本發(fā)明涉及使植物的生物質(zhì)增加的新基因,更詳細(xì)而言,涉及導(dǎo)入了該基因的植物、使用該基因使植物的生物質(zhì)增加的方法、以及使用該基因制備增加了生物質(zhì)的植物的方法等。
背景技術(shù):
生物質(zhì)通常被理解為以物質(zhì)的量(質(zhì)量)的形式表示特定時刻某個空間中存在的生物(bio)的量的概念。生物質(zhì)在日語中有時使用“生物體量”或“生物量”這樣的用語,在生態(tài)學(xué)中也被稱為“現(xiàn)存量(standingcrop)”。生物質(zhì)的數(shù)值化通常以質(zhì)量或能量來進(jìn)行,也以每單位面積的相應(yīng)生物的干重來表示。在多數(shù)情況下植物在生物質(zhì)方面被利用,增加植物的生物質(zhì)不僅提供生物燃料、可再生能源,而且從使農(nóng)作物的產(chǎn)量增高的觀點考慮對穩(wěn)定食物供給也是有用的。
關(guān)于植物生物質(zhì)的增加,為了開發(fā)在工業(yè)上有用的植物新品種,以往應(yīng)用了使植物彼此雜交并挑選后代的雜交育種法、對植物誘發(fā)突變的突變育種法等。另外,近年來也開發(fā)了將有用基因?qū)胫参锊⑹蛊涔δ鼙磉_(dá)的基因重組植物。現(xiàn)狀是,雖然在這樣的新品種的開發(fā)中,累積能夠賦予優(yōu)異性質(zhì)的基因的方法是有效的,但仍希望進(jìn)一步提高作物的生產(chǎn)性,可利用的基因種類仍然少,特別是希望能夠?qū)εc高產(chǎn)性狀等生物質(zhì)的增加相關(guān)的基因進(jìn)行鑒定。
在促進(jìn)植物的繁殖中,多數(shù)情況下植物激素會造成影響,已知其中之一為油菜素類固醇。油菜素類固醇是一組具有甾體骨架的化合物,代表性的油菜素類固醇有油菜素內(nèi)酯。關(guān)于植物的繁殖,油菜素類固醇具有以下作用:(i)促進(jìn)莖、葉及根的伸長生長、(ii)促進(jìn)細(xì)胞分裂、(iii)促進(jìn)從葉肉細(xì)胞向?qū)Ч芑蚬馨姆只?iv)促進(jìn)乙烯合成、(v)促進(jìn)種子的發(fā)芽、以及(vi)賦予對環(huán)境脅迫的耐性等。嘗試進(jìn)行了利用這樣的油菜素類固醇的生理活性,將油菜素類固醇生物合成基因?qū)氲局?,使其產(chǎn)量增加(非專利文獻(xiàn)1)。但是,該效果并不一定足夠。另外,雖然鑒定了若干與油菜素類固醇的合成、信息傳遞相關(guān)的基因,但尚未對充分實現(xiàn)植物的生物質(zhì)增加的基因進(jìn)行鑒定。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:chuan-yinwuetal.theplantcell,2008,20(8):2130-2145
發(fā)明的內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
如上所述,對使植物的生物質(zhì)增加的基因、特別是使種子產(chǎn)量提高的基因的探索尚不充分。因此,強(qiáng)烈地要求發(fā)現(xiàn)有效增加植物的生物質(zhì)的新基因,并開發(fā)利用該基因的技術(shù),例如,開發(fā)利用該基因使生物質(zhì)增加的植物體等。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的,其目的在于鑒定有效增加植物的生物質(zhì)的新基因,同時提供該基因及利用該基因的技術(shù)。
解決課題的方法
本發(fā)明人等將在作為油菜素類固醇生物合成抑制劑的蕓苔素唑(brassinazole)(brz)的存在下、且在暗處發(fā)芽的胚軸形態(tài)作為選擇基準(zhǔn),嘗試進(jìn)行了擬南芥(arabidopsisthaliana)突變體的篩選及相關(guān)基因的分離。具體而言,使用基于fox追尋系統(tǒng)(huntingsystem)(全長cdna過表達(dá)基因追尋系統(tǒng))的方法進(jìn)行突變體的篩選,研究了相關(guān)基因。其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了蕓苔素唑耐性極強(qiáng)的突變體,在進(jìn)一步進(jìn)行基因分析時發(fā)現(xiàn)bil7(brz-insensitive-long-hypocotyl7)基因與該突變相關(guān)。
本發(fā)明人等制備了表達(dá)bil7基因的構(gòu)建體,并將其導(dǎo)入植物,制備了過表達(dá)該基因的轉(zhuǎn)化體。然后,在對該轉(zhuǎn)化體的形態(tài)進(jìn)行研究時發(fā)現(xiàn),與野生體相比,在花序長度等各個方面促進(jìn)了繁殖?;谶@些見解,本發(fā)明人等完成了本發(fā)明。
本發(fā)明優(yōu)選通過以下所述的方式進(jìn)行,但并不限定于此。
[方式1]
一種導(dǎo)入了編碼蛋白質(zhì)的核酸的植物,其中,
該蛋白質(zhì)包含:
序列號1所示的氨基酸序列、以及
與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列,且
該蛋白質(zhì)具有使植物的生物質(zhì)增加的活性。
[方式2]
根據(jù)方式1的植物,其中,序列號1所示的氨基酸序列為序列號2所示的氨基酸序列。
[方式3]
根據(jù)方式1或2的植物,其中,蛋白質(zhì)包含序列號3~5中任一項所示的氨基酸序列。
[方式4]
根據(jù)方式1~3中的任一種植物,其中,核酸為源自單子葉植物或雙子葉植物的核酸,植物為單子葉植物。
[方式5]
一種使植物的生物質(zhì)增加的方法,該方法包括向植物導(dǎo)入編碼蛋白質(zhì)的核酸的工序,其中,
該蛋白質(zhì)包含:
序列號1所示的氨基酸序列、以及
與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列,且
該蛋白質(zhì)具有使植物的生物質(zhì)增加的活性。
[方式6]
根據(jù)方式5的方法,其中,序列號1所示的氨基酸序列為序列號2所示的氨基酸序列。
[方式7]
