WO2017126458A1 - ソルガム改良植物 - Google Patents

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WO2017126458A1
WO2017126458A1 PCT/JP2017/001175 JP2017001175W WO2017126458A1 WO 2017126458 A1 WO2017126458 A1 WO 2017126458A1 JP 2017001175 W JP2017001175 W JP 2017001175W WO 2017126458 A1 WO2017126458 A1 WO 2017126458A1
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dna
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improved plant
marker
dna marker
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PCT/JP2017/001175
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隆志 佐塚
重光 春日
Original Assignee
国立大学法人名古屋大学
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/46—Gramineae or Poaceae, e.g. ryegrass, rice, wheat or maize
    • A01H6/4666—Sorghum, e.g. sudangrass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • A01H5/10—Seeds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING 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
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895—Nucleic 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
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    • C12Q—MEASURING 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
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/16—Primer sets for multiplex assays

Definitions

  • the present invention relates to a sorghum improved plant.
  • Biorefinery technology is a technology for producing biofuels, resins, etc. from biological resources.
  • a sugar raw material such as glucose or sucrose is obtained from a herbaceous or woody plant material
  • biofuel such as bioethanol is obtained from the sugar raw material
  • general-purpose plastic, engineering plastic, cellulose material Techniques for manufacturing various resins such as composite materials; pharmaceutical intermediates; food additives and the like are known.
  • Sugarcane is high biomass and can be obtained as a raw material for the biorefinery technology because a sugar raw material can be obtained by simple processing (for example, squeezing).
  • sugarcane is also an edible sugar ingredient, there is a problem that the price of edible sugar increases as the use of biorefinery technology expands. For this reason, it is extremely important to develop a raw material for biorefinery technology that can replace sugarcane.
  • Some sorghum (Sorghum bicolor) has high biomass such as sugar cane depending on the variety.
  • Tendaka varieties have an average culm length of about 3.5 m, which is comparable to sugarcane.
  • Tentaka does not have a high content of sugar raw materials, and therefore it is not expected from Tentaka to obtain sugar raw materials with high efficiency.
  • the cultivar SIL-05 has a high content of sugar raw material but has low biomass.
  • An object of the present invention is to provide a sorghum variety that has higher biomass and a higher content of sugar raw material (high sugar content).
  • Tentaka is a high biomass variety.
  • Tentaka is an F1 hybrid variety obtained by crossing between sorghum variety 74LH3213 and sorghum variety MS79B, and there are almost no examples of genome breeding of F1 varieties including crops other than sorghum.
  • sorghum is pure, there are no genome-breeded breeds at least in Japan.
  • the present inventors proceeded with intensive research, and firstly, a DNA marker capable of distinguishing the natural parent varieties 74LH3213 and SIL-05. Selected and developed. Then, further earnest research was carried out, and the high-sugar locus qBRX-6 was introduced into 74LH3213 by backcrossing using this DNA marker as an index, and 74LH3213 improved varieties were obtained. This 74LH3213 improved variety was crossed with MS79 to obtain an improved Tendaka variety. This improved heavenly cultivar had a higher sugar yield than Tentaka, and unexpectedly, the entire strain was heavier than Tentaka. As a result of further research based on these findings, the present invention was completed.
  • the present invention includes the following embodiments: Item 1. An improved plant of sorghum variety 74LH3213, Part or all of the chromosome 6 DNA is replaced with a DNA region containing a high sugar locus qBRX-6 derived from sorghum variety SIL-05, 74LH3213 improved plant.
  • Item 4. Item 74LH3213 improved plant seed according to any one of Items 1 to 3.
  • Item 5. Item 4.
  • Item 6 An improved plant of the sorghum variety Tendaka, A 74LH3213 improved plant according to any one of Items 1 to 3 is crossed with a sorghum variety MS79, and part or all of chromosome 6 DNA derived from the 74LH3213 improved plant is a high level derived from sorghum variety SIL-05. Has been replaced with a DNA region containing the glycogenic locus qBRX-6, Heavenly improved plant. Item 7. Item 10. The heavenly improved plant according to Item 6, wherein the DNA region is a DNA region from the following (A) DNA marker SB3412 to (J) DNA marker SB3762. (A) From DNA marker SB3412, (J) Up to DNA marker SB3762. Item 8. Item 10.
  • Item 6 The seed of the heavenly improved plant according to Item 6 or 7.
  • Item 8. A method for producing a heavenly improved plant according to any one of Items 6 to 8, comprising crossing the 74LH3213 improved plant according to any one of Items 1 to 3 and a sorghum variety MS79.
  • DNA marker amplification primer set selected from the group consisting of (a) to (j) below kit: (A) DNA marker SB3412 amplification primer set, (B) DNA marker SB3420 amplification primer set, (C) DNA marker 38139115_EcoRI amplification primer set, (D) DNA marker 40436197_XhoI amplification primer set, (E) DNA marker 40470717_BamHI amplification primer set, (F) DNA marker SB3517 amplification primer set, (G) DNA marker SB3613 amplification primer set, (H) DNA marker SB3621 amplification primer set, (I) Primer set for amplification of DNA marker SB3683, and (j) Primer set for amplification of DNA marker SB3762.
  • A DNA marker SB3412 amplification primer set
  • B DNA marker SB3420 amplification primer set
  • C DNA marker 38139115_EcoRI amplification primer set
  • D DNA marker 40436197_XhoI amplification primer set
  • E DNA marker 40
  • Item 11 The kit according to Item 10, comprising at least one primer set for amplifying a DNA marker selected from the group consisting of (c) to (e).
  • Item 12. A method for distinguishing between genomic DNA of sorghum variety SIL-05 and genomic DNA of sorghum variety 74LH3213, characterized by using the kit according to item 10 or 11.
  • a sorghum varieties natural sugar improved plant having a higher biomass and a higher sugar raw material content (high sugar content), and a parent variety (74LH3213) capable of easily producing the varieties.
  • Improved plant Since this sugar-enhanced plant can easily and efficiently obtain a sugar raw material, the plant can be suitably used as a raw material for biorefinery technology. Furthermore, further genome breeding is possible by using the DNA marker found by the present invention.
  • the sugar yield per strain of Tendaka improved plant Hiryu
  • Tendaka, and SIL-05 The unit of the vertical axis is (g / stock). This shows the total weight of one of the Tengen improved plants (Furyu), Tendaka, and SIL-05.
  • the unit of the vertical axis is (g).
  • the Brix values of Tentaka improved plant (Furyu), Tentaka, and SIL-05 are shown.
  • the dry matter rate of Tentaka improved plants (Furyu), Tentaka, and SIL-05 Shows the chief chief of the Tenmoku improved plant (Furyu), Tendaka, and SIL-05.
  • the unit of the vertical axis is (mm). Shows the number of days of flower arrival of Tengeno improved plants (Furyu), Tendaka, and SIL-05.
  • 74LH3213 improved plant The present invention is an improved plant of sorghum variety 74LH3213, in which part or all of the chromosome 6 DNA is in a DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from sorghum variety SIL-05.
  • the present invention relates to a 74LH3213 improved plant (which may be referred to herein as “74LH3213 improved plant”), which has been replaced. This will be described below.
  • Sorghum variety 74LH3213 (74LH3213) is a pollen parent of Sorghum variety Tendaka and is a very early sorghum.
  • the varieties are used in various academic researches such as Non-Patent Document 2 and can receive seeds from, for example, the National Institute for Agrobiological Resources.
  • the varieties have been introduced to Japan from the International Corn and Wheat Improvement Center (CIMMYT: Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo) in Mexico.
  • Sorghum variety SIL-05 is a variety with high sugar content registered by the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries (registration number: 21454, registration date: 2012/02/21).
  • the outline of the characteristics is as follows.
  • the heading period is a little late, the green color of the leaf blade is slightly light, the main leaf color of the head leaf is slightly weaker, and the green color of the main leaf leaf is not changing to the heading time.
  • the yellow color of the main vein of the flag leaf in the heading period is weak
  • the intensity of the gills of the protective cocoon at the time of flowering is moderate
  • the intensity of the anthocyanin coloring of the stigma at the time of flowering is no or very weak
  • flowering The amount of yellow coloring of the stigma at the time is medium
  • the grain size of the ears at the end of flowering is medium
  • the plant height at the mature stage is quite high
  • the diameter of the bud is slightly large
  • the leaf width at the mature stage is medium
  • the density of the ears of the mature stage is medium
  • the shape of the ears of the mature stage is narrow oval
  • the length of the head of the mature stage is slightly long
  • the color of the cocoon of the mature stage is black
  • thresh The color of the later fruit is yellow-white
  • the shape of the grain seen from the front is an ellipse.
