JPWO2020138364A1 - 高レバウジオシドd含有ステビア植物 - Google Patents

高レバウジオシドd含有ステビア植物 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020138364A1
JPWO2020138364A1 JP2020562456A JP2020562456A JPWO2020138364A1 JP WO2020138364 A1 JPWO2020138364 A1 JP WO2020138364A1 JP 2020562456 A JP2020562456 A JP 2020562456A JP 2020562456 A JP2020562456 A JP 2020562456A JP WO2020138364 A1 JPWO2020138364 A1 JP WO2020138364A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seq
plant
present
base
allele
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020562456A
Other languages
English (en)
Inventor
正良 平井
一考 岩城
宮川 克郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suntory Holdings Ltd
Original Assignee
Suntory Holdings Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suntory Holdings Ltd filed Critical Suntory Holdings Ltd
Publication of JPWO2020138364A1 publication Critical patent/JPWO2020138364A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/105Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/10Processes for modifying non-agronomic quality output traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • A01H1/101Processes for modifying non-agronomic quality output traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine or caffeine
    • A01H1/102Processes for modifying non-agronomic quality output traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine or caffeine involving modified carbohydrate or sugar alcohol metabolism, e.g. starch biosynthesis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/04Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
    • A01H1/045Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection using molecular markers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/10Processes for modifying non-agronomic quality output traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • A01H1/101Processes for modifying non-agronomic quality output traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine or caffeine
    • A01H1/102Processes for modifying non-agronomic quality output traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine or caffeine involving modified carbohydrate or sugar alcohol metabolism, e.g. starch biosynthesis
    • A01H1/103Non-starch polysaccharides, e.g. cellulose, fructans or levans
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • A01H5/12Leaves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/14Asteraceae or Compositae, e.g. safflower, sunflower, artichoke or lettuce
    • A01H6/1488Stevia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/52Adding ingredients
    • A23L2/60Sweeteners
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/20Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Seasonings (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

本発明は、野生型ステビア種と比べレバウジオシドDをより高い含量で含む高レバウジオシドD含有ステビア植物体を提供する。本発明はまた、そのような高レバウジオシドD含有ステビア植物体を作出する方法、そのような植物体から得られる乾燥葉や抽出物も提供する。

Description

本発明は、レバウジオシドDの含有量が高いステビア植物に関する。
多様化する消費者ニーズに対応すべく、様々な飲料が開発され、市販されている。ショ糖等の糖類は、甘味を与える等の目的で飲料にごく普通に配合される成分であるが、過剰摂取による健康への影響が指摘されてきており、より低カロリーであり、かつ天然由来の甘味料に対するニーズが高まりつつある。例えば特許文献1は、ビタミン、高甘味度甘味料、及び甘味改善組成物を含有する機能性甘味料組成物を開示している。
レバウジオシド(Rebaudioside、以下「Reb」ともいう)は、ステビア抽出物に含まれる甘味成分として知られている。ステビア抽出物は、ステビアの葉から抽出、精製されたものである。ステビアは南米パラグアイを原産地とする菊科多年生植物で、学名をステビア・レバウディアナ・ベルトニー(Stevia Rebaudiana Bertoni)という。ステビアは砂糖の約300倍以上の甘味を持つ成分を含むので、この甘味成分を抽出して天然甘味料として用いる為に栽培されている。Rebとしては、RebA、RebB、RebC、RebD、RebE、RebM等、様々な配糖体の存在が報告されている(特表2012−504552)。様々なRebの中で、例えばRebAは、高甘味度と良質甘味を有する甘味料として評価されており、広く用いられている。その他のRebについても、その独自の甘さ及び付随する味を有することが判明しつつある。
そのような状況において、RebDを乾燥葉あたり3.28%含むステビア植物体が知られている(特許文献3)。
特表2009−517043号明細書 特表2016−515814号明細書 US2016/0057955A1
RebDはステビオール配糖体の中では味質が良いとされているが、天然のステビア植物体からは多くを得ることができず、その入手が問題とされている。
本発明は、野生型ステビア種と比べて高含有量でRebDを含む高RebD含有ステビア植物体並びに当該植物体の作出方法及びスクリーニング方法を提供する。
一態様において、本発明は以下を提供する。

[1] 乾燥葉の単位質量当たり3.3%以上のRebDを含む、高レバウジオシドD(RebD)含有ステビア植物体。
[2]
配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性である、[1]に記載の植物体。
[3]
以下の遺伝的特徴の少なくとも1つをさらに有する、[1]又は[2]に記載の植物体。
(1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である。
(2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
(3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性。
(4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性。
[4]
配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の植物体。

[5]
非遺伝子組換植物体である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の植物体。
[6]
突然変異誘発処理を行ったステビア植物体及びその子孫植物体を含む、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の植物体。

[7] [1]〜[6]のいずれか一項に記載の植物体の種子、組織、組織培養物又は細胞。

[8] 胚、分裂組織細胞、花粉、葉、根、根端、花弁、プロトプラスト、葉の切片及びカルスから選択される、[7]に記載の組織、組織培養物又は細胞。

[9] [1]〜[6]のいずれか一項に記載の植物体と第2のステビア植物体とを交雑させる工程を含む、乾燥葉の単位質量当たり3.3 %以上のRebDを含む高RebD含有ステビア植物体を作出する方法。

[10] 第2の植物体が[1]〜[5]のいずれか一項に記載の植物体である、[9]に記載の方法。

[11] RebDを含む、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の植物体、[7]又は[8]に記載の種子、組織、組織培養物又は細胞の抽出物。

[12] [1]〜[6]のいずれか一項に記載の植物体、[7]又は[8]に記載の種子、組織、組織培養物又は細胞から抽出物を得る工程を含む、RebD含有抽出物の製造方法。

[13] [11]に記載の抽出物からRebDを精製する工程を含む、RebDの製造方法。

[14] [1]〜[6]のいずれか一項に記載の植物体の抽出物、[7]又は[8]に記載の種子、組織、組織培養物又は細胞の抽出物、あるいは、[11]に記載の抽出物を提供する工程、及び
前記抽出物を、飲食品、甘味組成物、香料又は医薬品の原料に添加する工程
を含む、飲食品、甘味組成物、香料又は医薬品の製造方法。

[15] 被験ステビア植物体のゲノムから、配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出する工程を含む、高RebD含有ステビア植物体をスクリーニングする方法。
[16]
被験ステビア植物体のゲノムから以下の遺伝的特徴の少なくとも1つの存在及び/又は不在を検出する工程をさらに含む、[15]に記載の方法。
(1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である。
(2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
(3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性。
(4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性。
[17]
被験ステビア植物体のゲノムから、配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出する工程をさらに含む、[15]又は[16]に記載の方法。

[18]
遺伝的特徴を検出する工程が、CAPS法、dCAPS法又はTaqMan PCR法を用いて行われる、[15]〜[17]のいずれか一項に記載の方法。
[19] 被験ステビア植物組織の甘味成分の含有量を測定する工程をさらに含む、[15]〜[18]のいずれか一項に記載の方法。

[20]
配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出するための試薬を含む、高RebD含有ステビア植物体のスクリーニングキット。
[21]
以下の(1)〜(4)の遺伝的特徴の少なくとも1つの存在及び/又は不在を検出するための試薬をさらに含む、[20]に記載のキット。(1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である。
(2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
(3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性。
(4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性。

