JP6787596B2

JP6787596B2 - 光る植物

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Publication number: JP6787596B2
Application number: JP2018538439A
Authority: JP
Inventors: 巌和賀; あや子石渡; 行大白鳥; 晃尚清水; 博三島
Original assignee: NEC Solutions Innovators Ltd
Current assignee: NEC Solutions Innovators Ltd
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2037-09-06
Also published as: US20190183060A1; JPWO2018047858A1; EP3510857A1; WO2018047858A1; CN110062577A; EP3510857A4; CN110062577B

Description

本発明は、光る植物に関する。

これまでに、花に蛍光タンパク質を導入することにより、光る花とする技術が開発され、実現している（特許文献１）。しかしながら、前記光る花には遺伝子組み換え技術が使用されているため、自然界への影響等の懸念から、国によっては栽培等に対する規制が設けられている。

特開２００８−２２８１７号公報

そこで、花を発光させる方法として、例えば、蛍光を発する有機合成蛍光化合物を植物に塗布し、花に蛍光を付与する方法が考えられる。しかし、花に塗布する化合物は、有機合成物であるため、自然界への影響が懸念される。また、前記有機合成化合物を生育中の花に塗布した場合、その生育が妨げられる可能性がある。

そこで、本発明は、環境ならびに植物への安全性が高い、新たな光る植物の提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の光る植物は、
植物の表面に塗布された蛍光タンパク質を有する、または植物の内部に吸収させた蛍光タンパク質を有することを特徴とする。

本発明の光る植物の製造方法は、植物の表面に蛍光タンパク質を塗布する工程、または植物の内部に蛍光タンパク質を吸収させる工程を含むことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、植物に対して遺伝子組み換え技術を使用せずに、蛍光を発する植物を得ることができる。また、蛍光タンパク質を植物に塗布等するため、例えば、前述のような有機合成蛍光化合物を塗布する場合と比較して、植物への親和性が高く、また、生物分解性の蛍光タンパク質の場合は、残留性の懸念が払しょくされるため、植物および環境への安全性も高い。

図１は、本発明の実施例１−１における、蛍光タンパク質塗布後のバラを撮影した写真である。図２は、本発明の実施例１−１における、蛍光タンパク質塗布後の胡蝶蘭を撮影した写真である。図３は、本発明の実施例１−２における、蛍光タンパク質塗布後のバラを撮影した写真である。図４は、本発明の実施例１−３における、蛍光タンパク質塗布後のバラを撮影した写真である。図５は、本発明の実施例１−３における、蛍光タンパク質塗布後の胡蝶蘭を撮影した写真である。図６は、本発明の実施例２−１における、蛍光タンパク質吸収後のバラを撮影した写真である。

本発明の光る植物は、例えば、前記植物が、花である。

本発明の光る植物は、例えば、根または茎から吸収させた蛍光タンパク質を有する。

本発明の光る植物は、例えば、前記植物の表面に塗布された前記蛍光タンパク質が、蛍光タンパク質含有物であり、または前記植物に吸収された蛍光タンパク質が、蛍光タンパク質含有物であり、前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の破砕物である。

本発明の光る植物は、例えば、前記蛍光タンパク質含有物が、前記破砕物から前記宿主の個体を除去した個体除去物である。

本発明の光る植物は、例えば、前記植物の表面に塗布された前記蛍光タンパク質が、蛍光タンパク質含有物であり、または前記植物に吸収された蛍光タンパク質が、蛍光タンパク質含有物であり、前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の培養物である。

本発明の光る植物は、例えば、前記蛍光タンパク質含有物が、前記培養物の上清である。

本発明の光る植物は、例えば、前記宿主が、微生物またはウイルスである。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記植物が、花である。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記吸収工程において、植物の根または茎に、前記蛍光タンパク質を含む水を接触させ、根または茎から前記蛍光タンパク質を吸収させる。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記塗布工程において、前記植物の表面に前記蛍光タンパク質を含む蛍光タンパク質含有物を塗布し、または、前記吸収工程において、前記植物に前記蛍光タンパク質を含む蛍光タンパク質含有物を吸収させ、前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の破砕物である。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記蛍光タンパク質含有物が、前記破砕物から、前記宿主の個体を除去した個体除去物である。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記破砕物を、前記宿主を通過しないフィルターでろ過し、前記個体除去物を得る工程を含む。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記塗布工程において、前記植物の表面に前記蛍光タンパク質を含む前記蛍光タンパク質含有物を塗布し、または、前記吸収工程において、前記植物に前記蛍光タンパク質を含む蛍光タンパク質含有物を吸収させ、前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の培養物である。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記蛍光タンパク質含有物が、前記培養物の上清である。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記蛍光タンパク質含有物から、前記蛍光タンパク質を精製する工程を含み、前記塗布工程において、前記精製した蛍光タンパク質を塗布する。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記蛍光タンパク質の精製工程が、カラムによる精製である。

