキサメチレンジアミン塩、n−プロピルアミン塩及びイソプロピルアミン塩、アルキルアンモニウム塩、例えばC1〜C16アルキルアンモニウム塩、例えばジメチルアンモニウム塩及びイソプロピルアンモニウム塩、例えばモノイソプロピルアンモニウム塩(IPA)、アルカノールアミン塩、例えばC1〜C16アルカノールアミン塩、例えば(モノ−、ジ−、又はトリ−)エタノールアミン、例えばモノエタノールアンモニウム塩(MEA)、アルキルスルホニウム塩、例えばトリメチルスルホニウム塩(TMS)、スルホキソニウム塩、及びそれらの混合物又は組み合わせである、主張1又は2の方法又は使用。
4. epspシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有する、主張1から3までのいずれかに記載の方法又は使用。
5. 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、主張1から4までのいずれかに記載の方法又は使用。
6. 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、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。
7. 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全ての内因性アレルが、
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)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。
8. epspシンターゼをコードする内因性アレル又は全ての内因性アレルが、さらにトレオニンとは異なるアミノ酸を175位に有し、好ましくはアミノ酸がイソロイシンである、主張1から7までのいずれかに記載の方法又は使用。
9. さらにトレオニンとは異なるアミノ酸を175位に有するepspシンターゼ、
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。
10. さらにトレオニンとは異なるアミノ酸を175位に有するepspシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、
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。
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。
11. (前記方法のステップb)において)少なくとも300g/haの有効成分グリホサート、好ましくは少なくとも600g/haの有効成分グリホサート、より好ましくは少なくとも1200g/haの有効成分グリホサートを、成長している植物に適用し、好ましくは前記有効成分が、グリホサート酸当量である、主張1から10までのいずれかに記載の方法又は使用。
12. ステップb)を、抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートの花の受粉前に、好ましくは開花前の段階中に又は少なくとも開花時に実施する、主張1から11までのいずれかに記載の方法。
13. さらにベータ・ブルガリス植物又はベータ・ブルガリス種子が、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、主張1から12までのいずれかに記載の方法又は使用。
14. 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、主張13に記載の方法又は使用。
15. さらに、
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)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。
16. ベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおける抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを防除するための、又はベータ・ブルガリス栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおけるテンサイの収量を増加するための方法であって、
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)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。
17. ベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおける抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを防除するための、又はベータ・ブルガリス栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおけるテンサイの収量を増加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。
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。
18. ALS阻害剤、好ましくは、スルホニルウレア、スルホニルアミノカルボニルトリアゾリノン、トリアゾロピリミジン、スルホンアニリド、イミダゾリノン、ピリミジニルオキシ安息香酸、ピリミジニルチオ安息香酸からなる群から選択されるALS阻害剤と組み合わせる、主張13又は14に記載の使用。
19. それぞれの除草剤の適用を、(i)一緒に又は同時に実施する、又は(ii)異なる時点で及び/又は複数回に分けて(順次適用)、出芽前の適用と続く出芽後の適用で、又は出芽後の初期の適用と続く出芽後の中期もしくは後期の適用で実施する、主張18に記載の使用。
20. アセトラクテートシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、トリプトファンとは異なるアミノ酸を569位に有する、主張13から19までのいずれかに記載の方法又は使用。
21. 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、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るアミノ酸を569位に有し、好ましくはアミノ酸がロイシンである、主張13から20までのいずれかに記載の方法又は使用。
22. 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が、
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。
23. 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、
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。
24. 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又は全ての内因性アレルが、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、主張13から23までのいずれかに記載の方法又は使用。
25. さらにプロリンとは異なるアミノ酸を188位に有するアセトラクテートシンターゼが、
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。
26. さらにプロリンとは異なるアミノ酸を188位に有するepspシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、
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から選択されるアミノ酸配列、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)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から選択されるアミノ酸配列、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。
27. (前記方法のステップb)において)少なくとも300g/haの有効成分グリホサートを成長している植物に適用し、好ましくは少なくとも600g/haの有効成分グリホサート、より好ましくは少なくとも1200g/haの有効成分グリホサートを適用し、好ましくは前記有効成分が、グリホサート酸当量であり、及び/又はALS阻害剤を、35g/haホラムスルフロンと7g/haイオドスルフロンメチルナトリウムとの混合物と当量である最小投与量で成長している植物に適用する、主張13から26までのいずれかに記載の方法又は使用。
28. グリホサート除草剤及び/又はALS阻害剤を、抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートの花の受粉前に、好ましくは開花前の段階中に又は少なくとも開花時に適用する、主張13から27までのいずれかに記載の方法。
29. ベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおける抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートを防除するための、又はベータ・ブルガリス栽培エリアにおける、特にテンサイ栽培エリアにおけるテンサイの収量を増加させるための方法であって、
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。
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。
30. II)の他の成長期が、I)の成長期の前及び/又は後である、主張29に記載の方法。
31. ステップII)b)において、ALS阻害剤を、35g/haホラムスルフロンと7g/haイオドスルフロンメチルナトリウムとの混合物と当量である最小投与量で成長している植物に適用する、主張29又は30に記載の方法。
32. ステップII)b)を、抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートの花の受粉前に、好ましくは開花前の段階中に又は少なくとも開花時に実施する、主張29から31までのいずれかに記載の方法。
33. ベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおいて、特にテンサイ栽培エリアにおいて、ベータ・ブルガリスのビート根、特にテンサイを生産するための方法であって、
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)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。
34. グリホサート耐性のベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)植物、特に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(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。
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。
35. さらに、
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。
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。
36. グリホサート耐性のベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)植物、特にテンサイ植物、又は主張34又は35に記載の方法によって得られる植物部位、又はそれらの子孫又は種子。
37. 植物が、本質的に生物学的方法によって得られるとは限らない、主張36に記載のベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物。