[22]
配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出するための試薬をさらに含む、[20]又は[21]に記載のキット。
[23]
試薬が、CAPS法、dCAPS法又はTaqMan PCR法に使用するプライマー及び/又はプローブを含む、[20]〜[22]のいずれか一項に記載のキット。[24]
配列番号1の201位に相当する位置にCからAへの変異を導入する工程を含む、高RebD含有ステビア植物体を作出する方法。
[25]
変異の導入が、突然変異誘発処理によって行われる、[24]に記載の方法。
本発明によって、RebDをより多く含むステビア植物体の取得、そのような植物体を作出するための手段、そのような植物体より得られる葉、この葉より得られたRebDを含む食物や飲料などの提供が可能になる。
以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をそのような実施の形態のみに限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施をすることができる。
なお、本明細書において引用した全ての文献、及び公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み込むものとする。また、本明細書は、2018年12月28日に出願された本願優先権主張の基礎となる日本国特許出願(特願2018−248656号)の明細書及び図面に記載の内容を包含する。
1.高RebD含有ステビア植物体
本発明は、以下の(1)〜(4)の特徴の少なくとも1つを有する高RebD含有ステビア植物体(以下、「本発明の植物体」又は「本発明のステビア植物体」と総称する場合がある)を提供する。
(1)乾燥葉の単位質量当たり3.3%以上のRebDを含む(以下、「本発明の植物体A」又は「本発明のステビア植物体A」と称する場合がある)。
(2)乾燥葉の単位質量当たり2.6%以上のRebDと0.4%以上のRebMとを含む(以下、「本発明の植物体B」又は「本発明のステビア植物体B」と称する場合がある)。
(3)乾燥葉の単位質量当たりRebDとRebMを合計で3.7%以上含む(以下、「本発明の植物体C」又は「本発明のステビア植物体C」と称する場合がある)。
(4)総ステビオール配糖体に対するRebDとRebMの質量比が合計で37.8%以上(以下、「本発明の植物体D」又は「本発明のステビア植物体D」と称する場合がある)。
総ステビオール配糖体(Total Steviol Glycoside:TSG)とは、測定可能なステビオール配糖体の総称であり、未知のステビオール配糖体や、検出限界未満の量で存在するステビオール配糖体を含まない。好ましくは、総ステビオール配糖体とは、RebA、RebB、RebD、RebE、RebF、RebI、RebJ、RebK、RebM、RebN、RebO、RebQ、RebR、ズルコシドA、ルブソシド、ステビオール、ステビオールモノシド、ステビオールビオシド及びステビオシドからなる群より選択される2つ以上の任意の組み合わせである。例えば、ある実施形態では、総ステビオール配糖体は、RebA、RebB、RebM、RebD、RebF、RebM及びステビオールからなり、別の実施形態では総ステビオール配糖体は、RebA、RebB、RebM、RebD、RebF、RebM、RebN、RebO及びステビオールからなるものであってもよい。
本発明の植物体Aにおいて、乾燥葉の単位質量当たり3.3%以上のRebDを含むとは、例えば、所定の質量の乾燥葉(例えば、50mg)に、3.3質量%以上の割合のRebD(例えば、1.65mg以上)が含まれることを意味する。この態様における乾燥葉の単位質量当たりのRebDの割合は、限定されずに、例えば、3.3%以上、3.4%以上、3.5%以上、3.6%以上、3.7%以上、3.8%以上、3.9%以上、4.0%以上、4.1%以上、4.2%以上、4.3%以上、4.4%以上、4.5%以上、4.6%以上、4.7%以上、4.8%以上、4.9%以上、5.0%以上、5.1%以上、5.2%以上、5.3%以上、5.4%以上、5.5%以上、5.6%以上、5.7%以上、5.8%以上、5.9%以上、6.0%以上等であってよく、3.6%以上が好ましい。乾燥葉の単位質量当たりのRebDの割合の上限は特に限定されないが、例えば、20%、15%、10%などであってよい。
ここで乾燥葉とは、本発明のステビア植物体の新鮮葉を乾燥させることにより含水量を3〜4重量%にまで減らしたものをいう。
本発明の植物体Bにおいて、乾燥葉の単位質量当たり2.6%以上のRebDと0.4%以上のRebMとを含むとは、例えば、所定の質量の乾燥葉(例えば、50mg)に、2.6質量%以上の割合のRebD(例えば、乾燥葉50mg当たり1.3mg以上)と、0.4質量%以上のRebM(例えば、乾燥葉50mg当たり0.2mg以上)とが含まれることを意味する。この態様における乾燥葉の単位質量当たりのRebDとRebMの割合は、(RebDの割合:RebMの割合)とした場合、限定されずに、例えば、(2.6%以上:0.4%以上)、(2.8%以上:0.4%以上)、(3%以上:0.4%以上)、(3.2%以上:0.4%以上)、(3.4%以上:0.4%以上)、(3.6%以上:0.4%以上)、(3.8%以上:0.4%以上)、(4%以上:0.4%以上)、(4.2%以上:0.4%以上)、(4.4%以上:0.4%以上)、(4.6%以上:0.4%以上)、(4.8%以上:0.4%以上)、(5%以上:0.4%以上)、(2.6%以上:0.5%以上)、(2.8%以上:0.5%以上)、(3%以上:0.5%以上)、(3.2%以上:0.5%以上)、(3.4%以上:0.5%以上)、(3.6%以上:0.5%以上)、(3.8%以上:0.5%以上)、(4%以上:0.5%以上)、(4.2%以上:0.5%以上)、(4.4%以上:0.5%以上)、(4.6%以上:0.5%以上)、(4.8%以上:0.5%以上)、(5%以上:0.5%以上)、(2.6%以上:0.6%以上)、(2.8%以上:0.6%以上)、(3%以上:0.6%以上)、(3.2%以上:0.6%以上)、(3.4%以上:0.6%以上)、(3.6%以上:0.6%以上)、(3.8%以上:0.6%以上)、(4%以上:0.6%以上)、(4.2%以上:0.6%以上)、(4.4%以上:0.6%以上)、(4.6%以上:0.6%以上)、(4.8%以上:0.6%以上)、(5%以上:0.6%以上)、(2.6%以上:0.7%以上)、(2.8%以上:0.7%以上)、(3%以上:0.7%以上)、(3.2%以上:0.7%以上)、(3.4%以上:0.7%以上)、(3.6%以上:0.7%以上)、(3.8%以上:0.7%以上)、(4%以上:0.7%以上)、(4.2%以上:0.7%以上)、(4.4%以上:0.7%以上)、(4.6%以上:0.7%以上)、(4.8%以上:0.7%以上)、(5%以上:0.7%以上)、(2.6%以上:0.8%以上)、(2.8%以上:0.8%以上)、(3%以上:0.8%以上)、(3.2%以上:0.8%以上)、(3.4%以上:0.8%以上)、(3.6%以上:0.8%以上)、(3.8%以上:0.8%以上)、(4%以上:0.8%以上)、(4.2%以上:0.8%以上)、(4.4%以上:0.8%以上)、(4.6%以上:0.8%以上)、(4.8%以上:0.8%以上)、(5%以上:0.8%以上)等であってよく、(3.6%以上:0.4%以上)が好ましい。乾燥葉の単位質量当たりのRebDの割合の上限は特に限定されないが、例えば、20%、15%、10%等であってよく、RebMの割合の上限も特に限定されないが、10%、5%、3%等であってよい。
本発明の植物体Cにおいて、乾燥葉の単位質量当たりRebDとRebMを合計で3.7%以上含むとは、例えば、所定の質量の乾燥葉(例えば、50mg)に含まれるRebDとRebMとの合計質量が、3.7質量%以上(例えば、1.85mg以上)であることを意味する。この態様における乾燥葉の単位質量当たりのRebDとRebMの合計の割合は、限定されずに、例えば、3.7%以上、3.8%以上、3.9%以上、4.0%以上、4.1%以上、4.2%以上、4.3%以上、4.4%以上、4.5%以上、4.6%以上、4.7%以上、4.8%以上、4.9%以上、5.0%以上、5.1%以上、5.2%以上、5.3%以上、5.4%以上、5.5%以上、5.6%以上、5.7%以上、5.8%以上、5.9%以上、6.0%以上、6.1%以上、6.2%以上、6.3%以上、6.4%以上、6.5%以上、6.6%以上、6.7%以上、6.8%以上、6.9%以上、7.0%以上等であってよく、4.9%以上が好ましい。乾燥葉の単位質量当たりのRebDとRebMとの合計の割合の上限は特に限定されないが、例えば、25%、20%、15%などであってよい。
本発明の植物体Dにおいて、総ステビオール配糖体に対するRebDとRebMの質量比が合計で37.8%以上であるとは、例えば葉(例えば、乾燥葉又は新鮮葉)に含まれるRebDとRebMの合計質量を、葉から得られたステビオール配糖体の総質量に対する比率としてRebD+RebM/TSG%で表した場合、RebD+RebM/TSGの値が37.8%以上であることを意味する。この態様におけるRebD+RebM/TSGの値は、限定されずに、例えば、37.8%以上、37.9%以上、38.0%以上、38.1%以上、38.2%以上、38.3%以上、38.4%以上、38.5%以上、38.6%以上、38.7%以上、38.8%以上、38.9%以上、39.0%以上、39.2%以上、39.4%以上、39.6%以上、39.8%以上、40.0%以上、40.2%以上、40.4%以上、40.6%以上、40.8%以上、41.0%以上、41.2%以上、41.4%以上、41.6%以上、41.8%以上、42.0%以上、42.4%以上、42.8%以上、43.2%以上、43.6%以上、44.0%以上、44.4%以上、44.8%以上、45.2%以上、45.6%以上、46.0%以上等であってよく、38.1%以上が好ましい。総ステビオール配糖体に対するRebD+RebMの質量比の上限は特に限定されないが、例えば、85%、75%、65%、55%などであってよい。
一態様において、本発明のステビア植物体は、配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性であるという遺伝的特徴(以下、「本発明の遺伝的特徴A」と称する場合がある)を有する。
別の態様において、本発明のステビア植物体は、以下の(B−1)〜(B−4)の少なくとも1つの遺伝的特徴(以下、「本発明の遺伝的特徴B」と称する場合がある)を有する。
(B−1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である(以下、「本発明の遺伝的特徴B−1」と称する場合がある)。
(B−2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である(以下、「本発明の遺伝的特徴B−2」と称する場合がある)。
(B−3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性である(以下、「本発明の遺伝的特徴B−3」と称する場合がある)。
(B−4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性である(以下、「本発明の遺伝的特徴B−4」と称する場合がある)。
別の態様において、本発明のステビア植物体は、配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性であるという遺伝的特徴(以下、「本発明の遺伝的特徴C」と称する場合がある)を有する。
好ましい態様において、本発明のステビア植物体は、本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴B(すなわち、本発明の遺伝的特徴B−1〜B−4の少なくとも1つ)とを有する。別の好ましい態様において、本発明のステビア植物体は、本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴Cとを有する。別の好ましい態様において、本発明のステビア植物体は、本発明の遺伝的特徴Bと遺伝的特徴Cとを有する。より好ましい態様において、本発明のステビア植物体は、本発明の遺伝的特徴A〜Cをすべて有する。
「〜に相当する位置(又は部分)」とは、ゲノム中に基準配列(例えば、配列番号1〜6など)と同一の配列が存在する場合は、ゲノム中に存在するその配列中の位置又は部分(例えば、201位、40位、44位、41位、55〜72位、49位など)を意味し、ゲノム中に基準配列と同一の配列が存在しない場合は、ゲノム中の基準配列に相当する配列中の、基準配列中の位置又は部分に相当する位置又は部分を意味する。ゲノム中に基準配列と同一又はそれに相当する配列が存在するかどうかは、例えば、基準配列をPCRで増幅し得るプライマーで、対象となるステビア植物のゲノムDNAを増幅し、増幅産物のシーケンシングを行い、得られた配列と基準配列とのアラインメント解析を行うことで決定することができる。基準配列に相当する配列の非限定例としては、例えば、基準配列に対し60%以上、70%以上、75%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、98.1%以上、98.4%以上、98.7%以上、99%以上、99.2%以上、99.5%以上又は99.8%以上の配列同一性を有する塩基配列が挙げられる。ゲノム中の基準配列に相当する配列中の、基準配列中の位置又は部分に相当する位置又は部分は、基準配列中の位置又は部分の前後の塩基配列等を考慮して決定することができる。例えば、基準配列とゲノム中の基準配列に相当する配列とのアライメント解析により、ゲノム中の基準配列に相当する配列中の、基準配列中の位置又は部分に相当する位置又は部分を決定することができる。
例えば、本発明の遺伝的特徴Aの「配列番号1の201位に相当する位置」を例にとると、ステビア植物体のゲノムが配列番号1と同一の塩基配列からなる部分を有している場合、「配列番号1の201位に相当する位置」はゲノム中の配列番号1と同一の塩基配列からなる部分の5’側から201位である。一方、ステビア植物体のゲノムが配列番号1と同一ではないがこれに相当する塩基配列からなる部分を有している場合、ゲノムは配列番号1と同一の塩基配列からなる部分を有しないため、「配列番号1の201位に相当する位置」は、必ずしも配列番号1に相当する部分の5’側から201位に該当するわけではないが、配列番号1の201位の前後の塩基配列等を考慮し、かかるステビア植物のゲノムにおける「配列番号1の201位に相当する位置」を特定することができる。例えば、ステビア植物のゲノムにおける配列番号1に相当する部分の塩基配列と、配列番号1の塩基配列とのアライメント解析により、ステビア植物のゲノムにおける「配列番号1の201位に相当する位置」を特定することができる。
「配列番号1に相当する塩基配列からなる部分」は、例えば、配列番号1の塩基配列に対し、60%以上、70%以上、75%以上、80%以上、81%以上、82%以上、83%以上、84%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、98.1%以上、98.4%以上、98.7%以上、99%以上、99.2%以上、99.5%以上又は99.8%以上の配列同一性を有する塩基配列からなる部分を意味する。
一部の態様において、「配列番号1に相当する塩基配列からなる部分」には、配列番号1の5’末端から15〜25塩基長の部分の相補配列にハイブリダイズするフォワードプライマーと、配列番号1の3’末端側から15〜25塩基長の部分にハイブリダイズするリバースプライマーとを用いたPCRにより増幅され得るステビア植物体のゲノムの部分が含まれる。