  • the 74LH3213 improved plant may be a growing plant itself, or may be a part of the plant separated from the plant.
  • the present invention also includes seeds that grow on the plant body (that is, seeds of 74LH3213 improved plant).
  • the high-sugar locus qBRX-6 has been disclosed in Non-Patent Document 1 and the like as a locus that brings the property of high sugar content to sorghum variety SIL-05.
  • the DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from sorghum variety SIL-05 is not particularly limited as long as it is the DNA region containing qBRX-6 in chromosome 6 of sorghum variety SIL-05.
  • the DNA region is preferably the following (A) DNA marker SB3412 to (J) DNA marker SB3762: (A) From DNA marker SB3412, (J) Up to DNA marker SB3762. Is the DNA region. This makes it possible to further increase the total weight of one strain in the below-mentioned heavenly improved plant obtained by crossing the 74LH3213 improved plant and the sorghum variety MS79.
  • the 74LH3213 improved plant part or all of the chromosome 6 DNA is replaced with a DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from the sorghum variety SIL-05. That is, the 74LH3213 improved plant is obtained by replacing genomic DNA obtained by replacing part or all of the sorghum variety 74LH3213 chromosome 6 with a DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from the sorghum variety SIL-05. Have.
  • 74LH3213 improved plant genomic DNA preferably a DNA region containing the sbPhyB gene (Chromosome 1), a DNA region containing the sbGhd7 gene (Chromosome 6), and a DNA region containing the Mdr1 gene (Chromosome 7) It is preferable that at least one DNA region selected from the group consisting of (preferably both DNA regions of a pair of chromosomes), more preferably all of these DNA regions is a 74LH3213-derived DNA region.
  • 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and still more preferably, of the DNA region other than the above “part or all of the chromosome 6 DNA” 99% or more, more preferably 100% is preferably a 74LH3213-derived DNA region.
  • Part or all of chromosome 6 which is the replacement target region, is the above-mentioned “DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from sorghum variety SIL-05” in chromosome 6 of sorghum variety 74LH3213.
  • the DNA region corresponding to That is, if the above-mentioned “DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from sorghum variety SIL-05” is “from (A) DNA marker SB3412 to (J) DNA marker SB3762,” the region to be replaced “Part or all of chromosome 6” is also “(A) DNA marker SB3412 to (J) DNA marker SB3762”.
  • the 74LH3213 improved plant may have the above-mentioned “substitution” only on one of the paired chromosomes 6 (may be a heterozygote of the above-mentioned “substitution”) or on both of the paired chromosomes 6. May be present (may be the above-mentioned “substituted” homozygote).
  • 1/2 has an individual with high sugar locus qBRX-6 ( That is, although it is a heavenly improved plant described later), the remaining 1/2 is an individual that does not have the high sugar locus qBRX-6.
  • the 74LH3213 improved plant has the above-mentioned “substitution” on both chromosomes 6 of the pair.
  • the region of all DNA markers (A) to (J) below is preferably derived from sorghum variety SIL-05, preferably on only one or both of chromosome 6. That is, as a result of examining the following DNA markers (A) to (J), it is preferable that all these DNA markers exhibit SIL-05 type. Thereby, in the below-mentioned heaven height improved plant obtained by crossing 74LH3213 improved plant and sorghum variety MS79, the total weight of one strain can be further increased.
  • These DNA markers were first found in the present invention as DNA markers capable of distinguishing between the genomic DNA of sorghum variety 74LH3213 and the genomic DNA of sorghum variety SIL-05. Among these, information on DNA markers (A) to (B) and (F) to (J) is disclosed in Non-Patent Document 2.
  • DNA marker SB3412 (B) DNA marker SB3420 (C) DNA marker 38139115_EcoRI (D) DNA marker 40436197_XhoI (E) DNA marker 40470717_BamHI (F) DNA marker SB3517 (G) DNA marker SB3613 (H) DNA marker SB3621 (I) DNA marker SB3683 (J) DNA marker SB3762.
  • DNA marker SB3412 is the motif of (TA) 3 (GA) 3 (GC) 3 (CT) 3 (CGC) 3 (TAA) 7 (CGC) 6
  • the DNA marker (Genbank ID: 54964339) is present at a position of about 1.8 Mb (specifically, 1841444 to 1847222) from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2.
  • the length of the amplified DNA fragment obtained by PCR using the primer set is 278 in the case of the BTx623 variety.
  • DNA marker SB3420 is a DNA marker (Genbank ID: 55075727) having a motif of (TA) 3 (AG) 3 (TC) 18 (the number is the number of repetitions in the ATx623 variety and varies depending on the variety). Yes, at a position of about 2.5 Mb (specifically, 2548519 to 2548806) from the 5 'end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4.
  • the length of the amplified DNA fragment obtained by PCR with the primer set is 287 in the case of the BTx623 variety.
  • DNA marker 38139115_EcoRI is a dCAPS marker and is present at a position of about 38.1 ⁇ Mb from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 6.
  • the length of the longer fragment obtained by cutting the amplified DNA fragment (length 233) obtained by PCR with the primer set with EcoRI is 207 in the case of SIL-05 variety.
  • the PCR amplified DNA fragment (length 233) is not cleaved by EcoRI.
  • DNA marker 40436197_XhoI is a dCAPS marker and is present at a position of about 40.4 ⁇ Mb from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 7 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 8.
  • the length of the longer fragment obtained by cutting the amplified DNA fragment (length 229) obtained by PCR with the primer set with XhoI is 203 in the case of the 74LH3213 variety.
  • the PCR amplified DNA fragment (length 229) is not cleaved by XhoI.
  • DNA marker 40470717_BamHI is a dCAPS marker and is present at a position of about 40.5 ⁇ M from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 9 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 10.
  • the length of the longer fragment obtained by cutting the amplified DNA fragment (length 229) obtained by PCR with the primer set with BamHII is 203 in the case of the SIL-05 variety.
  • the PCR amplified DNA fragment (length 229) is not cleaved by BamHII.
  • the DNA marker SB3517 is a DNA having the motif (AG) 9 (AG) 12 (TA) 3 (TG) 5 (AGC) 3 (the number is the number of repetitions in the ATx623 variety and varies depending on the variety). It is a marker (Genbank ID: 40656077) and is present at a position of about 44.7 Mb (specifically, 46710001 to 46671206) from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 11 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 12.
  • the length of the amplified DNA fragment obtained by PCR with the primer set is 210 in the case of the BTx623 variety.
  • DNA marker SB3613 is a DNA marker (Genbank ID) having the motif (AC) 3 (AG) 3 (TG) 5 (GAA) 6 (the number is the number of repetitions in the ATx623 variety and varies depending on the variety). : 54713363), and is located at about 51.717 Mb (specifically 51717672 to 51717949) from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 13 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 14.
  • the length of the amplified DNA fragment obtained by PCR with the primer set is 254 in the case of the BTx623 variety.
  • DNA marker SB3621 is a DNA marker (Genbank ID: 55017903) having a motif of (AC) 3 (AG) 19 (AC) 3 (the number is the number of repetitions in the ATx623 variety and varies depending on the variety). Yes, at a position of about 52.13 Mb (specifically, 52137810 to 52137940) from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 15 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 16.
  • the length of the amplified DNA fragment obtained by PCR with the primer set is 130 for the BTx623 variety.
  • DNA marker SB3683 is a DNA marker (Genbank ID: 54843017) having a motif of (TC) 3 (TCA) 8 (the number is the number of repetitions in the ATx623 variety and varies depending on the variety). It exists at a position of about 55.2 Mb (specifically, 55246684-55246927) from the 5 ′ end of the chromosome.
  • the marker can be detected, for example, with a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 17 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 18.
  • the length of the amplified DNA fragment obtained by PCR with the primer set is 243 in the case of the BTx623 variety.
  • DNA marker SB3762 is a DNA marker (Genbank ID) having a motif of (AC) 3 (AT) 3 (TCA) 9 (CTT) 3 (the number is the number of repetitions in the ATx623 variety and varies depending on the variety). : 55255040) and is located at a position of about 58.4 Mb (specifically, 58394270 to 58394479) from the 5 ′ end of chromosome 6.
  • the marker can be detected with, for example, a primer set composed of an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 19 and an oligonucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 20.
  • the length of the amplified DNA fragment obtained by PCR with the primer set is 209 for the BTx623 variety.
  • the method for producing the 74LH3213 improved plant is not particularly limited, and examples thereof include DNA marker breeding by continuous backcrossing. Specifically, for example, an F1 individual obtained by crossing sorghum variety 74LH3213 and sorghum variety SIL-05, a part of or all of the chromosome 6 DNA is a high sugar locus derived from sorghum variety SIL-05. There is a method of backcrossing to sorghum variety 74LH3213 while confirming that the DNA region containing qBRX-6 is substituted.
