植物由来の脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子をコードする核酸分子およびその使用方法
本発明は、一般的には、植物中の種子貯蔵化合物の存在に関連するタンパク質をコードする核酸配列に関する。より具体的には、本発明は、脂質代謝調節タンパク質をコードするFAD2様核酸配列およびトランスジェニック植物におけるそれら配列の使用に関する。特に、本発明は、脂質代謝関連化合物を操作する方法、ならびに植物および種子中の油レベルを増加させ、脂肪酸組成を変化させる方法に関する。本発明はさらに、これらの新規植物ポリペプチドを用いて、植物の成長を刺激し、ならびに/または種子貯蔵化合物の収量および/もしくは組成を増加させる方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
X1X2X3LX4X5X6X7LX8X9PX10YL(式中、X1はMではなく、X3はTではなく、X6はFではなく、X7はVではない)、
GX11X12X13X14X15X16X17X18HX19X20PX21X22X23X24X25X26X27X28ER(式中、X15はGではなく、X20はFではなく、X21はNではなく、X22はAではない)、
HX29X30PX31X32X33X34X35X36X37X38ER(式中、X30はFではなく、X31はNではなく、X32はAではない)、
LX39X40X41X42X43X44X45GX46X47X48X49X50X51X52YX53X54P(式中、X41はYではなく、X45はQではなく、X48はSではなく、X49はMではなく、X50はIではない)、
TX55X56X57X58HX59X60X61X62X63X64X65X66X67X68X69X70X71T(式中、X67はNではない)、および
PX72X73X74X75X76X77X78X79X80X81X82X83X84X85X86(式中、X84はWではなく、X85はYではなく、X86 はVではない)、
からなる群より選択されるアミノ酸配列(式中、Xは、上記で別途定義されていない場合、任意のアミノ酸を意味する)を含む、単離されたポリペプチド。
【請求項2】
AWYT、
PYX87YNNPX88GRLVHIX89VQLTLGWPLYLAX90NX91SGRPYPRFACHFDPYGPIYNDRER、
FISDVGV、
ALX92KLX93SX94FGFWWVVRVYGVP、
ILGEYYQFDX95TPVAKAT
からなる群より選択されるアミノ酸配列(式中、Xは任意のアミノ酸を意味する)を含む、単離されたポリペプチド。
【請求項3】
請求項1または2に記載のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする単離された核酸配列。
【請求項4】
請求項3に記載の核酸配列によりコードされる単離されたポリペプチド。
【請求項5】
a)配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、または配列番号35に示されるポリヌクレオチド配列と、
b)配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34または配列番号36に示されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列と、
上記a)またはb)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列と、
上記a)またはb)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列と、
上記a)またはb)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列と、
からなる群より選択されるポリヌクレオチド配列を含む単離された核酸。
【請求項6】
請求項5に記載のポリヌクレオチド配列によりコードされる単離されたポリペプチド。
【請求項7】
単離された核酸が、微生物または植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドをコードする、請求項5に記載の単離された核酸。
【請求項8】
単離されたLMPポリペプチド配列が、微生物または植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能する、請求項6に記載の単離されたポリペプチド。
【請求項9】
請求項3または5に記載の核酸が、種子特異的プロモーター、根特異的プロモーター、および組織非特異的プロモーターからなる群より選択されるプロモーターに機能し得る形で連結されている、該核酸を含む発現ベクター。
【請求項10】
野生型と比較して種子貯蔵化合物の重量%レベルが改変されたトランスジェニック植物を作製する方法であって、
a. 核酸を含む発現ベクターを植物細胞に導入する第1工程、および
b. 該植物細胞からトランスジェニック植物を生成させる第2工程、
を含み、
ここで、該核酸は該植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドをコードし、かつ該核酸は、
a. 配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33または配列番号35に示されるポリヌクレオチド配列と、
b. 配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34または配列番号36に示されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列と、
c. 上記a)またはb)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列と、
d. 上記a)またはb)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列と、
e. 上記a)またはb)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列と、
からなる群より選択されるポリヌクレオチド配列を含む、前記方法。
【請求項11】
前記核酸が、請求項5のa)またはb)のポリヌクレオチド配列と少なくとも90%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
オレイン酸のレベルが、該植物の野生型品種と比較して、トランスジェニック植物において増加する、請求項10に記載の方法。
【請求項13】
野生型と比較してオレイン酸の重量%のレベルが増加したトランスジェニック植物を作製する方法であって、
植物細胞を、RNA前駆体構築物を用いて形質転換する第1工程、および
該植物細胞からトランスジェニック植物を作製する第2工程、
を含み、
ここで、該構築物は、前駆体マイクロRNA配列をコードするヌクレオチド配列に機能し得るように連結された植物細胞中での発現を駆動するプロモーターを含み、該マイクロRNA前駆体配列をコードするヌクレオチド配列が、
a. 配列番号47に示されるヌクレオチド配列、
