JPWO2013157502A1 - 新規カンパニュラフラボノイド3’,5’−水酸化酵素遺伝子及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
また、以下の非特許文献2には、チョウマメとバーベナのF3’5’H遺伝子をバーベナで発現させた場合、チョウマメ由来の遺伝子を発現させた場合の方がデルフィニジン生産量が多く、花色も明瞭に変化したことが記載されている。
[1]以下の(a)〜(d):
(a)配列番号1の塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1の塩基配列又はその相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドと少なくとも97%以上の配列同一性を有し、かつ、フラボノイド−3’、5’−水酸化酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド; (c)配列番号2のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(d)配列番号2のアミノ酸配列に対して少なくとも97%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、フラボノイド−3’、5’−水酸化酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
からなる群から選ばれるポリヌクレオチド。
[実施例1:カンパニュラF3’5’H cDNAの単離]
DNAデータベースGenBankに登録されているカンパニュラ(Campanula medium)のF3'5'H cDNA(アクセション番号D14590)の翻訳配列に基づいて2種のプライマーCamF1 (5’-GTGAAGCCACCATGTCTATAG-3’、配列番号3)とCamR1 (5’-GCATTTGCCTAGACAGTGTAAG-3'、配列番号4)を合成した。市販のカンパニュラの蕾の花弁からRNeasy Mini Plant Kit (QIAGEN社)を用いてRNAを抽出し、RT-PCRキットを用いて1st strand DNAを合成した。この1st strand DNAを鋳型に、上記プライマーを用いてPCRを実施した。得られたDNA断片をpCR-TOPO IIにクローニングした。この内、クローン#4(pSPB2561)の塩基配列をDNAシークエンサーの解析により決定した(配列番号1)。アクセション番号D14590に登録されているF3’5’Hが523残基からなるのに対し、クローン#4がコードするF3’5’Hは521残基からなり、D14590に登録されているF3’5’Hに対し96%の配列同一性を示した。
特許文献3に記載されたバイナリーベクターpSPB130(パンジーのF3’5’H遺伝子とトレニアのアントシアニン5−アシル基転移酵素遺伝子を植物中で構成的に発現させるベクター)をアグロバクテリウム(Agrobacterium tumefaciens)Agl0に導入した。この形質転換されたアグロバクテリウムを、特許文献3に記載された方法で、藤色系のバラ品種「クールウォーター」に導入し、164個の形質転換体を得た。花弁中のアントシアニジン色素分析を行ったところ、164個体のうち51個体でデルフィニジンの蓄積を確認し、デルフィニジン含有率は最高76.1%(平均36.6%)であった。
代表的な形質転換体の分析値を以下の表1に示す。
実施例1で取得したカンパニュラのF3’5’H遺伝子cDNAを、特許文献3に記載されたEl2 35Sプロモーターとノパリンシンターゼターミネーター(nosターミネーター)の間に挿入した発現カセットをバイナリーベクターpBinPLUS(van Engelen et al. Transgenic Research 4, 288-290, 1995)に挿入し、得られたプラスミドをpSPB2564とした。pSPB2564をアグロバクテリウム(Agrobacterium tumefaciens)Agl0に導入した。この形質転換されたアグロバクテリウムを用いて、特許文献3に記載された方法で、藤色系のバラ品種「クールウォーター」を形質転換し、55個の形質転換体を得た。花弁中のアントシアニジン色素分析を行ったところ、55個体のうち48個体でデルフィニジンの蓄積を確認し、デルフィニジン含有率は最高97.3%(平均61.22%)であった。
代表的な形質転換体の分析値を以下の表2に示す。
pSPB2564を導入したアグロバクテリウムを用いてピンク系のバラ品種「フェイム」を形質転換し、114個の形質転換体を得た。花弁中のアントシアニジン色素分析を行った107個体のうち46個体でデルフィニジンの蓄積を確認し、デルフィニジン含有率は最高98.9%(平均51.2%)であった。
代表的な形質転換体の分析値を以下の表3に示す。
pSPB2564を導入したアグロバクテリウムを用いてピンク系のバラ品種「フェイム」を形質転換し、55個体の形質転換体を得た。花弁のアントシアニジン色素分析を行ったところ、55個体のうち28個体でデルフィニジンの蓄積を確認でき、デルフィニジン含有率は最高98.9%(平均51.4%)であった。
代表的な形質転換体の分析値を以下の表4に示す。
pSPB2564を導入したアグロバクテリウムを用いてサーモンピンク系のバラ品種「ノブレス」を形質転換し、3個体の形質転換体を得た。花弁のアントシアニジン色素分析を行ったところ、3個体すべてでデルフィニジンの蓄積を確認でき、デルフィニジン含有率は最高98.9%(平均51.4%)であった。
形質転換体の分析値を以下の表5に示す。
pSPB2564を導入したアグロバクテリウムを用いて藤色系のバラ品種「オーシャンソング」を形質転換し、40個体の形質転換体を得た。花弁のアントシアニジン色素分析を行ったところ、40個体のうち33個体でデルフィニジンの蓄積を確認でき、デルフィニジン含有率は最高99.2%(平均39.7%)であった。
代表的な形質転換体の分析値を以下の表6に示す。
pSPB2564を導入したアグロバクテリウムを用いて薄サーモンピンク系のバラ品種「ピーチアバランチェ」を形質転換し、11個体の形質転換体を得た。花弁のアントシアニジン色素分析を行ったところ、11個体のうち1個体でデルフィニジンの蓄積を確認でき、デルフィニジン含有率は最高99.3%であった。
デルフィニジンを生産が確認された形質転換体の分析値を以下の表7に示す。
pSPB2564を導入したアグロバクテリウムを用いてサーモンピンク系のバラ品種「トップレス」を形質転換し、11個体の形質転換体を得た。花弁のアントシアニジン色素分析を行ったところ、11個体のうち10個体でデルフィニジンの蓄積を確認でき、デルフィニジン含有率は最高99.4%(平均64.4%)であった。
デルフィニジン生産が確認された形質転換体の分析値を以下の表8に示す。
