本発明は、除草剤耐性植物を提供する。本発明はまた、本発明の除草剤耐性植物が耐性である除草剤を適用することにより雑草の成長を制御する方法も提供する。本発明の植物は、アセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ酵素阻害剤の作用に対して耐性であるアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ酵素を発現することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノ酸配列が、2個以上のアミノ酸位置で対応する野生型単子葉植物のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ（ACCase）のアミノ酸配列と異なる突然変異誘発されたか、または組換えアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼを発現する単子葉植物であって、前記2個以上のアミノ酸位置のうちの1個が1,781(Am)であり、および前記ACCaseが、前記植物において発現された場合に、対応する野生型品種の植物と比較して増加した除草剤耐性を前記植物に付与し、少なくとも2個の前記差異が前記除草剤耐性の増加をもたらす、前記植物。
【請求項２】
前記植物が、1,864(Am)、2,027(Am)、2,041(Am)、2,049(Am)、2,075(Am)、2,078(Am)、および2,098(Am)からなる群より選択されるアミノ酸位置に置換をさらに含むACCaseを発現する、請求項１に記載の植物。
【請求項３】
a. 位置1,781(Am)での差異が、ロイシン、アラニン、バリン、トレオニンとの置換であり；
b. 位置1,864(Am)での差異が、フェニルアラニンとの置換であり；
c. 位置2,027(Am)での差異が、システインまたはアルギニンとの置換であり；
d. 位置2,041(Am)での差異が、アスパラギンまたはバリンとの置換であり；
e. 位置2,049(Am)での差異が、フェニルアラニン、イソロイシン、またはロイシンとの置換であり；
f. 位置2,075(Am)での差異が、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、またはバリンとの置換であり、位置2,075(Am)の前記アミノ酸がバリンである場合、位置2,075(Am)と2,076(Am)の間にさらなるバリンの挿入があり；
g. 位置2,078(Am)での差異が、リジン、グリシン、またはトレオニンとの置換であり；および
h. 位置2,098(Am)での差異が、アラニン、グリシン、プロリン、ヒスチジン、セリンまたはシステインとの置換である、
請求項２に記載の植物。
【請求項４】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置1,864(Am)のアミノ酸がフェニルアラニンである、請求項２に記載の植物。
【請求項５】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置2,027(Am)のアミノ酸がシステインである、請求項２に記載の植物。
【請求項６】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置2,041(Am)のアミノ酸がアスパラギンである、請求項２に記載の植物。
【請求項７】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置2,049(Am)のアミノ酸がフェニルアラニンである、請求項２に記載の植物。
【請求項８】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置2,075(Am)のアミノ酸がロイシンまたはバリンであり、位置2,075(Am)の前記アミノ酸がバリンである場合、位置2,075(Am)と2,076(Am)の間にさらなるバリンの挿入がある、請求項２に記載の植物。
【請求項９】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置2,078(Am)のアミノ酸がグリシンである、請求項２に記載の植物。
【請求項１０】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置2,098(Am)のアミノ酸がアラニンまたはグリシンである、請求項２に記載の植物。
【請求項１１】
アミノ酸配列が、2個以上のアミノ酸位置で対応する野生型単子葉植物のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ（ACCase）のアミノ酸配列と異なる突然変異誘発されたか、または組換えアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼを発現する単子葉植物であって、前記2個以上のアミノ酸位置のうちの1個が1,999(Am)であり、および前記ACCaseが、前記植物において発現された場合に、対応する野生型品種の植物と比較して増加した除草剤耐性を前記植物に付与し、少なくとも2個の前記差異が前記除草剤耐性の増加をもたらす、前記植物。
【請求項１２】
前記植物が、1,864(Am)、2,049(Am)、2,075(Am)、および2,098(Am)からなる群より選択されるアミノ酸位置に置換をさらに含むACCaseを発現する、請求項１１に記載の植物。
【請求項１３】
a. 位置1,999(Am)での差異が、システイン、またはグリシンとの置換であり；
b. 位置1,864(Am)での差異が、フェニルアラニンとの置換であり；
c. 位置2,049(Am)での差異が、フェニルアラニン、イソロイシン、またはロイシンとの置換であり；
d. 位置2,075(Am)での差異が、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、またはバリンとの置換であり、位置2,075(Am)の前記アミノ酸がバリンである場合、位置2,075(Am)と2,076(Am)の間にさらなるバリンの挿入があり；および
e. 位置2,098(Am)での差異が、アラニン、グリシン、プロリン、ヒスチジン、セリンまたはシステインとの置換である、
請求項１２に記載の植物。
【請求項１４】
位置1,999(Am)のアミノ酸がグリシンであり、位置1,864(Am)のアミノ酸がフェニルアラニンである、請求項１２に記載の植物。
【請求項１５】
位置1,999(Am)のアミノ酸がグリシンであり、位置2,049(Am)のアミノ酸がイソロイシンである、請求項１２に記載の植物。
【請求項１６】
位置1,999(Am)のアミノ酸がグリシンであり、位置2,075(Am)のアミノ酸がロイシンである、請求項１２に記載の植物。
【請求項１７】
位置1,999(Am)のアミノ酸がグリシンであり、位置2,098(Am)のアミノ酸がアラニンである、請求項１２に記載の植物。
【請求項１８】
アミノ酸配列が、対応する野生型単子葉植物のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ（ACCase）のアミノ酸配列と比較して2個以上のアミノ酸位置で置換を含む突然変異誘発されたか、または組換えアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼを発現する単子葉植物であって、前記アミノ酸位置が1,781(Am)、2,049(Am)、2,080(Am)、2,088(Am)、および2,098(Am)からなる群より選択され、ならびに前記ACCaseが、前記植物において発現された場合に、対応する野生型品種の植物と比較して増加した除草剤耐性を前記植物に付与し、少なくとも2個の前記置換が前記除草剤耐性の増加をもたらす、前記植物。