b. 上記a)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列、
c. 上記a)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列、および
d. 上記a)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列、
からなる群より選択される、前記方法。
【請求項14】
前駆体マイクロRNA配列をコードするヌクレオチド配列が、配列番号37に示されるマイクロRNAをコードするヌクレオチド配列が配列番号40に示されるマイクロRNAをコードするヌクレオチド配列により置換されるように遺伝子操作されている、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
配列番号47に示されるヌクレオチド配列、
上記a)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列、
上記a)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列、
上記a)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列、
からなる群より選択されるポリヌクレオチド配列を含む単離された核酸。
【請求項16】
植物における種子貯蔵化合物の重量%のレベルをモジュレートする方法であって、
a. 核酸を含む発現ベクターを植物細胞に導入する第1工程、および
b. 該植物細胞からトランスジェニック植物を作製する第2工程、
を含み、
ここで、該核酸は該植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドをコードし、該核酸は請求項5に記載のポリヌクレオチド配列を含む、前記方法。
【請求項17】
オレイン酸の重量%のレベルを改変する、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
請求項10、13または16に記載の方法により作製されたトランスジェニック植物。
【請求項19】
オレイン酸重量%のレベルが、該植物の野生型品種と比較してトランスジェニック植物において増加している、請求項18に記載のトランスジェニック植物。
【請求項20】
前記植物が、ナタネ、カノーラ、亜麻仁、ダイズ、ヒマワリ、トウモロコシ、オートムギ、ライムギ、オオムギ、コムギ、コショウ、マンジュギク、ワタ、アブラヤシ、ココヤシ、アマ、トウゴマ、テンサイ、イネおよびラッカセイからなる群より選択される、請求項18に記載のトランスジェニック植物。
【請求項21】
請求項18に記載のトランスジェニック植物により生産された種子であって、該植物は、種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドを発現するものであり、かつ該植物は、該植物の野生型品種と比較して種子貯蔵化合物の改変された重量%レベルについて固定されている、前記種子。
【請求項1】
X1X2X3LX4X5X6X7LX8X9PX10YL(式中、X1はMではなく、X3はTではなく、X6はFではなく、X7はVではない)、
GX11X12X13X14X15X16X17X18HX19X20PX21X22X23X24X25X26X27X28ER(式中、X15はGではなく、X20はFではなく、X21はNではなく、X22はAではない)、
HX29X30PX31X32X33X34X35X36X37X38ER(式中、X30はFではなく、X31はNではなく、X32はAではない)、
LX39X40X41X42X43X44X45GX46X47X48X49X50X51X52YX53X54P(式中、X41はYではなく、X45はQではなく、X48はSではなく、X49はMではなく、X50はIではない)、
TX55X56X57X58HX59X60X61X62X63X64X65X66X67X68X69X70X71T(式中、X67はNではない)、および
PX72X73X74X75X76X77X78X79X80X81X82X83X84X85X86(式中、X84はWではなく、X85はYではなく、X86 はVではない)、
からなる群より選択されるアミノ酸配列(式中、Xは、上記で別途定義されていない場合、任意のアミノ酸を意味する)を含む、単離されたポリペプチド。
【請求項2】
AWYT、
PYX87YNNPX88GRLVHIX89VQLTLGWPLYLAX90NX91SGRPYPRFACHFDPYGPIYNDRER、
FISDVGV、
ALX92KLX93SX94FGFWWVVRVYGVP、
ILGEYYQFDX95TPVAKAT
からなる群より選択されるアミノ酸配列(式中、Xは任意のアミノ酸を意味する)を含む、単離されたポリペプチド。
【請求項3】
請求項1または2に記載のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする単離された核酸配列。
【請求項4】
請求項3に記載の核酸配列によりコードされる単離されたポリペプチド。
【請求項5】
a)配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33、または配列番号35に示されるポリヌクレオチド配列と、
b)配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34または配列番号36に示されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列と、
上記a)またはb)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列と、
上記a)またはb)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列と、
上記a)またはb)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列と、
からなる群より選択されるポリヌクレオチド配列を含む単離された核酸。
【請求項6】
請求項5に記載のポリヌクレオチド配列によりコードされる単離されたポリペプチド。
【請求項7】
単離された核酸が、微生物または植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドをコードする、請求項5に記載の単離された核酸。
【請求項8】
単離されたLMPポリペプチド配列が、微生物または植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能する、請求項6に記載の単離されたポリペプチド。
【請求項9】
請求項3または5に記載の核酸が、種子特異的プロモーター、根特異的プロモーター、および組織非特異的プロモーターからなる群より選択されるプロモーターに機能し得る形で連結されている、該核酸を含む発現ベクター。
【請求項10】
野生型と比較して種子貯蔵化合物の重量%レベルが改変されたトランスジェニック植物を作製する方法であって、
a. 核酸を含む発現ベクターを植物細胞に導入する第1工程、および
b. 該植物細胞からトランスジェニック植物を生成させる第2工程、
を含み、
