JPH11511474A

JPH11511474A - 条件付き雄性稔性植物およびその稔性を回復させる方法および組成物

Info

Publication number: JPH11511474A
Application number: JP9512927A
Authority: JP
Inventors: ジョンアンソニーブラウズ
Original assignee: ワシントンステイトユニヴァーシティリサーチファウンデーション
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1999-10-05
Also published as: BR9610756A; WO1997010703A1; EP0868119A4; CA2232623A1; CN1196655A; AU7367096A; NZ320845A; AU706527B2; MX9802247A; EP0868119A1

Abstract

(57)【要約】稔性は、外因性ジャスモネートまたは関連化合物によって、ある雄性不稔性植物に回復させることができる。ノルマルジャスモン酸の代謝を妨害する突然変異によって生産される「条件付き雄性稔性」植物を同定する方法および生産する方法を開示している。条件付き雄性稔性植物を生産および／または同定することができること、および化学化合物を単に適用することによって条件付き稔性植物の稔性を回復させることができることが、作物および園芸植物の雑種品質改良に広範囲に適用できる条件付き雄性稔性系に対する基礎を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】条件付き雄性稔性植物およびその稔性を回復させる方法および組成物関連出願についてのクロス・リファレンスこの出願は、参考としてここに加入する１９９５年９月２１日に出願された出願番号第６０／００４，２１４号の同時係属米国特許出願に対する優先権を主張する。技術分野本発明は植物における雄性不稔性に関するものであり、特に条件付き雄性稔性植物を生産および／または同定するのに使用する組成物および方法、およびこのような条件付き雄性稔性植物に稔性を回復させるのに使用する組成物および方法に関するものである。背景技術高等植物における雄性稔性の調節は、作物および園芸植物の品質改良(breedin g)にとって極めて大きい実際的な重要性を持っている。種々の品質改良計画に、優性、劣性、細胞核および細胞質の雄性不稔性遺伝特性（genetic traits）が利用されている。雄性不稔性の経済的に最も重要な利用は、雑種植物の品質改良においてである。最も高等な植物種では、一般的に、雑種栽培品種が、収量の点または他の生産関連特性の点で、自由受扮(open-pollinated)栽培品種より優れている。雑種植物の品質改良には、雌親として機能的雄性不稔性植物が必要であるが、種子または果物が収穫作物である場合には、雑種植物は全く稔性である必要がある。さらに、雑種強勢の利点を十分利用するには、雌親が自殖系から得られたものである必要がある。これらの必要条件を釣り合わせるために、２つの基本的方法が植物の品質改良に用いられている。第１の方法では、近親交配(inbreeding)中に雄性稔性系を使用し、次いでこの自殖系を生産段階（すなわち、雄親系に対して交雑を行って種子を生産させる段階）中に雄性不稔性にする。トウモロコシのふさの機械的除去、小麦における雄性ガメトシド(male gametocide)の使用、およびトマトにおける雄蕊の手による除去が、この方法の例である。この第１の方法の欠点は、生産段階で必要になる多数の花を取り扱う必要性である。第２の方法では、雄親の近親交配中に、細胞質雄性不稔性系および正常細胞質を維持するもの（稔性アナラゴン（analagon）系）を使用する。品質改良計画において雄親系は雄性不稔性特性を克服して雑種を確実に稔性にする稔性回復対立遺伝子（例えば、核遺伝子Ｒｆの）を含有する。細胞質雄性不稔性親系を使用する品質改良計画は、適当な細胞質雄性不稔性特性および適当な優性稔性回復対立遺伝子の両者の同定を必要とし、複雑である。前記細胞質雄性不稔性系および正常細胞質を維持するものの系は、品質改良計画中に、一緒に運ばれる必要がある。細胞核の暗号化された雄性不稔性特性は、雑種品質改良系において、広くは使用されてない。原則として、品質改良中に雄性不稔特性を異型接合体として維持することができ、雄親系と交雑させるために同型接合体植物を選択することができる。この方法を支援するためにいくつかの戦略が開発されているが、生産段階のめたの雄性不稔性同型接合体植物を得るのが困難であるため、この方法の実用は制限されている。これらの戦略は、例えば、ここに参考として加入するKaul， Male Sterility in Higher Plants，Springer-Verlag，Berlin，1988，ならびに米国特許第４，６５４，４６５号明細書および同第４，７２７，２１９号明細書に、極めて詳細に説明されている。これらの方法を雑種品質改良計画に実際に適用するには、いくつかの基準が重要であり、これらの基準としては次のものがある：１．生産段階中に機能的雄性不稔性が多少とも絶対的に必要である。雌親の自己受粉は生産された雑種の純度に悪影響を及ぼす。この点を考慮することがトウモロコシのような種にとって特に重要であり、トウモロコシの場合に使用される自殖系は近親交配の著しい低下を示し、雑種に観察される雑種強勢は高度である。近親交配の抑制および雑種強勢が余り高度でない他の作物では、低レベルの非雑種種子を受け入れることができる。雌親において雄性不稔性を保証するには、トウモロコシのふさの除去または雄性ガメトシドの使用のような雄蕊除去技術を、注意深く制御する必要がある。遺伝的雄性不稔性を利用する場合には、生産段階で使用されるすべての環境条件（およびすべての遺伝的背景）において、雌親は常に雄性不稔性である必要がある。２．雄蕊除去処理または遺伝子型は、雌性不稔性に有意な作用を及ぼしてはならない。その理由は、これが雑種種子の生産に悪影響を及ぼすからである。さらに、使用する雌親は、雄親による異花受粉に対する障壁を持っていてはならない。３．同様に、雄蕊除去処理または遺伝子型は、雑種植物の成育および生産力を有意に低下させてはならない。細胞質雄性不稔性特性は、回復剤（restorer）の存在下に完全に劣性である必要があり、かつ植物病原体に対する感受性のような望ましくない遺伝子型を授けないのが好ましい。また、核雄性不稔性特性が完全に劣性である必要があり、また望ましくない多面発現性作用を全く示さない必要がある。雑種品質改良手段として、劣性核雄性不稔特性を利用するのが極めて有利である。これは、系を、雄性不稔性同型接合体系として維持することができ、かつ近親交配段階の各世代中に条件付き稔性にすることができる場合に、可能になる。このような方法では、各近親交配サイクル中に取り扱う小数の植物に稔性を回復させる必要があるが、生産段階中に必要になる多数の均一雄性不稔性植物を提供することができる。外因性化学物質を施用することにより条件付き雄性稔性を生じさせる試みが行われており、前記化学物質としてはフラボノイド化合物(Taylor et al．「J．Her ed．83」：１１−１７，１９９２；ＷＯ９３／１８１４２）およびジベレリン酸（gibberellic acid）のような植物成長調整物質(Kaul，「Male Sterility in Hi gher Plants」，Springer-Verlag，Berlin，Heidelberg，pp.１５−９６，１９８８)がある。しかし、一般的に、これらの技術は雑種植物の生産に広くは使用されていない。条件付き雄性稔性を確立するための複雑なシステムは、植物のゲノム中にトランスゲン(transgene)を組み込むことを含み、このトランスゲンの発現は化学的誘導物質によって生じさせることができる。遺伝形質転換植物（transgenic pla nt）は雄性不稔性であるのが普通であるが、トランスゲンの発現によって雄性稔性になる。このようなシステムは米国特許第５，４３２，０６８号明細書に記載されている。図面の簡単な説明図１は、野性型アラビドプシス(Arabidopsis)およびfad 3 fad 7-2 fad 8三重突然変異体の相対的成長速度を示す。播種後８〜２４日の間隔で、植物の試料を採取し、地上部分の新鮮な重量を測定した。相対成長速度（ω^-1）は、野性型（ ●）の場合には０．３８８±０．０２５であり、突然変異体（○）の場合には０．３８８±０．０３３であった。発明の要約本発明においては、外因性のジャスモネート(jasmonate)または関連化合物を植物に適用することにより、ある雄性不稔性植物の稔性を回復させることができる、ことを見い出した。ここに、これらの雄性不稔性植物を「条件付き雄性稔性」植物と称する。条件付き雄性稔性表現型は、ノルマルジャスモン酸(jasmonic acid)代謝を妨害する突然変異によって生じる。このような突然変異は、α−リノレネート（li nolenate）からのジャスモン酸の生合成を妨害する突然変異（例えば、ジャスモネートの生合成経路における酵素についての構造遺伝子の突然変異）あるいはこのような構造遺伝子またはその結合部位のトランスアクティング（trans-acting ）調節物質；ジャスモネートまたはその前駆物質に対する受容体などを妨害する突然変異を含むことができるが、これらに限定されるものではない。本発明は、天然に存在するか、あるいは遺伝子工学を含む従来の種々の突然変異誘発技術の結果として生成する条件付き雄性稔性植物を同定するのに、有用である。また、本発明は、例えば、雑種品質改良計画に使用される追加の条件付き雄性稔性植物の変種(varieties)の生産を容易にする。条件付き雄性稔性植物を生産および／または同定することができ、単に化学化合物を適用することによりこれらの植物の雄性稔性を奪い返すことができることが、作物および園芸植物の雑種品種改良に広く適用できる条件付き雄性稔性系に対する基礎を形成する。従って、本発明は、１つの面において、条件付き雄性稔性植物、および有効量のジャスモネートまたは関連化合物、すなわち、前記植物に適用した際に前記植物に雄性稔性を回復させるのに有効な量のジャスモネートまたは関連化合物、好ましくはジャスモン酸、ジャスモン酸メチル、またはこれらの混合物を含む組成物を含有する組成物を提供する。条件付き雄性稔性植物は、ジャスモネート欠乏症であることがあり、例えば、ＦＡＤ遺伝子座に少なくとも１種の突然変異を有する植物を含むことができるが、必ずしもそうではない（例えば、アラビドプシス系ＣＳ２３３８）。条件付き雄性稔性植物は、ＦＡＤ遺伝子の少なくとも１種の突然変異、および／またはＣＳ２３３８中で雄性不稔性を生じさせる遺伝子座の少なくとも１種の突然変異を有することができる。