本発明は、植物遺伝子学の分野にあり、脂肪酸合成経路内の複数の遺伝子の協調操作に関連する組換え核酸分子、構築体、および他の作用物質を提供する。具体的には、本発明の作用物質は、脂肪酸合成経路内の特定の遺伝子の発現の増強および同経路内の特定の他の遺伝子の発現の抑制を同時に行うことに関連する。また、そのような作用物質が組み込まれた植物、特に、植物が変化した種子油組成を示す、そのような構築体が組み込まれた植物も提供する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
全脂肪酸の約４２重量％〜約８５重量％のオレイン酸含量および全脂肪酸の８重量％未満の飽和脂肪酸含量を含む種子油の脂肪酸組成を示すダイズ種子。
【請求項２】
前記種子が内在性ダイズＦＡＤ２−１およびＦＡＴＢの発現を抑制する核酸配列を有するゲノムをさらに含み、前記核酸配列が約２０〜約４２０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＤ２−１のイントロンの断片および約４０〜約４５０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＴＢ遺伝子の断片を含み；前記ゲノムがβ−ケトアシル−ＡＣＰ合成酵素ＩＶおよびΔ−９不飽和化酵素の一方または双方の発現を増加させる核酸配列をさらに含む、請求項１記載のダイズ種子。
【請求項３】
ダイズＦＡＤ２−１のイントロンの前記断片およびダイズＦＡＴＢの前記断片がそれぞれセンスおよびアンチセンス方向に転写され、少なくとも部分的に二本鎖であるＲＮＡがもたらされる、請求項２記載のダイズ種子。
【請求項４】
内在性ダイズＦＡＤ２−１およびＦＡＴＢの発現を抑制する前記核酸配列が、植物染色体内に挿入した後に機能的転写ユニットとして組み立てられる、請求項２記載のダイズ種子。
【請求項５】
前記種子が、連続する約２０〜約４２０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＤ２−１のイントロンの断片および連続する約４０〜約４５０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＴＢ遺伝子の断片を含む核酸配列を有するゲノムをさらに含む、請求項１記載のダイズ種子。
【請求項６】
ダイズＦＡＤ２−１のイントロンの前記断片およびダイズＦＡＴＢの前記断片がそれぞれセンスおよびアンチセンス方向に転写され、少なくとも部分的に二本鎖であるＲＮＡがもたらされる、請求項５記載のダイズ種子。
【請求項７】
前記核酸配列が、植物染色体内に挿入した後に機能的転写ユニットとして組み立てられる、請求項５記載のダイズ種子。
【請求項８】
前記種子が、約２０〜約４２０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＤ２−１のイントロンの断片を含む、内在性ダイズＦＡＤ２−１の発現を抑制する核酸配列を有するゲノムをさらに含み；前記ゲノムが、β−ケトアシル−ＡＣＰ合成酵素ＩＶおよびΔ−９不飽和化酵素の一方または双方の発現を増加させる核酸配列をさらに含む、請求項１記載のダイズ種子。
【請求項９】
ｉ）植物細胞中で、植物細胞中の内在性ＦＡＤ２遺伝子に由来し、ＦＡＤ２のイントロン断片またはＦＡＤ２のＵＴＲ断片からなる異種ＦＡＤ２配列を発現させ；次いで
ｉｉ）内在性ＦＡＤ２遺伝子を前記異種ＦＡＤ２配列で抑制し、ここに、ＦＡＤ２遺伝子抑制の量が、ＦＡＤ２イントロンの全長またはＦＡＤ２のＵＴＲの全長からなる異種ＦＡＤ２配列を発現させることによって得られる遺伝子発現の量よりも少ない
ことを特徴とする、ＦＡＤ２のイントロン全体またはＦＡＤ２のＵＴＲ全体からなる異種ＦＡＤ２配列を含むｄｓＲＮＡｉ構築体を発現させることによって得られるＦＡＤ２遺伝子抑制の量と比較して、ＦＡＤ２遺伝子抑制の量を低下させる方法。
【請求項１０】
前記ＦＡＤ２のイントロン断片がＦＡＤ２のイントロン１全体の連続する約４０〜約３２０ヌクレオチドであり、前記ＦＡＤ２のＵＴＲ断片がＦＡＤ２の３'ＵＴＲ全体の連続する約１００〜約１４０ヌクレオチドであることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
植物細胞を、内在性ＦＡＤ２遺伝子の一部に由来する、ＦＡＤ２のイントロン断片またはＦＡＤ２のＵＴＲ断片からなる異種ＦＡＤ２配列で形質転換させ；次いで、前記異種ＦＡＤ２配列の転写が開始される条件下で前記植物細胞を成長させ、それにより前記油組成が、類似の遺伝的背景を有するが前記異種ＦＡＤ２配列を欠く植物細胞と比較して変更されていることを特徴とする、植物細胞の油組成を変更する方法。
【請求項１２】
ｉ）第１の異種ＦＡＤ２配列で形質転換した植物からのＦＡＤ２遺伝子抑制の量が、類似の遺伝的背景および第２の異種ＦＡＤ２配列を含む植物細胞におけるＦＡＤ２遺伝子抑制の量と比較して少なくとも部分的に低下するまで、前記第１の異種ＦＡＤ２配列の長さを短縮し、前記第２の異種ＦＡＤ２配列が前記第１の異種ＦＡＤ２配列よりも多くの内在性ＦＡＤ２配列からなり；
ｉｉ）類似の遺伝的背景を有するが異種ＦＡＴＢ配列を有さない植物細胞におけるＦＡＴＢの抑制と比較して、植物細胞におけるＦＡＴＢ遺伝子発現を少なくとも部分的に低下させることができる前記異種ＦＡＴＢ配列を発現させ；
ｉｉｉ）前記第１の異種ＦＡＤ２配列および前記異種ＦＡＴＢ配列を有するゲノムを含む植物を成長させ；次いで
ｉｖ）類似の遺伝的背景を有するが前記第１の異種ＦＡＤ２配列および前記異種ＦＡＴＢ配列を欠く植物由来の種子と比較して飽和脂肪酸含量が低下した種子を生産する植物を栽培する
ことを特徴とする、植物種子中のオレイン酸含量を増強し、飽和脂肪酸含量を低下させる方法。
【請求項１３】