38. 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・ブルガリス植物、特にテンサイ植物、又はそれらの植物部位もしくは種子。
39. epspシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有する、主張36から38までのいずれかに記載のベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物。
40. epspシンターゼをコードする内因性アレルが、主張5から10までのいずれかにおいて定義したものである、主張36から39までのいずれかに記載のベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物。
41. さらに、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、主張36から40までのいずれかに記載のベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物。
42. アセトラクテートシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、トリプトファンとは異なるアミノ酸を569位に有する、主張41に記載のベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物。
43. 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、主張13、14、又は21から26までのいずれかにおいて定義したものである、主張41又は42に記載のベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物。
44. 植物部位が、根ビート、種子、細胞、又は組織である、主張36から43までのいずれかに記載のベータ・ブルガリス植物、例えばテンサイ植物、又は植物部位。
45. 糖を生成するための方法であって、
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。
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。
46. 糖の生産、嫌気性消化、又は発酵の方法における、主張36から44までのいずれかに記載のテンサイ植物の植物部位の使用。
47. 糖、バイオガス、又はバイオ燃料の生産の方法における、主張36から44までのいずれかに記載のテンサイ植物の植物部位の使用。
48. ベータ・ブルガリス植物、特にテンサイ植物、又はそれらの植物部位において、プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有する及び/又はトレオニンとは異なるアミノ酸を175位に有するepspシンターゼをコードする内因性アレルを同定することを含む方法。
ベータ・ブルガリス種の植物は、特に、亜種ベータ・ブルガリス亜種ブルガリス(Beta vulgaris subsp. vulgaris)の植物である。例えば、数ある中には、Beta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima(狭義でテンサイ)、Beta vulgaris ssp. vulgaris var. vulgaris(チャード)、Beta vulgaris ssp. vulgaris var. conditiva(ビート根/赤カブ)、Beta vulgaris ssp. vulgaris var. crassa/alba(飼料ビート)がある。好ましい実施形態において、ベータ・ブルガリスは、本明細書において、Beta vulgaris subsp. Vulgaris、より好ましくはBeta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima(すなわちテンサイ)であると言える。
栽培されるテンサイは、初年度に貯蔵根及び葉ロゼットを形成する二年生植物である。苗条の伸長(薹立ち)及び花の形成は、低温の期間の後に開始する一方で、B. vulgaris ssp. maritima(シービート)属の多くの野生のビートは、B座位での抽臺遺伝子Bの存在により、一年生で成長する習性を示す。BOLTING遺伝子(B遺伝子)は、テンサイにおける一年生の習性を決定する役割を果たす。ベータ種における年次性は、単一遺伝子及び優勢な形質と見なされる。顕性Bアレルを保有する植物は、抽臺及び続く開花を生じるために春化が必須であるBアレルを保有する二年生植物とは対照的に、春化に依存しない方法で幼形から生殖段階に切り替えられる。座位Bの顕性アレルは、野生ビートにおいて豊富であり、潜性アレルを保有する二年生栽培品種に通常不可欠な寒さを必要とせずに、長い日の下で抽臺を生じる。本明細書において使用される「B遺伝子」は、ベータ・ブルガリス、例えばテンサイにおける一年生の習性(初期の抽臺)の決定に関与する遺伝子をいう。顕性アレルBを保有する植物は、春化に依存しない方法で幼形期から生殖期に切り替える、すなわち、事前に低温にさらすことなく、苗条を伸ばして開花させることができる。
ある実施形態において、本明細書において記載される抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートを防除するための方法は、ベータ・ブルガリス栽培エリア、好ましくはBeta vulgaris subsp. vulgaris栽培エリア、特にBeta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima栽培エリアにおいて抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートを防除するための方法に関する。ある実施形態において、本明細書において記載される抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートを防除するための方法は、二年生ベータ・ブルガリス栽培エリア、好ましくは二年生Beta vulgaris subsp. vulgaris栽培エリア、特に二年生Beta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima栽培エリアにおいて抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートを防除するための方法に関する。
ある実施形態において、本明細書において記載される使用は、ベータ・ブルガリス栽培エリア、好ましくはBeta vulgaris subsp. vulgaris栽培エリア、特にBeta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima栽培エリアにおける使用に関する。ある実施形態において、本明細書において記載される使用は、二年生ベータ・ブルガリス栽培エリア、好ましくは二年生Beta vulgaris subsp. vulgaris栽培エリア、特に二年生Beta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima栽培エリアにおける使用に関する。
「二年生(biennial)」又は「二年生(biannual)」のベータ・ブルガリスは、生物学的ライフサイクルを完了するために2年を要するベータ・ブルガリス植物をいう。「一年生」ベータ・ブルガリスは、1年で発芽し、開花し、枯死するベータ・ブルガリス植物をいう。「一年生ベータ・ブルガリス」は、ヘテロ接合体又はホモ接合体の状態で、B座位で顕性アレルBを含むベータ・ブルガリス植物をいう。「二年生ベータ・ブルガリス」は、ホモ接合体の状態でB座位に潜性アレルbを含むベータ・ブルガリス植物をいう。
「抽臺」は、栄養ロゼット段階から花序又は生殖成長段階への移行、特に苗条形成をいう。抽臺(茎の伸長)は、栄養成長から生殖成長への移行においてはっきりと見える最初のステップである。抽臺は、成長の最初の1年間に、収穫及び加工において不利であるだけでなく、収穫量も減少する(望ましくない)苗条の出現により特徴付けられる。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。
本明細書において使用されるように、「抽臺株」という用語は、成長期、特にベータ・ブルガリス植物と同年に、好ましくはビートが収穫される前又は収穫される必要がある前に抽臺するベータ・ブルガリスをいう。特定の実施形態において、抽臺株は、一年生ベータ・ブルガリス植物である。特定の実施形態において、抽臺株は雑草ビートである。特定の実施形態において、抽臺株は、シービート(すなわちBeta vulgaris subsp. maritima)である。特定の実施形態において、抽臺株は、Beta vulgaris subsp. vulgarisではない。特定の実施形態において、抽臺株は、Beta vulgaris subsp. vulgaris var. altissimaではない。特定の実施形態において、抽臺株は、顕性の抽臺遺伝子(B遺伝子)を含む。本明細書において使用されるように、「雑草ビート」という用語は、ビート栽培エリアにおいて意図して栽培したビート植物とは対照的に、望ましくないビート植物をいう。通常、雑草ビートは野生のビートである。雑草ビートは、好ましくは一年生ビートであり、任意にBeta vulgaris subsp. maritimaである。
本明細書において使用されるように、抽臺又は望ましくない植物又は草木等を防除する記載内容における「防除」は、抽臺株、雑草ビート又は一年生ビートもしくは望ましくない植物の成長を阻害又は防止すること、又は雑草ビートもしくは一年生ビートの抽臺を阻害すること、又は雑草ビートもしくは一年生ビートの種子生産を少なくとも阻害することを含む。「防除」は、好ましくは抽臺が生じる前に、又は少なくとも抽臺株、雑草ビートもしくは一年生ビートの種子生産の前に、抽臺株、雑草ビート又は一年生ビート又は望ましくない植物を枯死させることも含んでよい。「防除」は、好ましくは抽臺が生じる前に、又は少なくとも抽臺株、雑草ビートもしくは一年生ビートの種子生産の前に、ビート栽培エリアにおける抽臺株、雑草ビート又は一年生ビート又は望ましくない植物の量を減らすことも含んでよい。特定の実施形態における抽臺株又は望ましくない植物等を防除することは、抽臺株もしくは望ましくない植物等の量の少なくとも50%の削減、又は抽臺株もしくは望ましくない植物等のバイオマスの少なくとも50%の削減、例えば好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、例えば少なくとも80%又は少なくとも90%の削減をいう。
本明細書において使用されるように、「望ましくない植物」又は「望ましくない草木」は、望ましくない場所で成長する全ての植物を意味すると理解されるべきである。これは、例えば、有害な植物(例えば、単子葉植物又は双子葉植物の雑草又は望ましくない作物植物)であってよい。
本明細書において使用されるように、「ベータ・ブルガリス栽培エリア」は、収穫、例えばビート根収穫又は種子収穫を目的として、ベータ・ブルガリス植物を栽培する(すなわち、意図的に植えた又は播種した)農業地域をいう。
本明細書に記載される本発明による方法及び使用は、特定の態様において、ベータ・ブルガリス植物又は植物部位(すなわち、例えば雑草ビートとは対照的に、栽培したベータ・ブルガリス植物)の収量を増加するためのものであってよい。収量の増加は、例えば、(栽培した)ベータ・ブルガリスの増加量、又は(栽培した)ベータ・ブルガリスのバイオマスの増加量、例えば収穫した又は収穫可能な植物部位、例えばビート根のバイオマスの増加量であってよい。収量の増加は、例えばテンサイの場合に全体的な糖の量又は含有量の増加(例えば、1ヘクタールあたりの糖収量の増加)であってもよい。
本明細書において使用されるように、「成長期」という用語は、一般に、ベータ・ブルガリス植物又は種子を植える又は播種してからベータ・ブルガリス植物、特にビート根を収穫するまでの期間をいう。通常、北半球での成長期は、3月/4月から9月/10月/11月である。しかしながら、当業者は、例えば気候又は気象条件又は地質条件又は地理的位置に応じて、成長期がより長く又はより短くなりうることを理解するであろう。さらに、例えば冬ビート又は春ビートの生産において、成長期が移行しうることを理解するであろう。
本明細書において使用されるように、特に明記しない限り、「植物」という用語は、任意の発達段階での植物を意味することを意図した。