【請求項１９】
前記置換がアミノ酸位置1,781(Am)および2,049(Am)にある、請求項１８に記載の植物。
【請求項２０】
位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、2,049(Am)がフェニルアラニンである、請求項１９に記載の植物。
【請求項２１】
前記置換がアミノ酸位置2,049(Am)および2,098(Am)にある、請求項１８に記載の植物。
【請求項２２】
位置2,049(Am)のアミノ酸がロイシンであり、2,098(Am)がアラニンである、請求項２１に記載の植物。
【請求項２３】
位置2,080(Am)のアミノ酸が欠失しており、位置2,081(Am)のアミノ酸が欠失している、請求項１８に記載の植物。
【請求項２４】
前記置換がアミノ酸位置2,088(Am)および2,098(Am)にある、請求項１８に記載の植物。
【請求項２５】
a. 位置2,088(Am)のアミノ酸がフェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、リジン、ロイシン、セリン、トレオニン、バリン、およびトリプトファンからなる群より選択され；ならびに
b. 位置2,098(Am)のアミノ酸がアラニン、グリシン、セリン、およびシステインからなる群より選択される、
請求項２４に記載の植物。
【請求項２６】
アミノ酸配列が対応する野生型単子葉植物のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ（ACCase）のアミノ酸配列と比較して2個以上のアミノ酸位置に置換を含む突然変異誘発されたか、または組換えアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼを発現する単子葉植物であって、前記置換が、
a. 位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置1,824(Am)のアミノ酸がプロリンである；
b. 位置1,781(Am)のアミノ酸がロイシンであり、位置2,027(Am)のアミノ酸がアルギニンである；および
c. 位置1,824(Am)のアミノ酸がプロリンであり、位置2,078(Am)のアミノ酸がグリシンである、
からなる群より選択され、少なくとも2個の前記置換が除草剤耐性の増加をもたらす、前記植物。
【請求項２７】
突然変異誘発されたか、または組換えプラスチドACCaseを発現する単子葉植物であって、該プラスチドACCase中の2個以上のアミノ酸位置の突然変異が、前記植物で発現された場合に対応する野生型品種の単子葉植物と比較して増加した除草剤耐性を前記植物に付与する、前記植物。
【請求項２８】
2個以上のアミノ酸位置が、
a. 1,781(Am)、1,785(Am)、1,786(Am)、1,811(Am)、1,824(Am)、1,864(Am)、1,999(Am)、2,027(Am)、2,039(Am)、2,041(Am)、2,049(Am)、2,059(Am)、2,074(Am)、2,075(Am)、2,078(Am)、2,079(Am)、2,080(Am)、2,081(Am)、2,088(Am)、2,095(Am)、2,096(Am)、もしくは2,098(Am)からなる群より選択されるか、または
b. 2,080(Am)および2,081(Am)での一対の欠失である、
請求項２７に記載の植物。
【請求項２９】
突然変異ACCaseがトランスジェニックでない、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物。
【請求項３０】
前記植物がBEPクレード植物である、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物。
【請求項３１】
BEPクレード植物がBETサブクレード植物である、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物。
【請求項３２】
BETサブクレード植物がBET作物である、請求項３１に記載の植物。
【請求項３３】
前記植物がイネ植物である、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物。
【請求項３４】
前記ACCaseがゲノム核酸によりコードされ、そのアミノ酸配列として、改変された配列番号2を含み、該改変された配列が前記改変を含む、請求項３３に記載の植物。
【請求項３５】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物の周辺にある雑草の成長を制御する方法であって、対応する野生型植物の成長を阻害する量のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ阻害除草剤を前記雑草および単子葉植物に適用することを含む、前記方法。
【請求項３６】
前記除草剤がアロキシジム、ブトロキシジム、クレトジム、クロプロキシジム、シクロキシジム、セトキシジム、テプラロキシジム、トラルコキシジム、クロラジホップ、クロジナホップ、クロホップ、ジクロホップ、フェノキサプロプ、フェノキサプロプ-P、フェンチアプロプ、フルアジホップ、フルアジホップ-P、ハロキシホップ、ハロキシホップ-P、イソキサピリホップ、プロパキザホップ、キザロホップ、キザロホップ-P、トリホップ、ピノキサデン、これらの除草剤のいずれかの農学上許容し得る塩およびエステル、ならびにその組合せからなる群より選択される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３７】
雑草の成長を制御する方法であって、
a. 請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物と、他の植物遺伝資源とを交配させ、得られるハイブリッド種子を収穫すること；
b. 前記ハイブリッド種子を植えること；および
c.前記ハイブリッド植物および該ハイブリッド植物の周辺にある雑草に対して、通常は野生型植物の成長を阻害するであろう除草剤レベルで1種以上のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ阻害除草剤を適用すること、
を含む、前記方法。
【請求項３８】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物の植物細胞。
【請求項３９】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物の植物部分。
【請求項４０】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物により産生された種子。
【請求項４１】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物を第2の植物と共に育種することを含み、ハイブリッド植物が第2の植物と比較して増加した除草剤耐性を示す、ハイブリッド植物を作製する方法。
【請求項４２】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物から調製された食品。
【請求項４３】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物から調製された消費者製品。
【請求項４４】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物から調製された工業製品。
【請求項４５】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の植物から調製された動物用製品。