本発明の光る植物の製造方法は、例えば、前記宿主が、微生物またはウイルスである。

本発明の光る植物は、前述のように、植物の表面に、塗布された蛍光タンパク質を有する、または植物の内部に吸収させた蛍光タンパク質を有することを特徴とする。本発明において、その他の構成および条件は、特に制限されない。本発明の光る植物の説明は、例えば、後述する本発明の光る植物の製造方法の説明を援用できる。

本発明の光る植物において、植物は、特に制限されず、例えば、バラ、カーネーション、キク、カスミソウ、ガーベラ、ユリ、ランである。

本発明の光る植物において、前記塗布は、例えば、植物の全体に蛍光タンパク質が塗布されてもよいし、植物の一部に蛍光タンパク質が塗布されてもよい。また、本発明の光る植物において、前記吸収は、例えば、植物の全体に蛍光タンパク質が吸収されてもよいし、植物の一部に蛍光タンパク質が吸収されてもよい。植物の一部に蛍光タンパク質が塗布される場合、および、植物の一部に蛍光タンパク質が吸収される場合、前記植物の一部は、例えば、花、葉、枝、果実、萼片、雌しべ、雄しべ等である。前記植物は、例えば、栽培されている状態でもよいし、収穫された状態でもよい。

本発明の光る植物において、前記植物は、例えば、前記蛍光タンパク質をコードする遺伝子を有さない。

本発明の光る植物において、前記吸収された蛍光タンパク質は、例えば、前記植物の道管に存在する。

本発明において、蛍光タンパク質は、特に制限されず、例えば、ＧＦＰ（ＧｒｅｅｎＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＰｒｏｔｅｉｎ）、ＹＦＰ（ＹｅｌｌｏｗＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＰｒｏｔｅｉｎ）、ＲＦＰ（ＲｅｄＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＰｒｏｔｅｉｎ）、ならびに、特開２００８−２２８１７号公報、特願２０１６−０９２０９５等、および下記参考文献１に記載の蛍光タンパク質等があげられる。また、前記蛍光タンパク質は、例えば、ブルーライト型の蛍光タンパク質およびブラックライト型の蛍光タンパク質があげられる。前記ブルーライト型の蛍光タンパク質は、例えば、ｅＹＧＦＰ（enhanced yellow-green fluorescent protein、アクセッション番号＃LC21752）、およびＥＧＦＰ（enhanced green fluorescent protein）である。前記ブラックライト型の蛍光タンパク質は、例えば、ｅＹＧＦＰｕｖ（enhanced yellow-green fluorescent protein uv、アクセッション番号 #LC217533）、およびＧＦＰｕｖ（Green fluorescent protein uv）である。前記蛍光タンパク質は、例えば、１種類のみを使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
参考文献１： Shimizu A et al. PLoS One. 2017 Jul 11;12(7)

前記蛍光タンパク質は、例えば、前記蛍光タンパク質を発現させた宿主により得ることができる。前記宿主は、例えば、微生物またはウイルスである。前記微生物は、例えば、大腸菌である。

本発明において、前記蛍光タンパク質は、例えば、精製された蛍光タンパク質であり、これを単独で用いてもよいし、前記蛍光タンパク質を含む組成物（蛍光タンパク質含有物）でもよい。