根據(jù)方式5或6的方法,其中,蛋白質(zhì)包含序列號3~5中任一項所示的氨基酸序列。
[方式8]
根據(jù)方式5~7中的任一方法,其中,核酸為源自單子葉植物或雙子葉植物的核酸,植物為單子葉植物。
[方式9]
一種增加了生物質(zhì)的植物的制備方法,該方法包括向植物導(dǎo)入編碼蛋白質(zhì)的核酸的工序,其中,
該蛋白質(zhì)包含:
序列號1所示的氨基酸序列、以及
與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列,且
該蛋白質(zhì)具有使植物的生物質(zhì)增加的活性。
[方式10]
根據(jù)方式9的方法,其中,序列號1所示的氨基酸序列為序列號2所示的氨基酸序列。
[方式11]
根據(jù)方式9或10的方法,其中,蛋白質(zhì)包含序列號3~5中任一項所示的氨基酸序列。
[方式12]
根據(jù)方式9~11中的任一方法,其中,核酸為源自單子葉植物或雙子葉植物的核酸,植物為單子葉植物。
[方式13]
一種包含編碼蛋白質(zhì)的核酸及啟動子的構(gòu)建體,其中,
該蛋白質(zhì)包含:
序列號1所示的氨基酸序列、以及
與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列,且
該蛋白質(zhì)具有使植物的生物質(zhì)增加的活性。
[方式14]
根據(jù)方式13的構(gòu)建體,其中,序列號1所示的氨基酸序列為序列號2所示的氨基酸序列。
[方式15]
根據(jù)方式13或14的構(gòu)建體,其中,蛋白質(zhì)包含序列號3~5中任一項所示的氨基酸序列。
[方式16]
一種載體,其包含方式13~15中的任一構(gòu)建體。
[方式17]
一種宿主細(xì)胞,其包含方式16的載體。
[方式18]
一種植物,其導(dǎo)入了方式17的載體。
[方式19]
根據(jù)方式18的植物,其中,核酸為源自單子葉植物或雙子葉植物的核酸,植物為單子葉植物。
[方式20]
一種增加了生物質(zhì)的植物的篩選方法,該方法包括:
(1)在受試植物及野生型植物中,對蛋白質(zhì)或編碼該蛋白質(zhì)的核酸的表達(dá)量進(jìn)行測定的工序,該蛋白質(zhì)包含:
序列號1所示的氨基酸序列、以及
與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列,且
該蛋白質(zhì)具有使植物的生物質(zhì)增加的活性,
(2)對由工序(1)得到的表達(dá)量進(jìn)行比較的工序,以及
(3)選擇比野生型植物中的表達(dá)量顯示出更高表達(dá)量的受試植物的工序。
[方式21]
根據(jù)方式20的方法,其中,序列號1所示的氨基酸序列為序列號2所示的氨基酸序列。
[方式22]
根據(jù)方式20或21的方法,其中,蛋白質(zhì)包含序列號3~5中任一項所示的氨基酸序列。
[方式23]
根據(jù)方式20~22中的任一方法,其中,核酸為源自單子葉植物或雙子葉植物的核酸,植物為單子葉植物。
[方式24]
一種對增加了生物質(zhì)的植物進(jìn)行判定的方法,該方法包括:
(1)在受試植物及野生型植物中,對蛋白質(zhì)或編碼該蛋白質(zhì)的核酸的表達(dá)量進(jìn)行測定的工序,該蛋白質(zhì)包含:
序列號1所示的氨基酸序列、以及
與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列,且
該蛋白質(zhì)具有使植物的生物質(zhì)增加的活性,
(2)對由工序(1)得到的表達(dá)量進(jìn)行比較的工序,以及
(3)確認(rèn)受試植物中的表達(dá)量高于野生型植物中的表達(dá)量的工序。
[方式25]
根據(jù)方式24的方法,其中,序列號1所示的氨基酸序列為序列號2所示的氨基酸序列。
[方式26]
根據(jù)方式24或25的方法,其中,蛋白質(zhì)包含序列號3~5中任一項所示的氨基酸序列。
[方式27]
根據(jù)方式24~26中的任一方法,其中,核酸為源自單子葉植物或雙子葉植物的核酸,植物為單子葉植物。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠有效地使植物的生物質(zhì)增加。另外,通過使用本發(fā)明,可以提供有效地增加了生物質(zhì)的植物及其制備方法,還可以提供對于增加了生物質(zhì)的植物的篩選有用的方法、以及使植物的生物質(zhì)增加的物質(zhì)的篩選方法。
附圖說明
圖1是示出在暗條件下bil7-1d顯示出蕓苔素唑(brz)耐性的圖。根據(jù)圖1可知,bil7-1d在暗處發(fā)芽中顯示出brz耐性。a表示暗處第7天的brz0、0.3、1、3μm條件下的胚軸伸長的情況。b表示暗處第7天的brz0、0.3、1、3μm條件下的胚軸的伸長長度。c表示暗處第7天的brz0、0.3、1、3μm條件下的胚軸的伸長率。比例尺=3mm、誤差棒=s.d.、n=30、***:p<0.001、相對于brz0μm的studentt檢驗。
圖2是示出bil7-1d的形態(tài)學(xué)特征的圖。根據(jù)圖2可知,bil7-1d顯示出促進(jìn)繁殖的形態(tài)。a表示第60天的植物的情況(比例尺=10cm)。b表示第40天的植物體的蓮座葉(rosetteleaf)的形態(tài)(比例尺=1cm)。c表示第70天的植物體的花葶長度(n=12)。d表示第70天的植物體的花葶數(shù)(n=12)。e表示第70天的植物體的二次花葶數(shù)(n=12)。誤差棒=s.d.、***:p<0.001、相對于wt的studentt檢驗。
圖3是示出bil7-1d的花瓣、長角果(silique)及種子的形態(tài)學(xué)特征的圖。根據(jù)圖3可知,bil7-1d的種子重量增加。a表示bil7-1d的正常開花(左)和異常開花(右)(比例尺=1mm)。b表示bil7-1d的正常開花的長角果(左)和異常開花的長角果(右)(比例尺=5mm)。c表示野生型的種子(左)和bil7-1d的種子(右)(比例尺=0.5mm)。d表示第70天的植物體的花數(shù)(n=12)。e表示第70天的植物體的正常長角果數(shù)(n=12)。f表示每1個長角果的種子數(shù)(n=12)。g表示100粒種子的重量(n=5)。誤差棒=s.d.、*:p<0.1、**:p<0.01、***:p<0.001、相對于wt的studentt檢驗。