【請求項４６】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載のACCaseをコードする単離された、組換え、または突然変異誘発された核酸分子。
【請求項４７】
選択マーカーとしての請求項４６に記載の核酸分子の使用。
【請求項４８】
請求項１〜２８のいずれか１項に記載の単子葉植物と、農学上許容し得る組成物とを接触させることを含む、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の単子葉植物を処理する方法。
【請求項４９】
a. 目的の遺伝子をコードする核酸分子を植物細胞中に導入すること、ここで、該核酸分子は、アミノ酸配列が2個以上のアミノ酸位置で対応する野生型イネ植物のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ（ACCase）のアミノ酸配列と異なる突然変異ACCaseをさらにコードする；および
b. 前記植物細胞と、ACCase阻害剤とを接触させて、形質転換された植物を取得すること、
を含み、前記突然変異ACCaseが、前記形質転換された植物で発現された場合に対応する野生型品種の植物と比較して増加した除草剤耐性を前記形質転換された植物に付与する、形質転換された植物を選択する方法。
【請求項５０】
a. 請求項３８に記載の細胞を含む植物を第2の植物と共に育種すること；および
b. 子孫植物が前記突然変異ACCaseを発現するか否かを決定すること、
を含み、前記突然変異ACCaseが、第2の植物と比較して増加した除草剤耐性を前記子孫植物に付与する、育種方法。
【請求項５１】
突然変異ACCaseが、1,781(Am)、1,785(Am)、1,786(Am)、1,811(Am)、1,824(Am)、1,864(Am)、1,999(Am)、2,027(Am)、2,039(Am)、2,041(Am)、2,049(Am)、2,059(Am)、2,074(Am)、2,075(Am)、2,078(Am)、2,079(Am)、2,080(Am)、2,081(Am)、2,088(Am)、2,095(Am)、2,096(Am)、または2,098(Am)からなる群より選択される2個以上のアミノ酸位置に置換を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
突然変異誘発された、または組換えプラスチドACCaseを発現するイネ植物であって、前記ACCaseがプラスチドACCase中の2個以上のアミノ酸位置に2個以上のACCase阻害除草剤耐性突然変異を含み、前記イネ植物で発現された場合に対応する野生型品種のイネ植物と比較して増加した除草剤耐性を前記植物に付与する、前記イネ植物。
【請求項５３】
前記突然変異の少なくとも2個のアミノ酸が、
a. 1,781(Am)、1,785(Am)、1,786(Am)、1,811(Am)、1,824(Am)、1,864(Am)、1,999(Am)、2,027(Am)、2,039(Am)、2,041(Am)、2,049(Am)、2,059(Am)、2,074(Am)、2,075(Am)、2,078(Am)、2,079(Am)、2,080(Am)、2,081(Am)、2,088(Am)、2,095(Am)、2,096(Am)、もしくは2,098(Am)からなる群より選択されるか、または
b. 2,080(Am)および2,081(Am)での一対の欠失である、
請求項５２に記載の植物。
【請求項５４】
突然変異ACCaseが非トランスジェニックである、請求項５２に記載の植物。
【請求項５５】
前記ACCaseがゲノム核酸によりコードされ、そのアミノ酸配列として、改変された配列番号2を含み、該改変された配列が前記改変を含む、請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物。
【請求項５６】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物の周辺にある雑草の成長を制御する方法であって、野生型植物の成長を阻害する量のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ阻害除草剤を前記雑草および植物に適用することを含む、前記方法。
【請求項５７】
前記除草剤がアロキシジム、ブトロキシジム、クレトジム、クロプロキシジム、シクロキシジム、セトキシジム、テプラロキシジム、トラルコキシジム、クロラジホップ、クロジナホップ、クロホップ、ジクロホップ、フェノキサプロプ、フェノキサプロプ-P、フェンチアプロプ、フルアジホップ、フルアジホップ-P、ハロキシホップ、ハロキシホップ-P、イソキサピリホップ、プロパキザホップ、キザロホップ、キザロホップ-P、トリホップ、ピノキサデン、これらの除草剤のいずれかの農学上許容し得る塩およびエステル、ならびにその組合せからなる群より選択される、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
a. 請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物と、他の植物遺伝資源とを交配させ、得られるハイブリッド種子を収穫すること；
b. 前記ハイブリッド種子を植えること；および
c. 通常は野生型植物の成長を阻害するであろう除草剤レベルで1種以上のアセチル-コエンザイムAカルボキシラーゼ阻害除草剤を前記ハイブリッド植物および該ハイブリッド植物の周辺にある雑草に適用すること、
を含む、雑草の成長を制御する方法。
【請求項５９】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物の植物細胞。
【請求項６０】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物の植物部分。
【請求項６１】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載のイネ植物により産生された種子。
【請求項６２】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物を第2の植物と共に育種することを含み、ハイブリッド植物が第2の植物と比較して増加した除草剤耐性を示す、ハイブリッド植物を作製する方法。
【請求項６３】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物から調製された食品。
【請求項６４】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物から調製された消費者製品。
【請求項６５】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物から調製された工業製品。
【請求項６６】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物から調製された動物用製品。
【請求項６７】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載のACCaseをコードする単離された、組換え、または突然変異誘発された核酸分子。
【請求項６８】
選択マーカーとしての請求項６７に記載の核酸分子の使用。
【請求項６９】
請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物と、農学上許容し得る組成物とを接触させる、請求項５２〜５４のいずれか１項に記載の植物を処理する方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６−１】