前記蛍光タンパク質含有物は、例えば、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の培養物があげられる。前記宿主で発現した前記蛍光タンパク質が、細胞外タンパク質の場合、前記蛍光タンパク質含有物は、例えば、前記培養物そのままでもよいし、前記培養物から前記宿主の個体が除去された上清でもよい。他方、前記宿主で発現した前記蛍光タンパク質が、細胞内タンパク質の場合、前記蛍光タンパク質含有物は、例えば、前記宿主の破砕物が好ましい。前記蛍光タンパク質は、例えば、前記破砕物そのままでもよいし、前記破砕物から、残存する前記宿主の個体を除去した個体除去物でもよい。前記蛍光タンパク質含有物は、例えば、前記細胞内タンパク質であるか前記細胞外タンパク質であるかにかかわらず、前記宿主の個体が除去されていることが好ましい。前記宿主の個体除去は、例えば、前記培養物または前記破砕物について、前記宿主の個体を通過しないフィルターでろ過すること等により行うことができる。このように、前記宿主の個体を除去することにより、例えば、遺伝子組み換え技術を使用して前記蛍光タンパク質を発現させた前記宿主が、前記蛍光タンパク質含有物中に含まれることを防ぐことができる。これによって、例えば、遺伝子組み換えした前記宿主から前記蛍光タンパク質を調製した場合であっても、本発明の光る植物の流通において、遺伝子組み換え体である前記宿主の拡散、混入を防ぐことができる。

前記精製された蛍光タンパク質は、例えば、前記培養物、前記培養物の上清、前記破砕物等に対して、例えば、精製処理を行うことで得ることができる。前記精製処理は、特に制限されず、例えば、公知のタンパク質抽出方法により行うことができ、具体例として、前述のような前記宿主の個体の除去、塩析、カラム精製等があげられる。前記精製処理の組み合わせ、条件等は、特に制限されず、前記蛍光タンパク質の種類、前記宿主の種類等に応じて、適宜決定できる。

前記蛍光タンパク質は、例えば、液体の状態でもよいし、粉末等の固体の状態でもよい。前者の場合、例えば、前述した前記培養物、前記上清、前記破砕物等があげられる。後者の場合、例えば、精製した蛍光タンパク質や、部分精製した蛍光タンパク質等があげられ、前記植物への塗布または吸収を行う際は、前記蛍光タンパク質を溶媒等に混合した前記蛍光タンパク質の混合液（塗布液または吸収液）として使用してもよい。前記蛍光タンパク質は、前記溶媒において、例えば、溶解した状態でもよいし、分散等させた状態でもよい。前記溶媒は、特に制限されず、例えば、リン酸バッファー、Ｔｒｉｓバッファー、およびＨＥＰＥＳバッファー等があげられる。

前記蛍光タンパク質含有物は、例えば、さらに、添加物を含んでもよく、前記添加物は、例えば、界面活性剤、デンプン糊があげられる。前記界面活性剤は、例えば、Ｔｗｅｅｎ２０等の非イオン性界面活性剤があげられる。前記蛍光タンパク質含有物は、前記界面活性剤を含むことで、例えば、前記植物へ塗布する際に、前記植物の表面において、前記蛍光タンパク質含有物がはじかれることを抑制できるため、前記蛍光タンパク質含有物ののりを良くすることができる。これは、前記界面活性剤を含むことで、前記蛍光タンパク質含有物と、前記植物表面上の油成分とがなじむようになる、および、前記界面活性剤が、前記植物表面上の細胞を破砕することにより、前記蛍光タンパク質含有物が前記植物に吸収されやすくなる等の理由によると推測されるが、本発明は、前記推測には何ら制限されない。また、前記蛍光タンパク質含有物は、前記デンプン糊を含むことで、例えば、前記植物へ塗布する際、前記蛍光タンパク質の乾燥を十分に防ぎ、それによる蛍光の退色も十分に防ぐことができる。

本発明の光る植物の製造方法は、前述のように、植物の表面に、蛍光タンパク質を塗布する工程、または植物の内部に蛍光タンパク質を吸収させる工程を含むことを特徴とする。本発明において、その他の構成および条件は、特に制限されない。本発明の光る植物の製造方法の説明は、例えば、前述の本発明の光る植物の説明を援用できる。

前記塗布工程において、前記植物に対する前記蛍光タンパク質の塗布量は、特に制限されず、例えば、前記植物の種類、前記植物における塗布する対象領域、前記蛍光タンパク質の種類等に応じて適宜決定できる。前記蛍光タンパク質の塗布量は、例えば、面積１ｃｍ^２あたり、０．０１〜１ｍｇである。

前記塗布工程において、前記蛍光タンパク質を塗布する方法は、特に制限されず、例えば、前記蛍光タンパク質のスプレー等による吹き付け、刷毛、筆等による塗布、前記蛍光タンパク質を含む粉末の振りかけ、前記蛍光タンパク質を含む液体への浸漬等により行うことができる。