本発明のベータ・ブルガリス植物は、正倍数体又は異倍数体であることが好ましい。正倍数体植物は、好ましくは一倍体、二倍体、四倍体、六倍体、八倍体、十倍体又は十二倍体であってよく、一方で異数体植物は、好ましくは三倍体又は五倍体であってよい。特定の好ましい実施形態において、本発明によるベータ・ブルガリス植物は二倍体である。
本発明による「植物」という用語は、植物全体又はかかる植物全体の部位を含む。植物全体は、好ましくは種子植物又は作物である。本発明による「植物」という用語は、植物全体又はかかる植物全体の部位を含む。植物全体は、好ましくは種子植物又は作物である。「植物の部位」は、例えば苗条の栄養器官/構造物、例えば葉、茎及び塊茎;根、花及び花の器官/構造、例えば苞葉、がく片、花弁、雄しべ、心皮、葯及び胚珠;胚、胚乳及び種皮を含む種子;果物及び成熟した子房;植物組織、例えば維管束組織、基本組織等;並びに細胞、例えば孔辺細胞、卵細胞、花粉、毛状突起等;並びに同様の子孫である。植物の部位は、無傷の植物全体に付着又は分離しうる。植物のかかる部位は、植物の器官、組織、及び細胞、好ましくは種子を含むが、これらに限定されない。「植物細胞」は、植物の構造的及び生理学的単位であり、プロトプラスト及び細胞壁を含む。植物細胞は、単離した単一細胞又は培養細胞の形であるか、又は、より高度に組織化した単位の部位、例えば植物組織、植物器官、又は植物全体であってよい。「植物細胞培養物」は、植物単位、例えばプロトプラスト、細胞培養細胞、植物組織中の細胞、花粉、花粉管、子房、胚嚢、接合子及び発生の種々の段階における胚の培養物を意味する。「植物材料」は、葉、茎、根、花又は花の部位、果物、花粉、卵細胞、接合子、種子、挿し木、細胞又は組織培養物、又は植物の他の部分もしくは産物をいう。カルス又はカルス組織、及び抽出物(例えば主根/根ビートからの抽出物)又は試料も含む。「植物器官」は、植物の明確に視覚的に構造化され、分化した部分、例えば根、茎、葉、花芽、又は胚である。本明細書において使用される「植物組織」は、構造的及び機能的単位に組織化された植物細胞の群を意味する。植物又は培養物における植物の組織が含まれる。この用語は、植物全体、植物器官、植物種子、組織培養物、並びに構造的及び/又は機能的単位に組織化された植物細胞の任意の群を含むが、これらに限定されない。前記した又はこの定義に含まれる任意の特定のタイプの植物組織と組み合わせた、又はそれらの非存在下でのこの用語の使用は、任意の他のタイプの植物組織を排除することを意図しない。特定の好ましい実施形態において、本明細書において言及される植物部位又は植物器官は、根ビート又は種子である。根ビート(又はビート根)という用語は、主根、又は胚軸、又は多肉質の貯蔵器官に変わったビートをいう。
したがって、本発明のベータ・ブルガリス植物は、epspシンターゼ遺伝子に関して(及び/又はALS遺伝子に関して)、好ましくは、内因性遺伝子におけるepspシンターゼ遺伝子として、非トランスジェニックである。もちろん、遺伝子工学、変異誘発、又は従来の方法、例えば交配のいずれかによって、外来遺伝子を植物に伝達できる。前記遺伝子は、除草剤耐性を付与する遺伝子、好ましくはグリホサート除草剤又はALS阻害剤除草剤耐性とは異なる除草剤耐性を付与する遺伝子、収量を改善する遺伝子、生物(真菌、細菌又はウイルス)に対する耐性を改善する遺伝子、非生物的ストレス、例えば干ばつ、霜、熱等に対する耐性を改善する遺伝子、及び/又は含有量もしくは成分の改変に関する遺伝子であってよい。
本明細書での「トランスジェニック」という用語は、非内因性の核酸配列の導入によって遺伝子改変されることを意味する。典型的に、種特異的核酸配列は、核酸配列が細胞内で自然に生じない場所で、形、配置又は量で細胞に導入される。本発明によるベータ・ブルガリス植物は、好ましくは、変異したepspシンターゼに関して(又は変異したALSに関して)非トランスジェニックである一方で、かかるベータ・ブルガリス植物は、他の形質についてトランスジェニックであってよいことが理解できるであろう。
グリホサートは、芳香族アミノ酸であるフェニルアラニン、チロシン、及びトリプトファンの合成を阻害することが公知である唯一の除草剤であるため、特有な除草剤である。これらの3つのアミノ酸を合成できない植物は生きられない。芳香族アミノ酸を導く生合成経路の影響を受ける酵素は、5−エノールピルビルシキメート−3−ホスフェートシンターゼ(EPSPS)であり、これは、シキメート−3−ホスフェート(S3P)とホスホエノールピルベート(PEP)との反応を触媒作用して5−エノールピルビルシキメート−3−ホスフェート(EPSP)を形成する。グリホサートは、PEPと構造的に類似しており、EPSPSに結合し、拮抗的な方法で酵素の反応を阻害する。グリホサートは、EPSPSに作用する唯一の公知の除草剤である(Schonbrunn E, Eschenburg S, Shuttleworth WA, Schloss JV, Amrhein N, Evans JN, Kabsch W: Interaction of the herbicide glyphosate with its target enzyme 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase in atomic detail. Proc Natl Acad Sci U S A 2001, 98(4):1376-1380.; Pollegioni L, Schonbrunn E, Siehl D: Molecular basis of glyphosate resistance-different approaches through protein engineering. FEBS J 2011, 278(16):2753-2766.)。芳香族アミノ酸の合成の阻害は、多かれ少なかれ成長の即時停止を導き、最終的には適用後数日以内に植物を枯死させる。したがって、グリホサートは、一般に非選択性除草剤であり、接触したあらゆる生きている植物組織を激しく損傷させ、枯死させる。しかしながら、テンサイ、トウモロコシ、大豆、綿花、及びカノーラを含むグリホサート耐性作物に選択的に使用できる。
特定の実施形態において、野生型ベータ・ブルガリスepspシンターゼは、NCBI参照配列XP_010692222.1(配列番号20)で提供されるアミノ酸配列を有する。特定の実施形態において、野生型又は天然のベータ・ブルガリスepspシンターゼは、NCBI参照配列XP_010692222.1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、好ましくは全長にわたって、配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ好ましくはepspシンターゼ活性を有するが、ただし、179位でのアミノ酸残基はプロリンであり、任意に175位でのアミノ酸残基はトレオニンである。
特定の実施形態において、野生型ベータ・ブルガリスepspシンターゼ遺伝子は、NCBI参照配列XP_010692222.1で提供されるアミノ酸配列をコードする配列を有する。特定の実施形態において、野生型又は天然のベータ・ブルガリスepspシンターゼ遺伝子は、NCBI参照配列XP_010692222.1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、好ましくは全長にわたって、配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする配列を有し、かつ好ましくはepspシンターゼ活性を有するが、ただし、179位でのアミノ酸残基はプロリンであり、任意に175位でのアミノ酸残基はトレオニンである。
好ましくは、本明細書において使用されるように、アミノ酸残基の位置は、epspシンターゼについて示し、番号付けは、参照配列XP_010692222.1のアミノ酸位置に対応する。配列番号3は、P179S変異を有するXP_010692222.1の配列に対応する。配列番号6は、P179S変異及びT175I変異を有するP_010692222.1に対応する。
本明細書において使用されるように、「epspシンターゼ活性」という用語は、epspシンターゼの酵素活性をいう。特定の好ましい実施形態における前記したバリアントepspシンターゼの記載内容における「epspシンターゼ活性を有する」という用語は、野生型又は天然のepspシンターゼと比較して酵素活性が影響を受けない又は実質的に影響を受けないepspシンターゼをいう。特定の実施形態において、酵素活性は、野生型epspシンターゼ活性の少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、さらにより好ましくは少なくとも80%、最も好ましくは少なくとも90%、例えば少なくとも95%である。酵素活性は、当技術分野において公知の方法によって測定できる。
Roundup Ready植物は、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属CP4株から得られた、グリホサート非感受性型のEPSPSをコードする遺伝子を有する(Funke T, Han H, Healy-Fried ML, Fischer M, Schonbrunn E: Molecular basis for the herbicide resistance of Roundup Ready crops. Proc Natl Acad Sci U S A 2006, 103(35):13010-13015.; Padgette SR, Kolacz KH, Delannay X, Re DB, LaVallee BJ, Tinius CN, Rhodes WK, Otero YI, Barry GF, Eichholtz DAら: Development, Identification, and Characterization of a Glyphosate-Tolerant Soybean Line. Crop Sci 1995, 35(5):1451-1461.)。グリホサート生産施設の廃棄物供給カラムから分離されたアグロバクテリウム属CP4株は、トランスジェニックのグリホサート抵抗作物の生産に適したグリホサート耐性の速度論的に効率的なEPSPシンターゼを得た。それ以来、他の分類II EPSPシンターゼが、典型的に病原性種、例えば肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumonia)及び黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を含むグラム陽性菌に由来することが報告されている。興味深いことに、活性部位における単一の残基(Ala−100、大腸菌(E. coli)タンパク質に基づく番号付け)は、CP4 EPSPシンターゼをグリホサートに対して非感受性する一方で、高度に保存されたグリシン残基は、公知の天然の植物及び細菌酵素においてこの位置で見出される。
本明細書において使用されるように、「グリホサート除草剤」という用語は、活性グリホサートに変換することができる化合物を含む、グリホサート又はグリホサート誘導体を含む組成物をいう。グリホサートは、N−ホスホノメチルグリシンとしても公知であり、その酸の形は、以下の構造を有する:
酸の形でのグリホサートは、水に比較的不溶性であるため(25℃で1.16質量%)、通常、水溶性の塩として配合される。それは通常、一塩基性、二塩基性、又は三塩基性の塩として配合される。グリホサートの種々の塩、グリホサートの塩を調製する方法、グリホサート又はその塩の調製物、並びに雑草及び他の植物を枯死させ、防除するためのグリホサート又はその塩の使用方法は、米国特許第4,507,250号明細書(U.S. Pat. No. 4,507,250)、米国特許第4,481,026号明細書(U.S. Pat. No. 4,481,026)、米国特許第4,405,531号明細書(U.S. Pat. No. 4,405,531)、米国特許第4,315,765号明細書(U.S. Pat. No. 4,315,765)、米国特許第4,140,513号明細書(U.S. Pat. No. 4,140,513)、米国特許第3,977,860号明細書(U.S. Pat. No. 3,977,860)、米国特許第3,853,530号明細書(U.S. Pat. No. 3,853,530)、及び米国特許第3,799,758号明細書(U.S. Pat. No. 3, 799, 758)において開示される。
