JP3440258B2 - いもち病抵抗性遺伝子 - Google Patents

いもち病抵抗性遺伝子

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    • C12N15/8282Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for biotic stress resistance, pathogen resistance, disease resistance for fungal resistance

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、植物のいもち病抵
抗性遺伝子および該遺伝子がコードするタンパク質、並
びにそれらの利用に関する。
【0002】
【従来の技術】いもち病は糸状菌(Magnaporthe grise
a)によって引き起こされるイネなどの重要病害の一つ
である。この病害により、わが国はもとよりイネを栽培
する多くの国々において重大な減収が生じている。特に
低温、多湿の条件では、その被害は甚大である。農薬に
よる防除とともに抵抗性品種の育成がこの病害回避への
主な取り組みとなっている。本来イネにはいもち病菌に
対して抵抗性を示す性質を有する系統が存在している。
これらの系統・品種はいもち病菌の特定のレースに対し
て抵抗性にする遺伝子をもっており、古くからこれらの
遺伝子の遺伝解析が行われている。現在では、約30種の
いもち病抵抗性遺伝子が同定されている(Kinoshita. R
ice Genet. Newsl. 7:16-57(1990) 、Iwata. Rice Gene
t. Newsl. 13:12-35(1996)、Iwata. Rice Genet. News
l. 14:7-22(1997))。これらの遺伝子を利用して高度抵
抗性品種の育成が試みられ、多数の抵抗性品種が育成さ
れてきた。しかしながら一方では、新しいいもち病菌の
レースが出現し、導入された抵抗性遺伝子では対応でき
なくなるなどの問題(抵抗性品種の崩壊)も生じるな
ど、分子レベルでのいもち病抵抗性の発現機構あるいは
いもち病菌と抵抗性遺伝子の相互作用等不明な点は多
い。
【0003】抵抗性遺伝子Pi-bはイネ第2染色体の長腕
末端部分に存在する遺伝子であり、これまでに同定され
ている日本のいもち病菌のレースのうち、033bを除く全
てに対して抵抗性を示す(表1)。
【0004】
【表1】 この遺伝子はインドネシアとマレーシアのインド型品
種、Engkatek、Milek Kuning, TjinaおよびTjahajaなど
が保有していたものであり、宮城県古川農試において感
受性品種ササニシキを遺伝的背景にもつPi-bの同質遺伝
子系統東北IL9号が育成されている。
【0005】しかしながらこれまでのところ抵抗性の発
現機構は明らかにされておらず、Pi-b遺伝子も単離され
ていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、いもち病抵
抗性遺伝子Pi-b、これと機能的に同等な遺伝子、および
これら遺伝子がコードするタンパク質を提供することを
課題とする。また、本発明は、これら遺伝子を利用して
いもち病抵抗性植物を作出することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、いもち病
抵抗性遺伝子Pi-bを広大な染色体の領域から単離するた
めに、マップベースクローニングの手法を利用して鋭意
研究を行い、遂に所期の遺伝子を単離することに成功し
た。具体的には、まず、分子マーカーを用いた連鎖解析
を行い、Pi-b遺伝子が存在する染色体上の領域を特定の
分子マーカーで挟まれる領域に絞り込んだ。次いで、絞
り込んだ遺伝子周辺の領域につき、コスミドクローンの
整列化による物理的地図の作成を行い、これらクローン
の塩基配列を決定して、数種の植物の抵抗性遺伝子に共
通に認められるヌクレオチド結合部位(NBS)を有するP
i-b候補遺伝子の領域を見出した。次いで、いもち病抵
抗性品種からcDNAライブラリーを調製し、上記候補ゲノ
ム領域をプローブとしてcDNAライブラリーのスクリーニ
ングを行い、該ゲノム領域に対応するcDNAを単離した。
さらに、単離したcDNAの塩基配列情報を基に調製したオ
リゴヌクレオチドをプライマーとして、いもち病感受性
品種および抵抗性品種のそれぞれから単離したmRNAに対
してRT-PCRを行うことにより、単離したPi-b候補cDNAの
発現パターンの解析を行った。その結果、抵抗性品種特
異的にcDNAの増幅が認められたことから、本発明者ら
は、単離したcDNAクローンが目的のPi-b遺伝子であるこ
とを見出した。また、このように単離した遺伝子といも
ち病抵抗性との間に密接な関係が認められことから、本
発明者らは、単離した遺伝子やその類似遺伝子を利用し
ていもち病抵抗性植物の作出を行うことが可能であるこ
とを見出した。
【0008】即ち、本発明は、いもち病抵抗性遺伝子Pi
-b、その類似遺伝子、これら遺伝子によりコードされる
タンパク質、並びにこれら遺伝子を利用したいもち病抵
抗性植物の作出などに関し、より具体的には、 (1) 配列番号:1に記載のアミノ酸配列からなるタ
ンパク質、または該タンパク質中のアミノ酸配列におい
て1若しくは複数のアミノ酸が置換、欠失、および/若
しくは付加したアミノ酸配列を有し、植物にいもち病抵
抗性を付与するタンパク質、(2) (1)に記載のタンパク質をコードするDNA、(3) (2)に記載のDNAを含むベクター、(4) (3)に記載のベクターが導入された宿主細
胞、(5) 植物細胞である、(4)に記載の宿主細胞、(6) (4)に記載の宿主細胞を培養する工程を含
む、(1)に記載のタンパク質の製造方法、(7) (5)に記載の宿主細胞を含む形質転換イネ植
物体、(8) (1)に記載のタンパク質に結合する抗体、(9) 配列番号:4から7のいずれかに記載の塩基
配列からなるDNA、に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、植物にいもち病抵抗性
を付与するタンパク質に関する。本発明のタンパク質に
含まれる「Pi-b」遺伝子がコードするタンパク質(以
下、「Pi-b」タンパク質と称する)のアミノ酸配列を配
列番号:1に示す。「Pi-b」遺伝子は、いもち病抵抗性
という形質をイネに付与するタンパク質をコードする遺
伝子として、これまでイネ第2染色体という広大な領域
にいずれかの場所に存在するものとして知られていた
が、本発明者らは、その存在領域を解明し、単一の遺伝
子として単離することに初めて成功した。「Pi-b」タン
パク質は、日本のいもち病菌のレースのうち、033bを除
く全てに対してイネに抵抗性を付与する性質を有し、抵
抗性を示すレースはこれまでに単離された中で最も広範
である(表1)。このような「Pi-b」タンパク質の特性
は、「Pi-b」タンパク質若しくはこれと同等の機能を有
するタンパク質が、植物のいもち病抵抗性品種の作出に
特に適していることを示唆するものである。
【0010】「Pi-b」タンパク質と機能的に同等なタン
パク質は、例えば、以下の方法により調製することが可
能である。当業者によく知られた方法としては、例え
ば、「Pi-b」タンパク質のアミノ酸に変異を導入する方
法が挙げられる。即ち、当業者であれば、例えば、site
-directed mutagenesis法(Kramer, W.& Fritz,H.-J. O
ligonucleotide-directed construcyion of mutagenesi
s via gapped duplex DNA.Methods in Enzymology, 15
4: 350-367, 1987)を利用して、「Pi-b」タンパク質
(配列番号:1)中のアミノ酸配列を改変し、「Pi-b」
タンパク質と同等の機能を有する改変タンパク質を調製
することが可能である。また、アミノ酸の変異は自然界
において生じることもある。本発明のタンパク質には、
このように天然型の「Pi-b」タンパク質において1もし
くは複数のアミノ酸が置換、欠失もしくは付加したアミ
ノ酸配列を有し、天然型のタンパク質と同等の機能を有
するタンパク質も含まれる。タンパク質におけるアミノ
酸の改変部位および改変個数は、改変後のタンパク質が
天然型の「Pi-b」タンパク質と同等の機能を有する限
り、特に制限はない。アミノ酸の改変は、通常、50アミ
ノ酸以内であり、好ましくは30アミノ酸以内であり、さ
らに好ましくは10アミノ酸以内であり、さらに好ましく
は3アミノ酸以内である。ここで「天然型の「Pi-b」タ
ンパク質と同等の機能を有する」とは、改変後のタンパ
ク質が植物にいもち病に対する抵抗性を付与する機能を
有することを指す。「植物にいもち病に対する抵抗性を
付与する」とは、タンパク質が少なくとも植物の一品種
に対し、少なくとも一つのいもち病のレースに対する抵
抗性を付与することを指す。抵抗性が付与される植物と
しては、好ましくはイネ科の植物であり、特にイネが好
ましい。タンパク質が植物にいもち病抵抗性を付与する
か否かは、例えば、(i)幼植物(例えば、イネの3〜4週
間の苗)に特定のいもち病菌から胞子を形成させ、その
胞子をけん濁した液を直接幼苗に噴霧して接種する、(i
i)次いで、接種直後から約24時間、湿度100%、25℃の状
態で保持し、その後2週間程度、通常の条件で栽培す
る、(iii)過敏感反応による特異的な壊死斑が形成され
病斑の伸展が止まる(抵抗性遺伝子を有する個体)か、
病斑が拡大し最終的に壊死する(抵抗性遺伝子を持たな
い個体)かを観察する、ことにより判定することが可能
である。
【0011】また、機能的に同等なタンパク質を調製す
るために、当業者によく知られた他の方法としては、ハ
イブリダイゼーション技術(Southern, E.M.: Journal
of Molecular Biology, Vol. 98, 503, 1975.)やポリ
メラーゼ連鎖反応(PCR)技術(Saiki, R. K. et al. S
cience, vol.230, 1350-1354, 1985、Saiki, R. K. eta
l. Science, vol.239, 487-491, 1988)が挙げられる。
即ち、当業者にとっては、「Pi-b」遺伝子の塩基配列
(配列番号:2または3)もしくはその一部をプローブ
として、また「Pi-b」遺伝子(配列番号:2または3)
に特異的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドをプ
ライマーとして、イネ若しくは他の植物から「Pi-b」遺