前記塗布液において、前記蛍光タンパク質の含有量は、特に制限されない。前記塗布液が前記添加物を含む場合、前記蛍光タンパク質に対する前記添加物の添加割合は、特に制限されない。具体例として、前記界面活性剤は、例えば、リン酸バッファー中、１ｍｇ／ｍｌのタンパク溶液に対し、１％（ｗ/ｖ）となるように加えることができる。また、前記デンプン糊は、例えば、リン酸バッファー中、１ｍｇ／ｍｌのタンパク溶液に対し、５０％（ｖ/ｖ）となるように加えることができる。前記塗布液の条件は、特に制限されず、ｐＨは、例えば、７．４〜８．０である。

前記吸収工程において、前記蛍光タンパク質を吸収させる方法は、特に制限されず、例えば、前記吸収液を、前記植物の根または茎から吸収させることができる。前記蛍光タンパク質を吸収させる期間は、特に制限されず、例えば、１〜２日、２日である。

前記吸収液において、前記蛍光タンパク質の含有量は、特に制限されない。前記吸収液の条件は、特に制限されず、ｐＨは、例えば、７．４〜８．０である。

前記塗布工程または前記吸収工程において、前記蛍光タンパク質を液体の状態で塗布または吸収を行う場合、例えば、前記蛍光タンパク質を含む塗布液または吸収液を使用する。前記塗布液または前記吸収液は、前記蛍光タンパク質を含み、且つ、液状であればよく、例えば、前述した前記蛍光タンパク質含有物があげられる。前記蛍光タンパク質含有物が液状の場合、例えば、これを前記塗布液または前記吸収液としてもよく、また、前記蛍光タンパク質または前記タンパク質含有物、および任意で前記添加物を、前記溶媒に混合することで、前記塗布液または前記吸収液を調製することもできる。

前記塗布液または前記吸収液に含まれる前記蛍光タンパク質の種類は、特に制限されず、例えば、１種類でもよいし、２種類以上を含んでもよい。

つぎに、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、下記実施例により制限されない。市販の試薬は、特に示さない限り、それらのプロトコルに基づいて使用した。

［実施例１］
植物の表面に蛍光タンパク質を塗布し、光る植物が得られることを確認した。

（実施例１−１）
（１）蛍光タンパク質液
常法により、Ｃ末端にＨｉｓタグを付加したリコンビナントタンパク質（ブルーライト型、配列番号１）を、大腸菌（DH5a）に発現させ、前記大腸菌の破砕物から、前記リコンビナントタンパク質を含む上清を回収した。前記上清をアフィニティカラム（Ｎｉカラム）に供して、前記上清中の前記リコンビナントタンパク質を前記カラムに結合させ、前記リコンビナントタンパク質を０．２ｍｏｌ／Ｌイミダゾールで溶出して、前記リコンビナントタンパク質を含む画分を回収した。つぎに、回収した前記画分を、ゲルろ過カラム（PD10カラム、ＧＥヘルスケア）に供し、ＮａＣｌを含まないリン酸バッファーで溶出し、前記リコンビナントタンパク質を含む画分を、精製画分として回収した。この精製画分をタンパク質液として、以下の工程に使用した。
配列番号１：
MTTFKIESRIHGNLNGEKFELVGGGVGEEGRLEIEMKTKDKPLAFSPFLLSHCMGYGFYHFASFPKGTKNIYLHAATNGGYTNTRKEIYEDGGILEVNFRYTYEFNKIIGDVECIGHGFPSQSPIFKDTIVKTCPTVDLMLPMSGNIIASSYAKAFQLKDGSFYTAEVKNNIDFKNPIHESFSKSGPMFTHRRVEETHTKENLAMVEYQQVFNSAPRDM

（２）植物
市販の白バラ、および胡蝶蘭Ｖ３を用いた。

（３）塗布
前記タンパク質液（１．３ｍｇ／ｍｌ）に、終濃度５％となるようにＴｗｅｅｎ２０を加え、塗布液を調製した。前記植物の花弁に、筆により前記塗布液を塗付した。花弁への塗布量は、一花あたり、０．２ｍＬ程度とした。