本発明は、他の点において、有効量のジャスモン酸または関連化合物を含有する組成物を雄性不稔性植物に適用し、これにより前記植物に雄性稔性が回復したかどうかを検知することにより、条件付き雄性稔性植物を同定する方法を提供する。このような方法を使用して、従来方法（例えば、化学的突然変異誘発、照射、可動遺伝因子による遺伝子崩壊、アンチセンス(antisense)発現、同時抑制(co suppresion)、遺伝子交換など）により稔性植物に突然変異を誘発させることによって生産される雄性不稔性植物の集団をスクリーニングすることができる。本発明は、さらに他の点において、条件付き雄性稔性植物を使用して、植物の品質改良計画において雑種植物を生産する方法を提供する。近親交配段階の繰り返えされるサイクルの各サイクル中に、有効量のジャスモン酸または関連化合物を含有する組成物を適用することにより、条件付き雄性稔性植物を稔性にし、この植物を自己受精させて近親交配植物を生産する。次いで、生産段階中に、近親交配植物（近親交配植物は雄性不稔性表現型を示すことができる）を第２植物と交雑させて雑種植物を生産する。発明の詳細な説明ここで使用しているように、「条件付き雄性稔性」植物という用語は、優性または劣性の雄性不稔性特性（この特性はメンデルの法則に従って遺伝する）を有する植物であって、外因性ジャスモネートまたは関連化合物を施用することより植物の稔性を回復させることができるもの、を意味する。「有効量」のジャスモネートまたは関連化合物を含有する組成物とは、ここに記載しているような条件付き雄性稔性植物に適用した場合に、植物の稔性を植物の品質改良の目的に受け入れることのできるレベルまで回復させる量のことである。条件付き雄性稔性植物の同定本発明は、例えば、雑種品質改良計画に有用な種々の条件付き雄性稔性植物を同定する方法を提供する。このような条件付き雄性稔性植物は、花粉の受精能力にとってジャスモネートまたは関連化合物が必要である植物種中に見い出すことができ、この植物種としてはナタネ、カノラおよび他のアブラナ属の種、ダイズ、コムギ、オオムギ、トマト、タバコ、ワタおよびイネがあるが、これらに限定されるものではない。雄性不稔性植物系は多数の植物種について報告されている。例えば、Kaul，「 Male Sterility in Higher Plants」，Springer-Verlag，Berlin，Heidelberg， pp．１５−９６，１９８８記載の「Genic Male Sterility」を参照されたい。このような雄性不稔性系が実際に条件付き雄性稔性であるかどうかは、前記雄性不稔性系がジャスモネートまたは関連化合物を施用した際に雄性稔性を回復するかどうかを確めることによって、決めることができる。後述の実施例はこのような方法の有効性を示す。系ＣＳ２３３８について後述するように、特定の雄性不稔性特性について異型接合体である植物から、子孫を成長させるのが実際的である。子孫の間から同型接合体の（雄性不稔性）分離体を、その種子を生成することのできない性質(their inability to set seed)（または他の基準によって）同定した後に、これらの不稔性個体をジャスモネートまたは関連化合物により処理する。前記植物がジャスモネート処理後には種子を生じるが、ジャスモネートまたは関連化合物を使用しない制御処理後には種子を生じない場合には、これらの植物は条件付き雄性稔性特性を有する系から由来するものである、と結論することができる。本発明に係る多くの条件付き雄性稔性系は、α−リノレネートからのジャスモン酸の生合成に影響を及ぼす突然変異の結果として、その栄養組織中にジャスモン酸が実質的に欠乏している。このような突然変異体は、ジャスモン酸または前駆物質形成の不足を同定する従来技術、例えば、酵素アッセイ、放射性トレーサ研究、ガスクロマトグラフィー（Creelman et al.，「Proc．Matl．Acad．Sci． USA」８９：４９３８−４９４１，１９９２），高性能液体クロマトグラフィー、または他の技術によって、同定することができる。さらに、ジャスモン酸およびある関連化合物は植物を害虫の攻撃から守る際に使用されているので、害虫の攻撃および害虫による損傷に対する感受性が一層大きいことに基いて、雄性不稔性植物を条件付き雄性稔性について視覚によりスクリーニングすることができる。アラビドプシス・タリアナ（Arabidopsis thaliana）およびアラビドプシス系ＣＳ２３３８の条件付き雄性稔性fad 3-2 fad 7-2 fad 8三重突然変異体（これについては後述する）は、花粉の突然変異および／または葯の遺伝子座の開裂の全く最後の段階まで、正常な葯および花粉の発育を示した。従って、視覚による検査および他の実験方法（例えば、Regan and Moffatt，「Plant Cell」２：８７７−８８９，１９９０に記載されているような方法）を使用して、雄性不稔性植物を、これらの条件付き雄性稔性系に類似した葯および花粉の発育を示すので条件付き雄性稔性であると一層思われる系について、スクリーニングすることができる。雑種を生産するために雄性不稔性植物を組み込む植物品質改良計画は、例えば、米国特許第４，６５４，４６５号明細書、同第４，７２７，２１９号明細書、同第５，３５６，７９９号明細書および同第５，４３６，３８６号明細書に記載されている。条件付き雄性稔性植物の生産本発明のさらに他の例は、従来の突然変異誘発技術による条件付き雄性稔性植物の生産に関するものである。このような条件付き雄性稔性植物は、暗号化する遺伝子の発現、例えば、α−リノレネートからジャスモネートを生合成するための酵素；このような遺伝子の調節に対して責任のあるポリペプチド；ジャスモネートの前駆物質に対する受容体；ジャスモネートまたは関連化合物またはその中間体またはその生合成または代謝の生産物を分子内または分子間で輸送するのに必要なポリペプチドを暗号化する遺伝子の発現を、全く無くなすか、あるいは実質的に減少させる突然変異によって、生産される。このような遺伝子としては、ＦＡＤ（脂肪酸脱飽和( fatty acid desaturation)）遺伝子(Somervile and B rowse，「Trends in Cell．Biol.」６：１４８−１５３，１９９６），例えば、ＦＡＤ３（Arondel et al.，「Science」２５８：１３５３−１３５５，１９９２），ＦＡＤ７（Yadav et al.，「Plant Physiol.」１０３：４６７−４７６，１９９３），およびＦＡＤ８(Gibson et al.，「Plant Physiol.」１０６：１６１５−１６２１，１９９４)（これらに限定されない）のようなω−３脂肪酸不飽和化酵素；リポキシゲナーゼ、例えば、ＬＯＸＩ（Melan et al.，「Plant Phys iol.」１０１：４４１−４５０，１９９３），およびＬＯＸ２（Bell and Mulle t，「Plant Physiol.」１０３：１１３３−１１３７，１９９３）；アレンオキシド合成酵素（Song et al.，「Proc．Natl．Acad．Sci．USA」９０：８５１９−８５２３，１９９３）；アレンオキシド・シクラーゼ(cyclase)；および系ＣＳ２３３８における条件付き雄性稔性表現型に対して責任のある遺伝子（後述の実施例で説明されている）があるが、これらに限定されるものではない。条件付き雄性不稔性植物を生産するのに有用な突然変異誘発技術としては、イオン化放射（例えば、Ｘ線またはγ線による照射）または化学的突然変異誘発物質の使用、転移因子のような可動遺伝因子、または遺伝子工学による遺伝子の崩壊があり、また標的遺伝子の崩壊（targeted gene disruption）または遺伝子交換（これは相同組換えまたは他の手段によって媒介される）、適切な遺伝子のアンチセンス発現または同時抑制、または他の従来技術があるが、これらに限定されるものではない。標的遺伝子崩壊は、突然変異体のスクリーニングによって同定されたものに類似した劣性条件付き雄性稔性特性を生じる。対照的に、アンチセンス発現または同時抑制は、Ｆ１雑種に条件付き雄性稔性表現型を発現させる優性特性を生じる。この問題は、抑制された遺伝子と機能的には同等であるが、抑制された遺伝子とはそれ自体の抑制を阻止するのに十分な程度に異なるＤＮＡ配列を有する第２の遺伝子（例えば、同じ植物種または他の生物からの失活遺伝子または生物学的機能を実質的に妨害しない沈黙型または保存型の突然変異を導入するようにインビトロ突然変異誘発させた遺伝子の相同体）を、雄性系の核ゲノム中に組み込むことにより、品質改良計画中で克服することができる。後述の実施例に詳述するように、α−リノレン酸が全組織中で実質的に消滅しているアラビドプシス・タリアナのfad 3-2 fad 7-2 fad 8三重突然変異体は、雄性不稔性であることが確められめたが、その他の点では、少なくとも実験室的条件下において、その成長速度および他の特性に関しては明白に正常であった。驚くべきことには、α−リノレン酸およびα−リノレン酸の代謝生産物であるジャスモン酸は、両者とも、三重突然変異植物に稔性を回復させた。三重突然変異植物にとっての稔性の回復は、同じfad 3-2 fad 7-2 fad 8三重突然変異体にジャスモン酸（１０μM〜４００μM）およびジャスモン酸メチルエステル（飽和濃度）を１０日間適用した場合に、突然変異体の雄性不稔性表現型を補うことができなかった、という従来の実験結果を考慮すれば、特に驚くべきことであった（ McConn，Ph．D．Thesis，Washington State University，December１９９４）。雑種品質改良計画にとっての基礎を形成するかもしれない一層適当な条件付き雄性不稔性特性を得ようと努力した際に、現在入手できる２４の雄性不稔性アラビドプシス系を調査した結果、発育中の花芽にジャスモン酸を施用することにより、種子を生じさせることのできる分離された雄性不稔性個体であるＣＳ２３３８と称する１つの系を見い出した。この系は、その後、葉および花の組織中に野性型レベルのα−リノレン酸を含有していることが明らかになった。ジャスモン酸または関連化合物の施用に付随する条件付き雄性稔性の存在を示すこの結果は、α−リノレン酸の欠乏している系に限定されるものではない。高等植物の間では代謝および発育のプロセスは高度に保存（conserve）されており、またこのようなプロセスを制御する遺伝子の多くも配列および機能の両方において高度に保存されている。ジャスモン酸生合成のための生化学的経路において酵素を暗号化する１つまたは１つ以上の遺伝子における突然変異は、アラビドプシス・タリアナについてここに記載したものと類似の突然変異を含めて、他の植物種に条件付き雄性稔性を生じさせる。このような遺伝子変異体はこれらの作物の雑種品質改良を成功させる基礎を形成する。