ここでは簡潔のため本発明の遺伝的特徴Aを例に説明したが、本発明の遺伝的特徴B(遺伝的特徴B−1〜B−4を含む)及びCについても同様である。
特定の態様において、「配列番号1に相当する塩基配列からなる部分」には、例えば、配列番号7の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号8の塩基配列を含むリバースプライマーとを用いたPCRにより増幅され得るステビア植物のゲノムの部分が含まれる。
特定の態様において、「配列番号2に相当する塩基配列からなる部分」には、例えば、配列番号9の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号10の塩基配列を含むリバースプライマーとを用いたPCRにより増幅され得るステビア植物のゲノムの部分が含まれる。
特定の態様において、「配列番号3に相当する塩基配列からなる部分」には、例えば、配列番号11の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号12の塩基配列を含むリバースプライマーとを用いたPCRにより増幅され得るステビア植物のゲノムの部分が含まれる。
特定の態様において、「配列番号4に相当する塩基配列からなる部分」には、例えば、配列番号13の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号14の塩基配列を含むリバースプライマーとを用いたPCRにより増幅され得るステビア植物のゲノムの部分が含まれる。
特定の態様において、「配列番号5に相当する塩基配列からなる部分」には、例えば、配列番号15の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号16の塩基配列を含むリバースプライマーとを用いたPCRにより増幅され得るステビア植物のゲノムの部分が含まれる。
特定の態様において、「配列番号6に相当する塩基配列からなる部分」には、例えば、配列番号17の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号18の塩基配列を含むリバースプライマーとを用いたPCRにより増幅され得るステビア植物のゲノムの部分が含まれる。
特定の態様において、「配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレル」は、配列番号19、20又は21の塩基配列を含む。
特定の態様において、「配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレル」は、配列番号22、23又は24の塩基配列を含む。
特定の態様において、「配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレル」は、配列番号25、26又は27の塩基配列を含む。
特定の態様において、「配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレル」は、配列番号28、29又は30の塩基配列を含む。
特定の態様において、「配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレル」は、配列番号31、32又は33の塩基配列を含む。
特定の態様において、「配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレル」は、配列番号34、35又は36の塩基配列を含む。
ここで、(A)配列番号1の201位に相当する位置、(B−1)配列番号2の40位に相当する位置、(B−2)配列番号3の44位に相当する位置、(B−3)配列番号4の41位に相当する位置、(B−4)配列番号5の55〜72位に相当する部分、及び(C)配列番号6の49位に相当する位置からなる群から選択される位置を、「本発明の多型部位」又は「本発明の変異部位」と総称することがある。
また、(A)配列番号1の201位に相当する位置におけるCからAへの変異、(B−1)配列番号2の40位に相当する位置におけるAからTへの変異、(B−2)配列番号3の44位に相当する位置におけるCからTへの変異、(B−3)配列番号4の41位に相当する位置におけるGからCへの変異、(B−4)配列番号5の55〜72位に相当する部分の欠失、及び(C)配列番号6の49位に相当する位置におけるCからAへの変異からなる群から選択される変異を、「本発明の多型」又は「本発明の変異」と総称することがある。
上記の遺伝的特徴は、PCR法、TaqMan PCR法、シーケンス法、マイクロアレイ法、インベーダー法、TILLING法、RAD(random amplified polymorphic DNA)法、制限酵素断片長多型(RFLP)法、PCR−SSCP法、AFLP(amplified fragment length polymorphism)法、SSLP(simple sequence length polymorphism)法、CAPS(cleaved amplified polymorphic sequence)法、dCAPS(derived cleaved amplified polymorphic sequence)法、アレル特異的オリゴヌクレオチド(ASO)法、ARMS法、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)法、CCM(chemical cleavage of mismatch)法、DOL法、MALDI−TOF/MS法、TDI法、パドロックプローブ法、分子ビーコン法、DASH(dynamic allele specific hybridization)法、UCAN法、ECA法、PINPOINT法、PROBE(primer oligo base extension)法、VSET(very short extension)法、Survivor assay、Sniper assay、Luminex assay、GOOD法、LCx法、SNaPshot法、Mass ARRAY法、パイロシークエンス法、SNP−IT法、融解曲線分析法等により検出することが可能であるが、検出方法はこれらに限定されるものではない。
特定の態様において、本発明の遺伝的特徴は、以下のプライマーセット及び制限酵素の組合せで検出することが可能である。
候補植物体が遺伝的特徴Aを有する場合、例えば、候補植物体のゲノムDNAに対し、配列番号37に示す塩基配列を有するフォワードプライマー及び配列番号38に示す塩基配列を有するリバースプライマーを用いてPCR増幅を行い、得られたPCR産物(約196bp長)(例えば、配列番号39又は40)に対し制限酵素Hpy188Iによる処理を行うと、約96bp長のバンド(例えば、配列番号41)と約100bp長のバンド(例えば、配列番号42)が生じる。一方、約43bp(例えば、配列番号43)及び約57bp(例えば、配列番号44)の制限酵素処理産物を生じる場合、その候補植物体は遺伝的特徴Aを有しない。
候補植物体が遺伝的特徴B−1を有する場合、例えば、候補植物体のゲノムDNAに対し、配列番号45に示す塩基配列を有するフォワードプライマー及び配列番号46に示す塩基配列を有するリバースプライマーを用いてPCR増幅を行い、得られたPCR産物(約297bp長、例えば、配列番号47又は48)に対しKpnI制限酵素処理を行っても約297bp長のバンド(例えば、配列番号47)しか得られない。一方、約258bpの制限酵素処理産物(例えば、配列番号49)を生じる場合、その候補植物体は遺伝的特徴B−1を有しない。
候補植物体が遺伝的特徴B−2を有する場合、例えば、候補植物体のゲノムDNAに対し、配列番号50に示す塩基配列を有するフォワードプライマー及び配列番号51に示す塩基配列を有するリバースプライマーを用いてPCR増幅を行い、得られたPCR産物(約383bp長、例えば、配列番号52又は53)にXbaI制限酵素処理を行っても約383bp長のバンド(例えば、配列番号52)しか得られない。一方、上記PCR産物に対しXbaI制限酵素処理を行った場合に約344bpの制限酵素処理産物(例えば、配列番号54)を生じた場合、その候補植物体は遺伝的特徴B−2を有しない。
候補植物体が遺伝的特徴B−3を有する場合、例えば、候補植物体のゲノムDNAに対し、配列番号55に示す塩基配列を有するフォワードプライマー及び配列番号56に示す塩基配列を有するリバースプライマーを用いてPCR増幅を行い、得られたPCR産物(約390bp長、例えば、配列番号57又は58)に対しAflII制限酵素処理を行っても約390bp長のバンド(例えば、配列番号57)しか得られない。一方、約347bpの制限酵素処理産物(例えば、配列番号59)を生じる場合、その候補植物体は遺伝的特徴B−3を有しない。
候補植物体が遺伝的特徴B−4を有する場合、候補植物体のゲノムDNAに対し、配列番号60に示す塩基配列を有するフォワードプライマー及び配列番号61に示す塩基配列を有するリバースプライマーを用いてPCR増幅を行うと約140bpのPCR産物(例えば、配列番号62)のみを生じる。一方、140bp(例えば、配列番号62)及び158bp(例えば、配列番号63)のPCR産物を生じる場合、その候補植物体は遺伝的特徴B−4を有しない。
候補植物体が遺伝的特徴Cを有する場合、例えば、候補植物体のゲノムDNAに対し、配列番号64に示す塩基配列を有するフォワードプライマー及び配列番号65に示す塩基配列を有するリバースプライマーを用いてPCR増幅を行い、得られたPCR産物(約367bp長、例えば、配列番号66又は67)に対し制限酵素SpeIで処理を行うと約367bp長(例えば、配列番号66)及び約321bp長(例えば、配列番号68)のバンドが得られる。一方、約367bpの制限酵素処理産物(例えば、配列番号67)のみを生じる場合、その候補植物体は遺伝的特徴Cを有しない。
上記bp長に関し、「約」とは、±5bpを意味する。制限酵素処理は、使用する各制限酵素の販売元が推奨する条件に従って行うことができる。
RebD及びM等のステビオール配糖体は、本発明の植物体の新鮮葉又は乾燥葉に適切な溶媒(水等の水性溶媒又はアルコール、エーテル及びアセトン等の有機溶媒)を反応させることにより抽出液の状態で抽出することができる。抽出条件等はOhta et al.,J. Appl. Glycosci., Vol. 57, No. 3 (2010)又はWO2010/038911に記載の方法や、後述の実施例に記載の方法を参照することができる。
さらに、このようにして得られた抽出液に対し、酢酸エチルその他の有機溶媒:水の勾配、高速液体クロマトグラフィー(High Performance Liquid Chromatography:HPLC)、ガスクロマトグラフィー、飛行時間型質量分析(Time-of-Flight mass spectrometry:TOF-MS)、超高性能液体クロマトグラフィー(Ultra (High) Performance Liquid chromatography:UPLC)等の公知の方法を用いることにより個々のステビオール配糖体、例えばRebD及びMを精製することができる。
RebD及びM等のステビオール配糖体の含量は、Ohta et al.,J. Appl. Glycosci., Vol. 57, No. 3 (2010)又はWO2010/038911に記載の方法や、後述の実施例に記載の方法で測定することができる。具体的には本発明のステビア植物体から新鮮葉をサンプリングし、LC/MS−MSを行うことにより測定することができる。
本発明の植物体には植物体全体のみならず、植物器官(例えば葉、花弁、茎、根、種子など)、植物組織(例えば表皮、師部、柔組織、木部、維管束、柵状組織、海綿状組織など)あるい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得る。また、葉は先に述べた乾燥葉であってもよい。
また、本発明の植物体には、組織培養物又は植物培養細胞も含まれ得る。このような組織培養物又は植物培養細胞を培養することにより、植物体を再生することができるからである。本発明の植物体の組織培養物又は植物培養細胞の例としては、胚、分裂組織細胞、花粉、葉、根、根端、花弁、プロトプラスト、葉の切片及びカルス等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
2.本発明の植物体の作出方法
本発明は、別の実施態様において、本発明のステビア植物体と第2のステビア植物体とを交雑させる工程を含む、以下の(1)〜(4)の特徴の少なくとも1つを有する高RebD含有ステビア植物体を作出する方法(以下、「本発明の作出方法」と称する場合がある)を提供する。
(1)乾燥葉の単位質量当たり3.3%以上のRebDを含む。
(2)乾燥葉の単位質量当たり2.6%以上のRebDと0.4%以上のRebMとを含む。
(3)乾燥葉の単位質量当たりRebDとRebMを合計で3.7%以上含む。
(4)総ステビオール配糖体に対するRebDとRebMの質量比が合計で37.8%以上。
当該方法により作出される高RebD含有ステビア植物体は、本発明の植物体と同じ表現型と遺伝的性質を有する。
本発明の作出方法によって得られる植物体におけるRebD、RebM、RebDとRebMとの合計量の範囲、総ステビオール配糖体量に対するRebD、RebDとRebMとの合計量の比率の範囲は、本発明の植物体について上記したとおりである。
一態様において、本発明の作出方法によって得られる植物体は、本発明の遺伝的特徴Aを有する。別の態様において、本発明の作出方法によって得られる植物体は、本発明の遺伝的特徴B(すなわち、本発明の遺伝的特徴B−1〜B−4の少なくとも1つ)を有する。別の態様において、本発明の作出方法によって得られる植物体は、本発明の遺伝的特徴Cを有する。好ましい態様において、本発明の作出方法によって得られる植物体は、本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴B(すなわち、本発明の遺伝的特徴B−1〜B−4の少なくとも1つ)とを有する。別の好ましい態様において、本発明の作出方法によって得られる植物体は、本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴Cとを有する。別の好ましい態様において、本発明の作出方法によって得られる植物体は、本発明の遺伝的特徴Bと遺伝的特徴Cとを有する。より好ましい態様において、本発明の作出方法によって得られる植物体は、本発明の遺伝的特徴A〜Cをすべて有する。
本発明の作出方法において、「交雑させる」とは、本発明の植物体(第一代(S1))と、第2の植物体(S1)とを交配させることにより、その子植物体(本発明の作出方法により作出される植物体(第二代(S2))を得ることを意味する。交雑方法としては、戻し交雑が好ましい。「戻し交雑」とは、本発明の植物体と第2の植物体との間に生まれた子植物体(S2)を、さらに本発明の植物体(つまり、本発明の遺伝的特徴を有する植物体)(S1)と交雑させて、本発明の遺伝子的特徴を有する植物体を作出する手法である。本発明の作出方法に用いられる第2の植物体(S1)が、本発明の植物体と同じ表現型と遺伝的性質を有する場合には、実質的に戻し交雑となる。本発明の遺伝子多型はメンデルの法則に従って遺伝し、これに伴って当該遺伝子多型と相関する表現型、つまり高RebD含有という表現型も、メンデルの法則に従って遺伝する。
あるいは、本発明の植物体は自殖により作出することもできる。自殖は、本発明の植物体のおしべの花粉を本発明の植物体のめしべに自家受粉させることにより行うことができる。