  • a method including the following steps may be mentioned: (A) crossing Sorghum variety 74LH3213 and Sorghum variety SIL-05 to obtain F1 individuals, (A) Backcrossing the F1 individual to a sorghum variety 74LH3213 to obtain a BC1F1 individual (BC means backcross, BC1 indicates that the number of backcrossings is 1), (C) a step of repeating backcrossing a plurality of times as necessary; and (d) chromosome 6 DNA in an individual obtained in at least one step selected from the group consisting of steps (a) to (c) Confirming that a part or all of is replaced with a DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from sorghum variety SIL-05.
  • the mating and backcrossing in the steps (a) to (c) can be performed according to or according to a known sorghum mating method. Moreover, the method according to or according to the well-known cultivation method of sorghum can also be employ
  • the total number of backcrosses combined with the number of backcrossings in step (a) (one time) is preferably 5 or more.
  • Step (D) can be performed, for example, by determining the type of DNA marker (whether it is SIL-05 type).
  • DNA markers include the above-described DNA markers (A) to (J).
  • DNA is extracted from the plant body.
  • the tissue used for DNA extraction is not particularly limited, and any tissue such as a leaf, a root, and a stem may be used. Furthermore, these tissues are preferably pulverized with liquid nitrogen so that nucleic acid extraction can be efficiently performed.
  • Extraction of DNA can be performed by a known method, and preferably a CTBA method [Murray et al., Nucleic Acids Res. IV 8, 4321-4325 (1980)] is used. Specifically, the procedure is as follows. First, the tissue is ground in liquid nitrogen. Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) solution is added to the ground product and incubated, and then chloroform-isoamyl alcohol is added and mixed well. Isolate and collect the aqueous layer by centrifugation, add isopropyl alcohol and mix well. After recovering the precipitate by centrifugation, a buffer solution containing, for example, EDTA is added and dissolved, followed by RNase treatment.
  • CTAB Cetyltrimethylammonium bromide
  • the solvent is replaced in the order of phenol, phenol, chloroform-isoamyl alcohol, and chloroform-isoamyl alcohol.
  • ethanol can be added and mixed well, and genomic DNA can be obtained by centrifugation.
  • the extraction can also be performed using a commercially available kit (for example, “DNeasy” manufactured by QIAGEN).
  • the amount of DNA extracted it is sufficient that an amount capable of analyzing the DNA marker is extracted. When subjected to PCR, for example, it is 1 ng or more per reaction.
  • PCR amplification is performed using the extracted DNA as a template and a primer set for detecting a DNA marker.
  • PCR amplification is not particularly limited except that the above primer set is used, and may be performed according to a conventional method. Specifically, by repeating a cycle that includes denaturation of template DNA, annealing of the primer to the template, and primer extension using a thermostable enzyme (Taq polymerase), a fragment containing the target DNA marker is obtained. Amplify.
  • the composition of the PCR reaction solution and the PCR reaction conditions should be determined by a person skilled in the art based on preliminary experiments, etc.
  • PCR amplification product under conditions such that a PCR amplification product can be obtained with high sensitivity in PCR using the above primer set. Can be selected and set appropriately. Methods for selecting appropriate PCR reaction conditions based on the Tm of the primer are well known in the art. Such a series of PCR operations can be performed using a commercially available PCR kit or PCR apparatus according to the operating instructions.
  • PCR device for example, GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems), GeneAmp PCR System 9600 (Applied Biosystems) and the like can be used.
  • PCR amplification products are detected using methods such as conventional electrophoresis such as agarose gel electrophoresis and capillary electrophoresis, DNA hybridization, and real-time PCR.
  • conventional electrophoresis such as agarose gel electrophoresis and capillary electrophoresis
  • DNA hybridization DNA hybridization
  • real-time PCR for example, in agarose gel electrophoresis, staining is performed with ethidium bromide, SYBR ⁇ Green solution, etc., and the amplification product is detected as a single band, and the control band (PCR product of SIL-05 and / or 74LH3213 product) It is determined whether the SIL-05 type or not.
  • the PCR amplification product is digested with an appropriate restriction enzyme, the position of the digested fragment band, and the control band SIL-05 variety Whether or not it is SIL-05 type is determined based on the digested fragment of the PCR product and / or the band of the digested fragment of the PCR product of 74LH3213 variety).
  • the present invention is an improved plant of the sorghum variety Tendaka, obtained by crossing a 74LH3213 improved plant and a sorghum variety MS79A, and part or all of the chromosome 6 DNA derived from the 74LH3213 improved plant
  • the present invention relates to a heavenly improved plant (also referred to as “heavenly improved plant” in the present specification), which is substituted with a DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from sorghum variety SIL-05. . This will be described below.
  • Sorghum variety Tendaka is a high biomass variety registered with the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries (registration number: 4290, date of registration: March 09, 1995).
  • the outline of the characteristics is as follows. This is a hybrid cultivar with a progeny of a cytoplasmic male sterile line introduced from the Hiroshima Prefectural Agricultural Experiment Station as a mother line, and a progeny of a self-breeding line introduced from a grassland experimental area as a paternal line. It is a variety of orientation.
  • the heel length is extremely long, the diameter is quite thick, and the number of tillers is quite small.
  • the number of main leaves is very large, the length of the leaves is long, the width is wide, the color of the leaf color and the angle of leaf formation are medium, and the color of the leaf blade is light green.
  • Annuals are first year, early growth is medium, heading, flowering and maturity are extremely late, stem dryness is mixed, sweetness is low, and dry matter content of stems and leaves is low.
  • the lodging resistance is slightly weak and the resistance to blight and streak bacteria is strong. Compared with “FS902”, distinction is recognized by the fact that the number of main leaves is large, heading, flowering and maturation are late.
  • Sorghum cultivar MS79A (MS79A, IS2830A) is a seed parent of sorghum variety Tentaka and is a very early grain sorghum cytoplasmic male sterile line.
  • the varieties can receive seeds from, for example, the National Institute of Agrobiological Resources.
  • the heavenly improved plant may be a growing plant itself or a part of the plant separated from the plant.
  • the present invention also includes seeds that grow on the plant body (that is, seeds of improved natural plants).
  • part or all of the chromosome 6 DNA derived from the 74LH3213 improved plant is replaced with a DNA region containing the high sugar locus qBRX-6 derived from the sorghum variety SIL-05.
  • the meaning of terms, preferred embodiments, and the like are the same as those in the above-mentioned “1.74LH3213 improved plant”.
  • genomic DNA of the sky-enhanced plant 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 99% or more of the DNA region other than the above “part of or all of chromosome 6 DNA” Even more preferably, 100% is a DNA region derived from Tentaka.
  • Tenten improved plant can be obtained by crossing 74LH3213 improved plant and sorghum variety MS79A. If the 74LH3213 improved plant has the above substitution (replacement of the DNA region containing the high sugar locus qBRX-6) only on one of the paired chromosomes 6, 1/2 of the obtained individuals Individuals having the high sugar locus qBRX-6 (that is, the celestial improved plant described later), but the remaining 1/2 are individuals having no high sugar locus qBRX-6. Therefore, in this case, a sky-high improved plant can be obtained by selecting an individual having the high sugar locus qBRX-6 according to the DNA marker type described in “1.74LH3213 improved plant” above.
  • the 74LH3213 improved plant has the above substitution (replacement of the DNA region containing the high sugar locus qBRX-6) on both chromosomes 6 of the pair, the obtained individuals are all natural high improved plants. is there.
  • the mating and the determination of the DNA marker type are the same as in the above “1.74LH3213 improved plant”.
  • Sorghum variety discriminating kit comprises at least one DNA marker amplification primer set selected from the group consisting of (a) to (j) below: Sorghum variety SIL-05 genomic DNA and sorghum variety 74LH3213
  • the present invention relates to a kit for distinguishing from the genomic DNA (also referred to herein as a “sorghum variety discrimination kit”): (A) DNA marker SB3412 amplification primer set, (B) DNA marker SB3420 amplification primer set, (C) DNA marker 38139115_EcoRI amplification primer set, (D) DNA marker 40436197_XhoI amplification primer set, (E) DNA marker 40470717_BamHI amplification primer set, (F) DNA marker SB3517 amplification primer set, (G) DNA marker SB3613 amplification primer set, (H) DNA marker SB3621 amplification primer set, (I) DNA marker SB3683 amplification primer set, and (j) DNA marker SB3762 amplification primer set.
  • each oligonucleotide in each primer set (a) to (j) is not particularly limited.
  • one to several (eg, 5, preferably 3) nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 20 may be an oligonucleotide having a base sequence deleted, added or substituted.