（４）撮影
前記塗布液を塗布した植物を、内部を黒色に塗装した箱の中に入れ、外部からの自然光が入らない状態とした。そして、明視野条件下と、励起光照射条件下とにおいて、前記植物の撮影を行い、前記植物の花弁の色と蛍光とを確認した。光照射の条件は、明視野条件においては、白色蛍光灯下とした。励起光照射条件においては、長波長カットフィルター（SV0490、朝日分光社製）を装着した投光器（VBL-S 150、ヴァロール社製）を使用し、４７０ｎｍに極大値を持つ励起光を照射した。カメラは、デジタルカメラ（Eos Kiss x7i、Canon社製）を使用した。また、明視野条件において、前記撮影は、前記光源からの青色光をカットする観賞用フィルター（SC-52、FUJIFILM社製）を、前記カメラのレンズに装着した状態と、装着していない状態の両方で、行った。

この結果を図１および図２に示す。図１は、前記塗布液塗布後のバラを撮影した写真である。図１（Ａ）において、左上は、明視野（鑑賞用フィルターなし）、露光時間１／２秒の条件で撮影した写真、右上は、明視野（鑑賞用フィルターあり）、露光時間１／３秒の条件で撮影した写真、左下は、励起光照射、露光時間１／２秒の条件で蛍光を撮影した写真、右下は、励起光照射、露光時間１／３秒の条件で蛍光を撮影した写真である。また、図１（Ｂ）において、左上は、明視野（鑑賞用フィルターなし）、露光時間１／２秒の条件で撮影した写真、右上は、明視野且つ励起光照射（鑑賞用フィルターあり）、露光時間１／４秒の条件で蛍光を撮影した写真、左下は、励起光照射、露光時間１／８秒の条件で蛍光を撮影した写真、右下は、励起光照射、露光時間１／１５秒の条件で蛍光を撮影した写真である。各写真において、右側のバラは、前記塗布液を花弁に塗布したバラ（塗布あり）であり、左側のバラは、前記塗布液を塗布していないバラ（塗布なし）である。

図１（Ａ）において、鑑賞用フィルターなしの明視野の条件である左上の写真では、塗布ありおよび塗布なしのいずれも、花弁は、非蛍光の白色を示した。また、鑑賞用フィルターありの明視野の条件である右上の写真では、塗布ありおよび塗布なしのいずれも、前記鑑賞用フィルターによる前記光源からの青色光のカットにより、花弁は、非蛍光の黄色を示した。そして、励起光照射条件である左下および右下の写真では、塗布なしのバラは、前記箱内の写真では確認できなかったのに対して、塗布ありのバラは、花弁が緑色の蛍光色を示した。これらの結果から、前記蛍光タンパク質の塗布により、植物が蛍光を発することを確認できた。

図１（Ｂ）において、鑑賞用フィルターなしの明視野の条件である左上の写真、励起光照射条件である左下および右下の写真は、前記図１（Ａ）と同様の結果であった。鑑賞用フィルターありの明視野且つ励起光照射の条件である右上の写真では、塗布なしのバラは、前記図１（Ａ）の右上の写真と同様に、花弁に、非蛍光の黄色を示したが、塗布ありのバラは、花弁が蛍光の黄色を示した。これらの結果から、前記蛍光タンパク質の塗布によって、明視野においても、植物が蛍光を発することを確認できた。

図２は、前記塗布液塗布後の胡蝶蘭を撮影した写真である。図２において、左上は、明視野（鑑賞用フィルターなし）、露光時間１／６秒の条件で撮影した写真、中上は、明視野（鑑賞用フィルターあり）、露光時間１／４秒の条件で撮影した写真、右上は、励起光照射、露光時間２秒の条件で蛍光を撮影した写真、左下は、励起光照射、露光時間１秒の条件で蛍光を撮影した写真、中下は、励起光照射、露光時間１／２秒の条件で蛍光を撮影した写真である。各写真において、右列の花は、前記塗布液を塗布した花（塗布あり）であり、左列の花は、前記塗布液を塗布していない花（塗布なし）である。

図２において、フィルターなしの明視野の条件である左上の写真では、塗布ありおよび塗布なしのいずれも、花弁は、非蛍光の白色を示した。また、フィルターありの明視野の条件である中上の写真では、塗布ありおよび塗布なしのいずれも、前記鑑賞用フィルターによる前記光源からの青色光のカットにより、花弁は、非蛍光の黄色を示した。そして、励起光照射条件である右上、左下および中下の写真では、塗布なしの花は、前記箱内の写真では確認できなかったのに対して、塗布ありの花は、花弁が緑色の蛍光色を示した。これらの結果から、前記蛍光タンパク質の塗布により、植物が蛍光を発することを確認できた。