圖4是示出bil7-1d的花葶伸長期間及開花期間的圖。a表示開花期的蓮座葉的片數(shù)(n=5)。b表示至開花所需的天數(shù)(n=5)。c表示花葶長度的經(jīng)時變化及開花期間(n=24)。誤差棒=s.d.、*:p<0.1、***:p<0.001、相對于wt的studentt檢驗。
圖5是示出暗處第7天的bil7-1d中的bil7候選基因的表達(dá)量的圖。根據(jù)圖5可知,能夠確認(rèn)在bil7-1d中bil7候選基因高表達(dá)。
圖6是示出暗條件下的bil7高表達(dá)轉(zhuǎn)化體(bil7-ox)及bil7表達(dá)抑制轉(zhuǎn)化體(bil7-rnai)的brz耐性及bil7表達(dá)量的圖。根據(jù)圖6可知,bil7表達(dá)量越高的品系在暗處brz條件下的發(fā)芽中越顯示出胚軸伸長。a表示暗處第7天的brz3μm條件下的胚軸(比例尺=3mm)。b表示暗處第7天的brz3μm條件下的胚軸長度(誤差棒=s.d.、n=50、***:p<0.001、相對于wt的studentt檢驗)。c表示第27天的植物體的各品系的bil7表達(dá)量(誤差棒=s.d.)。wt:野生型、bil7-ox1、2:35s::bil7過表達(dá)者(overexpressor)1、2、bil7-rnai:bil7-rnai抑制者(suppressor)。
圖7是示出bil7-ox及bil7-rnai的形態(tài)學(xué)特征的圖。根據(jù)圖7可知,bil7表達(dá)量越高的品系在成熟時越顯示出花序伸長形態(tài)。a表示第63天的植物的情況(比例尺=10cm)。b表示第86天的植物體的花序長度(n=10、誤差棒=s.d.、*:p<0.1、***:p<0.001、相對于wt的studentt檢驗)。wt:野生型、bil7-ox1、2:35s::bil7過表達(dá)者1、2、bil7-rnai:bil7-rnai抑制者。
圖8是示出bil7-ox及bil7-rnai的形態(tài)學(xué)特征的圖。根據(jù)圖8可知,bil7-ox顯示出二次花序數(shù)及種子重量增加的傾向。a表示第72天的植物體的蓮座葉的形態(tài)(比例尺=5cm)。b表示各品系的種子(比例尺=1mm)。c表示第86天的植物體的花序數(shù)(n=10)。d表示第86天的植物體的二次花序長度(n=10)。e表示第86天的植物體的正常長角果數(shù)(n=10)。f表示100粒種子的重量(n=5)。誤差棒=s.d.、*:p<0.1、**:p<0.01、***:p<0.001、相對于wt的studentt檢驗、wt:野生型、bil7-ox1、2:35s::bil7過表達(dá)者1、2、bil7-rnai:bil7-rnai抑制者。
圖9是示出osbil7高表達(dá)轉(zhuǎn)化體(osbil7-ox)中的生物質(zhì)增加的圖。a表示t1的結(jié)果。根據(jù)a可知,在使稻中的bil7同源基因osbil7高表達(dá)化的稻-osbil7-ox株(t1)中,能夠確認(rèn)每1株植物體的總重量、分蘗數(shù)、稻谷數(shù)、結(jié)實種子數(shù)(150%)的增加。b表示t2的結(jié)果。根據(jù)b可知,在使稻中的bil7同源基因osbil7高表達(dá)化的稻-osbil7-ox株(t2)中,能夠確認(rèn)每1株的分蘗數(shù)、稻谷數(shù)、結(jié)實種子數(shù)(140%)的增加。
圖10是示出osbil7稻轉(zhuǎn)化體移植到盆中17天后的植物姿態(tài)的圖。在稻(品種:yukihikari)中,可以觀察到轉(zhuǎn)化后的osbil7重組體(左)比對照用載體的重組體(右)略微生長茂盛的情況。
圖11是示出osbil7稻轉(zhuǎn)化體的成熟期的植物姿態(tài)的圖。在稻(品種:yukihikari)中,可以觀察到轉(zhuǎn)化后的osbil7重組體(左)比對照用載體的重組體(右)生長茂盛的情況。
圖12是示出bil7稻轉(zhuǎn)化體移植到盆中17天后的植物姿態(tài)的圖。在稻(品種:yukihikari)中,可以觀察到轉(zhuǎn)化后的bil7重組體(左)比對照用載體的重組體(右)生長茂盛的情況。
圖13是示出bil7稻轉(zhuǎn)化體的成熟期的植物姿態(tài)的圖。在稻(品種:yukihikari)中,可以觀察到轉(zhuǎn)化后的bil7重組體(右)比對照用載體的重組體(左)生長茂盛的情況。
具體實施方式
(1)核酸及蛋白質(zhì)
在本發(fā)明中,使用bil7(brz不敏感性長胚軸7,brz-insensitive-long-hypocotyl7)基因作為有助于植物生物質(zhì)的增加的核酸。bil7基因是與油菜素類固醇信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的基因,其是從在作為油菜素類固醇生物合成抑制劑的蕓苔素唑(brz)的存在下也能夠觀察到胚軸徒長的突變體中發(fā)現(xiàn)的,能夠在各種植物中見到。bil7基因的核苷酸序列及該基因所編碼的蛋白質(zhì)(即,bil7蛋白質(zhì))的氨基酸序列隨各種植物而有所不同,但本發(fā)明的蛋白質(zhì)具有下述序列號1所示的氨基酸序列的共同基序。
序列號1:
ala-pro-pro-ser-ser-pro-ala-ser-x1-x2-x3-ser-x4-x5-x6-ser-x7-x8-x9-x10-pro-x11-gly-pro-tyr-ala-x12-glu-x13-x14-x15-val-x16-pro-pro-val-phe-ser-x17-x18-x19-thr-x20-pro-ser-x21-ala-pro-x22-thr-pro-pro-x23-pro-ser-ser-pro-x24-val-pro-x25-ala-x26-pro-x27-ser-pro-x28-ser-pro