【図６−２】

【図６−３】

【図７Ａ−１】

【図７Ａ−２】

【図７Ａ−３】

【図７Ａ−４】

【図７Ｂ−１】

【図７Ｂ−２】

【図７Ｃ】

【図８Ａ−１】

【図８Ａ−２】

【図８Ｂ】

【図９Ａ−１】

【図９Ａ−２】

【図９Ｂ】

【図１０Ａ−１】

【図１０Ａ−２】

【図１０Ｂ】

【図１１Ａ−１】

【図１１Ａ−２】

【図１１Ｂ】

【図１２Ａ−１】

【図１２Ａ−２】

【図１２Ｂ】

【図１３Ａ−１】

【図１３Ａ−２】

【図１３Ｂ】

【図１４Ａ−１】

【図１４Ａ−２】

【図１４Ｂ】

【図１５Ａ−１】

【図１５Ａ−２】

【図１５Ｂ】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９−１】

【図１９−２】

【図１９−３】

【図１９−４】

【図１９−５】

【公表番号】特表２０１３−５０３６３６（Ｐ２０１３−５０３６３６Ａ）
【公表日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２８０１７（Ｐ２０１２−５２８０１７）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０４７５７２
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０２８８３３
【国際公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（５０９２７５５６３）ビーエーエスエフ　アグロケミカル　プロダクツ　ビー．ブイ． (3)
【Ｆターム（参考）】