伝子と高い相同性を有するDNAを単離して、該DNAから
「Pi-b」タンパク質と同等の機能を有するタンパク質を
得ることは通常行いうることである。このようにハイブ
リダイズ技術やPCR技術により単離しうる「Pi-b」タン
パク質と同等の機能を有するタンパク質もまた本発明の
タンパク質に含まれる。ここで「「Pi-b」タンパク質と
同等の機能を有する」とは、ハイブリダイズ技術やPCR
技術により単離されるタンパク質が、植物にいもち病に
対する抵抗性を付与する機能を有することを指す。ハイ
ブリダイズ技術やPCR技術により遺伝子を単離するため
の植物としては、イネ以外に、例えば、オオムギ、コム
ギ、アワ、キビ、ヒエ、ハトムギなどいもち病菌の宿主
となりうる作物が挙げられる(作物病害事典 1988 岸国
平編 全国農村教育教会参照)。単離された遺伝子がコ
ードするタンパク質が「Pi-b」タンパク質と同等の機能
を有す場合、通常、「Pi-b」タンパク質とアミノ酸配列
において高い相同性を有する。高い相同性とは、好まし
くは30%以上の相同性、さらに好ましくは50%以上の相
同性、さらに好ましくは70%以上の相同性、さらに好ま
しくは90%以上の相同性を指す。
【0012】本発明のタンパク質は、当業者に公知の方
法により、遺伝子組み換え技術を利用して調製した組み
換えタンパク質として、また天然のタンパク質として調
製することができる。組み換えタンパク質は、後述する
が、例えば、本発明のタンパク質をコードするDNAを適
当な発現ベクターに挿入し、該ベクターを適当な細胞に
導入し、該形質転換細胞から精製することにより調製す
ることが可能である。また、天然のタンパク質は、例え
ば、調製した組み換えタンパク質若しくはその部分ペプ
チドを適当な免疫動物に免疫することにより調製した抗
体を結合したアフィニティーカラムに、本発明のタンパ
ク質を発現している細胞(例えば、イネ細胞など)など
から調製した抽出液を接触させて、該カラムに結合する
タンパク質を精製することにより調製することができ
る。
【0013】また、本発明は、上記本発明のタンパク質
をコードするDNAに関する。本発明のDNAは、本発明のタ
ンパク質をコードし得るものであれば特に制限はなく、
ゲノムDNA、cDNA、および化学合成DNAなどが含まれる。
本発明のDNAに含まれる「Pi-b」cDNAの塩基配列および
「Pi-b」ゲノムDNAの塩基配列をそれぞれ配列番号:2
および配列番号:3に示す。
【0014】ゲノムDNAおよびcDNAの調製は、当業者に
とって常套手段を利用して行うことが可能である。ゲノ
ムDNAは、例えば、いもち病抵抗性遺伝子を有するイネ
品種(例えば、東北IL9号)の葉組織からゲノムDNAを抽
出し、ゲノミックライブラリー(ベクターとしては、プ
ラスミド、ファージ、コスミド、BACなどが利用でき
る)を作成し、これを展開して、本発明タンパク質をコ
ードするDNA(例えば、配列番号:1、2)を基に調製
したプローブを用いてコロニーハイブリダイゼーション
あるいはプラークハイブリダイゼーションを行うことに
より調製することが可能である。また、本発明タンパク
質をコードするDNA(例えば、配列番号:1、2)に特
異的なプライマーを作成し、これを利用したPCRをおこ
なうことによって調製することも可能である。また、cD
NAは、例えば、いもち病抵抗性遺伝子を有するイネ品種
(例えば、東北IL9号)の葉組織から抽出したmRNAを基
にcDNAを合成し、これをλZAP等のベクターに挿入してc
DNAライブラリーを作成し、これを展開して、上記と同
様にコロニーハイブリダイゼーションあるいはプラーク
ハイブリダイゼーションを行うことにより、また、PCR
を行うことにより調製することが可能である。
【0015】本発明のDNAは、例えば、組み換えタンパ
ク質の調製やいもち病抵抗性の形質転換植物体の作出な
どに利用することが可能である。組み換えタンパク質を
調製する場合には、通常、本発明のタンパク質をコード
するDNAを適当な発現ベクターに挿入し、該ベクターを
適当な細胞に導入し、形質転換細胞を培養して発現させ
たタンパク質を精製する。組み換えタンパク質は、精製
を容易にするなどの目的で、他のタンパク質との融合タ
ンパク質として発現させることも可能である。例えば、
大腸菌を宿主としてマルトース結合蛋白質との融合蛋白
質として調製する方法(米国New England BioLabs社発
売のベクターpMALシリーズ)、グルタチオン-S-トラン
スフェラーゼ(GST)との融合蛋白質として調製する方法
(AmershamPharmacia Biotech社発売のベクターpGEXシ
リーズ)、ヒスチジンタグを付加して調製する方法(No
vagen社のpETシリーズ)などを利用することが可能であ
る。宿主細胞としては、組み換えタンパク質の発現に適
した細胞であれば特に制限はなく、上記の大腸菌の他、
例えば、酵母、種々の動植物細胞、昆虫細胞などを用い
ることが可能である。宿主細胞へのベクターの導入に
は、当業者に公知の種々の方法を用いることが可能であ
る。例えば、大腸菌への導入には、カルシウムイオンを
利用した導入方法(Mandel, M. & Higa, A. Journal of
Molecular Biology, Vol.53, 158-162,(1970)、Hanaha
n, D. Journal of Molecular Biology, Vol.166, 557-5
80,(1983))を用いることができる。宿主細胞内で発現
させた組み換えタンパク質は、当業者に公知の方法によ
り精製することが可能である。組み換えタンパク質を上
記したマルトース結合蛋白質などとの融合タンパク質と
して発現させた場合には、容易にアフィニティー精製を
行うことが可能である。
【0016】また、本発明のDNAを利用していもち病抵
抗性の形質転換植物体を作製する場合には、本発明のタ
ンパク質をコードするDNAを適当なベクターに挿入し
て、これを植物細胞に導入し、これにより得られた形質
転換植物細胞を再生させる。用いられるベクターとして
は、植物細胞内で挿入遺伝子を発現させることが可能な
ものであれば特に制限はない。例えば、植物細胞内での
恒常的な遺伝子発現を行うためのプロモーター(例え
ば、カリフラワーモザイクウイルスの35Sプロモータ
ー)を有するベクターや外的な刺激により誘導的に活性
化されるプロモーターを有するベクターを用いることも
可能である。ベクターを挿入する植物細胞としては、特
に制限はないが、イネ科植物の細胞が好ましい。イネ以
外に、例えば、オオムギ、コムギ、アワ、キビ、ヒエ、
ハトムギなどが挙げられる。なお、ここでいう「植物細
胞」には、種々の形態の植物細胞、例えば、懸濁培養細
胞、プロトプラスト、葉の切片、カルスなどが含まれ
る。植物細胞へのベクターの導入は、ポリエチレングリ
コール法、電気穿孔法(エレクトロポーレーション)、
アグロバクテリウムを介する方法、パーティクルガン法
など当業者に公知の種々の方法を用いることができる。
形質転換植物細胞からの植物体の再生は、植物細胞の種
類に応じて当業者に公知の方法で行うことが可能である
(Toki et al. (1995)Plant Physiol. 100:1503-1507参
照)。
【0017】また、本発明は、上記本発明のタンパク質
に結合する抗体に関する。本発明の抗体には、ポリクロ
ーナル抗体およびモノクローナル抗体が含まれる。ポリ
クローナル抗体は、精製した本発明のタンパク質若しく
はその一部のペプチドをウサギなどの免疫動物に免疫
し、一定期間のにちに血液を採取し、血ぺいを除去する
ことにより調製することが可能である。また、モノクロ
ーナル抗体は、上記タンパク質若しくはペプチドで免疫
した動物の抗体産生細胞と骨腫瘍細胞とを融合させ、目
的とする抗体を産生する単一クローンの細胞(ハイブリ
ドーマ)を単離し、該細胞から抗体を得ることにより調
製することができる。これにより得られた抗体は、本発
明のタンパク質の精製や検出などに利用することが可能
である。
【0018】また、本発明は、本発明のタンパク質をコ
ードするDNAと特異的にハイブリダイズする、少なくと
も15ヌクレオチドの鎖長を有するDNAに関する。ここで
「特異的にハイブリダイズする」とは、通常のハイブリ
ダイゼーション条件下、好ましくはストリンジェントな
ハイブリダイゼーション条件下で、本発明のタンパク質
をコードするDNAとハイブリダイズし、他のタンパク質
をコードするDNAとハイブリダイズしないことを指す。
このようなDNAは、例えば、本発明のタンパク質をコー
ドするDNAを検出または単離するためのプローブとし
て、また増幅するためのプライマーとして利用すること
が可能である。例えば、配列番号:2または3に記載の
塩基配列からなるDNAに相補的な少なくとも15ヌクレオ
チドの配列を含むDNAが挙げられる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが本発明はこれら実施例に制限されるものでは
ない。
【0020】[実施例1] 低精度の連鎖解析 まずPi-bのイネ第2染色体高密度連鎖地図上でのおよそ
の位置を明らかにするために、DNAマーカーによる連鎖
解析を行った。材料にはササニシキに東北IL9号を交配
して得たF1 にササニシキの戻し交配を2回行なって得た
F1の自殖による分離集団94個体を用いた。この連鎖解析
の結果、Pi-bは第2染色体のRFLPマーカーC278BとC739
の間に存在し、R1792, R257およびR2821とは共分離した
(日本育種学会第87回講演会、図1)。
【0021】[実施例2] 高精度連鎖解析 遺伝子単離を実行可能にするため大規模分離集団の解析
を行なった。上記分離集団94個体の中から、Pi-b遺伝子
座がヘテロである個体を20個体選抜し、その自殖種子を
合わせた約20000粒を分離集団とした(日本育種学会第8
9回講演会)。この解析では、作業の効率化を図るため
にプールサンプリング法を適用した(Churchill et al.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:16-20(1993))。
【0022】連鎖解析の精度を高めるためには、解析集
団の大規模化と同時に目標遺伝子近傍に存在するDNAマ
ーカーを増加させることが不可欠である。そこで、低精
度連鎖解析により特定されたPi-b遺伝子を含むYACクロ
ーンのサブクローニングをおこなって、Pi-b遺伝子周辺
のDNAマーカーを増やした(Monna et al.Theor.Appl.Ge
net. 94:170-176(1997))。この大規模集団の連鎖解析
の結果、Pi-b遺伝子の存在領域をRFLPマーカーS1916とG
