誘導(dǎo)根的伸長或增加生物質(zhì)的量的新基因及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】通過在植物中增加編碼由SEQ?ID?NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因等的表達,能夠促進植物的根的伸長,增加生物質(zhì)的量。
【專利說明】誘導(dǎo)根的伸長或增加生物質(zhì)的量的新基因及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及誘導(dǎo)根的伸長、或增加生物質(zhì)的量的新基因及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]已知適應(yīng)沙漠等干燥地質(zhì)的植物的根的伸長能力好,能夠通過到達地下的深水系而避免干燥脅迫。如將承擔該能力的基因?qū)胍话阕魑?,則可以促進植物的根的土壤水分、營養(yǎng)源的有效吸收,期待干燥脅迫抗性能力的提高以及產(chǎn)量的增加。此外,根也參與植物體的支持,因而根的發(fā)達對于強化植物制造性而言也是一個重要因素。 [0003]因而,傳統(tǒng)上開展了對于調(diào)控植物的根的伸長的基因的研究。例如,專利文獻I中采用T-DNA標記法,獲得了與野生株相比根的伸長顯著受到抑制的突變體,并記載了參與該表型的基因等的應(yīng)用技術(shù)。此外,非專利文獻I中作為通過基因?qū)敕ù龠M根的伸長的例子,記載了周期蛋白基因過表達的一個例子。非專利文獻2中報告稱,擬南芥的AtC0L3基因的敲除植物體具有側(cè)根的伸長抑制這樣的表型。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I日本國公開專利公報特開2004-187564號公報(平成16年7月8日公開)
[0007]非專利文獻
[0008]非專利文獻IDoerner et al., 1996Nature, 380:520-523
[0009]非專利文獻2Datta et al.,2006Plant Cell, 18:70-84
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]發(fā)明所要解決的問題
[0011]然而,參與根的發(fā)達的基因的探索目前還不能說是充分。因而,強烈需要發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)根的伸長的基因,以及該基因的應(yīng)用技術(shù)、例如開發(fā)耐干性的植物體等技術(shù)的開發(fā)。
[0012]有鑒于上述問題點,本發(fā)明的目的在于,鑒定誘導(dǎo)根的伸長的新基因,并提供該基因的應(yīng)用技術(shù)。
[0013]解決問題的方法
[0014]本發(fā)明等為實現(xiàn)上述目的進行了深入研究,對在沙漠等干燥地帶生長的植物的基因信息以及分子機制進行了解析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了通過增強誘導(dǎo)表達根的伸長的基因。而且,在進一步進行研究時發(fā)現(xiàn),通過用該基因轉(zhuǎn)化植物,不僅能夠增加根的伸長,還能夠增加生物質(zhì)的量,從而完成了本發(fā)明。即,本發(fā)明包括以下方案。
[0015](I)包含在植物中增加選自以下(a)~(e)中的任意基因的表達的步驟的、誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物的制造方法:
[0016](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
[0017](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0018](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0019](d)由SEQ ID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因;
[0020](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0021](2)(1)所述的誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物的制造方法,其中,增加上述基因的表達的步驟包括導(dǎo)入選自上述(a)~(e)中的基因、制作轉(zhuǎn)化植物細胞的步驟。
[0022](3)⑵所述的誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物的制造方法,其還包括從上述植物細胞再生植物體的步驟。
[0023](4)用選自以下的(a)~(e)中的任意基因轉(zhuǎn)化了的、誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物:
[0024](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
`[0025](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0026](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0027](d)由SEQ ID NO:2所示的堿基序列構(gòu)成的基因;
[0028](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0029](5)選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達增加的、誘導(dǎo)了根的伸長、和/或增加了生物質(zhì)的量的植物:
[0030](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
[0031](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0032](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0033](d)由SEQ ID NO:2所示的堿基序列構(gòu)成的基因;
[0034](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0035](6) 一種植物,其為上述⑷或(5)所述的植物的后代、子孫、或克隆。
[0036](7)上述(4)~(6)中任一項所述的植物的繁殖材料。
[0037](8)包括增加選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達的步驟的、誘導(dǎo)植物的根的伸長的方法:
[0038](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
[0039](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0040](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0041 ] (d)由SEQ ID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因;
[0042](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0043](9)包括增加選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達的步驟的、增加植物的生物質(zhì)的量的方 法:
[0044](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
[0045](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0046](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0047](d)由SEQ ID NO:2所示的堿基序列構(gòu)成的基因;
[0048](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0049](10) 一種植物體的制造方法,其包括
[0050]準備增加了選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達的轉(zhuǎn)化植物的步驟,和
[0051]在上述轉(zhuǎn)化植物的后代植物中,測定⑴根的伸長、和/或、(ii)生物質(zhì)的量,選擇該(i)根的伸長、和/或、(?)生物質(zhì)的量顯著提高的系統(tǒng)的步驟:
[0052](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
[0053](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或
(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0054](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0055](d)由SEQ ID NO:2所示的堿基序列構(gòu)成的基因;
[0056](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0057](11)選自以下的(a)~(e)中的基因:
[0058](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
[0059](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或
(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0060](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0061](d)由SEQ ID NO:2所示的堿基序列構(gòu)成的基因;
[0062](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0063](12)選自以下的(f)~(i)中的蛋白質(zhì):
[0064](f)由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì);
[0065](g)由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有⑴誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性`的蛋白質(zhì);
[0066](h)由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì);
[0067](i)上述(11)所述的基因所編碼的蛋白質(zhì)。
[0068](13)包含上述(11)所述的基因的重組表達載體。
[0069](14)導(dǎo)入了上述(11)所述的基因或(13)所述的重組表達載體的轉(zhuǎn)化體。
[0070](15) (14)所述的轉(zhuǎn)化體,其為植物。
[0071](16) 一種增加植物的根的伸長誘導(dǎo)或生物質(zhì)的量的試劑,其含有上述(11)所述的基因或(13)所述的重組表達載體作為有效成分。
[0072](17)選自以下的(j)~⑴中的多核苷酸:
[0073](j)由SEQ ID NO:3所述的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸;
[0074](k)由在SEQ ID NO:3所述的堿基序列中缺失、取代或者添加一個或數(shù)個堿基而得到的堿基序列構(gòu)成、且具有作為響應(yīng)于植物的干燥脅迫進行表達調(diào)控的啟動子的功能的多核苷酸;
[0075](I)與由與上述(j)或(k)所述的多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件雜交、且具有作為響應(yīng)于植物的干燥脅迫進行表達調(diào)控的啟動子的功能的多核苷酸。
[0076](18)具有上述(17)所述的多核苷酸作為啟動子的重組表達載體。
[0077](19)導(dǎo)入了上述(17)所述的多核苷酸或(18)所述的重組表達載體的轉(zhuǎn)化體。
[0078]發(fā)明的效果
[0079]本發(fā)明的基因是具有能夠增加誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性、或生物質(zhì)的量的活性的新基因。根據(jù)本發(fā)明的基因及其應(yīng)用技術(shù),能夠得到誘導(dǎo)了根的伸長的植物、或增加了生物質(zhì)的量的植物等。該植物不僅具有例如耐干性以及穩(wěn)定性提高的優(yōu)點,還具有生物質(zhì)增
產(chǎn)等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0080]【圖l】(a)為顯示土壤中的含水量的推移的圖;(b)為顯示干燥條件下與濕潤條件下生長O~4日的野生種西瓜的根的狀態(tài)的圖。
[0081]【圖2】顯示干燥條件下生長的野生種西瓜與栽培種西瓜中的根的干燥重量的時間變化的圖。
[0082]【圖3】顯示對于干燥脅迫下的野生種西瓜的根中的CLCOLl基因的時間表達、采用定量RT-PCR進行解析的結(jié)果的圖。
[0083]【圖4】顯示采用了誘導(dǎo)載體的CLCOLl基因的野生種西瓜毛狀根中的誘導(dǎo)表達的結(jié)果的圖。
[0084]【圖5】顯示CLCOLl基因的表達水平的上升對毛狀根的生長的效果的圖。
[0085]【圖6】顯示對于強表達了CLCOLl基因的擬南芥轉(zhuǎn)化體、對發(fā)芽后的根系發(fā)達進行解析的結(jié)果的圖。
[0086]【圖7】顯示對用CLCOLl基因轉(zhuǎn)化的植物以及對照植物的生長狀況進行觀察的結(jié)果的圖。
[0087]【圖8】顯示對于用CLCOLl基因轉(zhuǎn)化的植物以及對照植物、從缽中拔出植株、對根的伸長狀況進行觀察的結(jié)果的圖。
[0088]發(fā)明的【具體實施方式】
[0089]以下,針對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。而且,本說明書中記載的全部學術(shù)文獻以及專利文獻在本說明書中援引作為參考。在本說明書中,如無特殊提及,表示數(shù)值范圍的“A~B”是指“A以上(包含A且大于A) B以下(包含B且小于B)”。
[0090]此外,在本說明書中使用時,堿基和氨基酸的符號適宜地采用IUPAC和IUB規(guī)定的單字母符號或三字母符號。在本說明書中使用時,術(shù)語“蛋白質(zhì)”與“肽”或“多肽”可以互換使用。此外,術(shù)語“基因”與“多核苷酸”、“核酸”或“核酸分子”可以互換使用,是指核苷酸的聚合體。這里,基因可以以DNA的形態(tài)(例如cDNA或基因組DNA)、或RNA (例如mRNA)的形態(tài)存在。DNA或RNA可以是雙鏈,也可以是單鏈。單鏈DNA或RNA可以是編碼鏈(有義鏈),也可以是非編碼鏈(反義鏈)。此外,基因可以化學合成,也可以變更密碼子利用性(Codon usage)使得編碼的蛋白質(zhì)的表達提高。當然,編碼相同氨基酸的密碼子之間也可以發(fā)生取代。此外,基因只要是編碼蛋白質(zhì)即可,包括具有基于遺傳密碼的簡并的任意堿基序列的DNA。
[0091]〈1.基因、蛋白質(zhì)〉
[0092]本發(fā)明中的基因是選自以下的(a)~(e)中的基因。
[0093](a)編碼由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因;
[0094](b)編碼由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(?)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因;[0095](c)編碼由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)的基因;
[0096](d)由SEQ ID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因;
[0097](e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0098]此外,本發(fā)明的蛋白質(zhì)是選自以下的⑴~⑴中的蛋白質(zhì)。
[0099](f)由SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì);
[0100](g)由在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有⑴誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì);
[0101](h)由與SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì);
[0102](i)上述(a)~(e)中任一項所述的基因所編碼的蛋白質(zhì)。