典型的なグリホサート塩は、例えば、モノ(イソプロピルアンモニウム)(「IPA」)、カリウム、ナトリウム、モノエタノールアンモニウム(「MEA」)、トリメチルスルホニウム(「TMS」)、アンモニウム、ジアンモニウム塩、n−プロピルアミン、エチルアミン、エチレンジアミン、及びヘキサメチレンジアミン塩を含む。グリホサートの最も広く使用される塩はIPA塩である。有効成分としてグリホサートのIPA塩を有するMonsanto社の市販の除草剤は、Roundup(登録商標)、Roundup(登録商標)Ultra、Roundup(登録商標)Xtra、及びRodeo(登録商標)除草剤である。これらは水溶液濃縮調製物であり、一般に、植物の葉に適用する前に使用者によって水で希釈される。市販の配合したTMS塩は、例えばZeneca(Syngenta)社のTouchdown(登録商標)除草剤において使用され、配合したカリウム塩は、例えばRoundup(登録商標)PowerMAXにおいて使用され、配合したアンモニウム塩は、例えば、本発明において使用されるようにRoundup(登録商標)Max(www.roundup.it/roundup_max.php)において使用される。グリホサート塩は、典型的に除草効果を最大化するために界面活性剤と同時配合される。例えば国際公開第96/032839号(WO 96/032839)を参照されたい。
特定の実施形態において、本明細書において使用されるグリホサート除草剤は、グリホサート又はその誘導体を含み、該誘導体は、塩、エステル、アミド、又はアルキルアミドから選択される。特定の実施形態において、グリホサート塩は、アルカリ金属塩、例えば(モノ−、ジ−、もしくはトリ−)ナトリウム又は(モノ−、ジ−、もしくはトリ−)カリウムである。特定の実施形態において、グリホサート塩は、アンモニウム塩又は二アンモニウム塩、例えばジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、例えばC1〜C16アルキルアミン塩、例えばジメチルアミン塩、エチルアミン塩、エチレンジアミン塩、ヘキサメチレンジアミン塩、n−プロピルアミン塩及びイソプロピルアミン塩、アルキルアンモニウム塩、例えばC1〜C16アルキルアンモニウム塩、例えばジメチルアンモニウム塩及びイソプロピルアンモニウム塩、例えばモノイソプロピルアンモニウム塩(IPA)、アルカノールアミン塩、例えばC1〜C16アルカノールアミン塩、例えば(モノ−、ジ−、又はトリ−)エタノールアミン、例えばモノエタノールアンモニウム塩(MEA)である。特定の実施形態において、グリホサート塩は、アルキルスルホニウム塩、例えばトリメチルスルホニウム塩(TMS)、スルホキソニウム塩である。特定の実施形態において、グリホサート除草剤は、グリホサート又はその誘導体のいずれかの、特に前記した塩の混合物又は組み合わせを含む。
特定の態様において、グリホサート除草剤は、抽臺株、雑草ビート、又は一年生ビートを防除する(例えば、成長を阻害する)ために十分な投与量で、本明細書に記載の本発明による方法及び使用に適用される。特定の実施形態において、かかる投与量は、少なくとも300g/ha(グリホサート酸当量)、例えば少なくとも600g/ha、好ましくは少なくとも900g/haの投与量、より好ましくは少なくとも1000g/haの投与量、さらにより好ましくは少なくとも1100g/haの投与量、最も好ましくは少なくとも1200g/haの投与量又は1200g/haの投与量である。この投与量は、好ましくは、単一の適用の投与量を示す。1つより多くの適用、例えば2つの適用又は3つの適用が成長期中に必要となる場合があることが理解されるであろう。かかる続く適用の投与量は、最初の適用の投与量と同一又は異なってよい。
本明細書において使用されるように、「グリホサート酸当量」という用語は、理論的に対応する又は親酸に変換して戻すことができるグリホサート除草剤の調製物の一部、又は誘導体(エステル、塩、アミン等)として配合したグリホサート除草剤からのグリホサート酸の理論的収量をいう。グリホサート酸当量は、グリホサート親酸(その脱プロトン化状態で分子量168を有する)と配合したグリホサート生成物(典型的に誘導体、例えば塩)との分子量比から算出できる。例えば、グリホサートイソプロピルアミンは、分子量228を有し、168/228=0.7368のグリホサート親酸(脱プロトン化)の割合である。グリホサートイソプロピルアミンの濃度又は量に0.7368の画分を掛けると、グリホサート酸当量の濃度又は量が得られる。したがって、例えば5kgのグリホサートイソプロピルアミンは、3.684kgのグリホサート酸当量を有する。
特定の態様において、本発明は、特に最適な除草活性をもたらすために十分に高い投与量で、グリホサート(及び任意にALS阻害剤)に耐性があるベータ・ブルガリス植物に関する。特定の実施形態において、本発明において記載されるベータ・ブルガリス植物は、少なくとも300g/ha、例えば少なくとも600g/haの投与量、好ましくは少なくとも900g/haの投与量、より好ましくは少なくとも1000g/haの投与量、さらにより好ましくは少なくとも1100g/haの投与量、最も好ましくは少なくとも1200g/haの投与量又は1200g/haの投与量でグリホサート(例えばグリホサート酸当量)に耐性がある。特定の実施形態において、本明細書において記載されるベータ・ブルガリス植物は、ホラムスルフロン35g/haとヨードスルフロン−メチル−ナトリウムグリホサート7g/haとの混合物に対して同等のALS阻害剤投与量に耐性がある。好ましくは、前記投与量は、単一の適用の投与量である。成長期に複数の適用を必要とする場合に、本発明によるベータ・ブルガリス植物は、好ましくは前記複数の適用に耐性があることが理解されるであろう。好ましくは、本発明によるグリホサート(及び任意にALS阻害剤)耐性ベータ・ブルガリス植物は、他の重要な農業的特性、例えば成長、収量、品質、病原体耐性、生理学的機能等に関して欠点を有さない。
グリホサート(またはALS阻害剤)耐性は、例えばグリホサートの適用から2週間後に個々の植物で行った評価のように、例えば0(枯死した植物)から9(完全に影響を受けていない植物)までの尺度に基づいた植物の活力及び植物の白化の視覚的損傷評価によって決定されうる。0から3の評価は、感受性の高い植物の特徴である。3から7の評価は、低〜中レベルの耐性を示し、8又は9の評価は、良好なレベルの耐性を示す。特に、評価は次の意味を有する; 9.影響を受けていない植物は未処理の対照と同じである; 8.葉面積の5%未満が影響を受け、黄色になる葉の先端の非常に小さな壊死のみ; 7.丸まり始める葉の先端の非常に小さな壊死;葉面積の5%未満が影響を受け、黄色になる; 6、5、4.壊死及び葉の丸まりの増加;葉は通常より小さくなる; 3、2.葉の成長がないか又は非常に限られる;全ての葉が丸まり壊死の影響を受ける; 1.植物の成長ない;植物の5%までが緑色のままである; 0.枯死した植物。特定の好ましい実施形態において、本発明によるベータ・ブルガリス植物は、少なくとも3、好ましくは少なくとも7、より好ましくは少なくとも8、さらにより好ましくは9の評価を有する。
特定の実施形態において、本発明によるベータ・ブルガリス植物は、本明細書において他の場所で記載される対応する野生型ベータ・ブルガリス植物又は抽臺株、雑草ビート、一年生ビートよりも、グリホサート(又はグリホサート除草剤)、及び任意にALS阻害剤除草剤に対して感受性が低い。特定の実施形態において、本発明によるベータ・ブルガリス植物は、少なくとも10倍感度が低く、例えば100倍感度が低く、より好ましくは500倍、さらにより好ましくは1000倍、及び最も好ましくは2000倍未満である。本明細書において使用される場合に感度が低いことは、逆に、「より許容できる」又は「より耐性がある」と見なされてよい。同様に、「より許容できる」又は「より耐性がある」は、逆に、「感度が低い」と見なされてよい。
特定の実施形態において、本発明によるベータ・ブルガリス植物は、その酵素活性がグリホサートによって影響を受けないか又は実質的に影響を受けないepspシンターゼを有する。特定の実施形態において、本発明によるベータ・ブルガリス植物は、グリホサートの非存在下と比較して、グリホサートの存在下で酵素活性が最大で50%少なく、好ましくは最大で40%少なく、より好ましくは最大で30%少なく、さらにより好ましくは最大で20%少なく、最も好ましくは最大で10%少なく、例えば最大で5%少ない。酵素活性は、当技術分野において公知の方法によって測定できる。酵素活性は、好ましくは、関連する適用可能な除草剤投与量での、例えば、少なくとも300g/ha、例えば少なくとも600g/haの野外適用に対応する投与量、好ましくは少なくとも900g/haの投与量、より好ましくは少なくとも1000g/haの投与量、さらにより好ましくは少なくとも1100g/haの投与量、最も好ましくは少なくとも1200g/haの投与量又は1200g/haの投与量でのグリホサート(又はグリホサート除草剤)の存在下で測定される。
本明細書において使用されるように、ALS(アセト乳酸シンターゼ;AHAS(アセトヒドロキシ酸シンターゼ)としても公知である;EC2.2.1.6;以前はEC4.1.3.18))は、アセト乳酸分子及び二酸化炭素への2つのピルビン酸分子の変換に関与している。この反応は、ピロリン酸チアミンを使用して2つのピルビン酸分子を結合する。この反応でもたらされる生成物であるアセトラクテートは、最終的にバリン、ロイシン、及びイソロイシンになる(Singh (1999) "Biosynthesis of valine, leucine and isoleucine", in Plant Amino Acids, Singh, B.K., ed., Marcel Dekker Inc. New York, New York, pp. 227-247)。ALSの阻害剤は、植物におけるバリン、ロイシン及びイソロイシンの生合成を妨害する。その結果、それぞれのアミノ酸プールが即座に枯渇し、タンパク質生合成が停止し、植物の成長が停止し、最終的には植物が枯死するか、又は少なくとも損傷する。
特定の実施形態において、野生型ベータ・ブルガリスALSは、NCBI参照配列XP_010695365.1(配列番号21)で提供されるアミノ酸配列を有する。特定の実施形態において、野生型又は天然のベータ・ブルガリスALSは、NCBI参照配列XP_010695365.1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、好ましくは全長にわたって、配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ好ましくはALS活性を有するが、ただし、569位でのアミノ酸残基はトリプトファンであり、任意に188位でのアミノ酸残基はプロリンである。
特定の実施形態において、野生型ベータ・ブルガリスALS遺伝子は、NCBI参照配列XP_010695365.1で提供されるアミノ酸配列をコードする配列を有する。特定の実施形態において、野生型又は天然のベータ・ブルガリスALS遺伝子は、NCBI参照配列XP_010695365.1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、好ましくは全長にわたって、配列同一性を有するアミノ酸配列をコードする配列を有し、かつ好ましくはepspシンターゼ活性を有するが、ただし、569位でのアミノ酸残基はトリプトファンであり、任意に188位でのアミノ酸残基はプロリンである。
好ましくは、本明細書において使用されるように、アミノ酸残基の位置は、ALSについて示し、番号付けは、参照配列XP_010695365.1のアミノ酸位置に対応する。配列番号9は、W569L変異を有するXP_010695365.1の配列に対応する。配列番号12は、W569L変異及びP188S変異を有するXP_010695365.1に対応する。