  • Each of the oligonucleotides in each of the primer sets (a) to (j) is a DNA automatic synthesizer usually used by a method known in the art as an oligonucleotide synthesis method, for example, a phosphotriethyl method, a phosphodiester method, etc. (For example, Model® 394 manufactured by Applied Biosystems) can be used for synthesis.
  • the oligonucleotide may be an oligonucleotide with a labeling substance in order to facilitate the detection of PCR amplification products using these as primers.
  • a labeling substance fluorescent substances well known in the art (FITC, ROC, etc.), radioisotopes, chemiluminescent substances (for example, DNP), biotin, DIG (digoxigenin) and the like can be used.
  • the sorghum variety discrimination kit only needs to contain at least one (preferably all) primer set for amplifying DNA markers selected from the group consisting of (a) to (j) above.
  • the kit of the present invention includes a DNA extraction reagent, a PCR reagent such as a PCR buffer solution and a DNA polymerase, a DNA solution containing a PCR amplification region as a positive control of the reaction, a staining agent and an electrophoresis gel, as necessary. And the like, a detection reagent such as
  • DNA markers (A) to (B) and (F) to (J) clearly distinguish the length differences of amplified DNA fragments between sorghum variety 74LH3213 and sorghum variety SIL-05. I understood that I could do it.
  • DNA marker SB3412 B
  • DNA marker SB3420 F
  • DNA marker SB3517 G
  • DNA marker SB3613 H
  • DNA marker SB3621 I
  • DNA marker SB3683 J
  • Sorghum variety 74LH3213 and sorghum variety SIL-05 were crossed to obtain F1 population.
  • the F1 and sorghum variety 74LH3213 were crossed to obtain BC1F1 population.
  • BC1F1 and the sorghum variety 74LH3213 were crossed to obtain a BC2F1 population.
  • About 5 individuals in the BC2F1 population genotyping was performed using the DNA markers SB3517, SB3613, SB3683, and SB3762, and one of all chromosome markers on one chromosome 6 was derived from sorghum variety SIL-05 ( BC2F1-qBRX) was selected.
  • BC2F1-qBRX and sorghum variety 74LH3213 were crossed to obtain a BC3F1 population.
  • Four individuals in the BC3F1 population were genotyped using DNA markers SB3412, SB3420, SB3517, SB3613, SB3683, and SB3762, and all of these DNA marker regions were derived from sorghum variety SIL-05 on one of chromosome 6.
  • One individual (BC3F1-qBRX) was selected.
  • BC3F1-qBRX and sorghum variety 74LH3213 were crossed to obtain a BC4F1 population. Fifteen individuals in the BC4F1 population were genotyped using DNA markers SB3412, SB3420, 38139115_EcoRI, 40436197_XhoI, 40470717_BamHI, SB3517, SB3613, SB3683, and SB3762, and all of these DNA marker regions on one of chromosome 6 were sorghum. One individual (BC4F1-qBRX) derived from cultivar SIL-05 was selected.
  • BC4F1-qBRX and sorghum variety 74LH3213 were crossed to obtain BC5F1 population.
  • genotyping was performed using the DNA markers SB3412, SB3420, SB3517, SB3613, SB3621, SB3683, and SB3762, and on one of chromosome 6, all these DNA marker regions were sorghum variety SIL-05.
  • One individual (BC5F1-qBRX) was selected.
  • the BC5F1-qBRX was self-bred to obtain a BC5F2 population. Forty individuals in the BC5F2 population were genotyped using DNA markers SB3412, SB3420, 40436197_XhoI, 40470717_BamHI, SB3517, SB3613, SB3621, SB3683, and SB3762, and all these DNA marker regions in both chromosomes 6 were sorghum. One individual (BC5F2-qBRX) derived from cultivar SIL-05 was selected.
  • the Brix value was measured as follows. Sampling was performed on the internode located at the center of the total length of the heel, and about 1 cm of the internode intermediate part was obtained as a heel sample. This was squeezed with pliers and the juice was collected. The sugar content of the juice was measured using a refractometer (ASONE pocket reflectometer APAL-1).

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Abstract

より高バイオマスであり、且つ糖原料の含有割合がより高い（高糖含量）ソルガム品種を提供すること。 ソルガム品種74LH3213の改良植物であって、6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている74LH3213改良植物、並びに該74LH3213改良植物とソルガム品種MS79Aとを交配して得られた天高改良植物。

Description

ソルガム改良植物
　本発明は、ソルガム改良植物に関する。
　「持続可能な開発」という理念の下、バイオリファイナリー技術の開発が進められている。バイオリファイナリー技術とは、生物資源を原料に、バイオ燃料や樹脂等を製造する技術である。バイオリファイナリー技術の具体例としては、草本系又は木質系植物体を原料としてグルコースやスクロース等の糖原料を得て、該糖原料からバイオエタノール等のバイオ燃料；　汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック、セルロース材料、複合材料等の各種樹脂；　医薬品中間体；　食品添加物等を製造する技術が知られている。これらの技術は、バイオマスから糖原料を得ることを根幹としており、この効率を高めることが重要な課題となっている。
　サトウキビは、高バイオマスであり、また簡便な処理（例えば搾汁）により糖原料を得ることができるので、上記バイオリファイナリー技術の原料として有用であるとされている。しかし、サトウキビは食用の砂糖の原料でもあるので、バイオリファイナリー技術の利用が拡大するにつれて、食用の砂糖の価格が高騰するという問題が生じている。このため、サトウキビに代わる、バイオリファイナリー技術の原料を開発することが極めて重要である。
　ソルガム（Sorghum bicolor）は、品種によってはサトウキビのように高バイオマスのものがある。例えば天高という品種は平均稈長が約3.5 mもあり、これはサトウキビに匹敵するレベルである。しかし、天高は糖原料の含有割合が高くはなく、このため天高からは糖原料を高効率で得ることが期待できない。一方、SIL-05という品種は糖原料の含有割合が高いものの、低バイオマスである。
新農業展開ゲノムプロジェクト（発行元：農林水産省農林水産技術会議事務局）、512号、p1-253、2014年3月発行． Yonemaru J, Ando T, Mizubayashi T, Kasuga S, Matsumoto T, Yano M. Development of genome-wide simple sequence repeat markers using whole-genome shotgun sequences of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench). DNA Res. 2009 Jun;16(3):187-93.