ジャスモネートまたは関連化合物または中間体またはその生合成生成物または代謝生成物の細胞内輸送または細胞間輸送のための経路の遺伝子暗号化調節因子における突然変異も、条件付き雄性稔性を生じさせる。適当な対立遺伝子を同定し、これらの対立遺伝子を農業経済的に適当な系に戻し交雑させるには相当な品質改良努力が必要であるので、他の植物種では、α− リノレネートが実質的に欠乏している遺伝子型は、雑種品質改良に不適当であることがあり得る。アラビドプシスでは、例えば、α−リノレネートを実質的に消滅させるには、少なくとも３つの遺伝子座の蓄積が必要であった。適当な対立遺伝子を同定し、これらの対立遺伝子を農業経済的に適当な系に戻し交雑させるには、大きな品質改良努力が必要であった。さらに、雄性不稔性が全組織における α−リノレネートの欠乏を必要とすることは、あり得ることである。最後に、リノレオイル(linoleoyl)不飽和化酵素を暗号化する遺伝子は、アラビドプシスおよび研究した他の植物種において、両優性性(codominant)である(Ohlrogge et a l.，「Biochim Biophys Acta」１０８２：１−２６，１９９１)。 α−リノレネートからジャスモン酸を合成する際の生化学的工程は、（例えば、Vick，In：Moor，ed.，「Lipid Metabolism in Plants」，CRC Press，Boca Rat on，FL,１９９３に記載されている。植物の脂質代謝に関する追加の情報としては、実質的にα−リノレン酸が欠乏しているアラビドプシス・タリアナの三重突然変異体系について議論している「Plant Lipid Metabolism」，ed．Kader and Mazliak，Lluwer Academic Publishers，Dordrecht，１９９５，特にこの文献中のBrowse et al.，pp.９−１４を参照されたい。また、McConn，Ph．D．Thesis ，Washington State University，December１９９４を参照されたい。ジャスモン酸および関連化合物条件付き雄性稔性植物に稔性を回復させるには、有効量のジャスモネートまたは「関連化合物」を含有する組成物を植物に適用すればよい。用語「関連化合物」は、条件付き雄性稔性植物の稔性を回復させる点で、ジャスモン酸のような作用をする化合物、好ましくは次式：（式中のＲ₁はＨ原子または１〜６個の炭素原子を有するアルキル鎖を示し；Ｒ₂ およびＲ₃はＨ原子、−ＯＨ基、＝Ｏ基、または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基から独立に選択したものを示し；Ｃ₂：Ｃ₃，Ｃ₃：Ｃ₄，Ｃ₄：Ｃ₅，Ｃ₅ ：Ｃ₆，Ｃ₆：Ｃ₇，Ｃ₉：Ｃ₁₀、またはＣ₁₁：Ｃ₁₂の１つまたは２つ以上において該化合物は所要に応じて単結合または二重結合であり；Ｃ₈，Ｃ₁₁，またはＣ₁₂ の１つまたは２つ以上には所要に応じて−ＯＨ基を存在させることができる）で表わされる化合物を包含するが、該化合物に限定されるものではない。構造的にジャスモネートに関連する代表的な化合物としては、キューカービック酸(cucurbic acid)７−イソ−ジャスモン酸、９，１０−ジヒドロジャスモン酸、２，３−ジデヒドロジャスモン酸、３，４−ジデヒドロジャスモン酸、３，７−ジデヒドロジャスモン酸、４，５−ジデヒドロジャスモン酸、５，６−ジデヒドロジャスモン酸、およびその低級アルキルエステルおよび立体異性体を含む誘導体がある。また、これらの「関連化合物」には、ジャスモン酸および関連化合物の前駆物質が含まれ、該前駆体物質としてはα−リノレン酸（９Ｚ，１２Ｚ，１５Ｚオクタデカトリエン酸）、１３（Ｓ）−ヒドロペルオキシリノレン酸（１３−ヒドロペルオキシ−９Ｚ，１１Ｅ，１５Ｚ−オクタデカトリエン酸）、アレンオキシド（１２，１３（Ｓ）−エポキシ−９Ｚ，１１，１５Ｚ−オクタデカトリエン酸）、１２−オキソ−フィトジエン酸（８−〔２−シス−（２′−ペンテニル）−３ −オキソ−シクロペンテニル−４〕オクタン酸）（Blechert et al.，「Proc．Na tl．Acad．Sci．USA」９２：４０９９−４１０５，１９９５）、（１Ｓ，２Ｓ）３−オキソ−２−（２′−ペンテニル）シクロペンタン−オクタン酸、（１Ｓ，２Ｓ）３−オキソ−２−（２′−ペンテニル）シクロペンタン−ヘキサン酸、（１Ｓ，２Ｓ）３−オキソ−２−（２′−ペンテニル）シクロペンタン−テトラン酸があるが、これらに限定されるものではない。このような化合物は、稔性回復剤として直接作用することができ、あるいは植物中で稔性回復剤に代謝させることができる。また、構造的関連化合物としては、これらの化合物と稔性回復活性を妨害しない他の部分（moieties）との複合体があり、該複合体としては、例えば、単糖類、多糖類、アミノ酸、またはポリペプチドがある。また、「関連化合物」としては、条件付き雄性稔性植物に少なくとも部分的な稔性を回復させる他の化合物、例えば、コロナチンおよびコロノファシック酸（ coronofacic acid）のようなジャスモン酸受容体と相互作用する化合物、あるいはベスタチンのようなプロティナーゼ阻害剤を含有するジャスモネート信号を送る経路(signaling pathway)に含まれる他の分子に影響を及ぼす他の化合物がある（Schaller et al.，「Plant Cell」７：１８９３−１８９８，１９９５）。ジャスモネートまたは関連化合物を含有する組成物の施用シャスモネートおよび関連化合物は、花または他の植物組織への直接適用を含む従来方法により、例えば、花または他の植物組織に、ジャスモネートまたは関連化合物またはこれらの混合物を含有する組成物を塗布または撒布することにより、植物に施用することができる。直接適用のためには、例えば、花、花芽、または他の植物組織に、ジャスモネートまたは関連化合物を含有する組成物を塗布または撒布することができる。前記組成物としては、ジャスモネートまたは関連化合物を水（またはグリセロールのような他の適当な植物無毒性溶媒）に溶解した溶液を使用することができ、また所要に応じて低濃度の適当な界面活性剤のような湿潤剤または粘着剤（sticki ng agent）を含有させることができる。前記組成物は、塗布、ミスト化、スプレー、浸液などのような従来の手段によって、花または他の植物組織に直接適用することができる。また、ジャスモン酸または関連化合物は空気伝送輸送によって植物に適用することができ、この場合には誘導物質（inducing agent）の揮発性供給源を植物組織の近くに置き、該誘導物質を大気中に拡散または分散させて植物組織と接触させることができる。前記揮発性供給源は、例えば、誘導物質、または揮発性溶媒と誘導物質とを含有する溶液のような誘導物質の揮発性溶液を天然に生成する植物物質とすることができる。この目的に適当な溶媒としては、有機溶媒、例えば、アルコール類（メチルアルコールおよびエチルアルコール）、または水がある。誘導物質の揮発性供給源を被処理植物の近くに置く方法は、本発明の実施にとって重要ではない。例えば、誘導物質は、植物組織の近くの開放容器内、または植物組織の近くの繊維マトリックスのようなマトリックス支持体上に置くことができる。所定の雄性不稔性系の被処理植物に稔性を誘導するのに有効なジャスモン酸または関連化合物の量は、被処理植物の性質、環境および条件、被処理植物組織と誘導物質との接触方法および他の因子のような多くの因子によって決まる。直接適用する場合のジャスモン酸または関連化合物の量は、約１pg／ml〜約１００mg／mlの誘導物質であるのが好ましく、約１ng／ml〜約１０mg／mlの誘導物質であるのが一層好ましく、約１μg／ml〜約１mg／mlの誘導物質であるのが最も好ましい。ここに記載した突然変異体を使用して得た経験は、ジャスモネートを植物組織上に塗布するのではなく植物組織に撒布する場合には、比較的高いジャスモネート濃度が必要になる、ことを示唆している。ジャスモン酸および関連化合物を植物に適用する方法に関する追加の情報は、ＷＯ９１／１８５１２中に見い出すことができる。ジャスモン酸および関連化合物は、植物を害虫の攻撃から防護する作用をする化合物を生じる。外因性ジャスモン酸または関連化合物を施用することによって稔性になる条件付き雄性稔性植物は、害虫による損傷を一層受け易い（Farmer a nd Ryan，「Proc．Natl．Acad．Sci．USA」８７：７７１３−７７１６，１９９０）。害虫による損傷に対する保護は、殺害虫処理を用いることにより行うことができる。ジャスモン酸または関連化合物の適用それ自体が、ここに参考として加入するＷＯ９１／１８５１２中に記載されているように、害虫による損傷を低減させることができる。前述の説明は、以下の実施例から一層良好に理解することができる。実施例１リノレネート欠乏アラビドプシスの不稔性および花形態光合成中の集光性と電子移動との生物理学反応は、独特に構成された二重層膜、チラコイド中で起る。光合成真核生物のすべてにおいて、この膜の基礎を形成する異型性グリセロ脂質（glycerolipid）分子の補体は、糖ヘッドグループ(hea dgroup）およびチラコイドラメラ二重層の中心部を構成する脂肪酸鎖中の極めて高いレベルの不飽和を特徴とする。例えば、主要なチラコイド脂質であるモノガラクトシルジアシルグリセロールは、代表的には、植物種によって、９０％より多いα−リノレン酸（１８：３）または１８：３とヘキサデカトリエン（１６：３）酸との混合物を含む（Jamieson and Reid，Phytochemistry 10：1837-1843，197 1）。光合成光反応の副生成物である遊離基がポリ不飽和脂肪酸の酸化を刺激するので、これらの極めて高いレベルのトリエン脂肪酸は注目すべきである。これが高度の不飽和に対して影響を及ぼすと予測されるため、トリエン酸がチラコイド中でこのような高レベルを有していることに大きな選択的利点がある、と推論されている。これらの脂質構造は、光合成機能を維持する上でいくつかの重要な役割を有しているはずである、と推論される。植物細胞中には、グリセロ脂質の生合成およびポリ不飽和脂肪酸の関連する生成のための２つの別個の経路がある(Browse and Somerville，Ann．Rev．Plant Physiol．Plant Mol．Biol．42：467-506，1991)。両経路は、葉緑体または他のプラスチド中に位置するII型脂肪酸シンターゼの作用と可溶性ステアロイルＡＣＰデサチュラーゼの作用との組み合わせによる１６：０−ＡＣＰおよび１８：１ −ＡＣＰの合成により開始される。葉緑体の内側の包膜中に位置する「原核の経路」では、１８：１−ＡＣＰおよび１６：０−ＡＣＰが、続いて行われるグリセロール−３−ホスフェートのアシル化および葉緑体膜用のグリセロ脂質成分の合成に用いられる。