7030の間に絞りこんだ。またPi-b遺伝子とは3種類のRFL
PマーカーG7010、G7021およびG7023が共分離した(図
2)。
【0023】[実施例3] コスミドクローンによるPi-b
遺伝子領域の整列化 Pi-b遺伝子領域をさらに絞り込むために、コスミドクロ
ーンによる整列化を行なった。抵抗性遺伝子を保有する
東北IL9号のゲノムDNAをCTAB法により抽出し、制限酵素
断Sau3Aによって部分分解した。この産物からショ糖密
度勾配遠心により約30kb〜50kbの断片を分画した。この
分画DNA断片とコスミドベクターSuperCos(Stratagene
社製、Wahl et al. (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 84:2160-2164)を用いてコスミドライブラリーを作
成した。このコスミドライブラリーに対して、Pi-b近傍
のDNAクローンをプローブ(S1916, G7010, G7021, G702
3, G7030の5種)にして選抜を行なったところ、6種類の
コスミドクローンCOS140、COS147、COS117、COS137、CO
S205およびCOS207が選抜された。これらのクローンの制
限酵素地図を作成しそれらの重なりを調べたところ、3
種類のクローンCOS140、COS147およびCOS117によってカ
バーされるゲノム領域にPi-bが存在することが明らかと
なった(図2)。
【0024】[実施例4] 塩基配列解析による候補遺伝
子領域の特定 Pi-b遺伝子を含むと考えられる3種の整列化コスミドク
ローンのサブクローニングを行ない、部分的な塩基配列
を解析した。得られた塩基配列を公開されているヌクレ
オチドデータベースに対して類似性検索BLASTを行なっ
たところ、COS140から得られた2.3 kbクローンおよびCO
S147から得られた4.6 kbクローンの部分塩基配列がアラ
ビドプシスの病害抵抗性遺伝子RPM1の他、数種の植物の
抵抗性遺伝子に共通に認められるヌクレオチド結合部位
(NBS)を有することが明らかとなった。従って、これ
らの塩基配列はPi-b遺伝子の候補領域として有望である
と考えられた。
【0025】[実施例5] 発現遺伝子の単離と塩基配列
の解析 塩基配列の解析により明らかとなった候補領域が抵抗性
品種東北IL9号において発現しているかどうかを調べる
ために、発現遺伝子(cDNA)の単離を試みた。抵抗性品
種東北IL9号を播種し、第4葉期にいもち病菌TH68-141
(レース003)を常法により接種し、6時間、12時間およ
び24時間後の3回に渡って葉を採取した。このサンプル
からmRNAを抽出し、cDNAライブラリーを作成した。この
ライブラリーに対して候補ゲノム領域である2.3kbの断
片をさらにサブクローニングして得られた1kbの断片を
プローブ(配列番号:3の3471から4507)にしてcDNAクロ
ーンを選抜したところ、8種類のクローンが選抜され
た。塩基配列解析の結果、これらのクローンのうちc23
の塩基配列がコスミドクローンCOS140の塩基配列と完全
に一致していたことから、候補ゲノム領域は東北IL9号
において発現していることを確認した。選抜されたc23
は約4kbの長さをもつクローンであり、ほぼ遺伝子の全
域を含んでいると考えられた。このクローンの全塩基配
列を決定した(配列番号:2)。
【0026】[実施例6] 候補cDNAの発現パターンの解
析 感受性品種ササニシキならびに抵抗性品種東北IL9号に
ついて、候補cDNA領域の発現パターンの違いを明らかに
した。上記2品種の第4葉期にいもち病菌レース003を接
種し、6時間、12時間および24時間経過した葉を採取し
た後、mRNAを抽出してRT-PCRの鋳型とした。cDNAクロー
ンc23の塩基配列情報からその領域を特異的に増幅でき
るプライマー「配列番号:4/5'-AGGGAAAAATGGAAATGTG
C-3'(アンチセンス)」、「配列番号:5/ 5'-AGTAACCT
TCTGCTGCCCAA-3'」を設計し、RT-PCRをおこなった。PCR
は、94度で2分、「94度で1分、55度で2分、72度で3分」
を30サイクル、72度で7分の条件で行った。その結果、
感受性品種ササニシキのmRNAではまったく増幅されない
のに対して、抵抗性品種東北IL9号では増幅が認められ
た(図3)。このことからcDNAクローンc23は抵抗性品
種に特異的に発現していることが示唆された。またc23
の領域に隣接するNBSを含む4.6kbの断片(NBSを含む)
についても、特異的なプライマー「配列番号:6/5'-T
TACCATCCCAGCAATCAGC-3'(センス)」、「配列番号:7
/5'-AGACACCCTGCCACACAACA-3'(アンチセンス)」を設
計してRT-PCRを行ったところ。この領域は感受性品種サ
サニシキおよび抵抗性品種東北IL9号のいずれでも増幅
されなかった(図3)。したがってc23に対応するゲノ
ム領域がPi-b遺伝子座である可能性が強く示唆された。
【0027】[実施例7] Pi-bの候補遺伝子のゲノム塩
基配列の解析 cDNAクローン c23に対応するゲノム領域の完全な塩基配
列を決定した。コスミドクローンCOS140を5種類の制限
酵素によってサブクローン化し、それらの両端に塩基配
列をできるかぎり決定した。また解析できなかった領域
についてはデリーション法により断片サイズを小さくし
て、塩基配列を決定した。決定した領域は10.3kbである
(配列番号:3)。
【0028】[実施例8] Pi-b遺伝子の構造 Pi-bの候補cDNAであるc23は全長3925塩基対で、2つの
イントロンによって分断された3つのエキソンからなる3
618塩基対のORFをもつ。Pi-b転写産物は1206のアミノ酸
残基からなる蛋白質で(配列番号:1)、多くの抵抗性
遺伝子に認められる二つのNBS(アミノ酸386-395[P-ル
ープ]およびアミノ酸474-484[キナーゼ2a])と三つの保
存領域(アミノ酸503-513[ドメイン1]、572-583[ドメイ
ン22]および631-638[ドメイン3])をもつ。これらはRPM
1を代表とする既知の抵抗性遺伝子の保存領域と高い相
同性を示した(図4)。またこの遺伝子の3’側には12
回くり返す不完全なロイシンに富む領域(LRR:アミノ
酸755-1058)が存在した。これらの構造は、既報のNBS-
LRRクラスの抵抗性遺伝子と極めて高い類似性を示し
た。以上の結果から、解析したcDNAおよびそれに対応す
るゲノム領域はイネいもち病抵抗性遺伝子Pi-bであると
判断した。
【0029】
【発明の効果】本発明により、いもち病抵抗性遺伝子Pi
-bおよびこれと機能的に同等な遺伝子、これら遺伝子が
コードするタンパク質が提供された。本発明のいもち病
抵抗性遺伝子は、広範ないもち病菌に対する抵抗性を植
物体に付与することができる。このため、例えば、イネ
など有用農作物に導入することにより病害を抑制し、農
作物の収穫量を増大させる上で大いに貢献しうる。
【0030】
【配列表】 (1)出願人氏名又は名称:農林水産省農業生物資源研究所長 中川原 捷洋 社団法人 農林水産先端技術産業振興センター (2)発明の名称:いもち病抵抗性遺伝子 (3)整理番号:MOA−001 (4)出願番号: (5)出願日: (6)配列の数:7 配列番号 : 1 配列の長さ : 1205 配列の型 : アミノ酸 トポロジー : 直鎖状 配列の種類 : タンパク質 配 列 Met Met Arg Ser Phe Met Met Glu Ala His 1 5 10 Glu Glu Gln Asp Asn Ser Lys Val Val Lys Thr Trp Val Lys Gln Val 15 20 25 Arg Asp Thr Ala Tyr Asp Val Glu Asp Ser Leu Gln Asp Phe Ala Val 30 35 40 His Leu Lys Arg Pro Ser Trp Trp Arg Phe Pro Arg Thr Leu Leu Glu 45 50 55 Arg His Arg Val Ala Lys Gln Met Lys Glu Leu Arg Asn Lys Val Glu 60 65 70 Asp Val Ser Gln Arg Asn Val Arg Tyr His Leu Ile Lys Gly Ser Ala 75 80 85 90 Lys Ala Thr Ile Asn Ser Thr Glu Gln Ser Ser Val Ile Ala Thr Ala 95 100 105 Ile Phe Gly Ile Asp Asp Ala Arg Arg Ala Ala Lys Gln Asp Asn Gln 110 115 120 Arg Val Asp Leu Val Gln Leu Ile Asn Ser Glu Asp Gln Asp Leu Lys 125 130 135 Val Ile Ala Val Trp Gly Thr Ser Gly Asp Met Gly Gln Thr Thr Ile 140 145 150 Ile Arg Met Ala Tyr Glu Asn Pro Asp Val Gln Ile Arg Phe Pro Cys 155 160 165 170 Arg Ala Trp Val Arg Val Met His Pro Phe Ser Pro Arg Asp Phe Val 175 180 185 Gln Ser Leu Val Asn Gln Leu His Ala Thr Gln Gly Val Glu Ala Leu 190 195 200 Leu Glu Lys Glu Lys Thr Glu Gln Asp Leu Ala Lys Lys Phe Asn Gly 205 210 215 Cys Val Asn Asp Arg Lys Cys Leu Ile Val Leu Asn Asp Leu Ser Thr 220 225 230 Ile Glu Glu Trp Asp Gln Ile Lys Lys Cys Phe Gln Lys Cys Arg Lys 235 240 245 250 Gly Ser Arg Ile Ile Val Ser Ser Thr Gln Val Glu Val Ala Ser Leu 255 260 265 Cys Ala Gly Gln Glu Ser Gln Ala Ser Glu Leu Lys Gln Leu Ser Ala 270 275 280 Asp Gln Thr Leu Tyr Ala Phe Tyr Asp Lys Gly Ser Gln Ile Ile Glu 285 290 295 Asp Ser Val Lys Pro Val Ser