　本発明は、より高バイオマスであり、且つ糖原料の含有割合がより高い（高糖含量）ソルガム品種を提供することを課題とする。
　本発明者等は、上記課題を解決すべく、高バイオマス品種である天高をゲノム育種することに着目した。しかし、天高は、ソルガム品種74LH3213とソルガム品種MS79Bとの交配によって得られるF1ハイブリッド品種であり、ソルガム以外の作物を含めてF1品種をゲノム育種した例はほとんどない。さらに、ソルガムは純系でさえ、ゲノム育種された品種は、少なくとも日本にはない。
　天高をゲノム育種して高糖含量品種を得るには、高糖含量品種のSIL-05の高糖性遺伝子座qBRX-6（非特許文献1）をDNAマーカー育種により導入する方法が考えられる。しかし、天高及びその親品種（74LH3213及びMS79）とSIL-05を区別できるDNAマーカーは開発されていなかった。
　このように前例もなく、必要なツールもないという困難な状況下で、本発明者等は、鋭意研究を進め、まず、天高親品種である74LH3213とSIL-05とを区別できるDNAマーカーを選抜及び開発した。そして、さらに鋭意研究を進め、このDNAマーカーを指標とした戻し交配により、74LH3213に高糖性遺伝子座qBRX-6を導入して、74LH3213改良品種を得た。この74LH3213改良品種をMS79と交配して、天高改良品種を得た。この天高改良品種は糖収量が天高よりも高く、また予想外にも一株全重も天高よりも重かった。これらの知見に基づいてさらに研究を進めた結果、本発明が完成した。
　即ち、本発明は、下記の態様を包含する：
　項１．　ソルガム品種74LH3213の改良植物であって、
　6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている、
　74LH3213改良植物．
　項２．　前記DNA領域が、下記（A）DNAマーカーSB3412から（J）DNAマーカーSB3762までのDNA領域である、項1に記載の74LH3213改良植物：
　（A）DNAマーカーSB3412から、
　（J）DNAマーカーSB3762まで．
　項３．　前記置換を対の6番染色体の両方に有する、項1又は2に記載の74LH3213改良植物．
　項４．　項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物の種子．
　項５．　工程（ア）～（エ）を含む、項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物を製造する方法：
　（ア）ソルガム品種74LH3213とソルガム品種SIL-05とを交配してF1個体を得る工程、
　（イ）該F1個体をソルガム品種74LH3213に戻し交配してBC1F1個体（BCはバッククロスの意、BC1は戻し交配の回数が1であることを示す）を得る工程、
　（ウ）必要に応じて、戻し交配を複数回繰り返す工程、及び
　（エ）工程（ア）～（ウ）からなる群より選択される少なくとも1つの工程で得られた個体において、6番染色体DNAの一部又は全部がソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されていることを確認する工程．
　項６．　ソルガム品種天高の改良植物であって、
　項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配して得られ、且つ
　74LH3213改良植物由来の6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている、
　天高改良植物．
　項７．　前記DNA領域が、下記（A）DNAマーカーSB3412から（J）DNAマーカーSB3762までのDNA領域である、項6に記載の天高改良植物：
　（A）DNAマーカーSB3412から、
　（J）DNAマーカーSB3762まで．
　項８．　項6又は7に記載の天高改良植物の種子．
　項９．　項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配することを含む、項6～8のいずれかに記載の天高改良植物を製造する方法．
　項１０．　以下の（a）～（j）からなる群より選択される少なくとも1種のDNAマーカー増幅用プライマーセットを含む、ソルガム品種SIL‐05のゲノムDNAとソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとを区別するためのキット：
　（a）DNAマーカーSB3412増幅用プライマーセット、
　（b）DNAマーカーSB3420増幅用プライマーセット、
　（c）DNAマーカー38139115_EcoRI増幅用プライマーセット、
　（d）DNAマーカー40436197_XhoI増幅用プライマーセット、
　（e）DNAマーカー40470717_BamHI増幅用プライマーセット、
　（f）DNAマーカーSB3517増幅用プライマーセット、
　（g）DNAマーカーSB3613増幅用プライマーセット、
　（h）DNAマーカーSB3621増幅用プライマーセット、
　（i）DNAマーカーSB3683増幅用プライマーセット、並びに
　（j）DNAマーカーSB3762増幅用プライマーセット．
　項１１．　前記（c）～（e）からなる群より選択される少なくとも1種のDNAマーカー増幅用プライマーセットを含む、項10に記載のキット．
　項１２．　項10又は11に記載のキットを用いることを特徴とする、ソルガム品種SIL‐05のゲノムDNAとソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとを区別する方法．
　本発明よれば、より高バイオマスであり、且つ糖原料の含有割合がより高い（高糖含量）ソルガム品種（天高改良植物）、さらには該品種を簡便に生産することができる親品種（74LH3213改良植物）を提供することができる。この天高改良植物からは、糖原料を簡便且つ高効率で得ることができるので、該植物はバイオリファイナリー技術の原料として好適に利用することができる。また、本発明により見出されたDNAマーカーを利用することにより、さらなるゲノム育種も可能である。
天高改良植物（炎龍）、天高、及びSIL-05の、一株当たりの糖収量を示す。縦軸の単位は(g/株)である。 天高改良植物（炎龍）、天高、及びSIL-05の、一株全重を示す。縦軸の単位は (g)である。 天高改良植物（炎龍）、天高、及びSIL-05の、Brix値を示す。 天高改良植物（炎龍）、天高、及びSIL-05の、乾物率を示す。 天高改良植物（炎龍）、天高、及びSIL-05の、主稈の稈長を示す。縦軸の単位は(mm)である。 天高改良植物（炎龍）、天高、及びSIL-05の、到花日数を示す。
　本明細書中において、「含有」なる表現については、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。
　１．74LH3213改良植物
　本発明は、ソルガム品種74LH3213の改良植物であって、6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている、74LH3213改良植物（本明細書において、「74LH3213改良植物」と示すこともある。）に関する。以下、これについて説明する。
　ソルガム品種74LH3213（74LH3213）は、ソルガム品種天高の花粉親であり、極早生のソルガムである。該品種は、非特許文献2等の種々の学術研究において使用されており、例えば農業生物資源研究所から種子を譲り受けることができる。また、該品種は、メキシコの国際トウモロコシ・コムギ改良センター（CIMMYT：Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo）から日本に導入された経緯がある。
　ソルガム品種SIL-05は、農林水産省で品種登録された高糖含量の品種である（登録番号：21454、登録年月日：2012/02/21）。その特性の概要は次のとおりである。出穂期はやや晩、出穂期の葉身の緑色の濃淡はやや淡、出穂期の止め葉の主脈の変色の強弱は弱、止め葉の主脈の緑色の濃淡（出穂期に変色しない場合。）はより淡い、出穂期の止め葉の主脈の黄着色の濃淡は弱、開花時の護頴の芒の着生の強弱は中、開花時の柱頭のアントシアニン着色の強弱は無又は極弱、開花時の柱頭の黄色の着色の強弱は中、開花終期の穂の粒着の粗密は中、成熟期の草丈はかなり高、稈の直径はやや大、成熟期の葉の幅は中、成熟期の穂の長さは中、成熟期の穂の粗密は中、成熟期の穂の形は狭卵形体、成熟期の穂首の長さはやや長、成熟期の頴の色は黒、脱穀後の頴果の色は黄白、正面から見た子実の形は楕円である。（カラーチャートはRHSを使用）また、対照品種「ヒロミドリ」と比較して、脱穀後の頴果の色が黄白であること、胚乳の質(縦断面)が3/4ガラス質であること、胚乳のガラス質の色が淡黄であること等で区別性が認められる。対照品種「KCS105」と比較して、子実の千粒重が軽であること、胚乳の質(縦断面)が3/4ガラス質であること等で区別性が認められる。
　74LH3213改良植物は、生育している植物体そのものであってもよいし、該植物体から分離した、該植物体の一部であってもよい。また、本発明には、該植物体に成長する種子（すなわち74LH3213改良植物の種子）も包含される。
　高糖性遺伝子座qBRX-6は、ソルガム品種SIL-05に高糖含量という性質をもたらす遺伝子座として、非特許文献1等において明らかにされている。
　ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域は、ソルガム品種SIL-05の6番染色体中の、上記qBRX-6を含むDNA領域である限り特に限定されない。該DNA領域は、好ましくは、下記（A）DNAマーカーSB3412から（J）DNAマーカーSB3762まで：
　（A）DNAマーカーSB3412から、
　（J）DNAマーカーSB3762まで。
のDNA領域である。これにより、74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配して得られる後述の天高改良植物において、一株全重をより重くすることができる。
　74LH3213改良植物においては、6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている。すなわち、74LH3213改良植物は、ソルガム品種74LH3213の6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されてなる、ゲノムDNAを有する。
　74LH3213改良植物のゲノムDNAにおいては、好ましくはsbPhyB遺伝子（第1番染色体）を含むDNA領域、sbGhd7遺伝子（第6番染色体）を含むDNA領域、及びMdr1遺伝子（第7番染色体）を含むDNA領域からなる群より選択される少なくとも1種のDNA領域（好ましくは対の染色体の両方のDNA領域）、より好ましくはこれら全てのDNA領域が、74LH3213由来のDNA領域であることが好ましい。この好ましい態様において、74LH3213改良植物のゲノムDNAにおいては、上記「6番染色体DNAの一部又は全部」以外のDNA領域の80％以上、好ましくは90％以上、より好ましくは95％以上、さらに好ましくは99％以上、よりさらに好ましくは100％が、74LH3213由来のDNA領域であることが好ましい。