特許文献9に記載されたプラスミドpSFL620をHindIIIとPstIで消化して得られるパンジー由来F3’5’Hプロモーター配列と、実施例1で得られたカンパニュラのcDNA配列と、プラスミドpRI201-AN(タカラバイオ株式会社)由来の熱ショック蛋白質ターミネーターを連結して、バイナリーベクターpBinPlusに挿入した。得られたバイナリーベクターをpSPB5202とした。pSPB5202をアグロバクテリウム(Agrobacterium tumefaciens)Agl0に導入した。この形質転換されたアグロバクテリウムを用いて、特許文献3に記載された方法で、ピンク系のバラ品種「フェイム」を形質転換し、56個の形質転換体を得た。花弁中のアントシアニジン色素分析を行った52個体のうち、デルフィニジンの蓄積が確認できたのは4個体のみで、デルフィニジン含有率は最高でも10.8%(平均3.9%)であった。
代表的な形質転換体の分析値を以下の表9に示す。
特許文献10に記載されたプラスミドpSFL205をHindIIIとBamHIで消化することにより、シソ由来アントシアニン3-アシル基転移酵素のプロモーター部分を含む約1.1kbのDNA断片を回収し、HindIIIとBamHIで消化したpBinPlusと連結し、pSPB3756を得た。また、特許文献10に記載されたプラスミドpSPB3311を鋳型にして、3種の合成ヌクレオチドプライマー、Pf3AT-FW-Sal(5’-ATGTCGACTAAATGTATGTAATTAAC-3’、配列番号5)、Pf3ATt-R1(5’-ACTCAACACTTTATTAATTG-3’、配列番号6)、Pf3ATt-F1(5’-ATGTAACAATTAATTAAGTG-3’、配列番号7)を用いたPCRで、シソ由来アントシアニンアシル基転移酵素のターミネーター部分の5’末端に制限酵素SalI認識配列を付加し、同ターミネーター部分にあるPacI認識部位のうちの5'側にあるPacI認識部位を破壊した。PCRで得られたDNA断片をpTOPOにクローニングした。得られたプラスミドをKpnIとPacIで消化して得られるDNA断片と、pSPB3756をKpnIとPacIで消化して得られるDNA断片とを連結し、pSPB5201とした。SmaIとSpeIで消化したpSPB5201と実施例1で得たカンパニュラcDNAとを連結し、得られたバイナリーベクターをpSPB5204とした。pSPB5204をアグロバクテリウム(Agrobacterium tumefaciens)Agl0に導入した。この形質転換されたアグロバクテリウムを用いて、特許文献3に記載された方法で、ピンク系のバラ品種「フェイム」を形質転換し、63個体の形質転換体を得た。花弁中のアントシアニジン色素分析を行った61個体のうち、デルフィニジンの蓄積が確認できたのは8個体のみで、デルフィニジン含有率は最高でも2.8%(平均1.3%)であった。
Claims (8)
- 以下の(a)〜(d):
(a)配列番号1の塩基配列からなるポリヌクレオチド;
(b)配列番号1の塩基配列又はその相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドと少なくとも97%以上の配列同一性を有し、かつ、フラボノイド3’、5’−水酸化酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
(c)配列番号2のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド;及び
(d)配列番号2のアミノ酸配列に対して少なくとも97%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し、かつ、フラボノイド3’、5’−水酸化酵素活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド;
からなる群から選ばれるポリヌクレオチド。 - カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターの制御下に、請求項1に記載のポリヌクレオチドが作用可能な状態で連結されたプラスミド。
- 作用可能な状態でnosターミネーターがさらに連結されている、請求項2に記載のプラスミド。
- バラ園芸種(Rosa hybrida)を、請求項2又は3に記載のプラスミドを用いてアグロバクテリウム法により形質転換して、花弁中のデルフィニジン含有量が80%以上である形質転換バラ植物又はその子孫を生産する方法。
- 前記花弁中のデルフィニジン含有量が85%以上である、請求項4に記載の方法。
- 前記花弁中のデルフィニジン含有量が90%以上である、請求項5に記載の方法。
- 前記花弁中のデルフィニジン含有量が95%以上である、請求項6に記載の方法。
- 請求項4〜7のいずれか1項に記載の方法により生産された形質転換バラ植物又はその子孫。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006512057A (ja) * | 2002-08-30 | 2006-04-13 | インターナショナル フラワー ディベロップメンツ プロプライアタリー リミテッド | フラボノイド3’,5’ヒドロキシラーゼ遺伝子配列およびその使用法 |
WO2010122849A1 (ja) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | デルフィニジンを花弁に含有するキク植物を生産する方法 |
WO2012036290A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | サントリーホールディングス株式会社 | 花弁にデルフィニジンを含有するユリの生産方法 |
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---|---|---|---|---|
PT89915B (pt) * | 1988-03-08 | 1994-10-31 | Ciba Geigy Ag | Processo para a preparacao de sequencias de dna regulaveis quimicamente |
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WO2010122849A1 (ja) * | 2009-04-24 | 2010-10-28 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | デルフィニジンを花弁に含有するキク植物を生産する方法 |
WO2012036290A1 (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | サントリーホールディングス株式会社 | 花弁にデルフィニジンを含有するユリの生産方法 |
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