(式中,x1表示phe或tyr,x2表示phe、leu、thr或ala,x3表示gln、pro、his或asn,x4表示glu、gly、asp、ala或met,x5表示pro、gly、leu或ala,x6表示pro、ala、thr或ser,x7表示ala、ile、val、ser、或thr,x8表示thr、val、ser或ala,x9表示gln或his,x10表示ser或thr,x11表示15~30個氨基酸殘基,x12表示his或asn,x13表示thr或pro,x14表示gln或ala,x15表示leu或pro,x16表示ser或thr,x17表示thr或ala,x18表示tyr或phe,x19表示thr、ile或pro,x20表示glu或ala,x21表示ser或thr,x22表示ile、val、tyr或phe,x23表示3~15個氨基酸殘基,x24表示glu或asp,x25表示phe或tyr,x26表示20~50個氨基酸殘基,x27表示gly、glu或asp,x28表示5或6個氨基酸殘基。)
在上述氨基酸序列中,x11優(yōu)選為17~29個氨基酸殘基,更優(yōu)選為20~26個氨基酸殘基,x23優(yōu)選為3~12個氨基酸殘基,更優(yōu)選為8~12個氨基酸殘基,x26優(yōu)選為23~49個氨基酸殘基,更優(yōu)選為23~30個氨基酸殘基,x28優(yōu)選為5個氨基酸殘基。
作為具有包含上述共同基序的bil7蛋白質(zhì)的植物,沒有特別限定,可以列舉例如:擬南芥(arabidopsisthaliana)、大豆(glycinemax)、稻(oryzasativa)、玉米(zeamays)、蘿卜(raphanussativus)、楊(populustrichocarpa)、葡萄(vitisvinifera)、小立碗蘚(physcomitrellapatens)等。各植物的編碼bil7蛋白質(zhì)的mrna(及cdna)的核苷酸序列及bil7蛋白質(zhì)的氨基酸序列已經(jīng)鑒定,如下表所述注冊了genbank收錄號。
表1
另外,在具有上述共同基序的bil7蛋白質(zhì)中包含各植物的bil7蛋白質(zhì)的同源物(homolog)。例如,在擬南芥bil7中存在3種同源物蛋白質(zhì),對于其mrna(及cdna)的核苷酸序列及氨基酸序列,如下表所述注冊了genbank收錄號。
表2
另外,本發(fā)明的蛋白質(zhì)的特征在于,除了包含上述共同基序以外,還包含以擬南芥或稻的bil7蛋白質(zhì)作為基準(zhǔn)、與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列。在本發(fā)明中,上述共同基序(即,序列號1所示的氨基酸序列)包含在與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列中(換言之,上述共同基序(即,序列號1所示的氨基酸序列)作為與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列的一部分而包含(存在))。
在本說明書中,氨基酸序列的同一性是指成為對象的2個蛋白質(zhì)之間的氨基酸序列的同一性,其通過氨基酸殘基的比例(%)來表示,所述氨基酸殘基的比例是在使用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的數(shù)學(xué)算法而形成的氨基酸序列的最優(yōu)排列中一致的氨基酸殘基的比例。氨基酸序列的同一性可以通過目測及數(shù)學(xué)計算來確定,可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的同源性檢索程序(例如,blast、fasta)、序列排列程序(例如,clustalw))或遺傳信息處理軟件(例如,genetyx[注冊商標(biāo)])等來計算。具體而言,本說明書中的氨基酸序列的同一性可以使用ddbj(dnadatabankofjapan)的網(wǎng)站上公開的系統(tǒng)分析程序clustalw(http://clustalw.ddbj.nig.ac.jp/index.php?lang=j(luò)a)在初始設(shè)定的條件(version2.1、alignmenttype:slow、dnaweightmatrix:gonnet、gapopen:10、gapextension:0.1)下求出。
本發(fā)明的蛋白質(zhì)可以包含與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97%以上、98%以上或99%以上的同一性的氨基酸序列。
擬南芥的bil7蛋白質(zhì)與其同源物之間的同一性分別為41%(同源物1)、43%(同源物2)及28%(同源物3)。因此,作為優(yōu)選的一個方式,本發(fā)明的蛋白質(zhì)包含與序列號7所示的氨基酸序列具有25%以上、30%以上或40%以上的同一性的氨基酸序列。擬南芥的bil7蛋白質(zhì)與大豆、稻及玉米的bil7蛋白質(zhì)之間的同一性分別為44%(大豆bil7)、41%(稻bil7)及40%(玉米bil7)。因此,作為優(yōu)選的一個方式,本發(fā)明的蛋白質(zhì)包含與序列號7所示的氨基酸序列具有40%以上的同一性的氨基酸序列。稻的bil7蛋白質(zhì)與大豆及玉米的bil7蛋白質(zhì)之間的同一性分別為42%(大豆bil7)及85%(玉米bil7)。因此,作為優(yōu)選的一個方式,本發(fā)明的蛋白質(zhì)包含與序列號11所示的氨基酸序列具有40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上或85%以上的同一性的氨基酸序列。