　置換対象領域である「6番染色体の一部又は全部」とは、ソルガム品種74LH3213の6番染色体中、上記した「ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域」に相当するDNA領域である。すなわち、上記した「ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域」が上記「（A）DNAマーカーSB3412から（J）DNAマーカーSB3762まで」であれば、置換対象領域である「6番染色体の一部又は全部」も上記「（A）DNAマーカーSB3412から（J）DNAマーカーSB3762まで」である。
　74LH3213改良植物は、上記「置換」を、対の6番染色体の片方のみに有していても（上記「置換」のヘテロ接合体であっても）よいし、対の6番染色体の両方に有していても（上記「置換」のホモ接合体であっても）よい。ただ、片方のみにしか有していない場合、74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配して後述の天高改良植物を得る場合、1／2は高糖性遺伝子座qBRX-6を有する個体（すなわち、後述の天高改良植物）であるが、残りの1／2は高糖性遺伝子座qBRX-6を有しない個体となってしまう。このため、より効率的に天高改良植物を得るという観点からは、74LH3213改良植物は、上記「置換」を、対の6番染色体の両方に有していることが好ましい。
　74LH3213改良植物は、好ましくは6番染色体の片方のみ又は両方において、下記（A）～（J）全てのDNAマーカーの領域が、ソルガム品種SIL-05由来であることが好ましい。すなわち、下記（A）～（J）のDNAマーカーについて調べた結果、これら全てのDNAマーカーがSIL-05型を示すことが好ましい。これにより、74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配して得られる後述の天高改良植物において、一株全重をより高くすることができる。なお、これらのDNAマーカーは、ソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとソルガム品種SIL-05のゲノムDNAとを区別できるDNAマーカーとして、本発明において初めて見出されたものである。これらの内、（A）～（B）及び（F）～（J）のDNAマーカーに関する情報は、非特許文献2において公開されている。
　（A）DNAマーカーSB3412
　（B）DNAマーカーSB3420
　（C）DNAマーカー38139115_EcoRI
　（D）DNAマーカー40436197_XhoI
　（E）DNAマーカー40470717_BamHI
　（F）DNAマーカーSB3517
　（G）DNAマーカーSB3613
　（H）DNAマーカーSB3621
　（I）DNAマーカーSB3683
　（J）DNAマーカーSB3762。
　（A）DNAマーカーSB3412は、(TA)3(GA)3(GC)3(CT)3(CGC)3(TAA)7(CGC)6のモチーフ（数字はATx623品種における繰り返し数であり、品種によって変動する。）を有するDNAマーカー（Genbank ID: 54964339）であり、第6番染色体の5’末端から約1.8 Mb（具体的には、1841444～1841722）の位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号1に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号2に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片の長さは、BTx623品種の場合で278である。
　（B）DNAマーカーSB3420は、(TA)3(AG)3(TC)18のモチーフ（数字はATx623品種における繰り返し数であり、品種によって変動する。）を有するDNAマーカー（Genbank ID: 55075727）であり、第6番染色体の5’末端から約2.5 Mb（具体的には、2548519～2548806）の位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号3に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号4に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片の長さは、BTx623品種の場合で287である。
　（C）DNAマーカー38139115_EcoRIは、dCAPSマーカーであり、第6番染色体の5’末端から約38.1 Mbの位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号5に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号6に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片（長さ233）をEcoRIで切断して得られる長い方の断片の長さは、SIL-05品種の場合で207である。一方、74LH3213品種の方は、PCR増幅DNA断片（長さ233）はEcoRIでは切断されない。
　（D）DNAマーカー40436197_XhoIは、dCAPSマーカーであり、第6番染色体の5’末端から約40.4 Mbの位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号7に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号8に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片（長さ229）をXhoIで切断して得られる長い方の断片の長さは、74LH3213品種の場合で203である。一方、SIL-05品種の方は、PCR増幅DNA断片（長さ229）はXhoIでは切断されない。
　（E）DNAマーカー40470717_BamHIは、dCAPSマーカーであり、第6番染色体の5’末端から約40.5 Mbの位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号9に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号10に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片（長さ229）をBamHIIで切断して得られる長い方の断片の長さは、SIL-05品種の場合で203である。一方、74LH3213品種の方は、PCR増幅DNA断片（長さ229）はBamHIIでは切断されない。
　（F）DNAマーカーSB3517は、(AG)9(AG)12(TA)3(TG)5(AGC)3のモチーフ（数字はATx623品種における繰り返し数であり、品種によって変動する。）を有するDNAマーカー（Genbank ID: 40656077）であり、第6番染色体の5’末端から約44.7 Mb（具体的には、44671001～44671206）の位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号11に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号12に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片の長さは、BTx623品種の場合で210である。
　（G）DNAマーカーSB3613は、(AC)3(AG)3(TG)5(GAA)6のモチーフ（数字はATx623品種における繰り返し数であり、品種によって変動する。）を有するDNAマーカー（Genbank ID: 54713363）であり、第6番染色体の5’末端から約51.717 Mb（具体的には、51717672～51717949）の位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号13に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号14に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片の長さは、BTx623品種の場合で254である。
　（H）DNAマーカーSB3621は、(AC)3(AG)19(AC)3のモチーフ（数字はATx623品種における繰り返し数であり、品種によって変動する。）を有するDNAマーカー（Genbank ID: 55017903）であり、第6番染色体の5’末端から約52.13 Mb（具体的には、52137810～52137940）の位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号15に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号16に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片の長さは、BTx623品種の場合で130である。
　（I）DNAマーカーSB3683は、(TC)3(TCA)8のモチーフ（数字はATx623品種における繰り返し数であり、品種によって変動する。）を有するDNAマーカー（Genbank ID: 54843017）であり、第6番染色体の5’末端から約55.2 Mb（具体的には、55246684～55246927）の位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号17に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号18に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片の長さは、BTx623品種の場合で243である。
　（J）DNAマーカーSB3762は、(AC)3(AT)3(TCA)9(CTT)3のモチーフ（数字はATx623品種における繰り返し数であり、品種によって変動する。）を有するDNAマーカー（Genbank ID: 55255040）であり、第6番染色体の5’末端から約58.4 Mb（具体的には、58394270～58394479）の位置に存在する。該マーカーは、例えば、配列番号19に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチド及び配列番号20に示される塩基配列からなるオリゴヌクレオチドから構成されるプライマーセットで検出することができる。該プライマーセットでPCRして得られる増幅DNA断片の長さは、BTx623品種の場合で209である。
　74LH3213改良植物の作製方法は、特に限定されないが、例えば、連続戻し交雑によるDNAマーカー育種が挙げられる。具体的には、例えば、ソルガム品種74LH3213とソルガム品種SIL-05とを交配して得られたF1個体を、6番染色体DNAの一部又は全部がソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されていることを確認しながら、ソルガム品種74LH3213に戻し交配する方法が挙げられる。より具体的には、以下の工程を含む方法が挙げられる：
　（ア）ソルガム品種74LH3213とソルガム品種SIL-05とを交配してF1個体を得る工程、