本発明の作出方法により作出される植物体は、表現型及び遺伝的性質が本発明の植物体と同じであるため、本発明の作出方法により作出される植物体をさらに第3のステビア植物体とを交雑させることにより、本発明の植物体と同等の表現型を有するステビア植物体を作出することも可能である。
別の態様として、本発明の植物体は、先に述べた組織培養物又は植物培養細胞を培養することにより植物体を再生することで作出することも可能である。培養条件については、野生型ステビア植物の組織培養物又は植物培養細胞を培養する条件と同じであり、公知である(Protocols for In Vitro cultures and secondary metabolite analysis of aromatic and medicinal plants, Method in molecular biology, vo. 1391, pp113-123)。
さらに別の態様として、本発明の植物体は、ステビア植物体のゲノムに、本発明の変異を導入することで作出することも可能である。変異の導入は、遺伝子組換え的手法により行っても、非遺伝子組換え的手法により行ってもよい。「非遺伝子組換え的手法」の例としては、外来遺伝子の導入を行わずに宿主細胞(又は宿主植物体)の遺伝子に変異を誘発する方法が挙げられる。そのような方法としては植物細胞の変異誘発剤を作用させる方法が挙げられる。そのような変異誘発剤としては、エチルメタンスルホン酸(EMS)及びアジ化ナトリウム等が挙げられる。例えば、エチルメタンスルホン酸(EMS)は、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%などの濃度で植物細胞を処理することができる。処理時間は1〜48時間、2〜36時間、3〜30時間、4〜28時間、5〜26時間、6〜24時間である。処理の手順自体は公知であるが、吸水過程を経た吸水種子を上記濃度で変異誘発剤を含む処理液に、上記処理時間浸漬することで行うことができる。
あるいは、非遺伝子組換え的手法の例としてX線、γ線、紫外線などの放射線や光線を植物細胞に照射する方法もできる。この場合、適当な紫外線の照射量(紫外線ランプ強さ、距離、時間)を用いて照射した細胞を、選択培地などで培養させた後、目的の形質を有する細胞、カルス、植物体を選択できる。その際の照射強度は0.01〜100Gr、0.03〜75Gr、0.05〜50Gr、0.07〜25Gr、0.09〜20Gr、0.1〜15Gr、0.1〜10Gr、0.5〜10Gr、1〜10Grであり、照射距離は1cm〜200m、5cm〜100m、7cm〜75m、9cm〜50m、10cm〜30m、10cm〜20m、10cm〜10mであり、照射時間は1分〜2年、2分〜1年、3分〜0.5年、4分〜1か月、5分〜2週間、10分〜1週間である。照射の強度、距離及び時間は、放射線の線種や照射対象となる状態(細胞、カルス、植物体)により異なるが、当業者であれば適宜調整することができる。
また、細胞融合、葯培養(半数体育成)、遠縁交雑(半数体育成)などの手法も公知である。
一般に、植物細胞は、培養の間に変異を伴うことがあるため、より安定した形質維持のために植物個体に戻すことが好ましい。
本発明の植物体を宿主として事後的に遺伝子組み換え(例えばゲノム編集等により)を行って得られた植物体(例えば、本発明の植物体を宿主として遺伝子組み換えを行って、さらに別の形質を付加した植物体)も、本発明の範囲から除外されるものではない。
3.本発明の植物体のスクリーニング方法
本発明の植物体及び本発明の植物体と同じ表現型と遺伝的性質を有する植物体は、当該植物体の組織から本発明の遺伝的特徴を検出することによりスクリーニングすることができる。ここで、「スクリーニング」とは、本発明の植物体とそれ以外の植物体とを識別し、本発明の植物体を選択することを意味する。
したがって、本発明は、別の側面において、被験植物のゲノムから本発明の遺伝的特徴A〜Cの少なくとも1つの存在及び/又は不在を検出する工程を含む、高RebD含有ステビア植物体をスクリーニングする方法(以下、「本発明のスクリーニング方法」と称する場合がある)を提供する。
一態様において、検出対象となる遺伝的特徴は本発明の遺伝的特徴Aである。別の態様において、検出対象となる遺伝的特徴は本発明の遺伝的特徴B(すなわち、本発明の遺伝的特徴B−1〜B−4の少なくとも1つ)である。別の態様において、検出対象となる遺伝的特徴は本発明の遺伝的特徴Cである。好ましい態様において、検出対象となる遺伝的特徴は、本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴B(すなわち、本発明の遺伝的特徴B−1〜B−4の少なくとも1つ)である。別の好ましい態様において、検出対象となる遺伝的特徴は、本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴Cである。別の好ましい態様において、検出対象となる遺伝的特徴は、本発明の遺伝的特徴Bと遺伝的特徴Cである。より好ましい態様において、検出対象となる遺伝的特徴は、本発明の遺伝的特徴A〜Cのすべてである。
本発明のスクリーニング方法は、上記の少なくとも1つの遺伝的特徴の存在が検出された植物体を被験植物の中から選択する工程をさらに含んでもよい。
本発明の遺伝的特徴の存在は、
(A)配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレル(例えば、配列番号69の塩基配列を含むアレル)、
(B−1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレル(例えば、配列番号70の塩基配列を含むアレル)、
(B−2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレル(例えば、配列番号71の塩基配列を含むアレル)、
(B−3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号72の塩基配列を含むアレル)、
(B−4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレル(例えば、配列番号73の塩基配列を含むアレル)、及び
(C)配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレル(例えば、配列番号74の塩基配列を含むアレル)
からなる群から選択されるアレルの存在の検出、及び/又は、
(a)配列番号1の201位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号1の塩基配列を含むアレル)、
(b−1)配列番号2の44位に相当する位置の塩基がAであるアレル(例えば、配列番号2の塩基配列を含むアレル)、
(b−2)配列番号3の40位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号3の塩基配列を含むアレル)、
(b−3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がGであるアレル(例えば、配列番号4の塩基配列を含むアレル)、
(b−4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失していないアレル(例えば、配列番号5の塩基配列を含むアレル)、及び
(c)配列番号6の49位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号6の塩基配列を含むアレル)
からなる群から選択されるアレルの不在の検出
により決定することができる。
本発明の遺伝的特徴の不在は、
(A)配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレル(例えば、配列番号69の塩基配列を含むアレル)、
(B−1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレル(例えば、配列番号70の塩基配列を含むアレル)、
(B−2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレル(例えば、配列番号71の塩基配列を含むアレル)、
(B−3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号72の塩基配列を含むアレル)、
(B−4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレル(例えば、配列番号73の塩基配列を含むアレル)、及び
(C)配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレル(例えば、配列番号74の塩基配列を含むアレル)
からなる群から選択されるアレルの不在の検出、及び/又は、
(a)配列番号1の201位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号1の塩基配列を含むアレル)、
(b−1)配列番号2の44位に相当する位置の塩基がAであるアレル(例えば、配列番号2の塩基配列を含むアレル)、
(b−2)配列番号3の40位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号3の塩基配列を含むアレル)、
(b−3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がGであるアレル(例えば、配列番号4の塩基配列を含むアレル)、
(b−4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失していないアレル(例えば、配列番号5の塩基配列を含むアレル)、及び
(c)配列番号6の49位に相当する位置の塩基がCであるアレル(例えば、配列番号6の塩基配列を含むアレル)
からなる群から選択されるアレルの存在の検出
により決定することができる。
本発明の遺伝的特徴の検出方法の具体例としては、PCR法、TaqMan PCR法、シーケンス法、マイクロアレイ法、インベーダー法、TILLING法、RAD法、RFLP法、PCR−SSCP法、AFLP法、SSLP法、CAPS法、dCAPS法、ASO法、ARMS法、DGGE法、CCM法、DOL法、MALDI−TOF/MS法、TDI法、パドロックプローブ法、分子ビーコン法、DASH法、UCAN法、ECA法、PINPOINT法、PROBE法、VSET法、Survivor assay、Sniper assay、Luminex assay、GOOD法、LCx法、SNaPshot法、Mass ARRAY法、パイロシークエンス法、SNP−IT法、融解曲線分析法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
PCR法の場合、3’末端部分が本発明の多型部位に相補的な配列を有するようなプライマーを作製することが好ましい。このように設計されたプライマーを用いると、鋳型となるサンプルが多型を有する場合には、プライマーが完全に鋳型にハイブリダイズするため、ポリメラーゼ伸長反応が進むが、鋳型が本発明の変異を有しない場合には、プライマーの3’末端のヌクレオチドが鋳型とミスマッチを生じるので、伸長反応は起こらない。したがって、このようなプライマーを用いてPCR増幅を行い、増幅産物をアガロースゲル電気泳動などによって分析し、所定のサイズの増幅産物が確認できれば、サンプルである鋳型が変異を有していることになり、増幅産物が存在しない場合には、鋳型が変異を有していないものと判断できる。
あるいは、本発明の多型とプライマー配列とは重複させず、かつ本発明の遺伝子変異をPCR増幅させることが可能なようにプライマー配列を設計し、増幅されたヌクレオチド断片の塩基配列をシーケンスすることにより、本発明の遺伝的特徴を検出することができる。
PCR及びアガロースゲル電気泳動については、以下を参照:Sambrook, Fritsch and Maniatis, ”Molecular Cloning: A Laboratory Manual” 2nd Edition (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press。
TaqMan PCR法とは、蛍光標識したアレル特異的オリゴとTaq DNAポリメラーゼによるPCR反応とを利用した方法である(Livak, K.J. Genet. Anal. 14, 143 (1999); Morris T. et al., J. Clin. Microbiol. 34, 2933 (1996))。
シークエンス法とは、変異を含む領域をPCRにて増幅させ、Dye Terminatorなどを用いてDNA配列をシークエンスすることで、変異の有無を解析する方法である(Sambrook, Fritsch and Maniatis, ”Molecular Cloning: A Laboratory Manual” 2nd Edition (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press)。
DNAマイクロアレイは、ヌクレオチドプローブの一端が支持体上にアレイ状に固定されたものであり、DNAチップ、Geneチップ、マイクロチップ、ビーズアレイ等を包含する。本発明の多型と相補的な配列を含むプローブを用いることで、網羅的に本発明の多型の有無を検出することができる。DNAチップなどのDNAマイクロアレイアッセイとしてはGeneChipアッセイが挙げられる(Affymetrix社;米国特許第6,045,996号、同第5,925,525号、及び同第5,858,659号参照)。GeneChip技術は、チップに貼り付けたオリゴヌクレオチドプローブの小型化高密度マイクロアレイを利用するものである。
インベーダー法とは、SNP等の多型のそれぞれのアレルに特異的な2種類のレポータープローブ及び1種類のインベーダープローブの鋳型DNAへのハイブリダイゼーションと、DNAの構造を認識して切断するという特殊なエンドヌクレアーゼ活性を有するCleavase酵素によるDNAの切断を組み合わせた方法である(Livak, K. J. Biomol. Eng. 14, 143-149 (1999); Morris T. et al., J. Clin.Microbiol. 34, 2933 (1996); Lyamichev, V. et al., Science, 260, 778-783 (1993)等)。
TILLING(Targeting Induced Local Lesions IN Genomes)法とは、変異導入した突然変異体集団のゲノム中の変異ミスマッチをPCR増幅とCEL Iヌクレアーゼ処理によってスクリーニングする方法である。
一態様において、本発明の遺伝的特徴Aは、限定されずに、配列番号19〜21のいずれかに記載の配列を含む領域を増幅することができるプライマーセットと、配列番号19〜21のポリヌクレオチドは切断するが、配列番号75〜77のポリヌクレオチドは切断しない制限酵素又は配列番号19〜21のポリヌクレオチドは切断しないが、配列番号75〜77のポリヌクレオチドは切断する制限酵素(例えば、Hpy188I)とを用いたCAPS法により検出することができる。プライマーセットの非限定例としては、以下のものが挙げられる。
フォワードプライマー:ATGGTTTGGGAATAGCTCTGTTGTT(配列番号37)
リバースプライマー:AGAACTTTGTTCTTGAACCTCTTG(配列番号38)
一態様において、本発明の遺伝的特徴Bは、限定されずに、以下のプライマーセットと制限酵素とを用いたdCAPS法等により検出することができる。