Ile Ser Asp Val Ala Ile Thr Ser Thr 300 305 310 Asn Asn His Thr Val Ala His Gly Glu Ile Ile Asp Asp Gln Ser Met 315 320 325 330 Asp Ala Asp Glu Lys Lys Val Ala Arg Lys Ser Leu Thr Arg Ile Arg 335 340 345 Thr Ser Val Gly Ala Ser Glu Glu Ser Gln Leu Ile Gly Arg Glu Lys 350 355 360 Glu Ile Ser Glu Ile Thr His Leu Ile Leu Asn Asn Asp Ser Gln Gln 365 370 375 Val Gln Val Ile Ser Val Trp Gly Met Gly Gly Leu Gly Lys Thr Thr 380 385 390 Leu Val Ser Gly Val Tyr Gln Ser Pro Arg Leu Ser Asp Lys Phe Asp 395 400 405 410 Lys Tyr Val Phe Val Thr Ile Met Arg Pro Phe Ile Leu Val Glu Leu 415 420 425 Leu Arg Ser Leu Ala Glu Gln Leu His Lys Gly Ser Ser Lys Lys Glu 430 435 440 Glu Leu Leu Glu Asn Arg Val Ser Ser Lys Lys Ser Leu Ala Ser Met 445 450 455 Glu Asp Thr Glu Leu Thr Gly Gln Leu Lys Arg Leu Leu Glu Lys Lys 460 465 470 Ser Cys Leu Ile Val Leu Asp Asp Phe Ser Asp Thr Ser Glu Trp Asp 475 480 485 490 Gln Ile Lys Pro Thr Leu Phe Pro Leu Leu Glu Lys Thr Ser Arg Ile 495 500 505 Ile Val Thr Thr Arg Lys Glu Asn Ile Ala Asn His Cys Ser Gly Lys 510 515 520 Asn Gly Asn Val His Asn Leu Lys Val Leu Lys His Asn Asp Ala Leu 525 530 535 Cys Leu Leu Ser Glu Lys Val Phe Glu Glu Ala Thr Tyr Leu Asp Asp 540 545 550 Gln Asn Asn Pro Glu Leu Val Lys Glu Ala Lys Gln Ile Leu Lys Lys 555 560 565 570 Cys Asp Gly Leu Pro Leu Ala Ile Val Val Ile Gly Gly Phe Leu Ala 575 580 585 Asn Arg Pro Lys Thr Pro Glu Glu Trp Arg Lys Leu Asn Glu Asn Ile 590 595 600 Asn Ala Glu Leu Glu Met Asn Pro Glu Leu Gly Met Ile Arg Thr Val 605 610 615 Leu Glu Lys Ser Tyr Asp Gly Leu Pro Tyr His Leu Lys Ser Cys Phe 620 625 630 Leu Tyr Leu Ser Ile Phe Pro Glu Asp Gln Ile Ile Ser Arg Arg Arg 635 640 645 650 Leu Val His Arg Trp Ala Ala Glu Gly Tyr Ser Thr Ala Ala His Gly 655 660 665 Lys Ser Ala Ile Glu Ile Ala Asn Gly Tyr Phe Met Glu Leu Lys Asn 670 675 680 Arg Ser Met Ile Leu Pro Phe Gln Gln Ser Gly Ser Ser Arg Lys Ser 685 690 695 Ile Asp Ser Cys Lys Val His Asp Leu Met Arg Asp Ile Ala Ile Ser 700 705 710 Lys Ser Thr Glu Glu Asn Leu Val Phe Arg Val Glu Glu Gly Cys Ser 715 720 725 730 Ala Tyr Ile His Gly Ala Ile Arg His Leu Ala Ile Ser Ser Asn Trp 735 740 745 Lys Gly Asp Lys Ser Glu Phe Glu Gly Ile Val Asp Leu Ser Arg Ile 750 755 760 Arg Ser Leu Ser Leu Phe Gly Asp Trp Lys Pro Phe Phe Val Tyr Gly 765 770 775 Lys Met Arg Phe Ile Arg Val Leu Asp Phe Glu Gly Thr Arg Gly Leu 780 785 790 Glu Tyr His His Leu Asp Gln Ile Trp Lys Leu Asn His Leu Lys Phe 795 800 805 810 Leu Ser Leu Arg Gly Cys Tyr Arg Ile Asp Leu Leu Pro Asp Leu Leu 815 820 825 Gly Asn Leu Arg Gln Leu Gln Met Leu Asp Ile Arg Gly Thr Tyr Val 830 835 840 Lys Ala Leu Pro Lys Thr Ile Ile Lys Leu Gln Lys Leu Gln Tyr Ile 845 850 855 His Ala Gly Arg Lys Thr Asp Tyr Val Trp Glu Glu Lys His Ser Leu 860 865 870 Met Gln Arg Cys Arg Lys Val Gly Cys Ile Cys Ala Thr Cys Cys Leu 875 880 885 890 Pro Leu Leu Cys Glu Met Tyr Gly Pro Leu His Lys Ala Leu Ala Arg 895 900 905 Arg Asp Ala Trp Thr Phe Ala Cys Cys Val Lys Phe Pro Ser Ile Met 910 915 920 Thr Gly Val His Glu Glu Glu Gly Ala Met Val Pro Ser Gly Ile Arg 925 930 935 Lys Leu Lys Asp Leu His Thr Leu Arg Asn Ile Asn Val Gly Arg Gly 940 945 950 Asn Ala Ile Leu Arg Asp Ile Gly Met Leu Thr Gly Leu His Lys Leu 955 960 965 970 Gly Val Ala Gly Ile Asn Lys Lys Asn Gly Arg Ala Phe Arg Leu Ala 975 980 985 Ile Ser Asn Leu Asn Lys Leu Glu Ser Leu Ser Val Ser Ser Ala Gly 990 995 1000 Met Pro Gly Leu Cys Gly Cys Leu Asp Asp Ile Ser Ser Pro Pro Glu 1005 1010 1015 Asn Leu Gln Ser Leu Lys Leu Tyr Gly Ser Leu Lys Thr Leu Pro Glu 1020 1025 1030 Trp Ile Lys Glu Leu Gln His Leu Val Lys Leu Lys Leu Val Ser Thr 1035 1040 1045 1050 Arg Leu Leu Glu His Asp Val Ala Met Glu Phe Leu Gly Glu Leu Pro 1055 1060 1065 Lys Val Glu Ile Leu Val Ile Ser Pro Phe Lys Ser Glu Glu Ile His 1070 1075 1080 Phe Lys Pro Pro Gln Thr Gly Thr Ala Phe Val Ser Leu Arg Val Leu 1085 1090 1095 Lys Leu Ala Gly Leu Trp Gly Ile Lys Ser Val Lys Phe Glu Glu Gly 1100 1105 1110 Thr Met Pro Lys Leu Glu Arg Leu Gln Val Gln Gly Arg Ile Glu Asn 1115 1120 1125 1130 Glu Ile Gly Phe Ser Gly Leu Glu Phe Leu Gln Asn Ile Asn Glu Val 1135 1140 1145 Gln Leu Ser Val Trp Phe Pro Thr Asp His Asp Arg Ile Arg Ala Ala 1150 1155 1160 Arg Ala Ala Gly Ala Asp Tyr Glu Thr Ala Trp Glu Glu Glu Val Gln 1165 1170 1175 Glu Ala Arg Arg Lys Gly Gly Glu Leu Lys Arg Lys Ile Arg Glu Gln 1180 1185 1190 Leu Ala Arg Asn Pro Asn Gln Pro Ile Ile Thr 1195 1200 1205 配列番号 : 2 配列の長さ : 3925 配列の型 : 核酸 鎖の数 : 二本鎖 トポロジー : 直鎖状 配列の種類 : cDNA to mRNA 配列の特徴 特徴を表す記号 : CDS 存在位置 : 82 .. 