　（イ）該F1個体をソルガム品種74LH3213に戻し交配してBC1F1個体（BCはバッククロスの意、BC1は戻し交配の回数が1であることを示す）を得る工程、
　（ウ）必要に応じて、戻し交配を複数回繰り返す工程、及び
　（エ）工程（ア）～（ウ）からなる群より選択される少なくとも1つの工程で得られた個体において、6番染色体DNAの一部又は全部がソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されていることを確認する工程。
　工程（ア）～（ウ）における交配及び戻し交配は、ソルガムの公知の交配方法に従って又は準じて行うことができる。また、交配によって得られた種子から栽培する方法も、ソルガムの公知の栽培方法に従った又は準じた方法を採用することができる。
　工程（ウ）を行う場合、工程（イ）の戻し交配の回数（1回）と合わせた、戻し交配の総回数は、好ましくは5以上である。該回数を増やすことにより、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域以外のDNA領域を、ソルガム品種74LH3213により近付けることができる。これにより、得られた74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配した場合に、天高の高バイオマスの特性をより安定に維持することができる。
　工程（エ）は、例えば、DNAマーカーの型（SIL-05型か否か）を判定することにより行うことができる。このようなDNAマーカーとしては、例えば、上記した（A）～（J）のDNAマーカーが挙げられる。
　工程（エ）の具体的な手順を例示すると以下のようになる。まず、植物体からDNAを抽出する。DNA抽出に用いる組織は特に限定されず、葉、根、茎など、いずれの組織であってもよい。さらに、これらの組織は、核酸抽出の効率を良く行うことができるように液体窒素を用いて粉砕しておくことが好ましい。
　DNAの抽出は、公知の方法で行うことができ、好ましくはCTBA法［Murrayら、Nucleic Acids Res. 8, 4321-4325 (1980)］が用いられる。具体的には、以下のような手順で行う。まず組織を液体窒素中で磨砕する。該磨砕物に臭化セチルトリメチルアンモニウム（CTAB）溶液を添加してインキュベートした後、クロロホルム－イソアミルアルコールを加えてよく混和する。遠心分離により水層を分離・回収し、これにイソプロピルアルコールを加えてよく混和する。遠心分離により沈殿部を回収後、例えばEDTA等含有の緩衝液を加えて溶解し、RNase処理する。処理後、フェノール、フェノールとクロロホルム－イソアミルアルコール、クロロホルム－イソアミルアルコールの順序で溶媒を置換する。置換処理後、エタノールを加えてよく混和し、遠心分離によりゲノムDNAを得ることができる。抽出には市販のキット（例えば、QIAGEN社の「DNeasy」等）を利用して行うこともできる。なお、DNA抽出量としては、DNAマーカーの解析が可能な量が抽出されていればよい。PCRに供する場合には、例えば、1反応あたり1ng以上である。
　次いで、抽出したDNAを鋳型とし、DNAマーカーの検出用プライマーセットを用いて、PCR増幅を行う。PCR増幅は前述のプライマーセットを用いる以外は特に制限はなく、常法に従って行えばよい。具体的には、鋳型DNAの変性、プライマーへの鋳型へのアニーリング、および耐熱性酵素（Taqポリメラーゼ）を用いたプライマーの伸長反応を含むサイクルを繰り返すことにより、目的とするDNAマーカーを含む断片を増幅させる。PCR反応液の組成、PCR反応条件（温度サイクル、サイクルの回数等）は、上記のプライマーセットを用いたPCRにおいて高感度でPCR増幅産物が得られるような条件を予備実験等により当業者であれば適切に選択および設定することができる。プライマーのTmに基づいて適当なPCR反応条件を選択する方法は、当該技術分野においてよく知られている。このようなPCRの一連の操作は、市販のPCRキットやPCR装置を利用して、その操作説明書に従って行うことができる。PCR装置は、例えば、GeneAmp PCR System 9700（Applied Biosystems社製)、GeneAmp PCR System 9600（Applied Biosystems社製）などが使用できる。
　PCR増幅産物の検出は、アガロースゲル電気泳動やキャピラリー電気泳動などの慣用の電気泳動、DNAハイブリダイゼーションやリアルタイムPCR等の方法を用いて確認する。例えば、アガロースゲル電気泳動では、臭化エチジウム、SYBR Green液等により染色し、そして増幅産物を単一のバンドとして検出し、コントロールバンド（SIL-05品種のPCR産物及び／又は74LH3213品種のPCR産物のバンド）の位置との比較により、SIL-05型か否かを判定する。
　また、DNAマーカーが上記（C）～（E）のようにdCAPSマーカーである場合は、PCR増幅産物を適当な制限酵素で消化し、該消化断片のバンドの位置と、コントロールバンドSIL-05品種のPCR産物の消化断片及び／又は74LH3213品種のPCR産物の消化断片のバンド）に基づいて、SIL-05型か否かを判定する。
　上記工程（ア）～（エ）で得られた個体は、6番染色体の片方のみにおいて、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域への置換が起こっている。さらにこの個体の自殖種子を得ることにより、対の6番染色体の両方において、該置換を有する個体を得ることができる。
　２．天高改良植物
　本発明は、ソルガム品種天高の改良植物であって、74LH3213改良植物とソルガム品種MS79Aとを交配して得られ、且つ74LH3213改良植物由来の6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている、天高改良植物（本明細書において、「天高改良植物」と示すこともある。）に関する。以下、これについて説明する。
　ソルガム品種天高は、農林水産省で品種登録された高バイオマスの品種である（登録番号：4290、登録年月日：1995/03/09）。その特性の概要は次のとおりである。広島県立農業試験場から導入した細胞質雄性不稔系統後代を母系とし，草地試験場から導入した自殖系統後代を父系とする交雑品種であり，稈長は極長で，通常の栽培条件では出穂しない飼料用向きの品種である。稈長は極長，径はかなり太，分げつ数はかなり少である。主稈葉数は極多，葉長は長，幅は広，葉色の濃淡及び葉身の着生角度は中，葉身中肋の色は淡緑である。年生は１年生，初期生育は中，出穂期，開花期及び成熟期は極晩，茎の乾汁性は混，甘味は少，茎葉の乾物率含量は低である。耐倒伏性はやや弱，紋枯病抵抗性及び条斑細菌病抵抗性は強である。「FS902」と比較して，主稈葉数が多いこと，出穂期，開花期及び成熟期が晩いこと等で区別性が認められる。
　ソルガム品種MS79A（MS79A、IS2830A）は、ソルガム品種天高の種子親であり、極早生のグレインソルガム細胞質雄性不稔系統である。該品種は、例えば農業生物資源研究所から種子を譲り受けることができる。
　天高改良植物は、生育している植物体そのものであってもよいし、該植物体から分離した、該植物体の一部であってもよい。また、本発明には、該植物体に成長する種子（すなわち天高改良植物の種子）も包含される。
　天高改良植物においては、74LH3213改良植物由来の6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている。用語の意味や、好ましい態様等については、上記「１．74LH3213改良植物」と同様である。
　天高改良植物のゲノムDNAにおいては、上記「6番染色体DNAの一部又は全部」以外のDNA領域の80％以上、好ましくは90％以上、より好ましくは95％以上、さらに好ましくは99％以上、よりさらに好ましくは100％が、天高由来のDNA領域であることが好ましい。
　天高改良植物は、74LH3213改良植物とソルガム品種MS79Aとを交配して得ることができる。74LH3213改良植物が、上記置換（高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域の置換）を対の6番染色体の片方のみにしか有していない場合、得られる個体の内、1／2は高糖性遺伝子座qBRX-6を有する個体（すなわち、後述の天高改良植物）であるが、残りの1／2は高糖性遺伝子座qBRX-6を有しない個体となる。したがって、この場合は、高糖性遺伝子座qBRX-6を有する個体を、上記「１．74LH3213改良植物」に記載されるDNAマーカー型に従って選抜することにより、天高改良植物を得ることができる。74LH3213改良植物が、上記置換（高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域の置換）を対の6番染色体の両方に有する場合であれば、得られる個体は、全て、天高改良植物である。交配やDNAマーカー型の判定等については、上記「１．74LH3213改良植物」と同様である。
　３．ソルガム品種判別用キット
　本発明は、　以下の（a）～（j）からなる群より選択される少なくとも1種のDNAマーカー増幅用プライマーセットを含む、ソルガム品種SIL‐05のゲノムDNAとソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとを区別するためのキット（本明細書において、「ソルガム品種判別用キット」と示すこともある。）に関する：
　（a）DNAマーカーSB3412増幅用プライマーセット、
　（b）DNAマーカーSB3420増幅用プライマーセット、
　（c）DNAマーカー38139115_EcoRI増幅用プライマーセット、
　（d）DNAマーカー40436197_XhoI増幅用プライマーセット、
　（e）DNAマーカー40470717_BamHI増幅用プライマーセット、
　（f）DNAマーカーSB3517増幅用プライマーセット、
　（g）DNAマーカーSB3613増幅用プライマーセット、
　（h）DNAマーカーSB3621増幅用プライマーセット、
　（i）DNAマーカーSB3683増幅用プライマーセット、並びに
　（j）DNAマーカーSB3762増幅用プライマーセット。
　（a）～（j）の各プライマーセットの各オリゴヌクレオチドの塩基配列は、特に制限されない。例えば、配列番号1～20に示す塩基配列からなるオリゴヌクレオチドと実質的に同一の機能を有する限り、配列番号1～20に示す塩基配列において1～数個（例えば、5個、好ましくは3個、より好ましくは1個）の塩基が欠失、付加、置換した塩基配列からなるオリゴヌクレオチドであってもよい。
　（a）～（j）の各プライマーセットの各オリゴヌクレオチドは、オリゴヌクレオチドの合成法として当技術分野で公知の方法、例えば、ホスホトリエチル法、ホスホジエステル法等により、通常用いられるDNA自動合成装置（例えば、Applied Biosystems社製Model 394など)を利用して合成することが可能である。
　また、上記オリゴヌクレオチドは、これらをプライマーとするPCR増幅産物の検出を容易にするために、標識物質をつけたオリゴヌクレオチドであってもよい。標識物質としては、当該技術分野においてよく知られる蛍光物質（FITC、ROC等）、放射性同位体、化学発光物質（例えば、DNP）、ビオチン、DIG（ジゴキシゲニン）等を用いることができる。