（実施例１−２）
Ｃ末端にＨｉｓタグを付加したリコンビナントタンパク質（ブラックライト型、配列番号２）を、実施例１−１と同様にして、大腸菌（DH5a）に発現させた。そして、実施例１−１と同様にして、タンパク質液を得た。前記タンパク質液（０．１２ｍｇ／ｍｌ）に、終濃度５％となるようにＴｗｅｅｎ２０を加え、塗布液を調製した。そして、実施例１−１と同様にして、前記植物に、前記塗布液を塗付した。
配列番号２：
MTTFKIESRIHGNLNGEKFELVGGGVGEEGRLEIEMKTKDKPLAFSPFLLTTCMGYGFYHFASFPKGIKNIYLHAATNGGYTNTRKEIYEDGGILEVNFRYTYEFNKIIGDVECIGHGFPSQSPIFKDTIVKSCPTVDLMLPMSGNIIASSYAYAFQLKDGSFYTAEVKNNIDFKNPIHESFSKSGPMFTHRRVEETLTKENLAIVEYQQVFNSAPRDM

光照射の光源は、可視光吸収用フィルター（UL-360、OMG社製）を装着した紫外光投光器（NS365-FLB-30WR、NITRIDE社製）を使用した。撮影には、前記実施例１−１と同じカメラを、レンズに観賞用フィルターを装着せずに使用した。これらの点以外は、実施例１−１と同様にして、前記植物の撮影を行った。

この結果を図３に示す。図３は、前記塗布液塗布後のバラを撮影した写真である。図３において、左上は、明視野、露光時間１／４秒の条件で撮影した写真、左下は、露光時間１／２秒の条件で蛍光を撮影した写真、右下は、露光時間１／３秒の条件で蛍光を撮影した写真である。各写真において、右側のバラは、前記塗布液を花弁に塗布したバラ（塗布あり）であり、左側のバラは、前記塗布液を塗布していないバラ（塗布なし）である。

図３において、明視野の条件である左上の写真では、塗布ありおよび塗布なしのいずれも、花弁は、非蛍光の白色を示した。そして、励起光照射の条件である図３の左下および右下の写真では、塗布なしのバラは、花弁の一部が若干青色を呈して確認されたが、これは、植物の極めて弱い自家蛍光を含むバックグラウンドであり、蛍光ではないと考えられる。これに対して、塗布ありのバラは、花弁が緑色の蛍光色を示した。これらの結果から、前記蛍光タンパク質の塗布により、植物が蛍光を発することを確認できた。

（実施例１−３）
前記実施例１−２で調製した前記タンパク質液（０．１２ｍｇ／ｍｌ）に、終濃度５％となるようにＴｗｅｅｎ２０を加え、さらに、前記タンパク質液と等体積のデンプン糊（市販のもの）を加え、塗布液を調製した。この点以外は、実施例１−２と同様にして、前記植物への蛍光タンパク質液の塗布および撮影を行った。

この結果を図４および図５に示す。図４は、前記塗布液塗布後のバラを撮影した写真である。図４において、左上は、明視野、露光時間１／３秒の条件で撮影した写真、右上は、露光時間１／２秒の条件で蛍光を撮影した写真、左下は、露光時間１秒の条件で蛍光を撮影した写真、右下は、露光時間２秒の条件で蛍光を撮影した写真である。各写真において、右側のバラは、前記塗布液を花弁に塗布したバラ（塗布あり）であり、左側のバラは、前記塗布液を塗布していないバラ（塗布なし）である。

図４において、明視野の条件である左上の写真では、塗布ありおよび塗布なしのいずれも、花弁は、非蛍光の白色を示した。そして、励起光照射条件である右上、左下および右下の写真では、塗布なしのバラは、花弁の一部が若干青色を呈して確認されたが、蛍光ではなく、前記箱内の写真では蛍光を確認できなかった。これに対して、塗布ありのバラは、花弁が緑色の蛍光色を示した。そして、界面活性剤のみが添加されたタンパク質液を使用した前記実施例１−２と比較すると、界面活性剤に加えてさらにデンプン糊が添加されたタンパク質液を使用した実施例１−３の方が、より安定して強い蛍光を示した。これらの結果から、蛍光タンパク質にデンプン糊を共存させることによって、植物に塗布した蛍光タンパク質の蛍光をより安定に保持できることが確認できた。