本說明書中的氨基酸序列的相似性是指成為對象的2個蛋白質(zhì)之間的氨基酸序列的相似性,其通過在使用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的數(shù)學(xué)算法而形成的氨基酸序列的最優(yōu)排列中一致的氨基酸殘基及表示相似性的氨基酸殘基的比例(%)來表示。氨基酸殘基的相似性可以通過物理化學(xué)性質(zhì)相互類似的氨基酸殘基的關(guān)系來表示,例如,在芳香族氨基酸(phe、tyr、trp)、疏水性氨基酸(asp、glu)、脂肪族氨基酸(ala、leu、ile、val)、極性氨基酸(asn、gln)、堿性氨基酸(lys、arg、his)、酸性氨基酸(asp、glu)、含羥基氨基酸(ser、thr)、支鏈小的氨基酸(gly、ala、ser、thr、met)等的組中,屬于同一組的氨基酸之間可以被認(rèn)為是相互類似的氨基酸殘基??梢灶A(yù)測,顯示出這樣的相似性的氨基酸殘基不對蛋白質(zhì)的表型造成影響。氨基酸序列的相似性可以與同一性同樣地通過目測及數(shù)學(xué)計算來確定,可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的序列相似性檢索程序(例如,blast、psi-blast、hmmer)、遺傳信息處理軟件(例如,genetyx[注冊商標(biāo)])等來計算。具體而言,本說明書中的氨基酸序列的相似性可以使用genetyx[注冊商標(biāo)]網(wǎng)絡(luò)版ver.11.1.3(genetyx公司)在初始設(shè)定的條件(將unitsizetocompare設(shè)定為2)下求出蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)全局同源性。
本發(fā)明的蛋白質(zhì)可以包含與序列號7或11所示的氨基酸序列具有75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上或99%以上的相似性的氨基酸序列。
擬南芥的bil7蛋白質(zhì)與大豆、稻及玉米的bil7蛋白質(zhì)之間的相似性分別為76%(大豆bil7)、76%(稻bil7)及75%(玉米bil7)。因此,作為優(yōu)選的一個方式,本發(fā)明的蛋白質(zhì)包含與序列號7所示的氨基酸序列具有75%以上的相似性的氨基酸序列。稻的bil7蛋白質(zhì)與大豆及玉米的bil7蛋白質(zhì)之間的相似性分別為83%(大豆bil7)及97%(玉米bil7)。因此,作為優(yōu)選的一個方式,本發(fā)明的蛋白質(zhì)包含與序列號11所示的氨基酸序列具有75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、97%以上的相似性的氨基酸序列。
本發(fā)明的蛋白質(zhì)的特征在于,包含上述共同基序,且包含與序列號7或11所示的氨基酸序列具有給定的同一性或相似性的氨基酸序列,并且還具有使植物的生物質(zhì)增加的活性。
在本說明書中,植物的生物質(zhì)是指植物個體的整體、一部分、個別器官或其組合的量。作為植物個體的整體、一部分或個別器官,可以列舉例如:整體、地上部分、根、莖、葉、果實、種子、胚、胚珠、子房、苗端(shootapex)、花藥、花粉或穗等。其中,優(yōu)選為果實、種子、穗、根、莖、葉或花藥。另外,作為量,可以列舉例如:數(shù)量、大小、長度、寬度、重量、面積或體積等。因此,作為生物質(zhì)的例子,可以列舉:整體重量、地上部分重量(例如,地上部分干重)、產(chǎn)量、莖徑、莖數(shù)、稈(culm)長、株高、葉面積、葉數(shù)、旗葉長度、葉片長度、葉片寬度、稻谷數(shù)、稻谷重量(例如,1000粒稻谷重量、全部稻谷重量)、種子數(shù)、分蘗數(shù)、穗數(shù)、單穗粒數(shù)、單穗結(jié)實粒數(shù)、結(jié)實率、穗長、最大穗長、單穗重或總穗重等,但并不限定于此。另外,“增加”可以是上述例示出的植物生物質(zhì)中的任一者單獨增加,或是多者組合增加。
對于使植物的生物質(zhì)增加的活性而言,例如,可以使用對照(親本植株、非轉(zhuǎn)化體、野生型等)的生物質(zhì)作為增加的指標(biāo),通過在植物的成熟體中與該對照比較來進(jìn)行評價。在通過與對照的比較能夠觀察到增加的情況下,可以判定具有使植物的生物質(zhì)增加的活性,在能夠?qū)⒃撋镔|(zhì)數(shù)值化時,在比較數(shù)值的基礎(chǔ)上,例如在能夠觀察到1%以上、3%以上、5%以上、10%以上、15%以上、20%以上、25%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上或70%以上的增加的情況下,可以判定具有使植物的生物質(zhì)增加的活性。
在本發(fā)明中,序列號1所示的氨基酸序列可以為下述序列號2所示的氨基酸序列。作為具有包含序列號2所示的氨基酸序列作為共同基序的蛋白質(zhì)的植物,可以列舉例如:擬南芥、大豆、稻、玉米等。另外,這些植物的bil7蛋白質(zhì)的同源物(例如,擬南芥bil7的同源物蛋白質(zhì))也包含于具有序列號2所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì)中。
序列號2:
ala-pro-pro-ser-ser-pro-ala-ser-phe-x29-x30-ser-x31-x32-x33-ser-x34-x35-x36-x37-pro-x38-ser-x39-x40-x41-x42-gly-pro-tyr-ala-x43-glu-thr-gln-x44-val-x45-pro-pro-val-phe-ser-x46-x47-x48-thr-glu-pro-ser-x49-ala-pro-x50-thr-pro-pro-x51-pro-ser-ser-pro-x52-val-pro-x53-ala-x54-pro-x55-ser-pro-x56-leu-x57-ser-pro
(式中,x29表示phe、leu或thr,x30表示gln、his、pro或asn,x31表示glu、gly、asp或ala,x32表示pro、gly或leu,x33表示pro、ala、thr或ser,x34表示ala、val、ile或thr,x35表示thr、ala、val或ser,x36表示gln或his,x37表示ser或thr,x38表示10~25個氨基酸殘基,x39表示ile、val、ala或met,x40表示phe或tyr,x41表示ala或thr,x42表示ile、val或thr,x43表示his或asn,x44表示leu或pro,x45表示ser或thr,x46表示thr或ala,x47表示tyr或phe,x48表示thr或ile,x49表示ser或thr,x50表示ile、phe或tyr,x51表示3~15個氨基酸殘基,x52表示glu或asp,x53表示phe或tyr,x54表示20~35個氨基酸殘基,x55表示gly、glu或asp,x56表示3~5個氨基酸殘基,x57表示ile或arg。)