「真核の経路」は、葉緑体から小胞体への１６：０および１８：１脂肪酸の輸送、並びにホスファチジルコリンおよび葉緑体以外のすべての細胞膜の主な構造脂質である他のリン脂質中への前記脂肪酸の導入を含む。さらに、ホスファチジルコリンのジアシルグリセロール部分を葉緑体包膜に戻し、葉緑体グリセロ脂質の合成のための前駆物質の第２の供給源として用いることができる。各経路において、１６：０および１８：１のさらなる不飽和化は、これらの脂肪酸を主要な膜脂質中に導入した後にのみ生起する。従って、１８：３および１６：３の合成の原因となる植物デサチュラーゼの大部分は必要な膜タンパク質であって、この膜タンパク質は基質としてグリセロ脂質を用いている。例えば、アラビドプシスには、１８：２および１６：２アシル基の１８：３および１６：３への転化を媒介する３種のデサチュラーゼ酵素が存在する。ＦＡＤ７およびＦＡＤ８遺伝子は、２種の葉緑体イソ酵素を暗号化し、これら双方を基質として認識することができ、１８：２または１６：２のいずれかがすべての葉緑体グリセロ脂質に結合する。主に小胞体中に局在するＦＡＤ３遺伝子生産物は、ホスファチジルコリン上の１８：２をその主要基質として用いるが、これを他のリン脂質の１８：２基に対しても作用させることができる(Browse et al.，J．Biol．Chem ．268：16345-16351，1993)。グリセロ脂質不飽和化の平行する経路の作動は、トリエン脂肪酸の植物からの除去の課題を複雑にする。例えば、ｆａｄ７−２ｆａｄ８二重突然変異植物はこれらの葉緑体膜中に１６：３を含んでいないが、約１７％の１８：３を含む(M cConn et al.，Plant Physiol．106：1609-1614，1994)。ｆａｄ３突然変異植物の葉の中の葉緑体外（extrachloroplast）膜は、顕著な量の１８：３を含む。その理由は、１８：２脂質を真核経路上の葉緑体に輸送し、ＦＡＤ７およびＦＡＤ８酵素で不飽和化し、次に小胞体および他の葉緑体外膜に戻すことができるからである(Browse et al.，J．Biol．Chem．268：16345-16351，1993)。１８：３および１６：３脂肪酸の高等植物の生態への関連性を試験するために、アラビドプシス・タリアナ（L.）Heynh 系：ｆａｄ７−２(McConn et al.，Pl ant Physiol．106：1609-1614，1994)とｆａｄ８（上同）との間およびｆａｄ３ −２（Browse et al.，J. Biol. Chem．268：16345-16351，1993）とｆａｄ７− ２との間で交雑を実施した。（さらに突然変異系を、ｆａｄ７−１を用いて生成した。Browse et al.，Plant Physiol．81：859-864，1986）。三重突然変異植物を発生する際に用い、かつ野性型対照として用いたアラビドプシスの生態型をコロンビアとした。野性型および突然変異型アラビドプシス植物を、２２℃に制御した雰囲気の室中で、１４０μモル量子／ｍ²／ｓの連続的蛍光照明下に、市販の鉢植え用ミックス上で成長させた。初期の結果は、ｆａｄ３−１およびｆａｄ７−１突然変異体がおそらく漏出性(leaky)対立遺伝子を示し、これらの突然変異体は各々小量の関連するデサチュラーゼ活性を保持しているであろうことを示した(Browse et al.，J．Biol．Chem．268：16345-16351，1993；McConn et a l.，Plant Physiol．106：1609-1614，1994)。これらの交雑からのＦ₂後代をガスクロマトグラフ分析によりスクリーニングし、ｆａｄ７−２ｆａｄ８およびｆａｄ３−２ｆａｄ７−２の二重突然変異植物を同定した。個々のＦ₂後代の葉の脂肪酸組成をスクリーニングするために、葉組織の試料を液体窒素中に迅速に浸漬し、微細粉末に粉砕し、抽出し、実質的にMiquel and Browse(J．Biol．Chem．267：1502-1509，1992)により記載されているようにしてガスクロマトグラフィーを用いてこれらのトリエン脂肪酸の含有量について分析した。これらの２種の二重突然変異植物を交雑させ、２種の二重突然変異植物間の交雑から得られたＦ₁植物を自家受粉させた。得られた種子を発芽させた。個々のＦ₂後代の葉の脂肪酸組成を、これらのトリエン脂肪酸の含量について試験した。分析した２４０のＦ₂植物のうちの１７は検出可能な１６：３または１８：３を含んでおらず（検出限界は全体の約０．１％）、他方、残りの植物は、全トリエン脂肪酸の割合が１０〜４０％の範囲であることを示した（表１）。このような分離パターンはメンデルの予想（カイ二乗＝０．２８４，ｐ＞０．５）に良く合っており、このことは同型接合体であるｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８後代が胚形成中または種子発芽中に選択されなかったことを示す。４週間にわたり２２℃で連続的照明（１４０μモル量子／ｍ²／ｓ¹）下に成長させた野性型のアラビドプシスとｆａｄ３ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物とを視覚的に比較することにより、三重突然変異と野性型との間には栄養成長および発育の点で顕著な差異がないことが明らかになった。後の実験において、三重突然変異植物を、脂肪酸分析により、ｆａｄ８遺伝子座における１つのみの野性型対立遺伝子を有する植物の後代から、即ちｆａｄ３ −２（−／−）ｆａｄ７−２（−／−）ｆａｄ８（＋／−）から同定した。用いた成長条件下で、野性型の植物は種子をまいてから約３週間後にとう立ちしはじめ、その後４〜６週間、植物が老化するまで連続的に花が咲いた。リノレネート欠乏三重突然変異植物（遺伝子型ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８）の成長速度は、この温度における栄養発育中には、野性型植物と区別不能であり（図１）、三重突然変異および野性型植物は同様なとう立ち時期および開花開始時期を示した。さらに、苗条の新鮮な重量または２５℃における光合成過程の全体的能力の増加に関しては、野性型と突然変異植物との間に差異がなかった。光合成は、低温では野性型と比較して低下したと見られるが、三重突然変異植物は６℃程度の低温でも十分に成長した。トリエン脂肪酸が光合成真核生物の膜において常に豊富な成分であるため、１６：３および１８：３を有していないアラビドプシス突然変異体が生存可能であることは驚異的であり、尚一層驚異的なことに、これらの突然変異体の成長速度は野性型植物の成長速度と同一であった。これらの知見は、高度不飽和トリエン脂肪酸がチラコイドまたは他の細胞膜の成分として絶対的には必要でないことを示す。植物の生活環における１８：３の唯一の必須要件は、ジャスモン酸を含むオクタデカノイド化合物の生成のための基質としてであると考えられる。実施例２アラビドプシスｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異体は雄性不稔性である１８：３および１６：３脂質の欠乏の予期しない結果は、三重突然変異植物が用いたすべての成長条件下で高度に雄性不稔性であるという事実であった。同型接合ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８植物の最初の世代は種子を全く生じず、突然変異体の花はこれらの花弁を野性型の花よりも長く保持した。花弁が老化しないことは、このような不稔性の花に典型的なことである。花の不稔性の本質を測定するために、野性型と三重突然変異植物との間で相互交雑を実施した。野性型花からの葯を用いて、突然変異体と受粉させ、成熟種子を得ることは常に可能であった。対照的に、突然変異花からの葯は、除雄された野性型の花において種子を生成させることは不可能であった。野性型花および突然変異花の一層精密な試験により、突然変異体の葯の室は裂開せず、花粉を柱頭表面上に生じることがなかったことが明らかになった。葯の室を手で破裂させて封入されている花粉を放出させても、種子を生じることはなかった。結局、突然変異体の葯の大多数は開いたが、口辺細胞(stomium)の分離が後で起り、野性型における花粉の放出を生じる室壁の外方向への彎曲は起らなかった。走査型電子顕微鏡により、突然変異体の葯中の花粉の形態が正常であることが明らかになった。走査型電子顕微鏡用に、成熟した花を収穫し、３％グルタルアルデヒド中で４℃で一夜固定した。次に、試料を１０分間ずつ３回０．１ＭＰＩＰＥＳｐＨ７．２で洗浄し、２％（ｖ／ｖ）ＯｓＯ₄中で２時間温置し、次に段階的エタノール系列（５０，６０，７０，８０，９０，９５，１００％；ｖ／ｖ）によって脱水した。１００％エタノールでの脱水後、試料をサムドリ(Sam dri)-PVT-3D乾燥装置に移送し、ＣＯ₂中で臨界点乾燥した(Boyde，Scanning Ele ctron Microscopy２：5945-5951，1978；Cohen，Scanning Electron Microscopy２：303-323，1979)。次に検体をパラフィンによりスタブ（stub）に添付し、テクニクスハンマー(Technics Hummer)Ｖスパッタリング装置によりアルゴン中で金を塗布し（Echlin，Scanning Electron Microscopy１：79-80，1981）、日立Ｓ−５７０型走査型電子顕微鏡で観察した。２つの独立の標本を試験した。三重突然変異後代がｆａｄ３−２（＋／−）ｆａｄ７−２（＋／−）ｆａｄ８（＋／−）またはｆａｄ３−２（−／−）ｆａｄ７−２（−／−）ｆａｄ８（＋／−）（ここで「＋」は野性型対立遺伝子を示し、「−」は二倍体ゲノム中の各遺伝子座における突然変異対立遺伝子を示す）のいずれかの親からメンデルの比で生じたという観察事実は、母組織の遺伝子型が（分離する半数体花粒粉の遺伝子型ではなく）雄性不稔性表現型を媒介し、極めて低レベルの１８：３が確実に稔性にするのにおそらく十分であることを示す。その後の実験において、開花した三重突然変異植物は、種々の環境条件下で、稔性を回復することなく成長した。これらの条件は以下のものを含んでいた：１００〜１５０および３００μモル量子／ｍ²／ｓの範囲にわたる光強度；連続的日長、１２時間の日長と１２時間の暗黒および１０時間の日長(light)と１４時間の暗黒を含む光周期；並びに５〜２２℃の範囲内の種々の温度。ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物の雄性不稔性は、ある範囲の環境条件下で持続した。１５０より多い未処理三重突然変異植物における全体で１５，０００の花からは、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８の親遺伝子型の単一の種子は決して回収されなかった。