図５は、前記塗布液塗布後の胡蝶蘭を撮影した写真である。図５において、左上は、明視野、露光時間１／６秒の条件で撮影した写真、中上は、露光時間４秒の条件で蛍光を撮影した写真、右上は、露光時間２秒の条件で蛍光を撮影した写真、左下は、明視野、露光時間１／６秒の条件で撮影した写真、中下は、露光時間１秒の条件で蛍光を撮影した写真、右下は、露光時間１／２秒の条件で蛍光を撮影した写真である。各写真において、右列の花は、前記塗布液を塗布した花（塗布あり）であり、左列の花は、前記塗布液を塗布していない花（塗布なし）である。

図５において、明視野の条件である左上および左下の写真では、塗布ありおよび塗布なしのいずれも、花弁は、非蛍光の白色を示した。そして、励起光照射の条件である中上、右上、中下、および右下の写真では、塗布なしの花は、前記箱内の写真では蛍光を確認できなかったのに対して、塗布ありの花は、花弁が緑色の蛍光色を示した。これらの結果から、前記蛍光タンパク質の塗布により、植物が蛍光を発することを確認できた。

［実施例２］
植物の内部に蛍光タンパク質を吸収させ、光る植物が得られることを確認した。

（実施例２−１）
実施例１−１において作製した前記タンパク質液（１．３ｍｇ／ｍｌ）に、５倍希釈となるようにｍｉｌｌｉＱ（登録商標）水を加え、吸収液を調製した。前記吸収液を、１５ｍｌのFalcon（登録商標）チューブに入れ、２日間、前記植物に、根から前記吸収液を吸収させた。これらの点以外は、実施例１−１と同様にして、前記植物の撮影を行った。

この結果を図６に示す。図６は、前記吸収液吸収後のバラを撮影した写真である。図６（Ａ）において、左上は、明視野（鑑賞用フィルターなし）、露光時間１／５秒の条件で撮影した写真、右上は、明視野（鑑賞用フィルターあり）、露光時間１／４秒の条件で撮影した写真、左下は、励起光照射、露光時間４秒の条件で蛍光を撮影した写真、右下は、励起光照射、露光時間２秒の条件で蛍光を撮影した写真である。また、図６（Ｂ）において、左上は、明視野（鑑賞用フィルターなし）、露光時間１／５秒の条件で撮影した写真、右上は、明視野且つ励起光照射（鑑賞用フィルターあり）、露光時間１／４秒の条件で蛍光を撮影した写真、左下は、励起光照射、露光時間１秒の条件で蛍光を撮影した写真、右下は、励起光照射、露光時間１／２秒の条件で蛍光を撮影した写真である。

図６（Ａ）および（Ｂ）において、フィルターなしの明視野の条件である左上の写真では、花弁は、非蛍光の白色を示した。また、フィルターありの明視野の条件である右上の写真では、前記鑑賞用フィルターによる前記光源からの青色光のカットにより、花弁は、非蛍光の黄色を示した。そして、励起光照射条件である左下および右下の写真では、花弁が緑色の蛍光色を示した。これらの結果から、前記蛍光タンパク質を吸収させることにより、植物が蛍光を発することを確認できた。

以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１６年９月６日に出願された日本出願特願２０１６−１７３９３０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明の光る植物によれば、例えば、植物に対して遺伝子組み換え技術を使用せずに、蛍光を発する植物を得ることができる。また、蛍光タンパク質を植物に塗布等するため、例えば、前述のような有機合成蛍光化合物を塗布する場合と比較して、植物への親和性が高く、また、植物および環境への安全性も高い。このため、本発明は、園芸等の分野において、極めて有用といえる。

Claims

植物の表面に塗布された蛍光タンパク質含有物を有し、
前記蛍光タンパク質含有物が、蛍光タンパク質およびデンプン糊を含むことを特徴とする光る植物。
前記植物が、花である、請求項１記載の光る植物。
前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の破砕物を含む、請求項１または２記載の光る植物。
前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の培養物を含む、請求項１または２記載の光る植物。
植物の表面に蛍光タンパク質含有物を塗布する工程を含み、
前記蛍光タンパク質含有物が、蛍光タンパク質およびデンプン糊を含むことを特徴とする光る植物の製造方法。
前記植物が、花である、請求項５記載の光る植物の製造方法。
前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の破砕物を含む、請求項５または６記載の光る植物の製造方法。
前記蛍光タンパク質含有物が、前記蛍光タンパク質を発現した宿主の培養物を含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の光る植物の製造方法。