3696 特徴を決定した方法 : E 配 列 GCAAAATCTG CATTTGCTGA GGAGGTGGCC TTGCAGCTTG GTATCCAGAA AGACCACACA 60 TTTGTTGCAG ATGAGCTTGA G ATG ATG AGG TCT TTC ATG ATG GAG GCG CAC 111 Met Met Arg Ser Phe Met Met Glu Ala His 1 5 10 GAG GAG CAA GAT AAC AGC AAG GTG GTC AAG ACT TGG GTG AAG CAA GTC 159 Glu Glu Gln Asp Asn Ser Lys Val Val Lys Thr Trp Val Lys Gln Val 15 20 25 CGT GAC ACT GCC TAT GAT GTT GAG GAC AGC CTC CAG GAT TTC GCT GTT 207 Arg Asp Thr Ala Tyr Asp Val Glu Asp Ser Leu Gln Asp Phe Ala Val 30 35 40 CAT CTT AAG AGG CCA TCC TGG TGG CGA TTT CCT CGT ACG CTG CTC GAG 255 His Leu Lys Arg Pro Ser Trp Trp Arg Phe Pro Arg Thr Leu Leu Glu 45 50 55 CGG CAC CGT GTG GCC AAG CAG ATG AAG GAG CTT AGG AAC AAG GTC GAG 303 Arg His Arg Val Ala Lys Gln Met Lys Glu Leu Arg Asn Lys Val Glu 60 65 70 GAT GTC AGC CAG AGG AAT GTG CGG TAC CAC CTC ATC AAG GGC TCT GCC 351 Asp Val Ser Gln Arg Asn Val Arg Tyr His Leu Ile Lys Gly Ser Ala 75 80 85 90 AAG GCC ACC ATC AAT TCC ACT GAG CAA TCT AGC GTT ATT GCT ACA GCC 399 Lys Ala Thr Ile Asn Ser Thr Glu Gln Ser Ser Val Ile Ala Thr Ala 95 100 105 ATA TTC GGC ATT GAC GAT GCA AGG CGT GCC GCA AAG CAG GAC AAT CAG 447 Ile Phe Gly Ile Asp Asp Ala Arg Arg Ala Ala Lys Gln Asp Asn Gln 110 115 120 AGA GTG GAT CTT GTC CAA CTA ATC AAC AGT GAG GAT CAG GAC CTA AAA 495 Arg Val Asp Leu Val Gln Leu Ile Asn Ser Glu Asp Gln Asp Leu Lys 125 130 135 GTG ATC GCG GTC TGG GGA ACA AGT GGT GAT ATG GGC CAA ACA ACA ATA 543 Val Ile Ala Val Trp Gly Thr Ser Gly Asp Met Gly Gln Thr Thr Ile 140 145 150 ATC AGG ATG GCT TAT GAG AAC CCA GAT GTC CAA ATC AGA TTC CCA TGC 591 Ile Arg Met Ala Tyr Glu Asn Pro Asp Val Gln Ile Arg Phe Pro Cys 155 160 165 170 CGT GCA TGG GTA AGG GTG ATG CAT CCT TTC AGT CCA AGA GAC TTT GTC 639 Arg Ala Trp Val Arg Val Met His Pro Phe Ser Pro Arg Asp Phe Val 175 180 185 CAG AGC TTG GTG AAT CAG CTT CAT GCA ACC CAA GGG GTT GAA GCT CTG 687 Gln Ser Leu Val Asn Gln Leu His Ala Thr Gln Gly Val Glu Ala Leu 190 195 200 TTG GAG AAA GAG AAG ACA GAA CAA GAT TTA GCT AAG AAA TTC AAT GGA 735 Leu Glu Lys Glu Lys Thr Glu Gln Asp Leu Ala Lys Lys Phe Asn Gly 205 210 215 TGT GTG AAT GAT AGG AAG TGT CTA ATT GTG CTT AAT GAC CTA TCC ACC 783 Cys Val Asn Asp Arg Lys Cys Leu Ile Val Leu Asn Asp Leu Ser Thr 220 225 230 ATT GAA GAG TGG GAC CAG ATT AAG AAA TGC TTC CAA AAA TGC AGG AAA 831 Ile Glu Glu Trp Asp Gln Ile Lys Lys Cys Phe Gln Lys Cys Arg Lys 235 240 245 250 GGA AGC CGA ATC ATA GTG TCA AGC ACT CAA GTT GAA GTT GCA AGC TTA 879 Gly Ser Arg Ile Ile Val Ser Ser Thr Gln Val Glu Val Ala Ser Leu 255 260 265 TGT GCT GGG CAA GAA AGC CAA GCC TCA GAG CTA AAG CAA TTG TCT GCT 927 Cys Ala Gly Gln Glu Ser Gln Ala Ser Glu Leu Lys Gln Leu Ser Ala 270 275 280 GAT CAG ACC CTT TAC GCA TTC TAC GAC AAG GGT TCC CAA ATT ATA GAG 975 Asp Gln Thr Leu Tyr Ala Phe Tyr Asp Lys Gly Ser Gln Ile Ile Glu 285 290 295 GAT TCA GTG AAG CCA GTG TCT ATC TCG GAT GTG GCC ATC ACA AGT ACA 1023 Asp Ser Val Lys Pro Val Ser Ile Ser Asp Val Ala Ile Thr Ser Thr 300 305 310 AAC AAT CAT ACA GTG GCC CAT GGT GAG ATT ATA GAT GAT CAA TCA ATG 1071 Asn Asn His Thr Val Ala His Gly Glu Ile Ile Asp Asp Gln Ser Met 315 320 325 330 GAT GCT GAT GAG AAG AAG GTG GCT AGA AAG AGT CTT ACT CGC ATT AGG 1119 Asp Ala Asp Glu Lys Lys Val Ala Arg Lys Ser Leu Thr Arg Ile Arg 335 340 345 ACA AGT GTT GGT GCT TCG GAG GAA TCA CAA CTT ATT GGG CGA GAG AAA 1167 Thr Ser Val Gly Ala Ser Glu Glu Ser Gln Leu Ile Gly Arg Glu Lys 350 355 360 GAA ATA TCT GAA ATA ACA CAC TTA ATT TTA AAC AAT GAT AGC CAG CAG 1215 Glu Ile Ser Glu Ile Thr His Leu Ile Leu Asn Asn Asp Ser Gln Gln 365 370 375 GTT CAG GTG ATC TCT GTG TGG GGA ATG GGT GGC CTT GGA AAA ACC ACC 1263 Val Gln Val Ile Ser Val Trp Gly Met Gly Gly Leu Gly Lys Thr Thr 380 385 390 CTA GTA AGC GGT GTT TAT CAA AGC CCA AGG CTG AGT GAT AAG TTT GAC 1311 Leu Val Ser Gly Val Tyr Gln Ser Pro Arg Leu Ser Asp Lys Phe Asp 395 400 405 410 AAG TAT GTT TTT GTC ACA ATC ATG CGT CCT TTC ATT CTT GTA GAG CTC 1359 Lys Tyr Val Phe Val Thr Ile Met Arg Pro Phe Ile Leu Val Glu Leu 415 420 425 CTT AGG AGT TTG GCT GAG CAA CTA CAT AAA GGA TCT TCT AAG AAG GAA 1407 Leu Arg Ser Leu Ala Glu Gln Leu His Lys Gly Ser Ser Lys Lys Glu 430 435 440 GAA CTG TTA GAA AAT AGA GTC AGC AGT AAG AAA TCA CTA GCA TCG ATG 1455 Glu Leu Leu Glu Asn Arg Val Ser Ser Lys Lys Ser Leu Ala Ser Met 445 450 455 GAG GAT ACC GAG TTG ACT GGG CAG TTG AAA AGG CTT TTA GAA AAG AAA 1503 Glu Asp Thr Glu Leu Thr Gly Gln Leu Lys Arg Leu Leu Glu Lys Lys 460 465 470 AGT TGC TTG ATT GTT CTA GAT GAT TTC TCA GAT ACC TCA GAA TGG GAC 1551 Ser Cys Leu Ile Val Leu Asp Asp Phe Ser Asp Thr Ser Glu Trp Asp 475 480 485 490 CAG ATA AAA CCA ACG TTA TTC CCC CTG TTG GAA AAG ACA AGC CGA ATA 1599 Gln Ile Lys Pro Thr Leu Phe Pro Leu Leu Glu Lys Thr Ser Arg Ile 495 500 505 ATT GTG ACT ACA AGA AAA GAG AAT ATT GCC AAC CAT TGC TCA GGG AAA 1647 Ile Val Thr Thr Arg Lys Glu Asn Ile Ala Asn His Cys Ser Gly Lys 510 515 520 AAT GGA AAT GTG CAC AAC CTT AAA GTT CTT AAA CAT AAT GAT GCA TTG 1695 Asn Gly Asn Val His Asn Leu Lys Val Leu Lys His Asn Asp Ala Leu 525 530 535 TGC CTC TTG