(B−1)配列番号45に示す塩基配列を含むフォワードプライマー及び配列番号46に示す塩基配列を含むリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(B−2)配列番号50に示す塩基配列を含むフォワードプライマー及び配列番号51に示す塩基配列を含むリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(B−3)配列番号55に示す塩基配列を含むフォワードプライマー及び配列番号56に示す塩基配列を含むリバースプライマーを含む、プライマーセット、又は
(B−4)配列番号60に示す塩基配列を含むフォワードプライマー及び配列番号61に示す塩基配列を含むリバースプライマーを含む、プライマーセット。
但し、プライマーセットは配列番号45、46、50、51、55、56、60又は61の配列を有するものに限定されるものではなく、例えばフォワードプライマーとしては配列番号45、50、55又は60の3‘側末端から15塩基上流までの配列(下記表参照)を3’末端に有するものであればよくリバースプライマーとしては配列番号46、51、56又は61の3‘側末端から15塩基上流までの配列(下記表参照)を3’末端に有するものであればよい。このようなプライマーは、15〜50塩基長、20〜45塩基長の長さにあってもよい。
Figure 2020138364
プライマーセットは配列番号45、46、50、51、55、56、60又は61の配列を有するものに限定されるものではなく、例えばフォワードプライマーとしては配列番号45、50、55、又は60における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むものであればよく、リバースプライマーとしては配列番号46、51、56又は61における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むものであればよい。