[0103]上述(a)~(e)的基因編碼具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性、或增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì),即上述(f)~(i)所述的蛋白質(zhì)。因而,例如,通過在植物中增加這些基因的表達,能夠促進植物的根的伸長、或增加植物的生物質(zhì)的量。
[0104]首先,針對上述(a)的基因以及上述(f)的蛋白質(zhì)進行具體說明。SEQ ID N0:1顯示野生種西瓜(Citrullus lanatus sp.Nol01117-1)來源的CLCOLl蛋白質(zhì)的氨基酸序列。CLCOLl蛋白質(zhì)是由337個氨基酸組成的蛋白質(zhì),推測作為C0NSTANS樣轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮功能。目前尚未充分了解CLCOLl蛋白質(zhì)的功能,本發(fā)明人此次發(fā)現(xiàn)了其具有誘導(dǎo)(促進)根的伸長、或增加植物的生物質(zhì)的量的功能。
[0105]上述野生種西瓜是在沙漠等干燥地帶生長的,已知其即使在嚴酷的干燥條件下也具有根伸長的能力,對于干燥脅迫具有高抗性能力。如后述的實施例所示,此次本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在該植物的根、特別是根尖端部(RootChip),CLCOLl基因在干燥脅迫初期被誘導(dǎo)表達。此外,序列信息解析的結(jié)果,鑒定了 CLCOLl基因編碼C0NSTANS樣轉(zhuǎn)錄因子。
[0106]在CLCOLl基因在野生種西瓜毛狀根中被誘導(dǎo)表達時,與非誘導(dǎo)的對照植物相比,促進了根的伸長。此外,相反地,當在野生種西瓜毛狀根中制作了功能抑制系統(tǒng)時,根的伸展受到了抑制。而且,當在擬南芥中制作了穩(wěn)定地過表達CLCOLl基因的系統(tǒng)時,主根的伸展得到了促進。由這些結(jié)果可知,CLCOLl基因作為野生種西瓜的應(yīng)答干燥條件的根的伸長促進調(diào)控的關(guān)鍵因子發(fā)揮功能。此外,在用上述基因轉(zhuǎn)化植物時,可知植物的生物質(zhì)的量能夠增加。
[0107]通過利用本基因,通過土壤水分、營養(yǎng)源的有效吸收,能夠?qū)崿F(xiàn)干燥脅迫抗性能的提高、作物產(chǎn)量的增加,并且通過用于植物的根的培養(yǎng)細胞系,能夠進行有用物質(zhì)的高效率制造。
[0108]上述(b)的基因意指該基因編碼下述蛋白質(zhì),其并不限于具體序列,所述蛋白質(zhì)是相對于具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì),功能上等同的突變體、衍生物、變體、等位基因、同源物、直系同源、部分肽、或與其他蛋白質(zhì)、肽的融合蛋白質(zhì),且該蛋白質(zhì)具有誘導(dǎo)根的伸長的活性(即上述(g)的蛋白質(zhì))。
[0109]在本說明書中“具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)”是指:具有通過在植物(包括培養(yǎng)細胞)中表達,誘導(dǎo)(促進)植物的根的伸長和/或發(fā)達、特別是主根的伸長和/或發(fā)達的功能的蛋白質(zhì)。而且,表達該蛋白質(zhì)的組織可以是根,但不限于此。即也可以說,在植物內(nèi)表達目的基因編碼的蛋白質(zhì)的情況下,該蛋白質(zhì)具有誘導(dǎo)植物的根(或根來源的細胞)的伸長、促進植物的根(根來源的細胞)的伸長速度(增殖速度)的活性。此外,在阻礙了植物中的目的基因的表達、功能的情況下,該活性可以作為抑制該植物的根的伸長的活性來進行評價。植物中的目的基因的表達抑制、功能阻礙,例如可以按照常規(guī)方法,通過公知的基因破壞株的制作、反義技術(shù)的利用來進行。
[0110]此外,“根”是指將植物體固定、支持于根基(例如大地),此外從其吸收成分的器官。例如,不僅包含單子葉植物的須根、雙子葉植物的主根,還包含不定根、氣根、支柱根、板根、附著根、寄生根、塊根、吸水根、呼吸根、牽引根、收縮根。
[0111]在本說明書中“生物質(zhì)的量”是指與植物個體的整體、部分、個別器官、或者其組合相關(guān)的量。作為植物個體的整體、部分、或者個別器官,可以列舉出例如,全體、地上部、根、莖、葉、果實、種子、胚、胚珠、子房、苗端、花藥、花粉、穗等。此外,作為量,可以列舉出例如,大小、長度、寬度、重量、面積、或體積等。因而,作為生物質(zhì)的量的例子,可以列舉出全體重、地上部重、產(chǎn)量、莖徑、莖數(shù)、桿長、葉面積、葉數(shù)、穗數(shù)、一穗粒數(shù)、穗長、最大穗長、或全穗重等。此外,“增加”是指任何這些生物質(zhì)的量單獨、或多個組合地增加。作為增加的指標,可以通過例如,與對照植物(親本植物、非轉(zhuǎn)化體等)相比較,考察植物體的生物質(zhì)的量來進行評價。
[0112]這里,作為可缺失、取代、或者添加的氨基酸的數(shù)目,只要不喪失上述功能,對其個數(shù)沒有限制。是指采用定點誘變法等公知的突變導(dǎo)入法能夠缺失、取代、或者添加的程度的數(shù)目。通常是30個氨基酸以內(nèi),優(yōu)選20個氨基酸以內(nèi),更優(yōu)選10個氨基酸以內(nèi),最優(yōu)選5個氨基酸以內(nèi)(例如5,4,3,2,1個氨基酸)。導(dǎo)入了突變的蛋白質(zhì)是否賦予植物希望的形狀,可以通過使編碼該蛋白質(zhì)的基因表達,并考察該植物的根的伸長是否得到促進、或者植物的生物質(zhì)的量是否增加來進行判斷。此外,這里所稱的“突變”主要是指通過定點誘變法等人工導(dǎo)入的突變,但也可以是天然存在的同樣的突變。