AGT GAG AAG GTA TTT GAG GAG GCT ACA TAT TTG GAT GAT 1743 Cys Leu Leu Ser Glu Lys Val Phe Glu Glu Ala Thr Tyr Leu Asp Asp 540 545 550 CAG AAC AAT CCA GAG TTG GTT AAA GAA GCA AAA CAA ATC CTA AAG AAG 1791 Gln Asn Asn Pro Glu Leu Val Lys Glu Ala Lys Gln Ile Leu Lys Lys 555 560 565 570 TGC GAT GGA CTG CCC CTT GCA ATA GTT GTC ATA GGT GGA TTC TTG GCA 1839 Cys Asp Gly Leu Pro Leu Ala Ile Val Val Ile Gly Gly Phe Leu Ala 575 580 585 AAC CGA CCA AAG ACC CCA GAA GAG TGG AGA AAA TTG AAC GAG AAT ATC 1887 Asn Arg Pro Lys Thr Pro Glu Glu Trp Arg Lys Leu Asn Glu Asn Ile 590 595 600 AAT GCT GAG TTG GAA ATG AAT CCA GAG CTT GGA ATG ATA AGA ACC GTC 1935 Asn Ala Glu Leu Glu Met Asn Pro Glu Leu Gly Met Ile Arg Thr Val 605 610 615 CTT GAA AAA AGC TAT GAT GGT TTA CCA TAC CAT CTC AAG TCA TGT TTT 1983 Leu Glu Lys Ser Tyr Asp Gly Leu Pro Tyr His Leu Lys Ser Cys Phe 620 625 630 TTA TAT CTG TCC ATT TTC CCT GAA GAC CAG ATC ATT AGT CGA AGG CGT 2031 Leu Tyr Leu Ser Ile Phe Pro Glu Asp Gln Ile Ile Ser Arg Arg Arg 635 640 645 650 TTG GTG CAT CGT TGG GCA GCA GAA GGT TAC TCA ACT GCA GCA CAT GGG 2079 Leu Val His Arg Trp Ala Ala Glu Gly Tyr Ser Thr Ala Ala His Gly 655 660 665 AAA TCT GCC ATT GAA ATA GCT AAC GGC TAC TTC ATG GAA CTC AAG AAT 2127 Lys Ser Ala Ile Glu Ile Ala Asn Gly Tyr Phe Met Glu Leu Lys Asn 670 675 680 AGA AGC ATG ATT TTA CCA TTC CAG CAA TCA GGT AGC AGC AGG AAA TCA 2175 Arg Ser Met Ile Leu Pro Phe Gln Gln Ser Gly Ser Ser Arg Lys Ser 685 690 695 ATT GAC TCT TGC AAA GTC CAT GAT CTC ATG CGT GAC ATC GCC ATC TCA 2223 Ile Asp Ser Cys Lys Val His Asp Leu Met Arg Asp Ile Ala Ile Ser 700 705 710 AAG TCA ACG GAG GAA AAC CTT GTT TTT AGG GTG GAG GAA GGC TGC AGC 2271 Lys Ser Thr Glu Glu Asn Leu Val Phe Arg Val Glu Glu Gly Cys Ser 715 720 725 730 GCG TAC ATA CAT GGT GCA ATT CGT CAT CTT GCT ATA AGT AGC AAC TGG 2319 Ala Tyr Ile His Gly Ala Ile Arg His Leu Ala Ile Ser Ser Asn Trp 735 740 745 AAG GGA GAT AAG AGT GAA TTC GAG GGC ATA GTG GAC CTG TCC CGA ATA 2367 Lys Gly Asp Lys Ser Glu Phe Glu Gly Ile Val Asp Leu Ser Arg Ile 750 755 760 CGA TCG TTA TCT CTG TTT GGG GAT TGG AAG CCA TTT TTT GTT TAT GGC 2415 Arg Ser Leu Ser Leu Phe Gly Asp Trp Lys Pro Phe Phe Val Tyr Gly 765 770 775 AAG ATG AGG TTT ATA CGA GTG CTT GAC TTT GAA GGG ACT AGA GGT CTA 2463 Lys Met Arg Phe Ile Arg Val Leu Asp Phe Glu Gly Thr Arg Gly Leu 780 785 790 GAA TAT CAT CAC CTT GAT CAG ATT TGG AAG CTT AAT CAC CTA AAA TTC 2511 Glu Tyr His His Leu Asp Gln Ile Trp Lys Leu Asn His Leu Lys Phe 795 800 805 810 CTT TCT CTA CGA GGA TGC TAT CGT ATT GAT CTA CTG CCA GAT TTA CTG 2559 Leu Ser Leu Arg Gly Cys Tyr Arg Ile Asp Leu Leu Pro Asp Leu Leu 815 820 825 GGC AAC CTG AGG CAA CTC CAG ATG CTA GAC ATC AGA GGT ACA TAT GTA 2607 Gly Asn Leu Arg Gln Leu Gln Met Leu Asp Ile Arg Gly Thr Tyr Val 830 835 840 AAG GCT TTG CCA AAA ACC ATC ATC AAG CTT CAG AAG CTA CAG TAC ATT 2655 Lys Ala Leu Pro Lys Thr Ile Ile Lys Leu Gln Lys Leu Gln Tyr Ile 845 850 855 CAT GCT GGG CGC AAA ACA GAC TAT GTA TGG GAG GAA AAG CAT AGT TTA 2703 His Ala Gly Arg Lys Thr Asp Tyr Val Trp Glu Glu Lys His Ser Leu 860 865 870 ATG CAG AGG TGT CGT AAG GTG GGA TGT ATA TGT GCA ACA TGT TGC CTC 2751 Met Gln Arg Cys Arg Lys Val Gly Cys Ile Cys Ala Thr Cys Cys Leu 875 880 885 890 CCT CTT CTT TGC GAA ATG TAT GGC CCT CTC CAT AAG GCC CTA GCC CGG 2799 Pro Leu Leu Cys Glu Met Tyr Gly Pro Leu His Lys Ala Leu Ala Arg 895 900 905 CGT GAT GCG TGG ACT TTC GCT TGC TGC GTG AAA TTC CCA TCT ATC ATG 2847 Arg Asp Ala Trp Thr Phe Ala Cys Cys Val Lys Phe Pro Ser Ile Met 910 915 920 ACG GGA GTA CAT GAA GAG GAA GGC GCT ATG GTG CCA AGT GGG ATT AGA 2895 Thr Gly Val His Glu Glu Glu Gly Ala Met Val Pro Ser Gly Ile Arg 925 930 935 AAA CTG AAA GAC TTG CAC ACA CTA AGG AAC ATA AAT GTC GGA AGG GGA 2943 Lys Leu Lys Asp Leu His Thr Leu Arg Asn Ile Asn Val Gly Arg Gly 940 945 950 AAT GCC ATC CTA CGA GAT ATC GGA ATG CTC ACA GGA TTA CAC AAG TTA 2991 Asn Ala Ile Leu Arg Asp Ile Gly Met Leu Thr Gly Leu His Lys Leu 955 960 965 970 GGA GTG GCT GGC ATC AAC AAG AAG AAT GGA CGA GCG TTT CGC TTG GCC 3039 Gly Val Ala Gly Ile Asn Lys Lys Asn Gly Arg Ala Phe Arg Leu Ala 975 980 985 ATT TCC AAC CTC AAC AAG CTG GAA TCA CTG TCT GTG AGT TCA GCA GGG 3087 Ile Ser Asn Leu Asn Lys Leu Glu Ser Leu Ser Val Ser Ser Ala Gly 990 995 1000 ATG CCG GGC TTG TGT GGT TGC TTG GAT GAT ATA TCC TCG CCT CCG GAA 3135 Met Pro Gly Leu Cys Gly Cys Leu Asp Asp Ile Ser Ser Pro Pro Glu 1005 1010 1015 AAC CTA CAG AGC CTC AAG CTG TAC GGC AGT TTG AAA ACG TTG CCG GAA 3183 Asn Leu Gln Ser Leu Lys Leu Tyr Gly Ser Leu Lys Thr Leu Pro Glu 1020 1025 1030 TGG ATC AAG GAG CTC CAG CAT CTC GTG AAG TTA AAA CTA GTG AGT ACT 3231 Trp Ile Lys Glu Leu Gln His Leu Val Lys Leu Lys Leu Val Ser Thr 1035 1040 1045 1050 AGG CTA TTG GAG CAC GAC GTT GCT ATG GAA TTC CTT GGG GAA CTA CCG 