(B−1’’)配列番号45における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むフォワードプライマー及び配列番号46における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(B−2’’)配列番号50における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むフォワードプライマー及び配列番号51における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(B−3’’)配列番号55における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むフォワードプライマー及び配列番号56における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むリバースプライマーを含む、プライマーセット、あるいは(B−4’’)配列番号60における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むフォワードプライマー及び配列番号61における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むリバースプライマーを含む、プライマーセット。
このようなプライマーは、前記任意の連続する15塩基以上の配列が3‘側末端に存在すれば、15〜50塩基長、20〜45塩基長、30〜65塩基長の長さにあってもよい。
上記プライマーと組み合わせる制限酵素としては、以下のものが挙げられる。
Figure 2020138364
一態様において、本発明の遺伝的特徴Cは、以下のプライマーセットと制限酵素とを用いたdCAPS法により検出することができる。
・プライマーセット:
3’末端に位置する配列番号86〜109から選択される配列と、任意選択で前記配列の5’末端に付加される配列番号6の28位から5’側に続く任意の連続する配列(例えば、任意の長さの連続する配列)とを含むフォワードプライマーと、配列番号6の50位より3’側に位置する任意の連続する20塩基以上の配列に相補的な配列(例えば、配列番号65、110)を含むリバースプライマーとを含む、プライマーセット。プライマーの配列は、上記の条件を満たす範囲で最適化することができる。プライマー設計の最適化については、例えば、Sambrook and Russell, ”Molecular Cloning: A Laboratory Manual” 3rd Edition (2001), Cold Spring Harbor Laboratory Press等を参照のこと。また、上記各プライマーは、15〜50塩基長、18〜48塩基長、20〜45塩基長、30〜65塩基長等であってよい。
・制限酵素:
配列番号86〜109の各々に対応する制限酵素を以下に示す。なお、下記配列において、「R」はA又はGを、「Y」はC又はTを表す。
Figure 2020138364
特定の態様において、本発明の遺伝的特徴Cは、以下のプライマーセットと制限酵素とを用いたdCAPS法により検出することができる。
Figure 2020138364
本発明のスクリーニング方法は、本発明の遺伝的特徴が検出された被験ステビア植物の組織(例えば葉)のRebDの含有量を測定する工程をさらに含んでもよい。RebD含有量の測定は、本発明の植物体の項に記載したとおりである。また、この態様において、本発明の遺伝的特徴が検出された被験ステビア植物体のうち、RebDの含有量が高い個体を選択して、これを他のステビア植物体と交配し、得られた子植物体について、本発明のスクリーニング方法を適用してもよい。したがって、本発明のスクリーニング方法は、以下の1以上の工程を含み得る。
(i)被験ステビア植物のゲノムから、本発明の遺伝的特徴を検出する工程、
(ii)本発明の遺伝的特徴が検出された被験ステビア植物組織のRebDの含有量を測定する工程、
(iii)本発明の遺伝的特徴が検出された被験ステビア植物体のうち、RebDの含有量が高い個体を選択する工程、
(iv)選択したRebDの含有量が高い個体を他のステビア植物体と交配する工程、
(v)交配により得られた子植物体のゲノムから、本発明の遺伝的特徴を検出する工程、
(vi)本発明の遺伝的特徴が検出された子植物組織のRebDの含有量を測定する工程、
(vii)本発明の遺伝的特徴が検出された子植物体のうち、RebDの含有量が高い個体を選択する工程。
選択するRebDの含有量が高い個体は、例えば、本発明の遺伝的特徴が検出された被験ステビア植物体のうち、RebDの含有量の高さに関し上位50%まで、上位40%まで、上位30%まで、上位20%まで、上位10%まで、上位5%まで、上位4%まで、上位3%まで、上位2%まで又は上位1%までの個体などであってよい。また、交配する他のステビア植物体は、本発明の遺伝的特徴を含んでいても含んでいなくてもよい。上記態様において、工程(iv)〜(vii)は、複数回繰り返すことができる。このようにして、RebDの含有量がより高いステビア植物体をスクリーニングすることができる。
本発明のスクリーニング方法において、被験ステビア植物体は、天然植物体であっても、非遺伝子組換植物体であってもよい。非遺伝子組換植物体については、本発明の植物体の項に記載したとおりである。
本発明のスクリーニング方法において、被験ステビア植物体は、突然変異誘発処理を行ったステビア植物及びその子孫植物を含んでもよい。突然変異誘発処理については、本発明の植物体の項に記載したとおりであり、変異誘発剤による処理や、放射線又は光線の照射による処理等を含む。
また、本発明は、上記に記載されたプライマーセット、例えば、上記配列番号37のフォワードプライマーと配列番号38のリバースプライマーとを含むプライマーセット、上記(B−1)〜(B−4)、(B−1’)〜(B−4’)及び(B−1’’)〜(B−4’’)からなる群より選択されるいずれか一つ以上のプライマーセット、及び/又は、上記表2〜3に記載のプライマーセットを提供する。本発明は、さらに、配列番号1〜6、69〜74からなる群から選択される塩基配列を有する領域をPCRにより増幅し得るプライマーセット、例えば、配列番号7の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号8の塩基配列を含むリバースプライマーとのプライマーセット、配列番号9の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号10の塩基配列を含むリバースプライマーとのプライマーセット、配列番号11の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号12の塩基配列を含むリバースプライマーとのプライマーセット、配列番号13の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号14の塩基配列を含むリバースプライマーとのプライマーセット、配列番号15の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号16の塩基配列を含むリバースプライマーとのプライマーセット、配列番号17の塩基配列を含むフォワードプライマーと、配列番号18の塩基配列を含むリバースプライマーとのプライマーセットを提供する。
さらに、本発明は、本発明の遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出し得るプローブ(以下、「本発明のプローブ」と称する場合がある)を提供する。本発明のプローブは、本発明の遺伝的特徴の存在及び/又は不在の各種検出方法に適した構造を有し得る。例えば、本発明のプローブは、本発明の変異部位を含むゲノムの部分に相補性を有する塩基配列を含み得る。かかるプローブの非限定例としては、配列番号19〜36、75〜77、135〜149から選択される塩基配列を含むものが挙げられる。これらの配列のうち、配列番号19〜36は本発明の変異を含むアレルに特異的であり、配列番号75〜77、135〜149は、本発明の変異を含まないアレルに特異的である。本発明の遺伝的特徴の存在は、本発明の変異を含むアレルの検出及び/又は本発明の変異を含まないアレルの非検出により検出することができ、本発明の遺伝的特徴の不在は、本発明の変異を含むアレルの非検出及び/又は本発明の変異を含まないアレルの検出により検出することができる。本発明のプローブは、好ましくは標識を有する。かかる標識の非限定例としては、蛍光標識、発光標識、放射性標識、色素、酵素、クエンチャー、検出可能な標識との結合部分等が挙げられる。特定の態様において、本発明のプローブは、配列番号19〜36、75〜77、135〜149から選択される塩基配列と、標識とを有する。
本発明はさらに、配列番号19〜21のいずれかに記載の配列を含む領域を増幅することができるプライマーセット、例えば、配列番号7の塩基配列を含むフォワードプライマーと配列番号8の塩基配列を含むリバースプライマーとの組合せを含むプライマーセット、及び、配列番号19〜21のポリヌクレオチドは切断するが、配列番号75〜77のポリヌクレオチドは切断しない制限酵素又は配列番号19〜21のポリヌクレオチドは切断しないが、配列番号75〜77のポリヌクレオチドは切断する制限酵素(例えば、Hpy188I)とを含むキット、例えばスクリーニング用キットを提供する。
本発明はさらに、上記(B−1)〜(B−4)、(B−1’)〜(B−4’)及び(B−1’’)〜(B−4’’)からなる群より選択されるいずれか一つ以上のプライマーセットと、場合により制限酵素とを含むキット、例えばスクリーニング用キットを提供する。
当該キットにおいて、(B−1)、(B−1’)及び(B−1’’)からなる群より選択される選択されるいずれか一つ以上のプライマーセットを用いる場合、前記キットに含まれる制限酵素はKpnIである。
当該キットにおいて、(B−2)、(B−2’)及び(B−2’’)からなる群より選択される選択されるいずれか一つ以上のプライマーセットを用いる場合、前記キットに含まれる制限酵素はXbaIである。
当該キットにおいて、(B−3)、(B−3’)及び(B−3’’)からなる群より選択される選択されるいずれか一つ以上のプライマーセットを用いる場合、前記キットに含まれる制限酵素はAflIIである。
本発明はさらに、前記表2〜3に記載のフォワードプライマーとリバースプライマーとの組合せを含むプライマーセット、及び、これに対応する制限酵素とを含むキット、例えばスクリーニング用キットを提供する。
当該キットの別の態様において、
前記プライマーセットが配列番号45における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むフォワードプライマーを含む場合は、前記制限酵素はKpnIを含み、
前記プライマーセットが配列番号50における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むフォワードプライマーを含む場合は、前記制限酵素はXbaIを含み、
前記プライマーセットが配列番号55における任意の連続する15塩基以上の配列を有する又は含むフォワードプライマーを含む場合は、前記制限酵素はAflIIを含む
本発明はまた、配列番号1〜6、69〜74からなる群から選択される塩基配列を有する領域をPCRにより増幅し得るプライマーセットと、本発明のプローブとを含む、スクリーニング用キットを提供する。
これらのプライマーセット、プローブ及びキットは、本発明の遺伝的特徴を検出するために用いること、本発明のスクリーニング方法に用いることなどが可能である。また、これらのプライマーセット及びキットには、本発明の遺伝的特徴の検出や、本発明のスクリーニング方法に関する説明を含む指示、例えば、使用説明書や、使用方法に関する情報を記録した媒体、例えば、フレキシブルディスク、CD、DVD、ブルーレイディスク、メモリーカード、USBメモリーなどが含まれていてもよい。
4.植物体由来抽出物の製造方法及び当該抽出物を用いた製品
本発明のさらなる態様において、本発明の植物体、又は当該植物体の種子若しくは葉(例えば、乾燥葉又は新鮮葉)から抽出物を得る工程を含む、RebD含有抽出物の製造方法(以下、「本発明の抽出物の製造方法」と称する場合がある)が提供される。さらに、本発明の抽出物の製造方法により得られた抽出物からRebDを精製する工程を含む、RebDの製造方法(以下、「本発明のRebDの製造方法」と称する場合がある)が提供される。
具体的には、本発明の高RebD含有ステビア植物体、本発明のスクリーニング方法により選別された高RebD含有ステビア植物体又は本発明の方法により製造された高RebD含有ステビア植物体からRebD、RebM又はその両方を含む抽出物を得る工程を含む、RebD、RebM又はその両方の製造方法が提供される。
RebD、RebM又はその両方を含む抽出物は、本発明の植物体の新鮮葉又は乾燥葉に適切な溶媒(水等の水性溶媒又はアルコール、エーテル及びアセトン等の有機溶媒)を反応させることにより得ることができる。抽出条件等はOhta et al.,J. Appl. Glycosci., Vol. 57, No. 3 (2010)又はWO2010/038911に記載の方法や、後述の実施例に記載の方法を参照することができる。
また、RebD、RebM又はその両方を含む抽出物を酢酸エチルその他の有機溶媒:水の勾配、高速液体クロマトグラフィー(High Performance Liquid Chromatography:HPLC)、ガスクロマトグラフィー、飛行時間型質量分析(Time-of-Flight mass spectrometry:TOF-MS)、超高性能液体クロマトグラフィー(Ultra (High) Performance Liquid chromatography:UPLC)等の公知の方法を用いることによりRebD、RebM又はその両方を精製することができる。
本発明の抽出物の製造方法により得られた抽出物(以下、「本発明の抽出物」という)は、野生型ステビア種と比べRebD、RebM又はその両方をより高い含量で含む。
本発明の抽出物は、野生型ステビア種から得られた抽出物と比べRebD、RebM又はその両方を300%以上、400%以上、500%以上、600%以上、700%以上、800%以上、900%以上、1100%以上、1200%以上、1300%以上、1400%以上、1500%以上、1600%以上、1700%以上、1800%以上、1900%以上、2000%以上、2100%以上、2200%以上、2300%以上、2400%以上、2500%以上、2600%以上、2700%以上、2800%以上、2900%以上、3000%以上、3100%以上、3200%以上、3300%以上、3400%以上、3500%以上、3600%以上、3700%以上、3800%以上、3900%以上、4000%以上、4100%以上、4200%以上、4300%以上、4400%以上、4500%以上、4600%以上、4700%以上、4800%以上、4900%以上、5000%以上高い含量で含んでいてもよい。ここで、本発明の抽出物と、野生型ステビア種から得られた抽出物は、同じ方法で得られたものであってよい。
このようにして得られた本発明の抽出物及び/又は本発明のRebD、RebM又はその両方の製造方法により得られるRebD、RebM又はその両方と他の成分とを混合することにより、RebD、RebM又はその両方の含量を高めた新規な医薬品、香料又は飲食品を製造することができる。そこで、本発明は、別の実施態様として、本発明の抽出物及び/又は本発明のRebD、RebM又はその両方の製造方法により得られるRebD、RebM又はその両方と他の成分とを混合する工程を含む、医薬品、香料又は飲食品の製造方法を提供する。さらに、本発明は、前記製造方法により得られた、RebD、RebM又はその両方の含量を高めた新規な医薬品、香料又は飲食品を提供する。ここで飲食品とは、飲料及び食品を意味する。したがって、ある実施態様では、本発明は新規な医薬品、香料、飲料又は食品を提供し、また、当該医薬品、香料、飲料又は食品の製造方法を提供する。
5.本発明の植物体に係る塩基配列
本発明は、別の側面において、本発明のステビア植物体に係る塩基配列を提供する。本発明の遺伝的特徴Aを有するステビア植物体に係る塩基配列の特定の態様は、配列番号19〜21及び69から選択される塩基配列を含む、又はそれからなる。本発明の遺伝的特徴B(すなわち、本発明の遺伝的特徴B−1〜B−4の少なくとも1つ)を有するステビア植物体に係る塩基配列の特定の態様は、配列番号22〜33及び70〜73から選択される塩基配列を含む、又はそれからなる。本発明の遺伝的特徴Cを有するステビア植物体に係る塩基配列の特定の態様は、配列番号34〜36及び74から選択される塩基配列を含む、又はそれからなる。本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴Bとを有するステビア植物体に係る塩基配列の特定の態様は、配列番号19〜21及び69から選択される塩基配列と、配列番号22〜33及び70〜73から選択される塩基配列とを含む。本発明の遺伝的特徴Aと遺伝的特徴Cとを有するステビア植物体に係る塩基配列の特定の態様は、配列番号19〜21及び69から選択される塩基配列と、配列番号34〜36及び74から選択される塩基配列とを含む。本発明の遺伝的特徴Bと遺伝的特徴Cとを有するステビア植物体に係る塩基配列の特定の態様は、配列番号22〜33及び70〜73から選択される塩基配列と、配列番号34〜36及び74から選択される塩基配列とを含む。本発明の遺伝的特徴A〜Cをすべて有するステビア植物体に係る塩基配列の特定の態様は、配列番号19〜21及び69から選択される塩基配列と、配列番号22〜33及び70〜73から選択される塩基配列と、配列番号34〜36及び74から選択される塩基配列とを含む。
以下に本発明に関する実験例、実施例等を記載するが、本発明はこれらの具体的な態様に限定されるものではない。
[実施例1]高RebDステビア植物の作製
1.試験系統の作製
高TSG含有型の遺伝的特徴を有する雄株(P1)と、高RebM含有型の遺伝的特徴を有する雌株(P2)とを交配させ、雑種第1代(S1世代)種子を採種し、サントリー研究センター内の温室内で播種し、S1世代苗を得た。
高RebM含有型の遺伝的特徴は、以下の少なくとも1つの特徴を有する。
B−1:配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
B−2:配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
B−3:配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性。
B−4:配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性。
これらの遺伝的特徴が高RebM含有特性に係ることは、本出願人による未公開の先願(2018年10月12日に出願したPCT/JP2018/038064)に示されている。
高TSG含有型の遺伝的特徴は、以下の特徴を有する。
C:配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性。
上記の遺伝的特徴が高TSG含有特性に係ることは、本出願人による未公開の先願(2018年7月31日に出願した特願2018−144512)に示されている。
また、P1及びP2は、いずれもエチルメタンスルホン酸(EMS)処理により遺伝子が改変された個体の子孫である。
2.各個体に含まれるステビオール配糖体の測定
P1、P2及びS1世代個体より適量の新鮮葉をサンプリングし、0.25gの新鮮葉をフリーズドライにより乾燥し、破砕物乾物0.05gを純水中に投入した。超音波処理20分にて抽出し、遠心・濾過した後に0.33mLの抽出液を得た。この抽出液をLCMS8050イオンモード(島津LCMS8050)にてLC/MS−MS分析を行い、RebA、RebB、RebC、RebD、RebF、RebM、RebN及びRebOの濃度(乾燥葉に対する質量%)を定量し、その合計を総ステビオール配糖体(TSG)濃度とした。結果を下表に示す。
Figure 2020138364
上記結果が示すとおり、P1とP2との交配により、RebD含量が乾燥葉ベースで3.3質量%を超える高RebD含有個体が得られた(S1−1〜S1−3)。
[実施例2]高RebDステビア植物体に特有の遺伝的特徴の検出
実施例1で試験した各個体の新鮮葉からゲノムDNAを抽出し、遺伝的特徴B−1及びCの保有状況を調査した。
遺伝的特徴B−1の検出には、以下のプライマーを用いてPCRを行い、PCR産物に制限酵素(KpnI)を添加し、37℃で酵素反応を行い、制限酵素による処理を行った。制限酵素処理後、マイクロチップ型電気泳動装置LabChip GX Touch HTにより電気泳動を行い、電気泳動後のバンドパターンによってマーカーの識別を行った。
プライマーの配列は以下のとおり。
Fwプライマー:5’−TAATCATCCAAACCCTAATCTCGCCAAACAACCGGGTAC−3’(配列番号45)
Rvプライマー:5’−GAGGAAGACATTGGCAACTC−3’(配列番号46)
得られたPCR産物(約297bp長)に対しKpnI制限酵素処理を行い、約260bpの制限酵素処理産物(例えば、配列番号49)を生じなかったものを遺伝的特徴B−1陽性とした。
遺伝的特徴Cの検出には、以下のプライマーを用いてPCRを行い、PCR産物に制限酵素(SpeI)を添加し、37℃で酵素反応を行った。制限酵素処理後、マイクロチップ型電気泳動装置LabChip GX Touch HT(PerkinElmer)により電気泳動を行い、電気泳動後のバンドパターンによってマーカーの識別を行った。
フォワードプライマー:5’−TTATTTAATGATCCAATGGAGGGGGTGATTCAGGTAATAAAAGGCACT−3’(配列番号64)
リバースプライマー:5’−TGAGGGTTCTCAATTGATTTCCGATTGG−3’(配列番号65)
得られた約367bpPCR産物(例えば、配列番号66又は67)に対しSpeI制限酵素処理を行い、約321bpの制限酵素処理産物(例えば、配列番号68)を生じたものを遺伝的特徴C陽性とした。
結果を下表5に示す。表中、「〇」は、対応する変異が検出されたことを示し、「×」は検出されなかったことを示す。
Figure 2020138364
上記結果が示すとおり、遺伝的特徴B−1を保有する個体は、そうでない個体に比べRebM含量が高い傾向が、遺伝的特徴Cを保有する個体は、そうでない個体に比べTSG含量が高い傾向が、それぞれみられた。これは、本出願人による上記先願で示された結果を確認するものである。
高RebD含有個体を識別するためのマーカーを見出すため、各個体の新鮮葉からゲノムDNAを抽出し、NGS(HiSeq 2500、Illumina)によるシーケンシングを行った。その結果、以下の遺伝的特徴が高RebD含有個体のみに見出された。
A:配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性。
上記結果が示すとおり、高RebD含有個体(S1−1〜S1−3)はいずれも遺伝的特徴A、B−1及びCを保有しており、遺伝的特徴Aを保有しない個体に比べ、RebD含量が高い傾向がみられた。
本発明によってRebDがより効率的に提供可能になるので、RebDを十分な量含むことによって上質な味質の医薬品、香料又は飲食品などを提供することができる。