[0113]在突變的氨基酸殘基中,優(yōu)選突變成氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì)保守的其他氨基酸。例如,作為氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì),可以列舉出疏水性氨基酸(A、1、L、M、F、P,W、Y、V)、親水性氨基酸具有脂肪族側(cè)鏈的氨基酸(G、A、V、L,1、P)、具有含羥基側(cè)鏈的氨基酸(S、T、Y)、具有含硫原子側(cè)鏈的氨基酸(C、M)、具有含羧酸及酰胺側(cè)鏈的氨基酸(D、N、E、Q)、具有含堿側(cè)鏈的氨基酸(R、K、H)、具有含芳香族側(cè)鏈的氨基酸(H、F、Y、W)。而且,例如,利用突變矩陣(mutational matrix)將氨基酸進行分類也是公知的(Taylorl986,J,Theor.Biol.119,205-218 ;Sambrook, J.et al., Molecular Cloning3rd ed.Α7.6_Α7.9,Cold Spring Harbor Lab.Press, 2001)。如將該分類簡要總結(jié)如下,貝U可以列舉出脂肪族氨基酸(L、1、V)、芳香族氨基酸(H、W、Y、F)、帶電氨基酸(D、E、R、K、H)、帶正電氨基酸(R、K、H)、帶負電氨基酸(D、E)、疏水性氨基酸(H、W、Y、F、M、L,1、V、C、A,G、T、K)、極性氨基酸(T、S、N、D、E、Q、R、K、H、W、Y)、小型氨基酸(P、V、C、A、G、T、S、N、D)、微小氨基酸(A、G、S)以及大型(非小型)氨基酸(Q、E、R、K、H、W、Y、F、M、L、I)。而且,上述括號內(nèi)均為氨基酸的單字母符號。
[0114]已知具有相對于某氨基酸序列通過缺失、添加I個或多個氨基酸殘基、和/或用其他氨基酸取代進行修飾而得到的氨基酸序列的多肽,能夠保持其生物學活性。而且,目標氨基酸殘基更優(yōu)選突變成具有盡量多的共通性質(zhì)的氨基酸殘基。
[0115]在本說明書中“功能上等同”是指:作為對象的蛋白質(zhì)具有與CLCOLl蛋白質(zhì)等同(同一和/或類似)的生物學功能、生化學功能。在本說明書中,作為CLCOLl蛋白質(zhì)的生物學功能、生化學功能,可以列舉出例如誘導(dǎo)根的伸長的功能、增加植物的生物質(zhì)的量的功能。生物學性質(zhì)還可以包括表達的部位的特異性、表達量等。
[0116]上述(c)的基因也是指編碼下述蛋白質(zhì)的基因,對其具體序列沒有限定,所述蛋白質(zhì)是相對于具有SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì),功能上等同的突變體、衍生物、變體、等位基因、同源物、直系同源、部分肽、或與其他蛋白質(zhì)、肽的融合蛋白質(zhì)等,且具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的、和/或增加植物的生物質(zhì)的量的活性(即上述(h)的蛋白質(zhì))。
[0117]氨基酸序列的同源性是指在整個氨基酸序列(或者功能表達所必要的區(qū)域)中,具有至少80%以上、優(yōu)選85%以上、更優(yōu)選90%以上、更優(yōu)選、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%以上的序列的同一性。序列的同源性可以利用BLASTN(核酸水平)、BLASTX(氨基酸水平)的程序(Altschul et al.J.Mol.Biol., 215:403-410,1990)來確定。該程序基于 Karlin以及 Altschul 的算法 BLAST (Proc.Natl.Acad.Sc1.USA, 87:2264-2268,1990,Proc.Natl.Acad.Sc1.USA, 90:5873-5877,1993)。在利用BLASTN對堿基序列進行解析的情況下,參數(shù)是例如score=100、wordl ength=12。此外,在利用BLASTX對氨基酸序列進行解析的情況下,參數(shù)是例如score=50、wordlength=3。此外,在利用Gapped BLAST程序?qū)Π被嵝蛄羞M行解析的情況下,可以按照Altschul等(Nucleic Acids Res.25 =3389-3402,1997)的描述來進行。在使用BLAST和Gapped BLAST程序的情況下,使用各程序的缺省參數(shù)。這些解析方法的具體方法是公知的。為了使比較對象的堿基序列或氨基酸序列排列成最適狀態(tài),可以容許添加或缺失(例如間隙等)。
[0118]此外,在本說明書中“同源性”是指性質(zhì)類似的氨基酸殘基數(shù)的比例(homology、positive等),更優(yōu)選為一致的氨基酸殘基數(shù)的比例(identity)。而且,關(guān)于氨基酸的性質(zhì)如上述。
[0119]關(guān)于上述(d)的基因,SEQ ID NO:2不出了編碼SEQ ID NO:1所不的氣基酸序列的CLC0L1蛋白質(zhì)的基因的堿基序列(ORF)。由全長1014個堿基組成,末尾的TAA為終止密碼子。
[0120]上述(e)基因是指與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性、和/或增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