在上述氨基酸序列中,x38優(yōu)選為12~21個氨基酸殘基,更優(yōu)選為15~21個氨基酸殘基,x51優(yōu)選為3~12個氨基酸殘基,更優(yōu)選為8~12個氨基酸殘基,x54優(yōu)選為23~35個氨基酸殘基,更優(yōu)選為23~30個氨基酸殘基,x56優(yōu)選為3或4個氨基酸殘基,更優(yōu)選為3個氨基酸殘基。
另外,本發(fā)明的蛋白質(zhì)可以包含下述序列號3所示的氨基酸序列。序列號3所示的氨基酸序列中包含上述序列號1或2所示的氨基酸序列(換言之,序列號1或2所示的氨基酸序列作為序列號3所示的氨基酸序列的一部分而包含(存在))。另外,與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列中包含序列號3所示的氨基酸序列(換言之,序列號3所示的氨基酸序列作為與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列的一部分而包含(存在))。作為包含序列號3所示的氨基酸序列作為共同基序的蛋白質(zhì)的植物,可以列舉例如:擬南芥、稻等。
序列號3:
met-x58-ser-gly-x59-asn-x60-x61-asp-thr-x62-asn-ala-ala-ala-x63-ala-ile-x64-x65-x66-x67-x68-arg-x69-arg-lys-trp-x70-x71-x72-x73-ser-x74-x75-x76-cys-phe-gly-ser-x77-x78-x79-x80-x81-arg-ile-x82-x83-x84-val-leu-val-pro-glu-pro-x85-pro-phe-x86-ala-pro-pro-ser-ser-pro-ala-ser-phe-x87-gln-ser-x88-x89-x90-ser-x91-x92-gln-ser-pro-val-gly-x93-x94-ser-phe-ser-pro-leu-x95-x96-asn-x97-pro-ser-ile-phe-ala-ile-gly-pro-tyr-ala-his-glu-thr-gln-leu-val-ser-pro-pro-val-phe-ser-x98-x99-thr-thr-glu-pro-ser-x100-ala-pro-x101-thr-pro-pro-x102-ser-x103-x104-leu-thr-thr-x105-pro-ser-ser-pro-glu-val-pro-x106-ala-x107-leu-x108-x109-ser-x110-glu-x111-gln-x112-tyr-gln-x113-x114-pro-x115-ser-pro-x116-gly-x117-leu-ile-ser-pro-ser-x118-ser-gly-x119-x120-ser-pro-phe-pro-asp-x121-ser-x122-phe-pro-x123-phe-x124-val-x125-x126-pro-pro-lys-x127-leu-x128-gly-x129-his-x130-val-ser-phe-x131-leu-x132-x133-x134-x135-val-x136-arg-cys-x137-x138-x139-lys-x140-pro-x141-x142-ser-x143-asp-x144-ser-leu-x145-x146-x147-lys-glu-phe-x148-phe-x149-val-x150-x151-x152-x153-x154-ala-x155-x156-lys-x157-trp-ser-phe-phe-pro-val-x158-gln-x159-gly
(式中,x58表示arg或gln,x59表示3~10個氨基酸殘基,x60表示val或ser,x61表示phe或val,x62表示ile或val,x63表示ser或val,x64表示ala或val,x65表示ser或thr,x66表示ser或ala,x67表示asp或glu,x68表示asp或ser,x69表示5~10個氨基酸殘基,x70表示trp或ala,x71表示asn或asp,x72表示arg或trp,x73表示trp或leu,x74表示leu或val,x75表示leu或tyr,x76表示lys或phe,x77表示ser或gln,x78表示arg或lys,x79表示gln或asn,x80表示arg或gly,x81表示lys或arg,x82表示gly或ser,x83表示asn或his,x84表示ser或ala,x85表示20~25個氨基酸殘基,x86表示ile或val,x87表示phe或leu,x88表示glu或gly,x89表示pro或gly,x90表示pro或ala,x91表示ala或ile,x92表示thr或val,x93表示ile或ala,x94表示leu或pro,x95表示pro或ser,x96表示cys或pro,x97表示1~10個氨基酸殘基,x98表示thr或ala,x99表示tyr或phe,x100表示ser或thr,x101表示ile或phe,x102表示1~5個氨基酸殘基,x103表示ile或val,x104表示tyr或his,x105表示0~5個氨基酸殘基,x106表示phe或tyr,x107表示gln或lys,x108表示phe或leu,x109表示asn或thr,x110表示10~20個氨基酸殘基,x111表示phe或leu,x112表示phe或ser,x113表示leu或ile,x114表示pro或tyr,x115表示gly或glu,x116表示leu或ile,x117表示gln或arg,x118表示1~5個氨基酸殘基,x119表示pro或thr,x120表示thr或cys,x121表示1~10個氨基酸殘基,x122表示leu或thr,x123表示his或ser,x124表示gln或pro,x125表示ser或arg,x126表示asp或glu,x127表示leu或ile,x128