本発明の特定の実施形態において使用できるALS阻害剤の分類に属する除草剤化合物は、(a)スルホニル尿素系除草剤(Beyer E.Mら(1988), Sulfonylureas in Herbicides: Chemistry, Degradation, and Mode of Action; Marcel Dekker, New York, 1988, 117-189)、(b)スルホニルアミノカルボニルトリアゾリノン除草剤(Pontzen, R., Pflanz.- Nachrichten Bayer, 2002, 55, 37-52)、(c)イミダゾリノン除草剤(Shaner, D.L.,ら, Plant Physiol., 1984, 76, 545-546; Shaner, D.L., and O'Connor, S.L. (Eds.) The Imidazolinone Herbicides, CRC Press, Boca Rato, FL, 1991)、(d)トリアゾロピリミジン除草剤(Kleschick, W.A.ら, Agric. FoodChem, 1992, 40, 1083-1085)、及び(e)ピリミジニル(チオ)ベンゾエート除草剤(Shimizu, T.J., Pestic. Sci.,1997, 22, 245-256; Shimizu, T.ら, Acetolactate Syntehase Inhibitors in Herbicide Classes in Development, Boger, P., Wakabayashi. K., Hirai, K., (Eds.), Springer Verlag, Berlin, 2002, 1-41)を含む。
特定の実施形態において、ALS阻害剤、スルホニルウレア、スルホニルアミノカルボニルトリアゾリノン、トリアゾロピリミジン、スルホンアニリド、イミダゾリノン、ピリミジニルオキシ安息香酸、ピリミジニルチオ安息香酸からなる群から選択される本発明の特定の態様において使用されてよいさらなるALS阻害剤は、例えば国際公開第2014/090760号(WO 2014/090760)、国際公開第2012/049268号(WO 2012/049268)、国際公開第2012/049266号(WO 2012/049266)、欧州特許第2 627 183号明細書(EP 2 627 183)、及び国際公開第2014/091021号(WO 2014/091021)において記載されており、それぞれ参照をもって本明細書に組み込まれたものとする。
特定の実施形態において、ALS阻害剤は、国際公開第2012049266号の請求項2から4において挙げられているALS阻害剤から選択されて、その全ては参照をもって本明細書に組み込まれたものとする。
特定の実施形態において、ALS阻害剤に対して耐性を付与する適切な変異ALSは、欧州特許第2 931 902号明細書(EP 2 931 902)及び国際公開第2012/049268号において記載されているものであり、それらは参照をもって本明細書に組み込まれたものとする。
特定の実施形態において、非グリホサート除草剤又は非ALS阻害剤除草剤は、グリホサート及び/又はALS阻害剤除草剤と組み合わせて適用されうる。特定の実施形態において、それぞれの除草剤の適用を、(i)一緒に又は同時に実施する、又は(ii)異なる時点で及び/又は複数回に分けて(順次適用)、出芽前の適用と続く出芽後の適用で、又は出芽後の初期の適用と続く出芽後の中期もしくは後期の適用で実施する。特定の実施形態において、除草剤は、クロリダゾン、クレトジム、クロジナホップ、クロジナホップ−プロパルギル、クロピラリド、シクロキシジム、デスメディファム、ジメテナミド、ジメテナミド−P、エトフメセート、フェノキサプロップ、フェノキサプロップ−P、フェノキサプロップ−エチル、フェノキサプロップ−P−エチル、フルアジホップ、フルアジホップ−P、フルアジホップ−ブチル、フルアジホップ−P−ブチル、グルホシネート、グルホシネート−アンモニウム、グルホシネート−P、グルホシネート−P−アンモニウム、グルホシネート−P−ナトリウム、ハロキシホップ、ハロキシホップ−P、ハロキシホップ−エトキシエチル、ハロキシホップ−P−エトキシエチル、ハロキシホップ−メチル、ハロキシホップ−P−メチル、レナシル、メタミトロン、フェンメディファム、フェンメディファム−エチル、プロパキザホップ、キンメラック、キザロホップ、キザロホップ−エチル、キザロホップ−P、キザロホップ−P−エチル、キザロホップ−P−テフリル、セトキシジムから選択される。
特定の態様において、本発明は、本発明のベータ・ブルガリス植物の細胞の液胞、及びそこに貯蔵された含有物質に関する。さらに、本発明は、細胞から、好ましくは本発明のベータ・ブルガリス植物の細胞から、及び好ましくは次の穀物:テンサイ、チャード、又はビート根のうち1つの細胞からの細胞抽出物に関する。細胞抽出物から植物を再生することはできない。同様に、本発明に含まれるものは、本発明による核酸を含む植物ゲノムである。植物ゲノムから植物を再生することはできない。それにより、細胞抽出物からの糖濃度は、本発明による細胞ではないが、同一の種又は作物に属する細胞と比較して増加しうる。これは、特にグリホサート除草剤を適用する条件下で適用される。糖(サッカロース)の生産又はジュース、好ましくはビート根ジュースの生産のための細胞抽出物の使用も本発明に含まれる。
本発明の追加の態様は、本発明のベータ・ブルガリス植物の種子を含む種子ストックである。種子ストック及び種子は、技術的に処理されてよい。したがって、本発明は、技術的に処理した種子ストック及び技術的に処理した種子も含む。技術的に処理した種子ストックの種々の実施形態を以下に詳細に説明し、それにより種子ストックという用語は種子も含む:技術的に処理した種子ストックは、研磨した形で存在しうる。これにより、種子の最外層が除去され、種子はより丸みを帯びた形をとる。これは播種に役立ち、最適な均一な形状が播種機による種子ストック粒子の均一な分布を導く。技術的に処理した種子ストックは、ペレット化した種子ストックを含む。それにより、種子ストックは、そこに含まれる種子ストックを保護し、かつより大きな質量をもたらすペレット塊に埋め込まれ、その結果、ペレット化した種子ストックは、風の流れに関してより大きな抵抗能力を示し、したがって、風によって吹き飛ばされにくくなり、同時に、播種中のより正確な位置決めが可能になる。本発明の好ましい実施形態において、販売用に設計したバッチ又はユニットの全てのペレット化種子ストック粒子は、本質的に同一の形状及び同一の質量を有する。直径及び質量における偏差5%がありうる。しかしながら、好ましくは偏差は1%を超えない。主成分の1つとして、ペレット化塊は、例えば鉱物化合物、例えば粘土、ベントナイト、カオリン、腐植土及び/又は泥炭を含んでよい。ポリアシルアミドのような接着剤を添加することが可能である。追加の可能な成分は、米国特許第4,067,141号明細書(US 4,067,141)に引用されている。さらに、ペレット化塊は、実際の培養にポジティブな影響を与える追加の化学薬品を含んでよい。これらはここでは肥料の中に数えられる物質であってよい。これらは、次の元素:窒素、リン及びカリウム(微量栄養素)の1つ以上の豊富な化合物を含む。したがって、施肥成分は、例えば、硝酸性窒素、アンモニア性窒素、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウムアンモニウム、リン酸一アンモニウム、リン酸一カリウム及び硝酸カリウムを含んでよい。さらに、ペレット化塊は、殺菌剤、殺虫剤、及び/又は摂食阻害剤を含んでよい。殺菌剤は、チラム及び/又はヒメキサゾール及び/又は他の殺菌剤であってよい。殺虫剤は、ネオニコチノイド群の物質であってよい。ネオニコチノイド群の物質は、好ましくはイミダクロプリド(ATCコード:QP53AX17)及び/又はクロチアニジン(CAS番号210880−92−5)である。さらに、殺虫剤は、シフルトリン(CAS番号68359−37−5)、ベータシフルトリン又はテフルトリンであってもよい。粉衣(dressing)又はペレット化塊に含まれる化合物が植物に取り込まれ、全体浸透効果を示し、それによって植物全体の適した保護を提供することは言及する価値がある。したがって、1つ以上の農薬を含むペレット化種子から得られる植物は、天然に生じる植物とは異なり、生物的ストレス条件下でより優れた性能を示す。本記載内容において、本発明は、本発明によるペレット化塊と種子との混合物も包含する。本記載内容において、本発明は、本発明によるペレット化塊と種子との混合物も包含する。さらに、本発明は、以下:a)本発明のベータ・ブルガリス植物の種子を準備するステップ、b)テンサイ植物種子をペレット化塊に埋め込むステップ、及びc)ペレット化塊を乾燥させるステップであって、種子は任意に用意した又は予備発芽させた種子であるか、又は種子は、ステップb)中に用意できるステップを含む、本発明によるペレット化種子を生産するための方法も包含する。
ペレット化種子ストックは、粉衣した種子ストックの特定の実施形態である。本記載内容において、技術的に処理した種子ストックは、粉衣した種子ストックも含む。しかしながら、本発明は、ペレット化種子ストックに限定されず、むしろ、任意の形の粉衣した種子ストックに適用されてよい。したがって、本発明は、ペレット化種子を含むがこれに限定されない、粉衣した種子ストックにも関する。したがって、乾燥粉衣、湿粉衣、及び懸濁粉衣も包含する。それにより、粉衣は、少なくとも1つの染料(着色剤)を含んでよく、その結果、粉衣した種子ストックは、粉衣していない種子ストックと迅速に区別されてよく、さらに、播種後の環境における良好な視認性が保証される。粉衣は、ピリング塊の記載内容において説明されている農薬も含みうる。したがって、本発明は、粉衣が、少なくとも1つの摂食阻害剤、例えば殺虫剤及び/又は少なくとも1つの殺菌剤を含む、かかる粉衣した種子ストックを含む。任意に、いわゆる電気粉衣(電気エネルギーの適用による粉衣)を適用してよい。しかしながら、電子粉衣は、厳密な意味での粉衣ではない。
技術的に処理した種子ストックの追加の形は、外皮形成した(encrusted)種子ストックである。コーティングとして公知のものは、本記載内容において及びコーティングで処理した種子ストックとしても語られている。ペレット化種子ストックとの違いは、種子グレーンが元の形状を保持していることであり、この方法は特に経済的である。この方法は、例えば、欧州特許出願公開第0334 258号明細書(EP 0334 258 A1)に記載されている。技術的に処理した種子ストックの追加の形は、新芽形成させた(sprouted)又は成長促進させた(primed)種子ストックである。新芽形成させた種子ストックは、事前発芽によって前処理されているのに対し、成長促進させた種子ストックは、成長促進(「発芽」)によって前処理されている。発芽前及び成長促進させた種子ストックは、より短い出芽時間の利点を有する。播種後の出芽の時点は、同時に、より強く同調する。これは、栽培中及び特に収穫時の農業技術的処理を向上させ、さらに収量を増加させる。発芽前に、幼根が種子ストックの殻を出るまで種子ストックを発芽させ、その後プロセスを停止させる。成長促進では、幼根が種子ストックの殻を出る前にプロセスを停止させる。発芽前の種子ストックと比較して、成長促進を受けた種子ストックは、再乾燥のストレスに鈍感であり、かかる再乾燥後に、再乾燥が一般的に推奨されていない発芽前の種子ストックと比較してより長い貯蔵寿命を有する。本記載内容において、技術的に前処理した種子ストックには、成長促進した種子ストック及び再乾燥させた種子ストックも含む。発芽前のプロセスは、米国特許第4,905,411号明細書(US 4,905,411 A)において説明されている。成長促進の種々の実施形態は、欧州特許出願公開第0 686 340号(EP 0 686 340 A1)において説明されている。これに加えて、1つのプロセスで種子ストックを同時に丸剤化及び成長促進することも可能である。この方法は、欧州特許第2 002 702号明細書(EP 2 002 702 B1)に記載されている。さらにペレット化した成長促進させた種子ストックが本発明に包含される。
これに加えて、本発明は、本発明による種子ストック又は本発明による種子、及び前記で定義した粉衣塊を含む混合物も包含する。それにより、粉衣塊は、好ましくは、前記で定義したように、ペレット化塊として具体化される。
本発明による種子ストックの貯蔵に関して、種子ストックの安定性又は貯蔵寿命に悪影響を及ぼさない貯蔵条件を選択することが好ましい。湿度の変動は、特にここで不都合でありうる。本発明の一部は、同時に撥水性及び通気性によって、袋又は容器に種子ストックを貯蔵するための方法である。かかる袋又は容器は、カートン又はパッキングとして設計されてよい。かかるカートン又はパッキングは、任意に内部防湿層を有しうる。カートン又はパッキングが二重カートンとして設計されている場合に、その安定性は向上する。本発明による種子ストック、又は本発明による技術的に処理した種子ストックを含む容器、袋、カートン又はパッキングは、同様に本発明の一部である。同様に、本発明による種子ストック又は本発明による技術的に処理した種子ストックをかかる袋、容器、パッキング又はカートンに保管することは本発明の一部である。