このことは、用いた成長条件下での野性型アラビドプシスについての１つの花あたりの生産された種子の代表的な平均値に基づいて、野性型植物の１０^-5より小さい種子生産能力を示す。ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８植物における花の好首尾な受粉および稔性化は、野性型植物からの花粉を用いて容易に達成された。この観察結果は、それが特別に生育された突然変異植物の雄性稔性であったことを示す。実施例３三重突然変異体からの花粉の発芽および生存率花粉生存率を、本質的にHeslop-Harrison and Heslop-Harrison（Stain Techn ol．45：115-120，1970）およびRegan and Moffatt（Plant Cell 2：877-889，1 990）に記載されたようにして、フルオレセインジアセテートおよびプロピジウムヨージドを用いて花粉粒子を二重染色することにより、評価した。同量のフルオレセインジアセテート溶液およびプロピジウムヨージド溶液を、新たに単離した花粉に加えた。この花粉をガラススライドに移し、カバーガラスで覆い、フィルターブロック（filter block）１３を励起フィルター(excitation filter)ＢＰ４５０−４９０、二色ミラー（dichromatic mirror）ＲＫＰ５１０およびサプレッションフィルター（suppression filter）ＬＰ５２０と併用して、紫外線下に観察した。野性型アラビドプシス植物からの花粉は、通常開花するにつれて起る自家受粉においても、手で受粉を行った場合の雄性不稔性三重突然変異体のような他の植物の花の受粉においても、共に稔性であった。三重突然変異花からの裂開していない室の破裂により放出される花粉は、除雄された野性型の花の柱頭への移動の後に種子を生成させなかった。野性型およびｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８突然変異植物において生成した花粉の生存率を測定するために、野性型および突然変異体の葯の内容物を、顕微鏡スライド上のオスモティカム(osmoticum)中に放出し、若干変更したRegan and Moffatt(Plant Cell 2：877-889，1990)の方法に従って、フルオレセインジアセテートおよびプロピジウムヨージドで二重染色した。２ｍｇ／ｍｌのフルオレセインジアセテートの貯蔵溶液をアセトン中で調製し、１７％スクロース（ｗ／ｖ）に滴下した。同量のフルオレセインジアセテート溶液およびプロピジウムヨージド溶液を、新たに単離した花粉に加えた。この花粉をガラススライドに移し、カバーガラスで覆い、フィルターブロック１３（ライツ(Leitz)）を励起フィルターＢＰ４５０−４９０、二色ミラーＲＫＰ５１０およびサプレッションフィルターＬＰ５２０（すべてライツから入手）と併用して、紫外線下に観察した。生体染料であるフルオレセインジアセテートを、生細胞により吸収させ、不浸透性（impermeant）フルオレセインに転化させる。このフルオレセインは紫外線下で緑色蛍光を発する（Heslop-Harrison and Heslop-Harrison，Stain Technol ogy 45：115-120，1970）。プロピジウムヨージドは生細胞から排除されるが、死滅細胞を紫外線下に赤橙蛍光で標識する(Regan and Moffatt，Plant Cell 2： 877-889，1990)。突然変異植物からの花粉の生存率は、野性型花粉と比較して極めて低かった。４回の独立した実験において２３の顕微鏡視野中の生存花粉および死滅花粉の計数結果（これらの蛍光に基づいて）は、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８突然変異体からの生存花粉の平均値が１１％であり、これと比較して野性型からの生存花粉の平均値が８４％であることを示した。三重突然変異植物からの有意な割合の花粉が成熟して生存したが、この花粉は、葯から除去され、突然変異体または除雄した野性型の花の柱頭に付着させた場合に、種子を生成させなかった。明らかに、三重突然変異植物からの花粉粒子の生存率は、野性型植物からの花粉粒子と比較して著しく低かった。しかし、花粉は、代表的な花において胚珠をすべて稔性化するのに必要な最小量を大きく超える量で生成した。原則的に、三重突然変異植物の破裂した室から放出される１１％の生存可能な花粉は、突然変異体または除雄した野性型の花の柱頭に付着させた場合に、少なくとも若干の稔性化および種子生成を達成した。野性型植物および三重突然変異植物に生成した花粉をさらに特徴付けるために、野性型花粉並びに突然変異花粉の発芽能力および花粉管生成能力をインビトロで測定した。野性型アラビドプシス植物からの花粉は通常高効率でインビトロ発芽培地上で発芽し、大部分の粒子は長い花粉管を形成する。発芽が花の柱頭上で起こった場合には、この花粉管は花柱の通道組織内で小さくなって、雌の配偶体の二重稔性化のための２つの精子細胞の移動を容易にする(Mascarenhas，Plant Cell 5：1303-1314，1993)。野性型植物および三重突然変異植物を、４回の独立の実験において、並列させて成長させた。花粉を成熟した花から、花粉を葯の室から１７％（ｗ／ｖ）スクロース中に穏やかに放出させることにより分離した。次に解放された花粉を、ｐＨ７の１７％（ｗ／ｖ）スクロース，２ｍＭＣａＣｌ₂，１．６５ｍＭＨ₃ＢＯ₃から成り（Preuss et al.，Genes and Development 7：974-985，1993）、６％（ｗ／ｖ）寒天で凝固させた花粉発芽培地のプレート上に配置した。花粉を１２時間室温で温置し、次に花粉管の形成に関して分析した。２０の顕微鏡視野で観察した野性型植物からの全体で１，０００より多い花粉粒子は、８２％の平均発芽率を示し、この数値は平均生存率の測定値と良く一致した。対照的に、突然変異植物からの花粉についての２８の顕微鏡視野（約１，４００の粒子）では、８個の発芽した花粉粒子が観察されたに過ぎなかった（発芽率は０．６％未満）。同様に、発芽した突然変異植物からの花粉粒子が、野性型花粉により形成された花粉管の長さの３分の１よりも短い花粉管を形成したことが、常に観察された。実施例４突然変異花粉および野性型花粉の発育野性型花粉および突然変異花粉の発育における可能性のある差異を試験するために、若い花の花芽を、Herr，Amer．J．Bot．58：785-790，1971に記載されたようにして、無傷な組織の試験および光学的セクショニング（sectioning）を可能とする技術により固定し、透明にした。花をＦＰＡ５０(Sass，Botanical Mic rotechnique，Ames，Iowa，Iowa University Press，1958)中で一夜室温で固定し、段階的エタノール系列（５０，６０，７０，８０，９０，９５，１００％；ｖ／ｖ）によって脱水し、次にヘル（Herr）流体（Herr，Amer．J．Bot．58：7 85-790，1971）中で室温で透明にした。ヘル流体中で４８時間後に、花を切り裂き、流体中に浸漬し、ラジ(Raj)スライド上で観察した。位相差レンズおよび微分干渉差レンズの両方を用いて、ライツ(Wetzlar，ドイツ国)オーストプラン(Au stoplan)顕微鏡で透明化を観察した。画像をコダック・テクニカル・パン(Kodak Technical Pan)フィルムおよびエクタクローム（Ektachrome）カラースライドフィルムに記録した。突然変異体における花粉の発育は、野性型花粉の経路と極めて類似した経路をたどった。第１段の減数分裂を受ける花粉母細胞は半数体後代を形成し、これは、第２段の減数分裂に続いて、カロース壁内に封入された花粒粉の四分子中に組織化される。個々の花粒粉は、親組織の細胞により分泌されるカラーゼ酵素の作用により放出された。花粉の発育に必要な栄養素および他の因子（細胞外カラーゼを含む）の多くを提供する特定のタペート細胞の層は、発育の後期まで持続した。開花および野性型葯の関連する裂開の直前に、タペート組織(tapetum)は、成熟花粉粒子の外膜上に脂質ベース物質、スポロポレニンの堆積を生じる過程で崩壊する。二重鎖ＤＮＡに特異的に結合する蛍光色素である染料４’，６−ジアミジノ− ２−フェニルインドール（ＤＡＰＩ）を用いて、開花の直前または直後の段階で葯から除去した野性型植物および突然変異植物からの花粉を染色した。ＤＡＰＩ染色を、Coleman and Goff(Stain Technology 60：145-154，1985)の方法に従って実施した。この花粉を、フルオロレセインジアセテートおよびプロピジウムヨージドで二重染色して、生存状態（青緑）および死滅状態（赤橙）の花粉粒子を示した。ＤＡＰＩで染色した花粉を、フィルターブロックＡを励起フィルターＢＰ３４０−３８０、二色ミラーＲＫＰ４００およびサプレッションフィルターＬＰ４３０（すべてライツから入手）と併用して、紫外線で観察した。（ＤＮＡをミトラマイシンで同様にして染色することにより、同様な結果を得た。）野性型植物および突然変異植物の両方からの花粉の大多数は、１つの栄養核と２つの比較的小さい雄原核とに対応する３つの蛍光点を示し（Stanley and Lins kens，Pollen Biology，Biochemistry and Management，New York，Springer-Ve rlag，1974）、このことは、花粉が三核段階に成熟したことを示す（Stanley an d Linskens，Pollen Biology，Biochemistry and Management，New York，Springe r-Verlag，1974）。アラビドプシスの花粉粒子が、発育の最終段階中でのみ三核化するため、これらの結果は、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物における雄性不稔性が、花粉発育の極めて遅い段階で起る結果により決定されることを強く示唆した。初期段階中での必須の過程はすべて、野性型におけると同様に突然変異植物においても起ると考えられた。実施例５三重突然変異体の外因性α−リノレン酸による稔性の回復ｆａｄ３−２ｆａｄ７−１ｆａｄ８植物がその組織中に５％未満の１８：３を有するにもかかわらず完全に稔性であったという観察結果は、１８：３の限界必要量が極めて低くなければならないことを示唆した。従って、本発明者等は、開花中の野性型植物および三重突然変異植物を、これらに１８：３のノルマル植物異性体（Δ９，１２，１５，すべてシス型）をナトリウム塩として溶解した０．１％（ｗ／ｖ）溶液を噴霧することにより、処理した。他の植物を、対照として、１８：２またはリノレネートの第２の異性体γ１８：３（Δ６，９，１２、すベてシス型）のいずれかのナトリウム塩で処理した。 