表示3~20個氨基酸殘基,x129表示10~30個氨基酸殘基,x130表示1~5個氨基酸殘基,x131表示asp或glu,x132表示asp或thr,x133表示ala或val,x134表示asp或glu,x135表示his或asp,x136表示ile或ala,x137表示val或leu,x138表示asp或glu,x139表示gln或lys,x140表示3~25個氨基酸殘基,x141表示glu或arg,x142表示ala或glu,x143表示ser或asn,x144表示5~25個氨基酸殘基,x145表示gly或arg,x146表示ser或lys,x147表示asn或ala,x148表示asn或lys,x149表示5~15個氨基酸殘基,x150表示asp或gly,x151表示glu或ser,x152表示his或asp,x153表示arg或trp,x154表示ser或trp,x155表示ser或asn,x156表示pro或glu,x157表示5~15個氨基酸殘基,x158表示met或ala,x159表示ser或pro。)
在上述氨基酸序列中,x59優(yōu)選為4~7個氨基酸殘基,x69優(yōu)選為8~10個氨基酸殘基,x85優(yōu)選為21~22個氨基酸殘基,x97優(yōu)選為2~7個氨基酸殘基,x102優(yōu)選為2~4個氨基酸殘基,x105優(yōu)選為0~2個氨基酸殘基,x110優(yōu)選為10~17個氨基酸殘基,x118優(yōu)選為2~3個氨基酸殘基,x121優(yōu)選為3~8個氨基酸殘基,x128優(yōu)選為5~18個氨基酸殘基,x129優(yōu)選為13~28個氨基酸殘基,x130優(yōu)選為1~2個氨基酸殘基,x140優(yōu)選為5~24個氨基酸殘基,x144優(yōu)選為7~22個氨基酸殘基,x149優(yōu)選為8~11個氨基酸殘基,x157優(yōu)選為4~11個氨基酸殘基。
另外,本發(fā)明的蛋白質(zhì)可以包含下述序列號4所示的氨基酸序列。序列號4所示的氨基酸序列包含上述序列號1或2所示的氨基酸序列(換言之,序列號1或2所示的氨基酸序列作為序列號4所示的氨基酸序列的一部分而包含(存在))。另外,與序列號7或11所示的氨基酸序列具有75%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列中包含序列號4所示的氨基酸序列(換言之,序列號4所示的氨基酸序列作為與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列的一部分而包含(存在))。作為包含序列號4所示的氨基酸序列作為共同基序的蛋白質(zhì)的植物,可以列舉例如:擬南芥、大豆等。
序列號4:
met-arg-x160-gly-ala-asn-gly-x161-asn-asn-x162-x163-x164-thr-ile-asn-ala-ala-ala-x165-x166-ile-ala-ser-x167-x168-x169-arg-leu-x170-gln-x171-x172-pro-x173-x174-x175-lys-x176-x177-trp-x178-asn-x179-x180-ser-x181-x182-x183-cys-phe-gly-x184-x185-x186-x187-arg-x188-arg-ile-gly-x189-x190-val-leu-val-pro-glu-x191-x192-x193-x194-x195-x196-x197-asn-x198-thr-x199-ile-x200-x201-x202-x203-phe-x204-ala-pro-pro-ser-ser-pro-ala-ser-phe-x205-x206-ser-glu-pro-pro-ser-x207-x208-gln-ser-pro-x209-x210-ile-leu-ser-x211-x212-pro-x213-ser-ile-phe-ala-ile-gly-pro-tyr-ala-his-glu-thr-gln-leu-val-ser-pro-pro-val-phe-ser-thr-x214-thr-thr-glu-pro-ser-x215-ala-pro-x216-thr-pro-pro-x217-thr-thr-pro-ser-ser-pro-glu-val-pro-phe-ala-gln-leu-x218-x219-x220-asn-x221-x222-x223-x224-x225-x226-x227-x228-x229-phe-x230-tyr-x231-phe-x232-x233-tyr-gln-leu-x234-pro-gly-ser-pro-x235-gly-gln-leu-ile-ser-pro-x236-ser-x237-x238-x239-ser-pro-phe-pro-asp-x240-ser-leu-x241-x242-x243-phe-gln-x244-x245-asp-x246-ser-x247-x248-x249-x250-gly-x251-x252-thr-pro-x253-gln-x254-x255-x256-x257-pro-x258-x259-x260-val-ser-x261-x262-x263-x264-ala-x265-x266-val-x267-x268-cys-val-x269-lys-leu-x270-thr-x271-x272-pro-x273-glu-x274-x275-ser-asp-x276-glu-x277-x278-x279-his-x280-lys-glu-phe-asn-phe-x281-x282-x283-glu-x284-leu-x285-x286-asp-x287-ala-ser-x288-ser-asn-x289-trp-ser-phe-phe-pro-x290-x291-x292-x293-gly