[0121]可以認為CLC0L1基因是參與根的伸長的關(guān)鍵因子,因而在整個維管束植物中廣泛存在。即,本發(fā)明的基因也包括存在于各種植物中的、CLC0L1基因的同源基因。這里,作為用于分離同源基因的本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法,可以列舉出雜交技術(shù)(Southern,E.Μ.,Journal of Molecular Biology, Vol.98, 503,1975)、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)(Saiki,R.Κ.,et al.Science,vol.230,1350-1354,1985,Saiki, R.K.et al.Science,vol.239,487-491,1988)。即,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,以CLCOLl基因的堿基序列(例如,SEQ IDNO:2所述的DNA)或其一部分作為探針、或者以與CLCOLl基因特異性雜交的寡核苷酸作為引物,從各種植物中分離CLCOLl基因的同源基因是通常能夠進行的。
[0122]這里,嚴格條件是指:對于所稱的堿基序列形成特異性雙鏈的多核苷酸,而不形成非特異性雙鏈得多核苷酸的條件。換言之,在同源性高的核酸之間、例如完全匹配的雜交物的熔點(Tm值)至低15°C、優(yōu)選10°C、更優(yōu)選5°C低的溫度的范圍的溫度進行雜交的條件。例如可以列舉出,在一般的雜交用緩沖液中以68°C、20小時的條件進行雜交的條件。作為一例,可以列舉出:在由 0.25M Na2HPO4, pH7.2,7%SDS, ImM EDTA,I XDenhardt’ s 溶液組成的緩沖液中、溫度60~68°C、優(yōu)選65°C、更優(yōu)選68°C的條件下進行16~24小時雜交,再于由20mMNa2HP04,pH7.2,1%SDS,ImM EDTA組成的緩沖液中、溫度60~68°C、優(yōu)選65°C、更優(yōu)選68°C的條件下進行15分鐘的洗滌2次的條件。作為其他例子,可以列舉出:在含25%甲酰胺、更嚴格的條件中50%甲酰胺、4XSSC(氯化鈉/檸檬酸鈉)、50mM HepespH7.0、10XDenhardt’ s溶液、20μ g/ml變性鮭魚DNA的雜交溶液中,42°C預(yù)雜交過夜后,添加標記的探針,42°C保溫過夜,由此來進行雜交。此后的洗滌中的洗滌液和溫度條件可以在“1XSSC、0.1%SDS、37°C”左右、更嚴格的條件“0.5XSSC、0.1%SDS、42°C ”左右、再嚴格的條件“0.2XSSC、0.1%SDS、65°C”左右實施。這樣,雜交的洗滌條件越嚴格,就越能夠期待分離出與探針序列具有高同源性的DNA。只是,上述SSC、SDS和溫度的條件的組合為示例,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過適宜組合決定雜交的嚴格度的上述或者其他要素(例如探針濃度、探針長度、雜交反應(yīng)時間等),實現(xiàn)與上述同樣的嚴格度。例如,本領(lǐng)域技術(shù)人員通過參照Molecular Cloning(Sambrook, J.et al., Molecular Cloning:a Laboratory Manual2nded.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,IOSkyline Drive Plainview,NY(1989))等,能夠容易地獲得這樣的基因。
[0123]此外,上述(e)基因在與上述(d)基因(SEQ ID NO:2所述的堿基序列)的同源性方面,優(yōu)選具有至少80%以上、優(yōu)選85%以上、更優(yōu)選90%以上、更優(yōu)選、95%、96%、97%、98%、99%以上的序列的同一性。而且,與SEQ ID NO:2所述的堿基序列的同源性可以通過FASTA檢索、BLAST檢索來確定。多核苷酸的堿基序列可以采用Science,214:1205(1981)中記載的雙脫氧法來確定。
[0124]基因組DNA以及cDNA的制備可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員利用常規(guī)手段來進行?;蚪MDNA可以例如這樣制備:從植物抽提基因組DNA,制作基因組文庫(作為載體可以利用質(zhì)粒、噬菌體、粘粒、BAC、PAC等),將其展開,使用基于上述基因(例如SEQ ID NO:2所述的基因)制備的探針,通過進行菌落雜交或者噬菌斑雜交,得到該克隆。此外,通過制作上述基因的特異性引物,并利用其進行PCR,也可以進行制備。此外,cDNA可以例如這樣制備:基于從植物抽提的mRNA合成cDNA,將其插入λ ZAP等載體來制作cDNA文庫,將其展開,像上述一樣進行菌落雜交或者噬菌斑雜交、或進行PCR來制備。
[0125]作為由上述SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的直系同源,可以示例出例如以下。
[0126]SEQ ID NO:4示出了栽培種西瓜中的CLC0L1蛋白質(zhì)的同源蛋白質(zhì)的氨基酸序列。本蛋白質(zhì)具有與上述CLC0L1蛋白質(zhì)完全同一的氣基酸序列。因而,可以說該蛋白質(zhì)也具有誘導(dǎo)根的伸長的功能。而且,如后述的實施例所示,栽培種西瓜與野生種西瓜相比不耐干燥,此外,無法確認干燥應(yīng)答性的根系發(fā)達和基因的表達上升。這種差異可以推斷是因為栽培種西瓜與野生種西瓜的啟動子序列的差異。SEQ ID NO:5示出了編碼本蛋白質(zhì)的ORF的堿基序列。
[0127]SEQ ID NO:6示出了黃瓜中的CLCOLl蛋白質(zhì)的直系同源的氨基酸序列。本蛋白質(zhì)是由337個氨基酸組成的蛋白質(zhì),同樣是C0NSTANS樣轉(zhuǎn)錄因子。在利用BLASTN進行同源性解析時,顯示出與CLCOLl蛋白質(zhì)非常高的同源性(Length=1014、Score=639bits (1649),Expect=0.0, Method !Compositional matrix adjust.1dentities=326/337 (96%),Positives=329/337(97%))。由此可以說該SEQ ID NO:6所示的蛋白質(zhì)也具有參與根的伸長的功能。此外,SEQ ID NO:7示出了編碼本蛋白質(zhì)的ORF的堿基序列。