本明細書において使用される場合の「配列」という用語は、「配列」という用語を使用する本記載内容に依存して、ヌクレオチド配列、ポリヌクレオチド、核酸配列、核酸、核酸分子、ペプチド、ポリペプチド及びタンパク質に関する。「ヌクレオチド配列」、「ポリヌクレオチド」、「核酸配列」、「核酸」、「核酸分子」という用語は、本明細書において互換的に使用され、任意の長さのポリマー非分岐形で、ヌクレオチド、リボヌクレオチドもしくはデオキシリボヌクレオチドのいずれか又は双方の組み合わせをいう。核酸配列は、DNA、RNA、cDNA、ゲノムDNA、RNA、合成型、及び混合ポリマー、センス及びアンチセンスストランドの双方を含み、又は非天然又は誘導されたヌクレオチド塩基を含んでよく、当業者によって容易に理解されるであろう。
「単離された核酸」は、その自然環境又は本来の環境から単離された核酸であると理解される。この用語は、合成的に製造された核酸も含む。
本明細書において使用される場合に、「ポリペプチド」又は「タンパク質」という用語(両方の用語は本明細書において互換的に使用される)は、アミノ酸残基が共有ペプチド結合によって連結されている、所与の長さのアミノ酸鎖を包含するペプチド、タンパク質、又はポリペプチドを意味する。しかしながら、アミノ酸及び/又はペプチド結合が機能的類似体によって置き換えられているかかるタンパク質/ポリペプチドのペプチド模倣物は、本発明にも含まれ、20個の遺伝子コード化アミノ酸、例えばセレノシステイン以外にも含まれる。ペプチド、オリゴペプチド及びタンパク質は、ポリペプチドと呼ばれることがある。ポリペプチドという用語も、ポリペプチドの改変、例えば、グリコシル化、アセチル化、リン酸化等をいい、これらを排除するものではない。かかる変更は、基本的なテキスト及びより詳細なモノグラフ、並びに研究文献において詳しく記載されている。
アミノ酸置換は、アミノ酸が異なる天然に生じるアミノ酸残基で置き換えられているアミノ酸変化を包含する。かかる置換は、野生型タンパク質に含まれるアミノ酸残基が、類似した特性の他の天然に生じるアミノ酸、例えばGly⇔Ala、Val⇔lle⇔Leu、Asp⇔Glu、Lys⇔Arg、Asn⇔Gln又はPhe⇔Trp⇔Tyrで置き換えられる、「保存的」として分類されてよい。本発明に包含される置換は、野生型タンパク質に存在するアミノ酸残基が、異なる特性を有するアミノ酸、例えば異なる群からの天然に生じるアミノ酸で置換される(例えば、帯電した又は疎水性アミノ酸をアラニンで置換する)「非保存的」であってもよい。本明細書において使用される「類似のアミノ酸」は、類似のアミノ酸側鎖を有するアミノ酸、すなわち、極性、非極性又は実質的に中性の側鎖を有するアミノ酸をいう。本明細書において使用される「類似でないアミノ酸」は、異なるアミノ酸側鎖を有するアミノ酸をいい、例えば、極性側鎖を有するアミノ酸は、非極性側鎖を有するアミノ酸と類似でない。極性側鎖は、通常、タンパク質の表面に存在する傾向があり、細胞中で見出される水性環境(「親水性」アミノ酸)と相互に作用できる。一方で、「非極性」アミノ酸は、タンパク質の中心内に存在する傾向があり、類似の非極性隣接(「疎水性」アミノ酸)と相互に作用できる。極性側鎖を有するアミノ酸の例は、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸塩、システイン、グルタミン、グルタミン酸塩、ヒスチジン、リジン、セリン、及びトレオニン(疎水性であるシステインを除いて全て親水性)である。非極性側鎖を有するアミノ酸の例は、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、及びトリプトファン(中性であるグリシンを除いて全て疎水性)である。
本明細書において使用される場合の「遺伝子」という用語は、リボヌクレオチド又はデオキシリボヌクレオチドのいずれかの、任意の長さのヌクレオチドのポリマー形をいう。この用語は、二本鎖及び一本鎖のDNA及びRNAを含む。公知のタイプの修飾、例えば、メチル化、「キャップ」、類似体での1つ以上の天然に生じるヌクレオチドの置換も含む。好ましくは、遺伝子は、本明細書において定義したポリペプチドをコードするコード配列を含む。「コード配列」は、適切な調節配列の制御下に置いた場合又はその制御下にある場合に、mRNAに転写され及び/又はポリペプチドに翻訳されるヌクレオチド配列である。コード配列の境界は、5’末端の翻訳開始コドン及び3’末端の翻訳停止コドンによって決定される。コード配列は、これらに限定されないが、mRNA、cDNA、組換え核酸配列又はゲノムDNAを含んでよく、一方で特定の状況下ではイントロンが存在しうる。
本明細書において使用される「内因性」という用語は、その天然のゲノム位置に存在する遺伝子又はアレルをいう。「内因性」という用語は、「天然」と互換的に使用できる。しかしながら、これは、野生型アレルとの1つ以上の核酸の差異の存在を排除しない。特定の実施形態において、野生型アレルとの差異は、9ヌクレオチド未満、好ましくは6ヌクレオチド未満、より詳述すれば3ヌクレオチド未満の差異に限定できる。より詳述すれば、野生型配列との差異は、1ヌクレオチドのみであってよい。好ましくは、内因性アレルは、9未満、好ましくは6未満、より詳述すれば3未満、さらにより好ましくは1つのみの野生型タンパク質とのアミノ酸差異を有する改質したタンパク質をコードする。
本明細書において使用されるように、「ホモ接合体」という用語は、1つ以上の又は全ての座位で同一のアレルを有する個々の細胞又は植物をいう。この用語を特定の座位又は遺伝子に関して使用する場合に、少なくともその座位又は遺伝子が同一のアレルを有することを意味する。本明細書において使用されるように、「ホモ接合性」という用語は、同一のアレルが相同染色体上の対応する座位にある場合に存在する遺伝的状態を意味する。本明細書において使用されるように、「ヘテロ接合体」という用語は、1つ以上の又は全ての座位で異なるアレルを有する個々の細胞又は植物をいう。この用語を特定の座位又は遺伝子に関して使用する場合に、少なくともその座位又は遺伝子が異なるアレルを有することを意味する。本明細書において使用されるように、「ヘテロ接合性」という用語は、異なるアレルが相同染色体上の対応する座位にある場合に存在する遺伝的状態を意味する。
本明細書において使用されるように、「アレル」は、相同染色体における同一の座位に位置することから遺伝における代替である、遺伝子の異なる形又は任意の種類の識別可能な遺伝子要素に関連する種々の遺伝子単位の代替形をいう。二倍体の細胞又は生物において、所与の遺伝子(又はマーカー)の2つのアレルは、典型的に1対の相同染色体上の対応する座位を占める。
「マーカー」は、遺伝的又は物理的マップ(上で位置を見出す手段)、あるいはマーカーと形質座位(形質に影響を与える座位)との間の連結である。マーカーが検出する位置は、多型アレルの検出及びそれらの遺伝子マッピングを介して、あるいは物理的にマッピングされた配列のハイブリダイゼーション、配列一致又は増幅によって知られてよい。マーカーは、DNAマーカー(DNA多型を検出する)、タンパク質(コードされたポリペプチドでの変異を検出する)、又は単純に継承された表現型(例えば「waxy」表現型)であってよい。DNAマーカーは、ゲノムヌクレオチド配列又は発現したヌクレオチド配列から(例えば、スプライシングしたRNA又はcDNAから)開発されてよい。DNAマーカー技術に応じて、マーカーは、座位に隣接する相補的プライマー及び/又は座位で多型アレルにハイブリダイズする相補的プローブからなりうる。マーカー座位という用語は、マーカーが検出する座位(遺伝子、配列、又はヌクレオチド)である。「マーカー」又は「分子マーカー」又は「マーカー座位」は、ゲノム上の特定の座位を特徴づけるために十分に独特である核酸配列又はアミノ酸配列を示すために使用されてもよい。検出可能な多型形質は、それが異なって受け継がれ、目的の表現型形質との連結不均衡を示す限り、マーカーとして使用できる。
個体群のメンバー間の遺伝子多型を検出するマーカーは、当技術分野で十分に確立されている。マーカーは、検出する多型のタイプ、及び多型を検出するために使用されるマーカー技術によって定義できる。マーカーの種類は、制限酵素断片長多型(RFLP)の検出、アイソザイムマーカーの検出、ランダム増幅多型DNA(RAPD)、増幅断片長多型(AFLP)、単純配列反復(SSR)の検出、植物ゲノムの増幅させた可変配列の検出、自家持続配列複製の検出、又は一塩基多型(SNP)の検出を含むが、これらに限定されない。SNPは、例えばDNAシーケンシング、PCRベースの配列特異的増幅法、アレル特異的ハイブリダイゼーション(ASH)によるポリヌクレオチド多型の検出、動的アレル特異的ハイブリダイゼーション(DASH)、分子ビーコン、マイクロアレイハイブリダイゼーション、オリゴヌクレオチドリガーゼアッセイ、フラップエンドヌクレアーゼ、5’エンドヌクレアーゼ、プライマー伸長、一本鎖コンフォメーション多型(SSCP)又は温度勾配ゲル電気泳動(TGGE)によって検出されてよい。DNAシーケンシング、例えばパイロシーケンシング技術は、ハプロタイプを構成する一連の連結させたSNPアレルを検出できる利点を有する。ハプロタイプは、SNPよりも有益である(より高いレベルの多型を検出する)傾向がある。
「マーカーアレル」、あるいは「マーカー座位のアレル」は、個体群におけるマーカー座位で見出される複数の多型ヌクレオチド配列の1つを示しうる。SNPマーカーに関して、アレルは、その個々の植物におけるそのSNP座位に存在する特定のヌクレオチド塩基を示す。
本明細書において使用されるように、「配列同一性」という用語は、任意の所与の核酸配列と標的核酸配列との間の同一性の程度をいう。配列同一性のパーセントは、整列させた核酸配列における一致した位置の数を測定し、一致した位置の数を整列させたヌクレオチドの総数で割り、そして100を掛けることによって算出される。一致した位置は、整列させた核酸配列の同じ位置に同一のヌクレオチドが存在する位置をいう。配列同一性のパーセントは、任意のアミノ酸配列について決定することもできる。配列同一性のパーセントを測定するために、標的核酸又はアミノ酸配列を、BLASTN及びBLASTPを含むスタンドアロンバージョンのBLASTZからのBLAST2配列(Bl2seq)プログラムを使用して、同定した核酸又はアミノ酸配列と比較する。このスタンドアロンバージョンのBLASTZは、Fish&Richardsonのウェブサイト(ワールドワイドウェブfr.com/blast)又は米国政府の米国国立バイオテクノロジー情報センターのウェブサイト(ワールドワイドウェブncbi.nlm.nih.gov)から入手できる。Bl2seqプログラムの使用方法を説明する手順は、BLASTZに付属のreadmeファイルにある。Bl2seqは、BLASTN又はLASTPのアルゴリズムのいずれかを使用して2つの配列間の比較を実施する。
BLASTNを核酸配列を比較するために使用する一方で、BLASTPをアミノ酸配列を比較するために使用する。2つの核酸配列を比較するために、オプションを次のように設定する:− iを比較する最初の核酸配列を含むファイルに設定する(例えばC:\seq l .txt);− jを比較する2番目の核酸配列を含むファイルに設定する(例えばC:\seq2.txt);− pをblastnに設定する;− oを任意のファイル名に設定する(例えばC :\output.txt);− qを−1に設定する;− rを2に設定する;他の全てのオプションはデフォルト設定のままにする。次のコマンドは、2つの配列間の比較を含む出力ファイルを生成する:C:\B12seq -i c:\seql .txt -j c:\seq2.txt -p blastn -o c:\output.txt -q - 1 -r 2。標的配列が同定した配列のいずれかの部分と相同性を共有する場合に、設定した出力ファイルは、それらの相同性の領域を整列させた配列として提示される。標的配列が同定した配列のいずれかの部分と相同性を共有しない場合に、設定した出力ファイルは、整列させた配列を提示しない。整列させると、任意の一致した位置で始まり他の任意の一致した位置で終わる、同定した配列からの配列を有するアラインメントで提示した標的配列からの連続ヌクレオチドの数を数えることによって、長さを決定する。一致した位置は、標的配列と同定した配列の双方に同一のヌクレオチドが存在する任意の位置である。ギャップはヌクレオチドではないため、標的配列に存在するギャップは計数されない。同様に、同定した配列からのヌクレオチドではなく、標的配列のヌクレオチドが計数されるため、同定した配列において提示されたギャップは計数されない。特定の長さにわたる同一性のパーセントは、その長さにわたって一致した位置の数を計数し、その数を長さで割り、続いて得られた値に100を掛けることによって決定される。例えば、(i)500塩基の核酸標的配列を対象の核酸配列と比較した場合、(ii)Bl2seqプログラムは、その200塩基領域の最初と最後の塩基が一致する対象配列の領域で整列した標的配列から200塩基を提示し、(iii)それらの200の整列した塩基にわたる一致の数は180であり、500塩基の核酸標的配列は200の長さ及びその90%の長さにわたる配列同一性を含む(すなわち、180/200×100=90)。同定した配列と整列する単一の核酸標的配列内の異なる領域は、それぞれ独自の同一性のパーセントを有することができることが理解されよう。同一性のパーセントの値は、最も近い10分の1に丸められることに注意する。例えば、78.11、78.12、78.13及び78.14は78.1に切り捨てられ、一方で78.15、78.16、78.17、78.18及び78.19は78.2に繰り上げられる。長さの値は常に整数になることにも注意する。