Claims (25)

  1. 乾燥葉の単位質量当たり3.3%以上のRebDを含む、高レバウジオシドD(RebD)含有ステビア植物体。
  2. 配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性である、請求項1に記載の植物体。
  3. 以下の遺伝的特徴の少なくとも1つをさらに有する、請求項1又は2に記載の植物体。
    (1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である。
    (2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
    (3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性。
    (4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性。
  4. 配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の植物体。
  5. 非遺伝子組換植物体である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の植物体。
  6. 突然変異誘発処理を行ったステビア植物体及びその子孫植物体を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の植物体。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の植物体の種子、組織、組織培養物又は細胞。
  8. 胚、分裂組織細胞、花粉、葉、根、根端、花弁、プロトプラスト、葉の切片及びカルスから選択される、請求項7に記載の組織、組織培養物又は細胞。
  9. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の植物体と第2のステビア植物体とを交雑させる工程を含む、乾燥葉の単位質量当たり3.3 %以上のRebDを含む高RebD含有ステビア植物体を作出する方法。
  10. 第2の植物体が請求項1〜5のいずれか一項に記載の植物体である、請求項9に記載の方法。
  11. RebDを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の植物体、請求項7又は8に記載の種子、組織、組織培養物又は細胞の抽出物。
  12. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の植物体、請求項7又は8に記載の種子、組織、組織培養物又は細胞から抽出物を得る工程を含む、RebD含有抽出物の製造方法。
  13. 請求項11に記載の抽出物からRebDを精製する工程を含む、RebDの製造方法。
  14. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の植物体の抽出物、請求項7又は8に記載の種子、組織、組織培養物又は細胞の抽出物、あるいは、請求項11に記載の抽出物を提供する工程、及び
    前記抽出物を、飲食品、甘味組成物、香料又は医薬品の原料に添加する工程
    を含む、飲食品、甘味組成物、香料又は医薬品の製造方法。
  15. 被験ステビア植物体のゲノムから、配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出する工程を含む、高RebD含有ステビア植物体をスクリーニングする方法。
  16. 被験ステビア植物体のゲノムから以下の遺伝的特徴の少なくとも1つの存在及び/又は不在を検出する工程をさらに含む、請求項15に記載の方法。
    (1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である。
    (2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
    (3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性。
    (4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性。
  17. 被験ステビア植物体のゲノムから、配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出する工程をさらに含む、請求項15又は16に記載の方法。
  18. 遺伝的特徴を検出する工程が、CAPS法、dCAPS法又はTaqMan PCR法を用いて行われる、請求項15〜17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 被験ステビア植物組織の甘味成分の含有量を測定する工程をさらに含む、請求項15〜18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 配列番号1の201位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてホモ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出するための試薬を含む、高RebD含有ステビア植物体のスクリーニングキット。
  21. 以下の(1)〜(4)の遺伝的特徴の少なくとも1つの存在及び/又は不在を検出するための試薬をさらに含む、請求項20に記載のキット。(1)配列番号2の40位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性である。
    (2)配列番号3の44位に相当する位置の塩基がTであるアレルについてホモ接合性。
    (3)配列番号4の41位に相当する位置の塩基がCであるアレルについてホモ接合性。
    (4)配列番号5の55〜72位に相当する部分が欠失しているアレルについてホモ接合性。
  22. 配列番号6の49位に相当する位置の塩基がAであるアレルについてヘテロ接合性であるという遺伝的特徴の存在及び/又は不在を検出するための試薬をさらに含む、請求項20又は21に記載のキット。
  23. 試薬が、CAPS法、dCAPS法又はTaqMan PCR法に使用するプライマー及び/又はプローブを含む、請求項20〜22のいずれか一項に記載のキット。
  24. 配列番号1の201位に相当する位置にCからAへの変異を導入する工程を含む、高RebD含有ステビア植物体を作出する方法。
  25. 変異の導入が、突然変異誘発処理によって行われる、請求項24に記載の方法。