3279 Arg Leu Leu Glu His Asp Val Ala Met Glu Phe Leu Gly Glu Leu Pro 1055 1060 1065 AAG GTG GAA ATT CTA GTT ATT TCA CCG TTT AAG AGT GAA GAA ATT CAT 3327 Lys Val 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GCA GCA GAA GGT TAC TCA ACT GCA GCA 7350 Arg Arg Leu Val His Arg Trp Ala Ala Glu Gly Tyr Ser Thr Ala Ala 650 655 660 CAT GGG AAA TCT GCC ATT GAA ATA GCT AAC GGC TAC TTC ATG GAA CTC 7398 His Gly Lys Ser Ala Ile Glu Ile Ala Asn Gly Tyr Phe Met Glu Leu 665 670 675 680 AAG AAT AGA AGC ATG ATT TTA CCA TTC CAG CAA TCA GGT AGC AGC AGG 7446 Lys Asn Arg Ser Met Ile Leu Pro Phe Gln Gln Ser Gly Ser Ser Arg 685 690 695 AAA TCA ATT GAC TCT TGC AAA GTC CAT GAT CTC ATG CGT GAC ATC GCC 7494 Lys Ser Ile Asp Ser Cys Lys Val His Asp Leu Met Arg Asp Ile Ala 700 705 710 ATC TCA AAG TCA ACG GAG GAA AAC CTT GTT TTT AGG GTG GAG GAA GGC 7542 Ile Ser Lys Ser Thr Glu Glu Asn Leu Val Phe Arg Val Glu Glu Gly 715 720 725 TGC AGC GCG TAC ATA CAT GGT GCA ATT CGT CAT CTT GCT ATA AGT AGC 7590 Cys Ser Ala Tyr Ile His Gly Ala Ile Arg His Leu Ala Ile Ser Ser 730 735 740 AAC TGG AAG GGA GAT AAG AGT GAA TTC GAG GGC ATA GTG GAC CTG TCC 7638 Asn Trp Lys Gly Asp Lys Ser Glu Phe Glu Gly Ile Val Asp Leu Ser 745 750 755 760 CGA ATA CGA TCG TTA TCT CTG TTT GGG GAT TGG AAG CCA TTT TTT GTT 7686 Arg Ile Arg Ser Leu Ser Leu Phe Gly Asp Trp Lys Pro Phe Phe Val 765 770 775 TAT GGC AAG ATG AGG TTT ATA CGA GTG CTT GAC TTT GAA GGG ACT AGA 7734 Tyr Gly Lys Met Arg Phe Ile Arg Val Leu Asp Phe Glu Gly Thr Arg 780 785 790 GGT CTA GAA TAT CAT CAC CTT GAT CAG ATT TGG AAG CTT AAT CAC CTA 7782 Gly Leu Glu Tyr His His Leu Asp Gln Ile Trp Lys Leu Asn His Leu 795 800 805 AAA TTC CTT TCT CTA CGA GGA TGC TAT CGT ATT GAT CTA CTG CCA GAT 7830 Lys Phe Leu Ser Leu Arg Gly Cys Tyr Arg Ile Asp Leu Leu Pro Asp 810 815 820 TTA CTG GGC AAC CTG AGG CAA CTC CAG ATG CTA GAC ATC AGA GGT ACA 7878 Leu Leu Gly Asn Leu Arg Gln Leu Gln Met Leu Asp Ile Arg Gly Thr 825 830 835 840 TAT GTA AAG GCT TTG CCA AAA ACC ATC ATC AAG CTT CAG AAG CTA CAG 7926 Tyr Val Lys Ala Leu Pro Lys Thr Ile Ile Lys Leu Gln Lys Leu Gln 845 850 855 TAC ATT CAT GCT GGG CGC AAA ACA GAC TAT GTA TGG GAG GAA AAG CAT 7974 Tyr Ile His Ala Gly Arg Lys Thr Asp Tyr Val Trp Glu Glu Lys His 860 865 870 AGT TTA ATG CAG AGG TGT CGT AAG GTG GGA TGT ATA TGT GCA ACA TGT 8022 Ser Leu Met Gln Arg Cys Arg Lys Val Gly Cys Ile Cys Ala Thr Cys 875 880 885 TGC CTC CCT CTT CTT TGC GAA ATG TAT GGC CCT CTC CAT AAG GCC CTA 8070 Cys Leu Pro Leu Leu Cys Glu Met Tyr Gly Pro Leu His Lys Ala Leu 890 895 900 GCC CGG CGT GAT GCG TGG ACT TTC GCT TGC TGC GTG AAA TTC CCA TCT 8118 Ala Arg Arg Asp Ala Trp Thr Phe Ala Cys Cys Val Lys Phe Pro Ser 905 910 915 920 ATC ATG ACG GGA GTA CAT GAA GAG GAA GGC GCT ATG GTG CCA AGT GGG 8166 Ile Met Thr Gly Val His Glu Glu Glu Gly Ala Met Val Pro Ser Gly 925 930 935 ATT AGA AAA CTG AAA GAC TTG CAC ACA CTA AGG AAC ATA AAT GTC GGA 8214 Ile Arg Lys Leu Lys Asp Leu His Thr Leu Arg Asn Ile Asn Val Gly 940 945 950 AGG GGA AAT GCC ATC CTA CGA GAT ATC GGA ATG CTC ACA GGA TTA CAC 8262 Arg Gly Asn Ala Ile Leu Arg Asp Ile Gly Met Leu Thr Gly Leu His 955 960 965 AAG TTA GGA GTG GCT GGC ATC AAC AAG AAG AAT GGA CGA GCG TTT CGC 8310 Lys Leu Gly Val Ala Gly Ile Asn Lys Lys Asn Gly Arg Ala Phe Arg 970 975 980 TTG GCC ATT TCC AAC CTC AAC AAG CTG GAA TCA CTG TCT GTG AGT TCA 8358 Leu Ala Ile Ser Asn Leu Asn Lys Leu Glu Ser Leu Ser Val Ser Ser 985 990 995 1000 GCA GGG ATG CCG GGC TTG TGT GGT TGC TTG GAT GAT ATA TCC TCG CCT 8406 Ala Gly Met Pro Gly Leu Cys Gly Cys Leu Asp Asp Ile Ser Ser Pro 1005 1010 1015 CCG GAA AAC CTA CAG AGC CTC AAG CTG TAC GGC AGT TTG AAA ACG TTG 8454 Pro Glu Asn Leu Gln Ser Leu Lys Leu Tyr Gly Ser Leu Lys Thr Leu 1020 1025 1030 CCG GAA TGG ATC AAG GAG CTC CAG CAT CTC GTG AAG TTA AAA CTA GTG 8502 Pro Glu Trp Ile Lys Glu Leu Gln His Leu Val Lys Leu Lys Leu Val 1035 1040 1045 AGT ACT AGG CTA TTG GAG CAC GAC GTT GCT ATG GAA TTC CTT GGG GAA 8550 Ser Thr Arg Leu Leu Glu His Asp Val Ala Met Glu Phe Leu Gly Glu 1050 1055 1060 CTA CCG AAG GTG GAA ATT CTA GTT ATT TCA CCG TTT AAG AGT GAA GAA 8598 Leu Pro Lys Val Glu Ile Leu Val Ile Ser Pro Phe Lys Ser Glu Glu 1065 1070 1075 1080 ATT CAT TTC AAG CCT CCG CAG ACT GGG ACT GCT TTT GTA AGC CTC AGG 8646 Ile His Phe Lys Pro Pro Gln Thr Gly Thr Ala Phe Val Ser Leu Arg 1085 1090 1095 GTG CTC AAG CTT GCA GGA TTA TGG GGC ATC AAA TCA GTG AAG TTT GAG 8694 Val Leu Lys Leu Ala Gly Leu Trp Gly Ile Lys Ser Val Lys Phe Glu 1100 1105 1110 GAA GGA ACA ATG CCC AAA CTT GAG AGG CTG CAG GTC CAA GGG CGA ATA 8742 Glu Gly Thr Met Pro Lys Leu Glu Arg Leu Gln Val Gln Gly Arg Ile 1115 1120 1125 GAA AAT GAA ATT GGC TTT TCT GGG TTA GAG TTT CTC CAA AAC ATC AAC 8790 Glu Asn Glu Ile Gly Phe Ser Gly Leu Glu Phe Leu Gln Asn Ile Asn 1130 1135 1140 GAA