「単離した核酸配列」又は「単離したDNA」は、それが単離した自然環境にもはや存在しない核酸配列、例えば細菌の宿主細胞における又は植物の核もしくは色素体ゲノムにおける核酸配列をいう。本明細書において「配列」に言及する場合に、かかる配列を有する分子は、例えば核酸分子をいうことが理解される。「宿主細胞」又は「組換え宿主細胞」又は「形質転換細胞」は、少なくとも1つの核酸分子を前記細胞に導入した結果として生じる新たな個々の細胞(又は生物)を示す用語である。宿主細胞は、好ましくは植物細胞又は細菌細胞である。宿主細胞は、染色体外(エピソーム)複製分子として核酸を含むか、又は宿主細胞の核又は色素体ゲノムに組み込まれた核酸を含むか、又は導入された染色体、例えば微小染色体として核酸を含んでよい。
参照配列に対して「実質的な配列同一性」を有するか、又は参照配列に対して少なくとも80%の配列同一性、例えば少なくとも85%、90%、95%、98%又は99%の核酸配列同一性を有する核酸配列(例えばDNA又はゲノムDNA)を参照する場合に、一実施形態において、前記ヌクレオチド配列は、所与のヌクレオチド配列と実質的に同一であると見なされ、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件を使用して同定できる。他の実施形態において、核酸配列は、所与のヌクレオチド配列と比較して1つ以上の変異を含むが、未だストリンジェントなハイブリダイゼーション条件を使用して同定できる。「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」を使用して、所与のヌクレオチド配列と実質的に同一であるヌクレオチド配列を同定できる。ストリンジェントな条件は、配列に依存し、状況によって異なる。一般に、ストリンジェントな条件は、定義したイオン強度及びpHでの特定の配列についての熱融点(Tm)よりも約5℃低くなるように選択される。Tmは、(定義したイオン強度及びpHに基づいて)標的配列の50%が完全に一致するプローブにハイブリダイズする温度である。通常、塩濃度がpH7で約0.02モルであり、温度が少なくとも60℃であるストリンジェントな条件が選択される。塩濃度を下げる及び/又は温度を上げることは、ストリンジェンシーが高まる。RNA−DNAハイブリダイゼーションのストリンジェントな条件(例えば100ntのプローブを使用したノーザンブロット)は、例えば63℃で20分間、0.2×SSC中での少なくとも1回の洗浄を含む条件、又は同等の条件である。DNA−DNAハイブリダイゼーションのストリンジェントな条件(例えば100ntのプローブを使用したサザンブロット)は、例えば少なくとも50℃、通常約55℃の温度で20分間、0.2×SSC中での少なくとも1回(通常2回)の洗浄を含む条件、又は同等の条件である。Sambrookら(1989)、並びにSambrook及びRussell(2001)も参照されたい。
「ハイブリダイズする」又は「ハイブリダイゼーション」という用語は、一本鎖核酸分子が、一本鎖核酸分子自体を相補的核酸鎖に結合させるプロセス、すなわちこの塩基対と適合させるプロセスを意味する。ハイブリダイゼーションの標準的な手順は、例えば、Sambrookら(Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 3rd edition 2001)において記載されている。好ましくは、これは、核酸鎖の塩基の少なくとも50%、より好ましくは少なくとも55%、60%、65%、70%、75%、80%又は85%、より好ましくは90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%が、相補的な核酸鎖と塩基対を形成することを意味すると解される。このような結合の可能性は、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに依存する。「ストリンジェンシー」という用語は、ハイブリダイゼーション条件をいう。塩基対形成がより困難な場合に高いストリンジェンシーであり、塩基対形成が促進される場合に低いストリンジェンシーである。ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーは、例えば、塩濃度又はイオン強度及び温度に依存する。一般に、ストリンジェンシーは、温度を上げる及び/又は塩分を減らすことによって高められる。「ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件」は、ハイブリダイゼーションが主に相同な核酸分子間でのみ生じる条件として定義される。「ハイブリダイゼーション条件」という用語は、一般の条件での核酸の実際の結合だけでなく、一般の条件でのその後の洗浄ステップでも示す。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、例えば、主に、少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%又は少なくとも95%の配列同一性を有する核酸分子のみがハイブリダイズする条件である。それほどストリンジェントでないハイブリダイゼーション条件は、37℃で4×SSCでのハイブリダイゼーション、続いて室温で1×SSCでの繰り返し洗浄を含む。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、65℃で4×SSCでのハイブリダイゼーション、続いて65℃で0.1×SSCでの合計約1時間の繰り返し洗浄を含む。
一態様において、本発明は、グリホサート抵抗又は耐性のベータ尋常性植物を提供するための方法に関する。かかる方法は、変異誘発を含みうる。特定の実施形態において、epppシンターゼ遺伝子の核酸改変は、ランダム変異誘発により実施される。細胞又は生物は、変異原物質、例えばUV線又は変異原性化学物質(例えば、メタンスルホン酸エチル(EMS))に曝露されてよく、そして所望の特性を有する変異体が選択される。変異体は、例えば、TILLING(ゲノムにおいて誘発させた局所病変を標的とする)によって同定できる。前記方法は、変異誘発、例えばメタンスルホン酸エチル(EMS)のような化学変異原を使用した変異誘発発と、標的遺伝子における単一塩基変異/点変異を同定する高感度DNAスクリーニング技術とを組み合わせる。TILLING法は、複数のアレルをPCRによって増幅させ、そして加熱し、ゆっくりと冷却させた場合に形成されるDNAヘテロ二本鎖の形成に依存する。2本のDNA鎖のミスマッチで「バブル」が形成され、それは一本鎖ヌクレアーゼによって切断される。そしてその生成物は、サイズによって、例えばHPLCによって分離される。McCallumら “Targeted screening for induced mutations”; Nat Biotechnol. 2000 Apr;18(4):455-7及びMcCallumら “Targeting induced local lesions IN genomes (TILLING) for plant functional genomics”; Plant Physiol. 2000 Jun;123(2):439-42も参照されたい。特定の実施形態において、変異体epspシンターゼは、当該技術分野において公知であるように、CRISPR/Cas(例えばCRISPR/Cas9又はCRISPRCpf1)、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、メガヌクレアーゼ、又はTALEN遺伝子編集技術を含む遺伝子編集技術のような標的変異誘発によって得られうる。
一態様において、本発明は、本明細書において記載される本発明によるepsp(又はALS)変異を検出又は同定するための方法に関する。本明細書の他の場所において記載されているように、任意の検出手段を適用することができ、例えば、スプライシング、ハイブリダイゼーションベースの方法(例えば(動的)アレル特異的ハイブリダイゼーション、分子ビーコン、SNPマイクロアレイ)、酵素ベースの方法(例えばPCR、KASP(Kompetitive Allele Specific PCR)、RFLP、ALFP、RAPD、フラップエンドヌクレアーゼ、プライマー伸長、5’−ヌクレアーゼ、オリゴヌクレオチドライゲーションアッセイ)、DNAの物理的特性に基づく増幅後の方法(例えば一塩基多型、温度勾配ゲル電気泳動、変性高性能液体クロマトグラフィー、アンプリコン全体の高解像度融解、DNAミスマッチ結合タンパク質の使用、SNPlex、サーベイヤーヌクレアーゼアッセイ)等を含む。
特定の実施形態において、検出を、KASPによって実施する。特定の実施形態において、KASPマーカーは、s1txepss02(配列番号17〜19)である。好ましくは、このKASPマーカーは、BvEPSPSにおけるP179Sアミノ酸変化を生じるベータ・ブルガリスの内因性epsps遺伝子における一塩基点変異を検出するために有用である。
本明細書において使用される「発酵」は、微生物を使用して有機分子を他の分子に変換するプロセスをいう。例えば、「発酵」は、植物材料、例えば本発明の植物材料から糖又は他の分子を好気的に変換して、アルコール(例えば、エタノール、メタノール、ブタノール);有機酸(例えば、クエン酸、酢酸、イタコン酸、乳酸、グルコン酸);ケトン(例:アセトン)、アミノ酸(例えばグルタミン酸);気体(例えばH2及びCO2)、抗生物質(例えばペニシリン及びテトラサイクリン);酵素;ビタミン(例えばリボフラビン、B12、ベータカロチン);及び/又はホルモンを生成することをいう。発酵は、消費可能なアルコール産業において使用される発酵(例えばビール及びワイン)を含む。発酵は、例えばバイオ燃料の生産のための嫌気的発酵も含む。発酵は、これらに限定されないが細菌、真菌、古細菌、及び原生生物を含む、所望の発酵ステップにおける使用に適した任意の生物によって達せられる。適した発酵生物は、単糖類、二糖類、及び三糖類、特にグルコース及びマルトース、又は他のバイオマス由来分子を、直接的又は間接的に所望の発酵生成物(例えば、エタノール、ブタノール等)に変換できるものを含む。 適した発酵生物は、糖でない分子を所望の発酵生成物に変換することができる生物も含む。かかる生物及び発酵方法は、当業者に公知である。
本明細書において使用される「バイオ燃料」という用語は、バイオマス、すなわち、生きている又は最近まで生きていた生物学的生物、例えば植物又は動物の排泄物に由来する燃料をいう。バイオ燃料は、バイオディーゼル、バイオ水素、バイオガス、バイオマス由来のジメチルフラン(DMF)等を含むが、これらに限定されない。特に、「バイオ燃料」という用語は、植物由来のアルコール、例えばエタノール、メタノール、プロパノール、又はブタノールを示すために使用でき、それらは使用前に必要に応じて変性させることができる。「バイオ燃料」という用語は、植物由来燃料を含む燃料混合物、例えばアルコール/ガソリン混合物(すなわち、ガソホール)を示すために使用することもできる。ガソホールは、任意の所望の割合の植物由来アルコール(すなわち、約10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は95%の植物由来アルコール)を含みうる。例えば、有用なバイオ燃料ベースの混合物の1つは、エタノール85%とガソリン15%を含むE85である。バイオ燃料は、植物材料の好気性発酵又は嫌気性発酵によって生成される任意のバイオ燃料であってよい。好気性発酵によって得られるバイオ燃料の限定されない例は、バイオエタノールである。嫌気的発酵によって得られるバイオ燃料は、バイオガス及び/又はバイオディーゼルを含むが、これらに限定されない。好気性発酵及び/又は嫌気性発酵の方法は、当業者に公知である。本発明によりさらに含まれるのは、1つ以上のバイオ燃料を製造するための方法又は本発明によって製造されるエタノール、バイオガス、及び/又はバイオディーゼルを含む群から選択されるバイオ燃料である。