[0128]而且,雖然全長的氨基酸序列不明,但在甜瓜中也存在CLCOLl蛋白質(zhì)的直系同源。在公開的甜瓜 unigene (cDNA)的 DB(http://www.1cug1.0rg/cgi_bin/ICuGI/tool/blast, cgi)中,使用BLASTN(eXpect〈le-2)針對CLCOLl蛋白質(zhì)的氨基酸序列進行同源性檢索。其結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了與CLCOLl蛋白質(zhì)顯示非常高的同源性的序列(DB登錄號:MU46046(Length=719Score=380bits(977), Expect(3)=e-112, Method:Compositional matrix adjust.1dentities=183/187(97%),Positives=183/187 (97%))??梢哉f該甜瓜的推定直系同源也具有參與根的伸長的功能,其在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0129]此外,在NCBI的nrDB中進行同源性檢索時,發(fā)現(xiàn)了與上述CLC0L1基因的同源性高的多個基因。以下示出同一性(identities) 60%以上、同源性(positives) 70%以上的那些。
[0130]【表1】
[0131]`
【權(quán)利要求】
1.一種誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物的制造方法,其包括在植物中增加選自以下(a)~(e)中的任意基因的表達的步驟: (a)編碼由SEQID NO:I所不的氣基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因; (b)編碼由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有⑴誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (c)編碼由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (d)由SEQID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因; (e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
2.權(quán)利要求1所述的誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物的制造方法,其中,上述增加基因的表達的步驟包括導(dǎo)入選自上述(a)~(e)中的基因,制作轉(zhuǎn)化植物細胞的步驟。
3.權(quán)利要求2所述的誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物的制造方法,其還包括從上述植物細胞再生植物體的步驟。
4.用選自以下的(a)~(e)中的任意基因進行了轉(zhuǎn)化且誘導(dǎo)了根的伸長或增加了生物質(zhì)的量的植物: (a)編碼由SEQID NO:I所不的氣基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因; (b)編碼由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有⑴誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (c)編碼由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (d)由SEQID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因; (e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
5.一種誘導(dǎo)了根的伸長、和/或增加了生物質(zhì)的量的植物,其中,選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達增加: (a)編碼由SEQID NO:I所不的氣基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因; (b)編碼由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有⑴誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (c)編碼由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (d)由SEQID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因; (e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
6.一種植物,其為權(quán)利要求4或5所述的植物的后代、子孫或克隆。
7.權(quán)利要求4~6中任一項所述的植物的繁殖材料。
8.一種誘導(dǎo)植物的根的伸長的方法,其包括增加選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達的步驟: (a)編碼由SEQID NO:1所不的氣基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因; (b)編碼由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)的基因; (c)編碼由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)的基因; (d)由SEQID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因; (e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性的蛋白質(zhì)的基因。