JP2020562456A 2018-12-28 2019-12-26 高レバウジオシドd含有ステビア植物 Pending JPWO2020138364A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018248656 2018-12-28
JP2018248656 2018-12-28
PCT/JP2019/051299 WO2020138364A1 (ja) 2018-12-28 2019-12-26 高レバウジオシドd含有ステビア植物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2020138364A1 true JPWO2020138364A1 (ja) 2021-11-04

Family

ID=71129535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020562456A Pending JPWO2020138364A1 (ja) 2018-12-28 2019-12-26 高レバウジオシドd含有ステビア植物

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220087124A1 (ja)
EP (1) EP3903574A4 (ja)
JP (1) JPWO2020138364A1 (ja)
CN (1) CN113226017A (ja)
AR (1) AR117736A1 (ja)
AU (1) AU2019415370A1 (ja)
BR (1) BR112021012541A2 (ja)
PE (1) PE20211964A1 (ja)
WO (1) WO2020138364A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115551348A (zh) * 2020-05-12 2022-12-30 三得利控股株式会社 富含瑞鲍迪苷d的甜菊植物
EP4151083A4 (en) * 2020-05-12 2024-06-26 Suntory Holdings Limited STEVIA PLANT WITH HIGH CONTENT OF REBAUDIOSIDE E

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160057955A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Purecircle Sdn Bhd Stevia Cultivar '817096'
JP2016515814A (ja) * 2013-03-15 2016-06-02 カーギル・インコーポレイテッド 増大したレバウジオシドd含量を有するステビア属植物
US20170290285A1 (en) * 2014-12-08 2017-10-12 Glg Life Tech Corporation High rebaudioside-c plant varietal and compositions extracted therefrom with high rebaudioside-c and total steviol glycoside content
US20180042280A1 (en) * 2015-02-24 2018-02-15 Glg Life Tech Corporation High rebaudioside-a plant varietal, methods of extraction and purification therefrom, of compositions with enhanced rebaudioside-a content and uses of said composition

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5925525A (en) 1989-06-07 1999-07-20 Affymetrix, Inc. Method of identifying nucleotide differences
US5858659A (en) 1995-11-29 1999-01-12 Affymetrix, Inc. Polymorphism detection
US6045996A (en) 1993-10-26 2000-04-04 Affymetrix, Inc. Hybridization assays on oligonucleotide arrays
US8377491B2 (en) 2005-11-23 2013-02-19 The Coca-Cola Company High-potency sweetener composition with vitamin and compositions sweetened therewith
KR102061165B1 (ko) 2008-10-03 2019-12-31 모리타 가가쿠 고교 가부시키가이샤 신규 스테비올 배당체
CN107072237B (zh) * 2014-09-02 2021-12-14 谱赛科有限责任公司 甜菊提取物
WO2016049531A1 (en) * 2014-09-26 2016-03-31 Purecircle Usa Inc. Single nucleotide polymorphism (snp) markers for stevia
EP3278183B1 (fr) 2015-04-01 2021-09-15 Rolex S.A. Mécanisme de remontage et/ou de correction d'au moins une fonction horlogère et dispositif de sélection d'une fonction horlogère
JP2018144512A (ja) 2017-03-01 2018-09-20 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
US20200281141A1 (en) * 2017-10-12 2020-09-10 Suntory Holdings Limited Rebaudioside m-rich stevia plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016515814A (ja) * 2013-03-15 2016-06-02 カーギル・インコーポレイテッド 増大したレバウジオシドd含量を有するステビア属植物
US20160057955A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Purecircle Sdn Bhd Stevia Cultivar '817096'
US20170290285A1 (en) * 2014-12-08 2017-10-12 Glg Life Tech Corporation High rebaudioside-c plant varietal and compositions extracted therefrom with high rebaudioside-c and total steviol glycoside content
US20180042280A1 (en) * 2015-02-24 2018-02-15 Glg Life Tech Corporation High rebaudioside-a plant varietal, methods of extraction and purification therefrom, of compositions with enhanced rebaudioside-a content and uses of said composition

Also Published As

Publication number Publication date
BR112021012541A2 (pt) 2021-09-14
WO2020138364A1 (ja) 2020-07-02
PE20211964A1 (es) 2021-10-04
CN113226017A (zh) 2021-08-06
US20220087124A1 (en) 2022-03-24
EP3903574A4 (en) 2022-09-21
AU2019415370A1 (en) 2021-07-15
AR117736A1 (es) 2021-08-25
EP3903574A1 (en) 2021-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023075257A (ja) 高レバウジオシドm含有ステビア植物
JP7337068B2 (ja) 甘味成分高含有型ステビア植物及びそのスクリーニング方法
WO2021230257A1 (ja) レバウジオシドm含有比の高いステビア植物及びそのスクリーニング方法
JP2024012453A (ja) チラミン低含有ステビア植物
JPWO2020138364A1 (ja) 高レバウジオシドd含有ステビア植物
WO2021230256A1 (ja) 高レバウジオシドd含有ステビア植物
WO2020209265A1 (ja) 花芽形成能の低いステビア植物
WO2020209266A1 (ja) 花粉形成能の低いステビア植物
WO2021230259A1 (ja) 高ステビオール配糖体含有ステビア植物及びそのスクリーニング方法
WO2021230258A1 (ja) 高レバウジオシドe含有ステビア植物体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20230706

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231121

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20240119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240321

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240611