　ソルガム品種判別用キットは、上記（a）～（j）からなる群より選択される少なくとも1種（好ましくは全て）のDNAマーカー増幅用プライマーセットを含むものであればよい。本発明のキットは、必要に応じて、DNA抽出用試薬、PCR用緩衝液やDNAポリメラーゼ等のPCR用試薬、反応の陽性コントロールとなるPCR増幅領域を含むDNA溶液、染色剤や電気泳動用ゲル等の検出用試薬、説明書などを含んでいてもよい。
　以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
　（１）DNAマーカーの選抜
　非特許文献2に記載されているDNAマーカーの内、SBマーカーの一部（計830組）の候補DNAマーカーの中から、ソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとソルガム品種SIL-05のゲノムDNAとを区別できるDNAマーカーを選抜した。具体的には、候補DNAマーカー検出すべく、非特許文献1に記載のプライマーセットを用い、且つソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとソルガム品種SIL-05のゲノムDNA配列を鋳型DNAとして用いてPCRを行い、増幅DNA断片の有無、及びソルガム品種74LH3213とソルガム品種SIL-05との間における増幅DNA断片の長さの違いについて、調べた。
　その結果、以下の（A）～（B）及び（F）～（J）のDNAマーカーが、ソルガム品種74LH3213とソルガム品種SIL-05との間における増幅DNA断片の長さの違いを明瞭に判別できることが分かった。
　（A）DNAマーカーSB3412
　（B）DNAマーカーSB3420
　（F）DNAマーカーSB3517
　（G）DNAマーカーSB3613
　（H）DNAマーカーSB3621
　（I）DNAマーカーSB3683
　（J）DNAマーカーSB3762。
　（２）新規DNAマーカーの作製
　ソルガム品種74LH3213及びソルガム品種SIL-05のゲノムDNA配列について、次世代シーケンサーを用いてりシーケンシングを行った。この結果に基づいて、両品種間で相違のあるSNPを同定した。さらに該SNPを検出できるdCAPSマーカーを作製した。作製したdCAPSマーカーは以下の（C）～（E）である。
　（C）DNAマーカー38139115_EcoRI
　（D）DNAマーカー40436197_XhoI
　（E）DNAマーカー40470717_BamHI。
　（３）ソルガム品種74LH3213の改良植物の作製
　上記「（１）DNAマーカーの選抜」及び「（２）新規DNAマーカーの作製」を用いて、ソルガム品種74LH3213の改良植物（BC5F1-qBRX）を作製した。具体的には以下のように作製した。
　ソルガム品種74LH3213とソルガム品種SIL-05とを交配して、F1集団を得た。
　該F1とソルガム品種74LH3213とを交配して、BC1F1集団を得た。
　該BC1F1とソルガム品種74LH3213とを交配して、BC2F1集団を得た。BC2F1集団の5個体について、DNAマーカーSB3517、SB3613、SB3683、及びSB3762を用いてジェノタイピングを行い、6番染色体の一方において、これら全てのDNAマーカー領域がソルガム品種SIL-05由来である1個体（BC2F1-qBRX）を選抜した。
　該BC2F1-qBRXとソルガム品種74LH3213とを交配して、BC3F1集団を得た。BC3F1集団の4個体について、DNAマーカーSB3412、SB3420、SB3517、SB3613、SB3683、及びSB3762を用いてジェノタイピングを行い、6番染色体の一方において、これら全てのDNAマーカー領域がソルガム品種SIL-05由来である1個体（BC3F1-qBRX）を選抜した。
　該BC3F1-qBRXとソルガム品種74LH3213とを交配して、BC4F1集団を得た。BC4F1集団の15個体について、DNAマーカーSB3412、SB3420、38139115_EcoRI、40436197_XhoI、40470717_BamHI、SB3517、SB3613、SB3683、及びSB3762を用いてジェノタイピングを行い、6番染色体の一方において、これら全てのDNAマーカー領域がソルガム品種SIL-05由来である1個体（BC4F1-qBRX）を選抜した。さらに、該BC4F1-qBRXについては、6番染色体以外のDNAマーカー（計36組）を使用して、戻し交配により6番染色体以外の染色体DNAがソルガム品種74LH3213由来となっていることを確認した。
　該BC4F1-qBRXとソルガム品種74LH3213とを交配して、BC5F1集団を得た。BC5F1集団の25個体について、DNAマーカーSB3412、SB3420、SB3517、SB3613、SB3621、SB3683、及びSB3762を用いてジェノタイピングを行い、6番染色体の一方において、これら全てのDNAマーカー領域がソルガム品種SIL-05由来である1個体（BC5F1-qBRX）を選抜した。
　該BC5F1-qBRXを自殖して、BC5F2集団を得た。BC5F2集団の40個体について、DNAマーカーSB3412、SB3420、40436197_XhoI、40470717_BamHI、SB3517、SB3613、SB3621、SB3683、及びSB3762を用いてジェノタイピングを行い、6番染色体の両方において、これら全てのDNAマーカー領域がソルガム品種SIL-05由来である1個体（BC5F2-qBRX）を選抜した。
　選抜された個体（BC5F2-qBRX）を、ソルガム品種74LH3213の改良植物として、「74LH改0号」の名称で品種登録出願した（農林水産省 品種登録出願番号：第30854号、出願日：2016年2月22日、出願者：国立大学法人名古屋大学）。
　（４）ソルガム品種天高の改良植物の作製、及び特性の評価
　上記「（３）ソルガム品種74LH3213の改良植物の作製」で得られたBC5F2-qBRXとソルガム品種MS79Aとを交配して、ソルガム品種天高の改良植物を得た。この天高改良植物（炎龍）を、開花から30日後に採取し、一株全重、Brix値、乾物率、主稈の稈長、及び到花日数について測定した。さらに、これらの測定値に基づいて、一株当たりの糖収量を算出した。
　なお、Brix値は、次のようにして測定した。稈全長の中央に位置する節間をサンプリングし、その節間中間部位約1cmを稈サンプルとして得た。これをペンチによって搾り搾汁液を採取した。この搾汁液の糖度を、屈折糖度計（ASONEポケットリフレクトメーターAPAL-1）を用いて測定した。
　結果を図１～６に示す。図中、＊はP値が0.05以下であることを示し、＊＊はP値が0.01以下であることを示す。
　図２及び３に示されるように、一株全重及びBrix値は、天高よりも、炎龍の方が高かった。一方、図４に示されるように、乾物率は、天高よりも、炎龍の方が低かった。このことは、得られた76LH3213改良植物が汁性になったことを意味している。これらの結果を反映して、一株当たりの糖収量は、天高よりも、炎龍の方が、約２倍以上も高かった。

Claims (12)

  1. 　ソルガム品種74LH3213の改良植物であって、
    　6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている、
    　74LH3213改良植物。
  2. 　前記DNA領域が、下記（A）DNAマーカーSB3412から（J）DNAマーカーSB3762までのDNA領域である、請求項1に記載の74LH3213改良植物：
    　（A）DNAマーカーSB3412から、
    　（J）DNAマーカーSB3762まで。
  3. 　前記置換を対の6番染色体の両方に有する、請求項1又は2に記載の74LH3213改良植物。
  4. 　請求項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物の種子。
  5. 　工程（ア）～（エ）を含む、請求項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物を製造する方法：
    　（ア）ソルガム品種74LH3213とソルガム品種SIL-05とを交配してF1個体を得る工程、
    　（イ）該F1個体をソルガム品種74LH3213に戻し交配してBC1F1個体（BCはバッククロスの意、BC1は戻し交配の回数が1であることを示す）を得る工程、
    　（ウ）必要に応じて、戻し交配を複数回繰り返す工程、及び
    　（エ）工程（ア）～（ウ）からなる群より選択される少なくとも1つの工程で得られた個体において、6番染色体DNAの一部又は全部がソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されていることを確認する工程。
  6. 　ソルガム品種天高の改良植物であって、
    　請求項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配して得られ、且つ
    　74LH3213改良植物由来の6番染色体DNAの一部又は全部が、ソルガム品種SIL-05由来の高糖性遺伝子座qBRX-6を含むDNA領域に置換されている、
    　天高改良植物。
  7. 　前記DNA領域が、下記（A）DNAマーカーSB3412から（J）DNAマーカーSB3762までのDNA領域である、請求項6に記載の天高改良植物：
    　（A）DNAマーカーSB3412から、
    　（J）DNAマーカーSB3762まで。
  8. 　請求項6又は7に記載の天高改良植物の種子。
  9. 　請求項1～3のいずれかに記載の74LH3213改良植物とソルガム品種MS79とを交配することを含む、請求項6～8のいずれかに記載の天高改良植物を製造する方法。
  10. 　以下の（a）～（j）からなる群より選択される少なくとも1種のDNAマーカー増幅用プライマーセットを含む、ソルガム品種SIL‐05のゲノムDNAとソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとを区別するためのキット：
    　（a）DNAマーカーSB3412増幅用プライマーセット、
    　（b）DNAマーカーSB3420増幅用プライマーセット、
    　（c）DNAマーカー38139115_EcoRI増幅用プライマーセット、
    　（d）DNAマーカー40436197_XhoI増幅用プライマーセット、
    　（e）DNAマーカー40470717_BamHI増幅用プライマーセット、
    　（f）DNAマーカーSB3517増幅用プライマーセット、
    　（g）DNAマーカーSB3613増幅用プライマーセット、
    　（h）DNAマーカーSB3621増幅用プライマーセット、
    　（i）DNAマーカーSB3683増幅用プライマーセット、並びに
    　（j）DNAマーカーSB3762増幅用プライマーセット。
  11. 　前記（c）～（e）からなる群より選択される少なくとも1種のDNAマーカー増幅用プライマーセットを含む、請求項10に記載のキット。
  12. 　請求項10又は11に記載のキットを用いることを特徴とする、ソルガム品種SIL‐05のゲノムDNAとソルガム品種74LH3213のゲノムDNAとを区別する方法。
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