9.一種增加植物的生物質(zhì)的量的方法,其包括增加選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達的步驟: (a)編碼由SEQID NO:1所不的氣基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因; (b)編碼由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (c)編碼由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (d)由SEQID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因; (e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
10.一種植物體的制造方法,其包括 準備增加了選自以下的(a)~(e)中的任意基因的表達的轉(zhuǎn)化植物的步驟,和 在上述轉(zhuǎn)化植物的后代植物中,測定(i)根的伸長、和/或(ii)生物質(zhì)的量,選擇該(i)根的伸長、和/或(ii)生物質(zhì)的量顯著提高的系統(tǒng)的步驟: (a)編碼由SEQID NO:I所不的氣基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因; (b)編碼由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有⑴誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (c)編碼由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (d)由SEQID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因; (e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
11.選自以下的(a)~(e)中的基因: (a)編碼由SEQID NO:1所不的氣基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì)的基因; (b)編碼由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (c)編碼由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因; (d)由SEQID NO:2所不的喊基序列構(gòu)成的基因; (e)與由與上述(a)~(d)的任意多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件下雜交、且編碼具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì)的基因。
12.選自以下的(f)~⑴中的蛋白質(zhì): (f)由SEQID NO:1所示的氨基酸序列構(gòu)成的蛋白質(zhì); (g)由在SEQID NO:1所示的氨基酸序列中取代、缺失、插入和/或添加一個或數(shù)個氨基酸殘基而得到的氨基酸序列構(gòu)成、且具有⑴誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì); (h)由與SEQID NO:1所示的氨基酸序列具有80%以上的同源性的氨基酸序列構(gòu)成、且具有(i)誘導(dǎo)植物的根的伸長的活性或(ii)增加植物的生物質(zhì)的量的活性的蛋白質(zhì); (i)由權(quán)利要求11所述的基因編碼的蛋白質(zhì)。
13.包含權(quán)利要求11所述的基因的重組表達載體。
14.導(dǎo)入了權(quán)利要求11所述的基因或權(quán)利要求13所述的重組表達載體的轉(zhuǎn)化體。
15.權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)化體,其為植物。
16.一種增加植物的根的伸長誘導(dǎo)或生物質(zhì)的量的試劑,其含有權(quán)利要求11所述的基因或權(quán)利要求13所述的重組表達載體作為有效成分。
17.選自以下的(j)~(I)中的多核苷酸: (j)由SEQ ID NO:3所述的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸; (k)由在SEQ ID NO:3所述的堿基序列中缺失、取代或者添加一個或數(shù)個堿基而得到的堿基序列構(gòu)成、且具有作為響應(yīng)于植物的干燥脅迫進行表達調(diào)控的啟動子的功能的多核苷酸; (I)與由與上述(j)或(k)所述的多核苷酸互補的堿基序列構(gòu)成的多核苷酸在嚴格條件雜交、且具有作為響應(yīng)于植物的干燥脅迫進行表達調(diào)控的啟動子的功能的多核苷酸。
18.具有權(quán)利要求17所述的多核苷酸作為啟動子的重組表達載體。
19.導(dǎo)入了權(quán)利要求17所述的多核苷酸或權(quán)利要求18所述的重組表達載體的轉(zhuǎn)化體。
【文檔編號】C12N5/10GK103703131SQ201280036950
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月25日
【發(fā)明者】梶川昌孝, 橫田明穗, 明石欣也, S.G.瑪帆雅尼, P.莫素皮, S.M.奇特, 加藤紀夫 申請人:國立大學法人奈良先端科學技術(shù)大學院大學, 博茨瓦納共和國