ここで、該核酸は該植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドをコードし、かつ該核酸は、
a. 配列番号5、配列番号7、配列番号9、配列番号11、配列番号13、配列番号15、配列番号17、配列番号19、配列番号21、配列番号23、配列番号25、配列番号27、配列番号29、配列番号31、配列番号33または配列番号35に示されるポリヌクレオチド配列と、
b. 配列番号6、配列番号8、配列番号10、配列番号12、配列番号14、配列番号16、配列番号18、配列番号20、配列番号22、配列番号24、配列番号26、配列番号28、配列番号30、配列番号32、配列番号34または配列番号36に示されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列と、
c. 上記a)またはb)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列と、
d. 上記a)またはb)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列と、
e. 上記a)またはb)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列と、
からなる群より選択されるポリヌクレオチド配列を含む、前記方法。
【請求項11】
前記核酸が、請求項5のa)またはb)のポリヌクレオチド配列と少なくとも90%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を含む、請求項10に記載の方法。
【請求項12】
オレイン酸のレベルが、該植物の野生型品種と比較して、トランスジェニック植物において増加する、請求項10に記載の方法。
【請求項13】
野生型と比較してオレイン酸の重量%のレベルが増加したトランスジェニック植物を作製する方法であって、
植物細胞を、RNA前駆体構築物を用いて形質転換する第1工程、および
該植物細胞からトランスジェニック植物を作製する第2工程、
を含み、
ここで、該構築物は、前駆体マイクロRNA配列をコードするヌクレオチド配列に機能し得るように連結された植物細胞中での発現を駆動するプロモーターを含み、該マイクロRNA前駆体配列をコードするヌクレオチド配列が、
a. 配列番号47に示されるヌクレオチド配列、
b. 上記a)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列、
c. 上記a)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列、および
d. 上記a)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列、
からなる群より選択される、前記方法。
【請求項14】
前駆体マイクロRNA配列をコードするヌクレオチド配列が、配列番号37に示されるマイクロRNAをコードするヌクレオチド配列が配列番号40に示されるマイクロRNAをコードするヌクレオチド配列により置換されるように遺伝子操作されている、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
配列番号47に示されるヌクレオチド配列、
上記a)の核酸と少なくとも70%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列、
上記a)の核酸と相補的であるポリヌクレオチド配列、
上記a)の核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチド配列、
からなる群より選択されるポリヌクレオチド配列を含む単離された核酸。
【請求項16】
植物における種子貯蔵化合物の重量%のレベルをモジュレートする方法であって、
a. 核酸を含む発現ベクターを植物細胞に導入する第1工程、および
b. 該植物細胞からトランスジェニック植物を作製する第2工程、
を含み、
ここで、該核酸は該植物中で種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドをコードし、該核酸は請求項5に記載のポリヌクレオチド配列を含む、前記方法。
【請求項17】
オレイン酸の重量%のレベルを改変する、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
請求項10、13または16に記載の方法により作製されたトランスジェニック植物。
【請求項19】
オレイン酸重量%のレベルが、該植物の野生型品種と比較してトランスジェニック植物において増加している、請求項18に記載のトランスジェニック植物。
【請求項20】
前記植物が、ナタネ、カノーラ、亜麻仁、ダイズ、ヒマワリ、トウモロコシ、オートムギ、ライムギ、オオムギ、コムギ、コショウ、マンジュギク、ワタ、アブラヤシ、ココヤシ、アマ、トウゴマ、テンサイ、イネおよびラッカセイからなる群より選択される、請求項18に記載のトランスジェニック植物。
【請求項21】
請求項18に記載のトランスジェニック植物により生産された種子であって、該植物は、種子貯蔵化合物のモジュレーターとして機能するポリペプチドを発現するものであり、かつ該植物は、該植物の野生型品種と比較して種子貯蔵化合物の改変された重量%レベルについて固定されている、前記種子。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16−1】
【図16−2】
【図16−3】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16−1】
【図16−2】
【図16−3】
【公表番号】特表2008−523821(P2008−523821A)
【公表日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−547015(P2007−547015)
【出願日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【国際出願番号】PCT/US2005/046027
【国際公開番号】WO2006/073787
【国際公開日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【出願人】(501383750)ビーエーエスエフ プラント サイエンス ゲーエムベーハー (17)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成20年7月10日(2008.7.10)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【国際出願番号】PCT/US2005/046027
【国際公開番号】WO2006/073787
【国際公開日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【出願人】(501383750)ビーエーエスエフ プラント サイエンス ゲーエムベーハー (17)
【Fターム(参考)】
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