本発明は、他の産業用途、例えば本発明のテンサイ植物における抗体又はバイオプラスチックの生産を含む。さらに、本発明のテンサイ植物又はその一部は、例えば牛の飼料として、さらなる処理なしで使用することもできる。
「糖」という用語は、発酵性の単糖、二糖、及び三糖、特に単糖及び二糖をいう。したがって、本発明において、糖は、スクロース、フルクトース、グルコース、ガラクトース、マルトース、ラクトース、及びマンノース、好ましくはスクロースを含むが、これらに限定されない。
本発明の態様及び実施形態は、以下の限定されない例によってさらに裏付けられる。
実施例
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)。
176kgの識別子A及びB、並びに75kgの識別子C、D、E及びFを、約15ヘクタールに及ぶ現場で播種した。播種後約1か月で、畑全体に、0.88l/haのROUNDUP(登録商標)MAX(680g/kgグリホサート酸当量)を散布した。約6週間後に、グリホサート処理で生き残った植物を畑に集め、鉢に移植し、そして温室でさらに栽培した。生き残った植物を、約2か月後に600g/haのグリホサート酸当量で処理した。172本の植物が、除草剤による損傷の兆候のない非常に健康な段階でその処理を生き延びた。
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)。
176kgの識別子A及びB、並びに75kgの識別子C、D、E及びFを、約15ヘクタールに及ぶ現場で播種した。播種後約1か月で、畑全体に、0.88l/haのROUNDUP(登録商標)MAX(680g/kgグリホサート酸当量)を散布した。約6週間後に、グリホサート処理で生き残った植物を畑に集め、鉢に移植し、そして温室でさらに栽培した。生き残った植物を、約2か月後に600g/haのグリホサート酸当量で処理した。172本の植物が、除草剤による損傷の兆候のない非常に健康な段階でその処理を生き延びた。
観察した除草剤耐性の背後にある原因となる変異を同定するために、シーケンシング分析を実施した。とりわけ、テンサイにおけるepspシンターゼ遺伝子のエキソン2を、全ての172本の生きていた植物において、PCR増幅させ(プライマーBvEPSPS_Ex_2_for、5’−ggaaatttccatcctaacgag−3’(配列番号13)、及びBvEPSPS_Ex_2_rev、5’−gcaagaggaaacaagtctcca−3’(配列番号14))、そしてサンガー配列決定した(プライマーBvEPSPS_Ex2_Seqf、5’−catcctaacgagaattatgc−3’(配列番号15)、及びBvEPSPS_Ex2_Seqr、5’−gtctccacacaaaataaaag−3’(配列番号16))。識別子6MS1008−109を有するテンサイ植物は、BvEPSPSにおいてP179Sアミノ酸変化を生じるCからTへの変異を持っていた。この人工SNPを、in silicoで開発されたKASPマーカーs1txepss02(配列番号17〜19)を使用したKASPマーカーアッセイによって個々に確認した。
本発明の特定の実施形態によるP179Sアミノ酸変化を生じる変異を有する、変異体epppシンターゼ遺伝子のゲノムDNAヌクレオチド配列を配列番号1において提供する。本発明の特定の実施形態によるP179Sアミノ酸変化を生じる変異を有する、変異体epppシンターゼ遺伝子のcDNAヌクレオチド配列を配列番号2において提供する。本発明の特定の実施形態によるP179S変異を有する、変異体epppシンターゼ遺伝子のタンパク質配列を配列番号3において提供する。本発明の特定の実施形態によるP179Sアミノ酸変化を生じる変異及びT175Iアミノ酸変化を有する、変異体epppシンターゼ遺伝子のゲノムDNAヌクレオチド配列を配列番号4において提供する。本発明の特定の実施形態によるP179Sアミノ酸変化を生じる変異及びT175Iアミノ酸変化を有する、変異体epppシンターゼ遺伝子のcDNAヌクレオチド配列を配列番号5において提供する。本発明の特定の実施形態によるP179S変異及びT175I変異を有する、変異体epppシンターゼ遺伝子のタンパク質配列を配列番号36おいて提供する:
本発明の特定の実施形態によるW569Lアミノ酸変化を生じる変異を有する、変異体ALS遺伝子のゲノムDNAヌクレオチド配列を配列番号7において提供する。本発明の特定の実施形態によるW569Lアミノ酸変化を生じる変異を有する、変異体ALS遺伝子のcDNAヌクレオチド配列を配列番号8において提供する。本発明の特定の実施形態によるW569L変異を有する、変異体ALS遺伝子のタンパク質配列を配列番号9において提供する。本発明の特定の実施形態によるW569Lアミノ酸変化を生じる変異及びP188Sアミノ酸変化を有する、変異体ALS遺伝子のゲノムDNAヌクレオチド配列を配列番号10において提供する。本発明の特定の実施形態によるW569Lアミノ酸変化を生じる変異及びP188Sアミノ酸変化を有する、変異体ALS遺伝子のcDNAヌクレオチド配列を配列番号11において提供する。本発明の特定の実施形態によるW569L変異及びP188S変異を有する、変異体ALS遺伝子のタンパク質配列を配列番号12において提供する:
スクリーニング方法及び選択方法に基づいて、BvEPSPSにおけるヘテロ接合P179S変異が、標準的な野外処理レベルの約50%である600g/haのグリホサート酸当量に対する完全な耐性を付与するという非常に強い兆候がある。ヘテロ接合変異体を戻し交配させ、自家受粉させて、種子を収穫する。選択された変異体の特徴付けのためのグリホサート耐性レベルの最初の用量設定を実施する。P179S変異は、ヘテロ接合及びホモ接合状態でグリホサートに対する耐性を付与する。
Claims (15)
- ベータ・ブルガリス(Beta vulgaris)栽培エリアにおける望ましくない草木を防除するためのグリホサート除草剤の使用であって、ベータ・ブルガリス植物が、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、前記使用。
- グリホサート除草剤が、グリホサート又はそれらの誘導体から選択され、好ましくは、前記誘導体が、塩、エステル、アミド、又はアルキルアミドであり、好ましくは、前記塩は、アルカリ金属塩、例えば(モノ−、ジ−、又はトリ−)ナトリム又は(モノ−、ジ−、又はトリ−)カリウム、アンモニウム塩、二アンモニウム塩、例えばジメチルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、例えばC1〜C16アルキルアミン塩、例えばジメチルアミン塩及びイソプロピルアミン塩、アルキルアンモニウム塩、例えばC1〜C16アルキルアンモニウム塩、例えばジメチルアンモニウム塩及びイソプロピルアンモニウム塩、アルカノールアミン塩、例えばC1〜C16アルカノールアミン塩、例えば(モノ−、ジ−、又はトリ−)エタノールアミン塩、アルキルスルホニウム塩、例えばトリメチルスルホニウム塩、スルホキソニウム塩、及びそれらの混合物又は組み合わせであり、好ましくは次の塩:モノ(イソプロピルアンモニウム)(「IPA」)、カリウム、ナトリウム、モノエタノールアンモニウム(「MEA」)、トリメチルスルホニウム(「TMS」)、アンモニウム、ジアンモニウム塩、n−プロピルアミン、エチルアミン、エチレンジアミン、及びヘキサメチレンジアミンの塩、好ましくはIPA塩から選択される、請求項1に記載のグリホサート除草剤の使用。
- グリホサート除草剤を、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の投与量で適用する、請求項1又は2に記載のグリホサート除草剤の使用。
- グリホサートではない除草剤(すなわち、epspシンターゼの阻害とは異なる作用様式を示す除草剤)と組み合わせる、請求項1から3までのいずれかに1項に記載のグリホサート除草剤の使用であって、グリホサートではない除草剤が、クロピラリド、シクロキシジム、デスメディファム、ジメテナミド、ジメテナミド−P、エトフメセート、フェノキサプロップ、フェノキサプロップ−P、フェノキサプロップ−エチル、フェノキサプロップ−P−エチル、フルアジホップ、フルアジホップ−P、フルアジホップ−ブチル、フルアジホップ−P−ブチル、グルホシネート、グルホシネート−アンモニウム、グルホシネート−P、グルホシネート−P−アンモニウム、グルホシネート−P−ナトリウム、ハロキシホップ、ハロキシホップ−P、ハロキシホップ−エトキシエチル、ハロキシホップ−P−エトキシエチル、ハロキシホップ−メチル、ハロキシホップ−P−メチル、レナシル、メタミトロン、フェンメディファム、フェンメディファム−エチル、プロパキザホップ、キンメラック、キザロホップ、キザロホップ−エチル、キザロホップ−P、キザロホップ−P−エチル、キザロホップ−P−テフリル、セトキシジムからなる群から選択される、前記使用。
- epspシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、プロリンとは異なるアミノ酸を179位に有する、請求項1から4までのいずれか1項に記載のグリホサート除草剤の使用。
- 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から5までのいずれか1項に記載のグリホサート除草剤の使用。
- 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から6までのいずれか1項に記載のグリホサート除草剤の使用。 - 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7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7までのいずれか1項に記載のグリホサート除草剤の使用。 - epspシンターゼをコードする内因性アレル又は全ての内因性アレルが、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8までのいずれかに記載のグリホサート除草剤の使用。
- ベータ・ブルガリス植物が、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をコードする内因性アレルを含む、請求項1から9までのいずれか1項に記載のグリホサート除草剤の使用。
- アセトラクテートシンターゼをコードする全ての内因性アレルが、トリプトファンとは異なるアミノ酸を569位に有する、請求項10に記載のグリホサート除草剤の使用。
- 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又は全ての内因性アレルが、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10又は11に記載のグリホサート除草剤の使用。
- ALS阻害剤、好ましくは、スルホニルウレア、スルホニルアミノカルボニルトリアゾリノン、トリアゾロピリミジン、スルホンアニリド、イミダゾリノン、ピリミジニルオキシ安息香酸、ピリミジニルチオ安息香酸からなる群から選択されるALS阻害剤と組み合わせる、請求項10から12までのいずれか1項に記載のグリホサート除草剤の使用。
- ステップb)において、少なくとも300g/haの有効成分グリホサートを成長している植物に適用し、好ましくは少なくとも600g/haの有効成分グリホサート、より好ましくは少なくとも1200g/haの有効成分グリホサートを適用し、及び/又はALS阻害剤を、35g/haホラムスルフロンと7g/haイオドスルフロンメチルナトリウムとの混合物と当量である最小投与量で成長している植物に適用する、請求項10から13までのいずれか1項に記載のグリホサート除草剤の使用。
- それぞれの除草剤の適用を、(i)一緒に又は同時に実施する、又は(ii)異なる時点で及び/又は複数回に分けて(順次適用)、出芽前の適用と続く出芽後の適用で、又は出芽後の初期の適用と続く出芽後の中期もしくは後期の適用で実施する、請求項13に記載のグリホサート除草剤の使用。
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