α−リノレン酸（９Ｚ，１２Ｚ，１５Ｚ−オクタデカトリエン酸）および他の脂肪酸(Nuchek，Elysian，MN)のナトリウム石鹸を水に溶解して、０．１％（ｗ／ｖ）溶液を調製した。この溶液を、開花している植物に噴霧するかまたはこの溶液を未開花の花芽上に塗布することにより、用いた。３個のポットに入れた野性型アラビドプシス植物および３個のポットに入れたｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物を、連続的日長（２２ ℃において１４０μモル量子／ｍ²／ｓ）下で約４週間成長させた。この段階で、拡大した稔性長角果が、すべての野性型植物において存在していた。突然変異体の雄性不稔性は、このような拡大した長角果が全くないことにより、明らかであった。野性型のポットの１つおよび突然変異植物のポットの１つに、２ｍｌの α−リノレン酸ナトリウム石鹸の０．１％溶液を、連続する１０日間毎日噴霧し、この期間中植物を１２時間の日長／１２時間の暗黒の一定の型（２２℃において、サイクルの日長部分中には１４０μモル量子／ｍ²／ｓ）に維持し、サイクルの暗黒部分の開始時に噴霧した。野性型植物および突然変異植物の他のポットには、リノレン酸（９Ｚ，１２Ｚ−オクタデカジエン酸）またはγ−リノレン酸（６Ｚ，９Ｚ，１２Ｚ−オクタデカトリエン酸）のいずれかを、同一の条件下に噴霧した。植物を長角果形成について監視した。成熟した長角果を収穫し、その中の種子を、播種前に１週間完全に乾燥させた。後代の葉をその脂肪酸組成について、前述のようにしてガスクロマトグラフィーにより分析した。噴霧処理の終了時に収穫した三重突然変異植物からのロゼット葉の分析結果は、各々の外因性脂肪酸が膜グリセロ脂質中に全アシル基の５％を占めるレベルで吸収され、導入されたことを示した。リノレン酸またはγ−リノレン酸で処理した植物は、種子を全く生成しなかった。しかし、α−リノレン酸を噴霧した植物は、植物あたり平均で３００を超える種子を生成した。これらの種子が発芽した場合には、後代植物はすべてｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８脂肪酸表現型を示し、このことは、種子が他の植物からの花粉による稔性化から生じることはあり得ないことを示す。後者の実験において、α−リノレン酸のナトリウム塩をｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異体の未開花の花芽に塗布することによっても種子が生じることが確認された。比較的低レベルの外因性１８：３が、花粉の成熟および放出の必要条件を満たした。しかし、未処理突然変異植物における花粉は、花芽が開く直前に死滅した。α−リノレネートが未開花の花芽に浸透し、葯の組織中に導入されたか否かを測定するために、α−リノレン酸のナトリウム塩の０．１％溶液を塗布した、新たに開花した花を切開した。葉、根および花組織（萼片、花弁、心皮および葯）中のα−リノレネート含有量（全脂肪酸の割合として）を、メタノール中の２．５％（Ｖ／Ｖ）Ｈ₂ＳＯ₄溶液で誘導体化した後に、上述のようにしてガスクロマトグラフィーにより測定した(Miquel and Browse，J．Biol．Chem．267：1502-1 509，1992)。このようにして処理したｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物についての結果並びに未処理突然変異体および野性型の花についての結果を、表２に示す。予測されるように、野性型植物は種子を生じたが、未処理突然変異植物は不稔性であった。α−リノレネートのナトリウム塩で処理した突然変異植物において、分析用に収穫しなかった花芽は、種子を生成した。同様に処理した花芽からの種々の花の器官を分析した結果、葯のα−リノレン酸含有量が検出レベル未満（＜０．１％）に留まることが明らかになった。対照的に、花芽段階で少なくとも部分的に露出したこれらの花の萼片、花弁および心皮は、測定可能なレベルのα−リノレネートを含んでいることが見い出された。葯が１〜２％にすぎないα−リノレン酸（これに対し野性型植物の場合には４４％）を含む突然変異遺伝子型は稔性であった。しかし、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−１／ｆａｄ７−２ｆａｄ８遺伝子型を有する植物は、減少した種子の生成（野性型植物およびｆａｄ３−２ｆａｄ７−１ｆａｄ８植物におけるよりも約２５％少ない長角果）を示し、このことは、花器官中の１％のα−リノレン酸レベルが稔性のための正確に近い下限であることを示唆する。予測されるように、不稔性ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８花は検出可能なα−リノレン酸を含んでいなかった。花芽にα−リノレン酸のナトリウム塩を塗布することにより稔性が回復したが、外側の萼片が１４％のα−リノレン酸を含んでいても、この脂肪酸は未開花の花または開花した花のいずれの葯においても検出されなかった。これらの知見は、１８：３が葯組織に特に必要ではないことを示した。１８：３にとっての重要な必要条件は、成熟花粉の細胞膜または外側のスポロポレニンおよびトリフィンの層のいずれの構成成分であるとも考えられない。その代わりに、これらの知見は、他の花器官中の１８：３が葯中の細胞機能を調節して生存花粉の成熟および放出を媒介する化合物に転化することを示唆する。実施例６外因性ジャスモン酸による稔性の回復オクタデカノイド・シグナリング（signalling）化合物、ジャスモン酸およびジャスモン酸メチル（Bedoukian Research Inc.，Danbury，CTから入手できる）は、植物における外傷応答を活性化し（Farmer and Ryan，Proc．Natl．Acad．S ci．USA 87：7713-7716，1990）、いくつかの他の発育および環境の応答過程において役割を果たすと仮定されている(Sembdner and Parthier，Ann．Rev．Plan t Physiol．Plant Mol．Biol．44：569-589，1993)。ジャスモン酸の構造および生合成は、哺乳類における炎症応答および他の生理的過程にとって重要であるエイコサノイド第２メッセンジャーと対等のものであるので、植物生物学者の興味を引いている（Creelman et al.，Proc．Natl．Acad．Sci．USA 89：4938-4941 ，1992）。植物中のジャスモン酸は、植物細胞膜の成分（この成分はおそらくホスホリパーゼＡ₂の作用により膜脂質から放出される）であるα−リノレン酸（９Ｚ，１２Ｚ，１５Ｚ−オクタデカトリエン酸）から、リポキシゲナーゼにより開始される経路によって合成される。リポキシゲナーゼ生成物である１３（Ｓ）−ヒドロペルオキシリノレン酸の環化およびβ酸化の結果、ジャスモン酸が生成し、これは、若干の点でエイコサノイドのプロスタグランジンＥ系列に類似した構造を有する(Vick and Zimmerman，Plant Physiol．75：458-461，1984)。１３（Ｓ）− ヒドロペルオキシリノレン酸は、また、他の化合物を生じることがあり、これにはヒドロペルオキシドリアーゼ反応連鎖から得られる生成物である３Ｚ−ヘキセン−１−オール、２Ｅ−ヘキセン−１−アール、３Ｅ−ヘキセン−１−オールおよびトラウマチン酸が含まれる（Croft et al.，Plant Physiol．101：13-24，1 993）。ジャスモン酸または１８：３代謝の他の生成物がｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物の花の稔性を回復することができるか否かを測定するために、植物を前述の条件下に約４週間成長させると、拡大され発育しつつある長角果が存在しないことにより植物の不稔性が明らかであった。２μモル／ｍｌのジャスモン酸（７−エピ−ジャスモン酸、Cayman Chemicals，Ann Arbor，MI ）を含む水性溶液をこれらの植物の未開花の花芽に１日１回１０日間にわたって噴霧した。あるいはまた、これらの溶液は、０．１％のリノレン酸ナトリウム（so dium linoleate）を界面活性剤として含むかまたは界面活性剤を含まない純水で構成した。結果はいずれの場合においても匹敵するものであった。処理期間の終了までに、最も早く処理した花芽はすでに稔性長角果を形成していた。その後、これらの長角果からの成熟種子を発芽させ、雄性不稔のｆａｄ３ −２ｆａｄ７−２ｆａｄ８脂肪酸表現型（α−リノレン酸＜０．１％）を有する植物を生じさせた。この結果は、生じた種子が他の植物による交雑受粉の結果ではなかったことを示す。ジャスモン酸の合成に至る生化学的反応に加えて、植物組織中には、α−リノレン酸をさらに代謝するための他の経路がある。これらの経路により生成する化合物を一部列挙すると、３Ｚ−ヘキセン−１−オール、２Ｅ−ヘキセン−１−アール、３Ｅ−ヘキセン−１−オールおよびトラウマチン酸がある（Croft et al. ，Plant Physiol．101：13-20，1993）。これらの化合物の各々を、リノレン酸ナトリウム塩（０．１％）を界面活性剤として用いて０．１％水性溶液として調製し、前述のようにｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物に適用した。これらの化合物はいずれも、突然変異植物において種子が生じるのを促進しなかった。これらの結果は、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異体における稔性の回復が、ジャスモン酸合成における中間体およびジャスモン酸に構造的に関連する化合物に特異的であると思えることを示唆する。ジャスモン酸で処理したｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物における花芽は開花して、葯室か裂開して野性型対照に類似した様式で花粉を放出する花となった。フルオレセインジアセテート／プロピジウムヨージドによる二重染色技術を用いて、ジャスモネート処理した突然変異花からの花粉と未処理の突然変異花からの花粉と対照の野性型植物からの花からの花粉とを試験した。結果（表３）は、ジャスモン酸処理により、生成した花粉の生存率が、野性型数値の１５％から野性型数値の８０％まで上昇したことを示す。この場合には花粉発芽試験を実施しなかったが、生存可能な種子の生成により証明された雄性稔性の回復は、適用したジャスモン酸により、突然変異植物における花粉の成熟欠陥を矯正することにより媒介された、と推測するのが妥当である。ジャスモン酸溶液の定期的な毎日の適用を含む若干の実験において、処理の間１日または２日間適用を省略することが時々必要であった。