脂肪酸合成経路内の内在性遺伝子の発現を抑制できる、少なくとも４０ヌクレオチドの長さの遺伝子要素の断片を単離し；前記遺伝子要素を温帯油種子作物の植物細胞内に導入し；トランスジェニック植物を生成し；トランスジェニック植物種子からの油の脂肪酸組成を調節する前記遺伝子要素を含むトランスジェニック植物種子を選択することを特徴とする、前記温帯油種子作物の種子由来の油の脂肪酸組成を調節する方法。
【請求項１４】
前記内在性遺伝子が脂肪酸合成経路内の２つ以上の内在性遺伝子であることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記遺伝子要素が、脂肪酸合成経路内の前記内在性遺伝子のイントロン、エクソン、輸送ペプチドコードＤＮＡ配列、３'−ＵＴＲ、５'−ＵＴＲ、オープンリーディングフレームまたは転写物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記内在性遺伝子がＦＡＤ２−１、ＦＡＤ３、ＦＡＴＢ、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記温帯油種子作物がダイズ、アブラナ、ヒマワリ、ピーナッツ、トウモロコシ、および綿からなる群から選択されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
全脂肪酸の約４２重量％〜約８５重量％のオレイン酸含量および全脂肪酸の８重量％未満の飽和脂肪酸含量を含む種子油の脂肪酸組成を示すダイズ種子の細胞。
【請求項１９】
連続する約２０〜約４２０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＤ２−１のイントロンの断片および連続する約４０〜約４５０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＴＢ遺伝子の断片を含む組換え核酸分子。
【請求項２０】
約２０〜約４２０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＤ２−１のイントロンの断片、約４０〜約４５０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＴＢ遺伝子の断片、およびβ−ケトアシル−ＡＣＰ合成酵素ＩＶおよびΔ−９不飽和化酵素の一方または双方の発現を増加させる核酸配列を含む核酸配列を含む組換え核酸分子。
【請求項２１】
全脂肪酸の約４２重量％〜約８５重量％のオレイン酸含量および全脂肪酸の約８重量％以下の飽和脂肪酸含量を含む脂肪酸組成を有する非混合ダイズ油。
【請求項２２】
全脂肪酸の約４２重量％〜約８５重量％のオレイン酸含量および全脂肪酸の８重量％未満の飽和脂肪酸含量を含む種子油の脂肪酸組成を示すダイズ種子に由来するダイズミール。
【請求項２３】
ｉ）ダイズ細胞内に、ＦＡＤ３遺伝子ファミリーの少なくとも２つのメンバーからの核酸配列を含む異種核酸分子を導入し；
ｉｉ）植物細胞における内在性ＦＡＤ３遺伝子発現を少なくとも部分的に低下させることができるＦＡＤ３遺伝子から核酸配列を発現させ；
ｉｉｉ）前記ＦＡＤ３遺伝子ファミリーの少なくとも２つのメンバーからの前記核酸配列を有するゲノムを含む植物細胞を成長させ；次いで
ｉｖ）類似の遺伝的背景を有するが前記ＦＡＤ３遺伝子ファミリーの前記少なくとも２つのメンバーを欠く植物細胞と比較してリノレン酸含量が低下している前記植物細胞を栽培する
ことを特徴とする、ダイズ種子のリノレン酸含量を減少させる方法。
【請求項２４】
前記ＦＡＤ３遺伝子ファミリーがＦＡＤ３−１Ａ、ＦＡＤ３−１Ｂ、およびＦＡＤ３−１Ｃからなる群から選択されることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記ＤＮＡ断片がＦＡＤ３の転写領域５'−または３'−ＵＴＲからのものであることを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２６】
ＦＡＤ３遺伝子ファミリーの少なくとも２つのメンバーからのＤＮＡ断片を含む組換えＤＮＡ構築体。
【請求項２７】
連続する約２０〜約４２０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＤ２−１のイントロンの断片および連続する約４０〜約４５０ヌクレオチドの長さのダイズＦＡＴＢ遺伝子の断片をさらに含む、請求項２６記載の組換えＤＮＡ構築体。
【請求項２８】
全脂肪酸の約４２重量％〜約８５重量％のオレイン酸含量、全脂肪酸の約８重量％以下の飽和脂肪酸含量、および全脂肪酸の約１.５重量％以下のリノレン酸含量を含む脂肪酸組成を有する非混合ダイズ油。
【請求項２９】
請求項２６記載の組換えＤＮＡ構築体を含むダイズ種子。
【請求項３０】
請求項２９記載のダイズ種子に由来するダイズミール。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５ａ−ｂ】

【図５ｃ−ｄ】

【図６ａ−ｂ】

【図６ｃ】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２１】

【図２２】

【公表番号】特表２００９−５２６５５０（Ｐ２００９−５２６５５０Ａ）
【公表日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５５３１２（Ｐ２００８−５５５３１２）
【出願日】平成１９年２月１２日（２００７．２．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／００３８２３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９５２４３
【国際公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（５０１２３１６１３）モンサント　テクノロジー　エルエルシー (71)
【Ｆターム（参考）】