GTC CAG CTC AGT GTT TGG TTT CCC ACG GAT CAT GAT AGG ATA AGA 8838 Glu Val Gln Leu Ser Val Trp Phe Pro Thr Asp His Asp Arg Ile Arg 1145 1150 1155 1160 GCC GCG CGC GCC GCG GGC GCT GAT TAT GAG ACT GCC TGG GAG GAA GAG 8886 Ala Ala Arg Ala Ala Gly Ala Asp Tyr Glu Thr Ala Trp Glu Glu Glu 1165 1170 1175 GTA CAG GAA GCA AGG CGC AAG GGA GGT GAA CTG AAG AGG AAA ATC CGA 8934 Val Gln Glu Ala Arg Arg Lys Gly Gly Glu Leu Lys Arg Lys Ile Arg 1180 1185 1190 GAA CAG CTT GCT CGG AAT CCA AAC CAA CCC ATC ATT ACC TGAGCTCCTT 8983 Glu Gln Leu Ala Arg Asn Pro Asn Gln Pro Ile Ile Thr 1195 1200 1205 TGGAGTTACT TTGCCGTGCT CCATACTATC CTACAAGTGA GATCCTCTGC AGTACTGCAT 9043 GCTCACTGAC ATGTGGACCC GAGGGGCTGT GGGGCCCACA TGTCAGTGAG CAGTACTGTG 9103 CAGTACTGCA GAGGACCTGC ATCCACTATC CTATATTATA ATGGATTGTA CTATCGATCC 9163 AACTATTCAG ATTAACTCTA TACTAGTGAA CTTATTTTTT TTTGCCGGGC CGGCAAATAG 9223 CTGGTCGATG TATATTAAGA ATAAGAAAGG GAATGTACAA GATAGCGCGG TGCGTCAATG 9283 CACCACCATT ACAGACGTAA AAGGAAAGCT AAAATCTCAC AGAATGAGTT GCTACAGAGT 9343 GACACATGGG GCTAACAAGA CCTGCAGCTA TCCAAGTCTC CCATTCATCC CCCATGGCAG 9403 AACAGAACTG GGGAACCGTT GCCGCGATCC CTTCAAACAC CCTTGCGTTT CGCTCTTTCG 9463 AAATCAACCA GGTTACAAGG ATCACCCTTG CATCGAACGT TTTGCGGTCA ACCTTAGCAA 9523 CAGATTTCCG GGCTGCAAGC CACCAATCAG CAAAATCAGC CGACGATGAG GAGCACGAAA 9583 GGACCAGGCG TGTGCGCACC TGACCTCAAA TCTCCTGGGT GTAAGAGCAG CCCACGAAGA 9643 TGTGCTGGCA GGTTTCCCCG TCATTGGAGC AGAAATAGCA CACCGGAGCA AGCTTCCATC 9703 TGTGACGTTG TAGATTGTTG GCAGTGAGGC AAGCATTGCG CTCGGCGAGA AACATAAAGA 9763 ACTTACATCT CGCCGGGGCA AGAGACTTCC AAATAATGGT ATACATATGT AGTATATAGT 9823 ATAGTATAGT ATAGTATAAG GGTATTCATT TTGCAGGTTA GCGGTTATCT GCTGCTGTTC 9883 CTCCTGCTGC GGCGTGCTGG AGTAGTGTTG TTGGTGGTGG TGCTGATGAC CTAAAATGCT 9943 TGCTTGTTTC TATCAAGTTC TCCAGAATGT AGTATGTACT GCATCTTGTT GATTTTTGTC 10003 CATAAACGGA TTGCATTATC TGTATATGAC CCAATCAACA ATAAACGGTG TTGCATTTTG 10063 TTCCTAAAAG CTCTTAGAGT CTGACCAGTT ATCTCTGTAC GCATCTTCAT GCTGTTCTTT 10123 GGGCACTGGT CATGGTTAAA TCACAGTTCA CCGAAACTTA TTTTCTGTAG ACTTATTCTG 10183 AAATACTGAG AAATTGAAAT GTAGTAACTA TTGTCTGTAG ACTGCTTTCT CGTTTTTCTT 10243 TTGCGGTCGC CATCTCCAGT CAGTATCTAC AGAAGAAGAG CCAATGCAGC CTATTGTCCT 10303 TTTTTTGCCG GGTCGGCCG 10322 配列番号 : 4 配列の長さ : 20 配列の型 : 核酸 鎖の数 : 一本鎖 トポロジー : 直鎖状 配列の種類 : 他の核酸 合成DNA 配 列 AGGGAAAAAT GGAAATGTGC 20 配列番号: 5 配列の長さ : 20 配列の型 : 核酸 鎖の数 : 一本鎖 トポロジー : 直鎖状 配列の種類 : 他の核酸 合成DNA 配 列 AGTAACCTTC TGCTGCCCAA 20 配列番号: 6 配列の長さ : 20 配列の型 : 核酸 鎖の数 : 一本鎖 トポロジー : 直鎖状 配列の種類 : 他の核酸 合成DNA 配 列 TTACCATCCC AGCAATCAGC 20 配列番号: 7 配列の長さ : 20 配列の型 : 核酸 鎖の数 : 一本鎖 トポロジー : 直鎖状 配列の種類 : 他の核酸 合成DNA 配 列 AGACACCCTG CCACACAACA 20
【図面の簡単な説明】
【図1】低精度の連鎖解析によるPi-b座の推定領域を示
す。
【図2】高精度連鎖解析よるPi-b座の推定領域を示す。
【図3】いもち病感受性品種および抵抗性品種における
Pi-b候補cDNAの発現パターンを、RT-PCRにより解析した
結果を示す電気泳動写真である。Aは、cDNAクローン
「c23」の二つ目のイントロンを挟むプライマーを用い
て検出した結果である。Bは、「c23」の領域に隣接す
るNBSを含む4.6kbの断片に特異的なプライマーを用いて
検出した結果である。図中のレーン1はササニシキゲノ
ムDNA、2は東北IL9号のゲノムDNA、3は東北IL9号由来の
コスミドクローン#40、4は東北IL9号由来のコスミドク
ローン#147、5は東北IL9号由来のcDNA「c23」のプラス
ミドDNA、6は無処理の東北IL9号の葉から調製したmRNA
(160ng)、7はいもち病菌接種12時間後の東北IL9号の葉
から調製したmRNA、8はいもち病菌接種24時間後の東北I
L9号の葉から調製したmRNA、9はいもち病菌接種4日後の
東北IL9号の葉から調製したmRNA、10はササニシキの葉
から調製したmRNA、11はいもち病菌接種12から24時間後
のササニシキの葉から調製したmRNA、12は滅菌水、をそ
れぞれ用いて検出した。サイズマーカーは上から1.4K、
1.0K、0.9K、0.6Kである。
【図4】既知の抵抗性遺伝子の保存領域とPi-b遺伝子と
を比較した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12P 21/02 C12R 1:91 // C12P 21/08 C12P 21/02 (C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA C12R 1:91) 5/00 C (C12P 21/02 C12R 1:91) (72)発明者 片寄 裕一 茨城県つくば市観音台2丁目1−2 農 林水産省農業生物資源研究所内 (72)発明者 佐々木 卓治 茨城県つくば市観音台2丁目1−2 農 林水産省農業生物資源研究所内 (72)発明者 王 子軒 茨城県つくば市上横場一杯塚446−1 社団法人農林水産先端技術産業振興セン ター 農林水産先端技術研究所内 (72)発明者 山内 歌子 茨城県つくば市上横場一杯塚446−1 社団法人農林水産先端技術産業振興セン ター 農林水産先端技術研究所内 (72)発明者 石丸 理佐 茨城県つくば市上横場一杯塚446−1 社団法人農林水産先端技術産業振興セン ター 農林水産先端技術研究所内 (56)参考文献 特開 平7−163371(JP,A) 特開 平10−262682(JP,A) Theor Appl Genet, 1997年,Vol.94,No.2,p. 170−176 Plant Cell Physio l,1996年,Vol.37,No.1, p.9−18 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/00 - 15/90 A01H 1/00 - 17/00 BIOSIS/WPI(DIALOG) GenBank/EMBL/DDBJ/G eneSeq

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配列番号:1に記載のアミノ酸配列から
    なるタンパク質、または該タンパク質中のアミノ酸配列
    において1若しくは複数のアミノ酸が置換、欠失、およ
    び/若しくは付加したアミノ酸配列を有し、植物にいも
    ち病抵抗性を付与するタンパク質。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のタンパク質をコードす
    るDNA。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のDNAを含むベクター。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のベクターが導入された
    宿主細胞。
  5. 【請求項5】 植物細胞である、請求項4に記載の宿主
    細胞。
  6. 【請求項6】 請求項4に記載の宿主細胞を培養する工
    程を含む、請求項1に記載のタンパク質の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の宿主細胞を含む形質転
    換イネ植物体。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載のタンパク質に結合する
    抗体。
  9. 【請求項9】 配列番号:4から7のいずれかに記載の
    塩基配列からなるDNA。
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