これを実施すると、不稔性長角果（種子を含まない未発育長角果）が、ジャスモン酸処理の後に生成した一連の稔性長角果の中央に、時々観察された。これらの知見は、ジャスモン酸が、花粉の発育中の、比較的狭い窓領域の間に花組織中に存在するはずである、ことを示した。この窓領域の外側に（これらの実験において用いたレベルで）ジャスモン酸を適用するのは、稔性花粉を発育させ、放出させるのに不十分であった。植物生活環における１８：３の唯一の必須要件は、ジャスモン酸を包含するオクタデカノイド化合物を生成するための基質としてである、と考えられる。花の発育におけるジャスモネート・シグナリングについての役割は、やはり雄性不稔であるアラビドプシス・タリアナのコイル（coil）突然変異体の特徴づけから推論されている。コイル植物は細菌植物毒素コロナチン（その構造は若干の点でジャスモン酸の構造に類似している）に耐性であり、これらのコイル植物は、ジャスモネートに曝された場合に、いくつかの代表的な応答を示さない（Feys et al .，Plant Cell 6：751-759，1994)。コイル植物は、コロナチン作用に対する標的としても作用するジャスモネート受容体を持っていない、ことが示唆されている。また、花粉の発芽において、発芽を刺激する低濃度のジャスモネート（１０^-7 〜１０^-6Ｍ）および発芽を阻害する比較的高濃度（１０^-5Ｍ）のジャスモネートの役割についてのある限られた根拠が存在している（Sembdner and Parthier ，Annu．Rev．Plant Physiol．Plant Mol．Biol．44：569-589，1993）。ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８突然変異体の特徴づけおよび突然変異体の雄性不稔表現型を外因性ジャスモネートで化学的に補足する能力は、花粉の成熟および葯の裂開におけるジャスモネートに本質的な役割を確立している。種々の種の雄性不稔突然変異植物の多数が単離され、遺伝子レベルで特徴づけされているが、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異体は、遺伝子欠陥が生化学レベルで決定されている少数のもののうちの１つである。この突然変異体と本明細書中に記載されている他の突然変異体、および関連する化学的補足 (complementation)アッセイにより、花粉および葯の発育に含まれるシグナリングプロセスをさらに詳細に分析する強力な手段が得られる。１８：３およびジャスモン酸がないことは、アラビドプシス中の発育不全な花粉または死滅した花粉を生産する結果を生じるすべての前述の突然変異化より後の段階で、花粉の発育に影響すると考えられる（Chaudhury，Plant Cell 5：127 7-1283，1993）；Regan and Moffatt，Plant Cell 2：877-889 1990)。ジャスモネートの作用の時期の最良の判断は、種子を確実に生じさせるにはジャスモン酸またはナトリウム−１８：３を開花の１２〜２４時間前に適用する必要があり、これはSmyth et al．（Plant Cell 2：755-767，1990）により定義されているように段階１２の中央に相当する。この時期は、開花直前の２４時間における花粉細胞の機能の機能不全または停止と一致する。三重突然変異体における雄性不稔表現型は、胞子体組織の遺伝子型により制御される。このことは、大多数の雄性不稔突然変異体について真実であり、欠陥は、直接的または付随的な根拠により、タペート組織中および室を結合し、花粒粉の発育のすべての点に深く関連する葯細胞層中に生じるプロセスに制限されることが多い(Chapman，Int'l．Rev．Cytology 107：111-125，1987；Goldberg et al.，Plant Cell 5：1217-1229，1993)。タペート組織をジャスモン酸の生理学的供給源として関係させ、これにより花粉粒子中の最終的な成熟過程を調節するのは、妥当であると考えられる。しかし、花芽に適用された１８：３は、葯組織の１８：３含有量を顕著に増加させることなく種子を生じさせることができ、これは、他の花組織が、突然変異体における雄性不稔表現型を補足するエイコサノイド化合物の有効な供給源となりうることを強く示唆している。事実、萼片および他の花器官が野性型アラビドプシスにおけるジャスモン酸の供給源であり、タペート組織が標的であることは、あり得ることである。いずれの場合にも、ジャスモネートの移動は、単なる拡散により生じることがある。このことは、メチルジャスモネート（これは植物中に普通に存在する）が揮発性であり、閉じたつぼみ内で蒸気相により移動することができる、という事実により助けられる。あるいはまた、維管束系におけるジャスモン酸またはその誘導体の特定の移動が含まれることがある。三重突然変異体における雄性不稔の第２の要素は、葯の室が正確に裂開しないことである。若干の雄性不稔突然変異体において、花粉は完全に生存可能であり、受粉および稔性化が生じないのは、葯の裂開が起こらないという事実にのみ起因する（Dawson et al.，Can．J．Bot．71：629-638，1993）。花粉の死滅がタペート組織の選択的破壊によって生じる他の雄性不稔植物は、葯の裂開を正常に受けることができる（Mariani et al.，Nature 347：737-741，1990）。これらの例は、生存可能な花粉の成熟が、葯の室の裂開および花粉の放出に至る複雑な過程と直接関係していないことを示す（Keijzer，New Phytol．105：487-498，1 987）。さらに、ジャスモン酸が花粉の成熟の際のその作用によってのみ裂開に影響するという可能性を除外することはできない。しかし、Mariani et al．（N ature 347：737-741，1990）およびDawson et al．（Can．J．Bot．71：629-638 ，1993）の知見の観点から、ジャスモン酸が、花の発育中に（少なくとも）２つの別個のシグナリング機能、第１に生存可能な花粉の成熟を確実にする機能および第２に葯の好首尾な裂開を生じる口辺細胞の細胞壁構造の変化および内被内の細胞水関係の変化を調和させる機能を果たしているのが一層あり得ることである（Stanley and Linskens，Pollen Biology，Biochemistry and Management，New Y ork，Springer-Verlag，1974）。実施例７稔性回復剤の投与における近接要件 α−リノレン酸が、花芽に浸透することなく花に稔性を回復させて、葯中のα −リノレン酸の割合を測定可能なレベル（検出限界は全脂肪酸の約０．１％）に増加させることができるという観察結果は、ジャスモン酸が突然変異植物における他の花器官において生産され、次に葯に拡散または輸送されることがあることを示唆する。ジャスモネートをｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異植物の花芽に塗布した場合には、前述のように常に種子が生じることが観察された。しかし、ジャスモン酸の適用を停止した場合には、この植物における他の花は、これらの不稔性の花が、稔性の花を生産したジャスモン酸処理された花芽の極めて近接で発育したにもかかわらず、不稔性であった。さらに、野性型植物または外因性ジャスモン酸の適用により稔性となった三重突然変異植物のいずれも、これらに極めて近接して成長している未処理の三重突然変異植物に種子を生じさせなかった。これらの観察結果は、ジャスモン酸および関連化合物の稔性回復効果が、稔性花粉を生産すべき個々の花へのジャスモン酸または関連化合物の直接または密接な接触を必要とすることを示す。このような近接要件は、例えば、雄性不稔系の植物の近くで成長した雄性稔性植物の存在によって稔性が偶発的に回復されるとは思われないので、雑種品質改良のために条件付き雄性稔性植物を用いるのに望ましい条件であると思われる。実施例８ジャスモン酸により稔性を回復させた第２の雄性不稔系 Ohio State University（Columbus，Ohio 43210，USA）のArabidopsis Biolog ical Resource Centerおよびthe University of Nottingham（Nottingham，UK）のthe National Arabidopsis Stock Centerのカタログには、全部で２４の下記のアラビドプシス（生態型WassilewskijaおよびColumbia）の関係のない系（unr elated line）が、雄性不稔個体を分離する系として列挙されている：ＣＳ２３２１，ＣＳ２３２２，ＣＳ２３２４，ＣＳ２８１１，ＣＳ２３２６，ＣＳ２３２８，ＣＳ２３２９，ＣＳ２３３１，ＣＳ２３３２，ＣＳ２３３６，ＣＳ２３３７，ＣＳ２３３８，ＣＳ２８１４，ＣＳ２３４０，ＣＳ２３４１，ＣＳ２３４２，ＣＳ２３４３，ＣＳ２３４７，ＣＳ２３４９，ＣＳ２３５０，ＣＳ２３５１，ＣＳ２３５２，ＮＷ７５，Ｎ３９３。これらの系の各々からの１６の種子を発芽させ、得られた植物を前述のように約４週間成長させた。この段階において、各系における稔性分離体を、拡大された稔性長角果の存在により同定することができた。逆に、不稔性分離体は拡大された長角果を有していなかった。１６の系からは不稔性分離体が得られ、これらの不稔性植物における未開花の花芽に、水または０．１μモル／ｍｌのジャスモン酸を含む水性溶液のいずれかを塗布した。このようにして試験した系のうち、系ＣＳ２３３８の不稔性分離体のみが、花芽を水で処理した後に常に不稔性を維持し、花芽にジャスモン酸溶液を塗布した場合に種子を生じた。その後、この結果を、この系の他の不稔性植物において確認した。ジャスモン酸で処理した後に不稔性植物に生じた種子は、不稔性の後代植物を生じ、このことは種子が他の植物からの花粉による稔性化によっては生じたものではないことを示す。その後の実験において、系ＣＳ２３３８の不稔性植物における花芽を、１０ｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ６．３）中で調製したベスタチンの溶液で処理した。１２の茎上の花芽を、３日間にわたり毎日１．０ｍＭのベスタチンを含む溶液で処理した。その後、これらの茎は処理した花芽から１００を超える長角果を生産した。その理由はおそらく、ベスタチン処理により生存可能な花粉が生産されたからである。ベスタチンの適用から生じる稔性の回復は、０．１μモル／ｍｌのジャスモン酸またはジャスモン酸メチルを用いて得られた稔性の回復と定量的に類似していた。１００μＭのベスタチンを含む溶液は、稔性の回復については１ｍＭのベスタチンと比較して効果が約半分であり、他方１０ｍＭリン酸カリウム緩衝液、ｐＨ６．３（ベスタチンなし）は効果が約１０分の１であった。ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８植物を１ｍＭベスタチン溶液で処理しても、種子は全く生じなかった。これらの結果は、ベスタチンが、少なくとも若干のジャスモネート依存性条件付き稔性植物系において、稔性を回復することができることを示す。系ＣＳ２３３８の雄性不稔表現型は、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異体の雄性不稔表現型と同様な形態的特徴を持っていた。花器官は正常に発育し、葯の室は、花弁が花芽の先端に出現した後２日間発育した花では、裂開しなかった。葯の室が破裂した場合には、放出された花粉は、除雄した野性型花を稔性化することはできなかった。これらの結果は、系ＣＳ２３３８が実際に雄性不稔性特性について分離されていることを示した。系ＣＳ２３３８の若干の個々の稔性分離体から種子を個別に採集して、一連のサブライン(subline)を形成した。各サブラインからの種子を発芽させ、植物を成熟するまで成長させた。これらのサブラインの若干は１００％稔性の植物を生産し、他方他の若干のサブラインは稔性植物および不稔性植物の両方を、ほぼ稔性３：不稔性１の比率で生産した。これらの結果は、系ＣＳ２３３８における雄性不稔性特性が、単一核突然変異の劣性対立遺伝子から生じたことを示した。系ＣＳ２３３８および野性型対照（アラビドプシス、生態型ワシリュースキヤ (Wassilewskija)の不稔性植物からの葉、花全体および葯の脂肪酸組成を、本質的にMiquel and Browse(J．Biol．Chem．267：1502-1509，1992)によって記載されたように、ガスクロマトグラフィー分析により測定した。突然変異系は分析したすべての組織においてα−リノレネートの実質的な欠乏を示さなかった。従って、突然変異体における不稔性は、ｆａｄ３−２ｆａｄ７−２ｆａｄ８三重突然変異系における場合にそうであると考えられるように、本来α−リノレン酸の欠乏からは生じたものではなかった。さらに、ＣＳ２３３８系の雄性不稔植物を、α−リノレン酸ナトリウム石鹸を適用することにより稔性化することを試みたが、種子は生じなかった。明白に、系ＣＳ２３３８における突然変異化は、ジャスモネート合成における工程または α−リノレン酸基質の供給に依存しない作用に影響した。系ＣＳ２３３８の不稔植物および野性型アラビドプシスからの花芽を収穫し、Albrecht et al．（Plan ta 191：86-94，1993）の方法を用いてジャスモネート含有量についてアッセイした。不稔性の花および野性型（稔性）の花におけるジャスモネートの濃度は匹敵する程度であり（それぞれ平均１９３および２０５ピコモル／新鮮重量１ｇ）、このことは、系ＣＳ２３３８の不稔植物における欠陥が、シグナリング経路における受容体への内因性ジャスモネート（または関連化合物）の有効性に影響するか、または、シグナリングシステムを活性化し、植物を稔性にするために外因性ジャスモネートの適用を必要とする受容体システムの突然変異化を伴う、ことを示唆する。本発明を実施例および直接的記述の両方により詳細に説明した。これらの実施例は、本発明の好適例を示すものであるが、例示的なものに過ぎない。前述の記載から、当業者は本発明の本質的な特徴を、本発明の思想および範囲から逸脱することなく確認することができ、本発明の種々の変更および修正をすることができるが、これらは本発明の範囲内に含まれるべきものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．条件付き雄性稔性植物、および該植物に適用した場合に、該植物に雄性稔性を回復させるのに有効な量のジャスモネートまたは関連化合物を含む配合物、を含有する、ことを特徴とする組成物。２．前記配合物が、（ａ）次式：（式中のＲ₁はＨ原子または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基；Ｒ₂およびＲ₃はＨ原子、−ＯＨ基、＝Ｏ基、または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基から独立に選択したもの；Ｃ₂：Ｃ₃，Ｃ₃：Ｃ₄，Ｃ₄：Ｃ₅，Ｃ₅：Ｃ₆，Ｃ₆：Ｃ₇，Ｃ₉：Ｃ₁₀，またはＣ₁₁：Ｃ₁₂は単結合または二重結合とすることができ；Ｃ₈，Ｃ₁₁，またはＣ₁₂には−ＯＨ基を存在させることができる）で表わされる化合物；（ｂ）（ａ）の代謝前駆物質；（ｃ）コロナチン、コロノファシックアシドおよびペスチタンからなる群から選択した化合物；およびこれらの塩からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項１記載の組成物。３．前記配合物が、ジャスモン酸、ジャスモン酸メチル、およびこれらの化合物からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項２記載の組成物。４．前記植物がジャスモネート欠乏症である、ことを特徴とする請求項１記載の組成物。５．前記植物が、ＦＡＤ遺伝子の少なくとも１種の突然変異、ＣＳ２３３８中で条件付き雄性不稔性を生じさせる遺伝子座の少なくとも１種の突然変異、またはこれらの両者を有している、ことを特徴とする請求項１記載の組成物。６．条件付き雄性稔性植物を同定するに当たり、条件付き雄性稔性植物に雄性稔性を回復させるのに有効な量のジャスモン酸または関連化合物を雄性不稔性植物に適用し；該組成物の適用によって前記植物に雄性稔性が回復したかどうかを検知する；ことを特徴とする条件付き雄性稔性植物の同定方法。７．前記組成物が、（ａ）次式：（式中のＲ₁はＨ原子または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基；Ｒ₂およびＲ₃はＨ原子、−ＯＨ基、＝Ｏ基、または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基から独立に選択したもの；Ｃ₂：Ｃ₃，Ｃ₃：Ｃ₄，Ｃ₄：Ｃ₅，Ｃ₅：Ｃ₆，Ｃ₆：Ｃ₇，Ｃ₉：Ｃ₁₀，またはＣ₁₁：Ｃ₁₂は単結合または二重結合とすることができ；Ｃ₈，Ｃ₁₁，またはＣ₁₂には−ＯＨ基を存在させることができる）で表わされる化合物；（ｂ）（ａ）の代謝前駆物質；（ｃ）コロナチン、コロノファシックアシドおよびペスチタンからなる群から選択した化合物；および（ｄ）（ａ）〜（ｃ）の塩からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項６記載の方法。８．前記組成物が、ジャスモン酸、ジャスモン酸メチル、およびこれらの化合物からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項７記載の方法。９．前記植物がシャスモネート欠乏症である、ことを特徴とする請求項６記載の方法。 10．前記植物が、ＦＡＤ遺伝子の少なくとも１種の突然変異、ＣＳ２３３８中で条件付き雄性不稔性を生じさせる遺伝子座の少なくとも１種の突然変異、またはこれらの両者を有している、ことを特徴とする請求項６記載の方法。 11．雑種植物を生産するに当たり、条件付き雄性稔性植物に稔性を回復させるのに有効な量のジャスモン酸または関連化合物を含む組成物を、前記条件付き雄性稔性植物に適用する工程；前記条件付き雄性稔性植物を自己受精させて、近親交配した条件付き雄性稔性植物を生産する工程；および前記近親交配した条件付き雄性稔性植物を他の植物と交雑させて雑種植物を生産する工程；を含む、ことを特徴とする雑種植物の生産方法。 12．前記組成物が、（ａ）次式：（式中のＲ₁はＨ原子または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基：Ｒ₂およびＲ₃はＨ原子、−ＯＨ基、＝Ｏ基、または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基から独立に選択したもの；Ｃ₂：Ｃ₃，Ｃ₃：Ｃ₄，Ｃ₄：Ｃ₅，Ｃ₅：Ｃ₆，Ｃ₆ ：Ｃ₇，Ｃ₉：Ｃ₁₀，またはＣ₁₁：Ｃ₁₂は単結合または二重結合とすることができ；Ｃ₈，Ｃ₁₁，またはＣ₁₂には−ＯＨ基を存在させることができる）で表わされる化合物；（ｂ）（ａ）の代謝前駆物質；（ｃ）コロナチン、コロノファシックアシドおよびペスチタンからなる群から選択した化合物；および（ｄ）（ａ）〜（ｃ）の塩からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項１１記載の方法。 13．前記組成物が、ジャスモン酸、ジャスモン酸メチル、およびこれらの化合物からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項１２記載の方法。 14．前記植物がシャスモネート欠乏症である、ことを特徴とする請求項１１記載の方法。 15．前記植物が、ＦＡＤ遺伝子の少なくとも１種の突然変異、ＣＳ２３３８中で条件付き雄性不稔性を生じさせる遺伝子座の少なくとも１種の突然変異、またはこれらの両者を有している、ことを特徴とする請求項１１記載の方法。 16．条件付き雄性稔性植物を生産するに当たり、稔性植物に突然変異を起こさせて、雄性不稔性突然異変植物を生産する工程；およびジャスモン酸または関連化合物を含有する組成物を前記突然変異植物に適用して、雄性稔性の回復に基づいて前記植物を選別する工程；を含む、ことを特徴とする条件付き雄性稔性植物の生産方法。 17．前記組成物が、（ａ）次式：（式中のＲ₁はＨ原子または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基；Ｒ₂およびＲ₃はＨ原子、−ＯＨ基、＝Ｏ基または１〜６個の炭素原子を有するアルキル基から独立に選択したもの；Ｃ₂：Ｃ₃，Ｃ₃，：Ｃ₄，Ｃ₄：Ｃ₅，Ｃ₅：Ｃ₆，Ｃ₆：Ｃ₇，Ｃ₉：Ｃ₁₀，またはＣ₁₁：Ｃ₁₂は単結合または二重結合とすることができ；Ｃ₈，Ｃ₁₁，またはＣ₁₂には−ＯＨ基を存在させることができる）で表わされる化合物；（ｂ）（ａ）の代謝前駆物質；（ｃ）コロナチン、コロノファシックアシドおよびペスチタンからなる群から選択した化合物；および（ｄ）（ａ）〜（ｃ）の塩からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項１６記載の方法。 18．前記組成物が、ジャスモン酸、ジャスモン酸メチル、およびこれらの化合物からなる群から選択した１種の化合物を含有する、ことを特徴とする請求項１７記載の方法。 19．前記植物がシャスモネート欠乏症である、ことを特徴とする請求項１６記載の方法。 20．前記植物が、ＦＡＤ遺伝子の少なくとも１種の突然変異、ＣＳ２３３８中で条件付き雄性不稔性を生じさせる遺伝子座の少なくとも１種の突然変異、またはこれらの両者を有している、ことを特徴とする請求項１６記載の方法。