(式中,x160表示0~3個氨基酸殘基,x161表示0~5個氨基酸殘基,x162表示val或thr,x163表示phe或leu,x164表示asp或glu,x165表示ser或thr,x166表示ala或val,x167表示ser或val,x168表示asp或glu,x169表示asp或asn,x170表示his或asp,x171表示ser或pro,x172表示ser或his,x173表示ile或his,x174表示his或val,x175表示lys或gln,x176表示arg或lys,x177表示lys或ser,x178表示trp或gly,x179表示arg或trp,x180表示trp或leu,x181表示leu或ile,x182表示leu或tyr,x183表示lys或trp,x184表示ser或his,x185表示ser或arg,x186表示arg或lys,x187表示gln或asn,x188表示lys或gln,x189表示asn或his,x190表示ser或ala,x191表示pro或arg,x192表示val或ile,x193表示ser或pro,x194表示met或ser,x195表示ser或gly,x196表示ser或thr,x197表示ser或asp,x198表示ser或ala,x199表示5~15個氨基酸殘基,x200表示thr或ile,x201表示thr或pro,x202表示leu或phe,x203表示pro或his,x204表示ile或val,x205表示phe或leu,x206表示gln或his,x207表示ala或val,x208表示thr或ala,x209表示val或ser,x210表示gly或ala,x211表示phe或leu,x212表示ser或thr,x213表示1~10個氨基酸殘基,x214表示tyr或phe,x215表示ser或thr,x216表示ile或phe,x217表示3~15個氨基酸殘基,x218表示phe或leu,x219表示asn或asp,x220表示ser或pro,x221表示his或asn,x222表示gln或lys,x223表示thr或asn,x224表示gly或ser,x225表示ser或glu,x226表示tyr或thr,x227表示gly或tyr,x228表示tyr或gln,x229表示lys或arg,x230表示3~7個氨基酸殘基,x231表示glu或asp,x232表示gln或his,x233表示phe或ser,x234表示pro或his,x235表示leu或val,x236表示1~10個氨基酸殘基,x237表示gly或ser,x238表示pro或thr,x239表示thr或ser,x240表示1~10個氨基酸殘基,x241表示phe或leu,x242表示pro或leu,x243表示his或asn,x244表示val或thr,x245表示ser或asp,x246表示3~10個氨基酸殘基,x247表示pro或his,x248表示lys或gln,x249表示thr或gly,x250表示ala或ser,x251表示val或ser,x252表示thr或leu,x253表示1~10個氨基酸殘基,x254表示lys或ala,x255表示ile或ser,x256表示val或phe,x257表示pro或leu,x258表示his或ser,x259表示lys或his,x260表示pro或trp,x261表示phe或ile,x262表示asp或glu,x263表示leu或val,x264表示asp或ser,x265表示asp或gln,x266表示his或glu,x267表示ile或phe,x268表示arg或asn,x269表示1~15個氨基酸殘基,x270表示arg或lys,x271表示thr或asp,x272表示phe或ala,x273表示0~15個氨基酸殘基,x274表示ala或thr,x275表示ser或pro,x276表示1~15個氨基酸殘基,x277表示ser或arg,x278表示met或val,x279表示asn或his,x280表示5~10個氨基酸殘基,x281表示gly或asp,x282表示thr或asn,x283表示asp或ala,x284表示1~10個氨基酸殘基,x285表示thr或val,x286表示val或ala,x287表示1~10個氨基酸殘基,x288表示1~7個氨基酸殘基,x289表示asp或asn,x290表示val或met,x291表示met或ile,x292表示gln或arg,x293表示ser或pro。)
在上述氨基酸序列中,x160優(yōu)選為0~1個氨基酸殘基,x161優(yōu)選為0~3個氨基酸殘基,x199優(yōu)選為7~9個氨基酸殘基,x213優(yōu)選為4~7個氨基酸殘基,x217優(yōu)選為6~10個氨基酸殘基,x230優(yōu)選為4~5個氨基酸殘基,x236優(yōu)選為3~6個氨基酸殘基,x240優(yōu)選為3~9個氨基酸殘基,x246優(yōu)選為5~9個氨基酸殘基,x253優(yōu)選為3~7個氨基酸殘基,x269優(yōu)選為2~12個氨基酸殘基,x273優(yōu)選為0~11個氨基酸殘基,x276優(yōu)選為1~11個氨基酸殘基,x280優(yōu)選為6~10個氨基酸殘基,x284優(yōu)選為2~8個氨基酸殘基,x287優(yōu)選為4~7個氨基酸殘基,x288優(yōu)選為3~5個氨基酸殘基。
另外,本發(fā)明的蛋白質(zhì)可以包含下述序列號5所示的氨基酸序列。序列號5所示的氨基酸序列中包含上述序列號1或2所示的氨基酸序列(換言之,序列號1或2所示的氨基酸序列作為序列號5所示的氨基酸序列的一部分而包含(存在))。另外,與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列中包含序列號5所示的氨基酸序列(換言之,序列號5所示的氨基酸序列作為與序列號7或11所示的氨基酸序列具有25%以上的同一性或75%以上的相似性的氨基酸序列的一部分而包含(存在))。作為包含序列號5所示的氨基酸序列作為共同基序的蛋白質(zhì)的植物,可以列舉例如:稻、玉米等。
序列號5:
met-gln-ser-gly-x294-x295-met-arg-pro-val-his-asn-ser-val-asp-thr-val-asn-ala-ala-ala-val-ala-ile-val-thr-ala-glu-ser-arg-thr-gln-pro-x296-ala-glu-x297-arg-arg-lys-trp-ala-asp-x298-leu-ser-val-tyr-phe-cys-phe-gly-ser-gln-lys-asn-gly-arg-x299-arg-x300-x301-his-ala-x302-leu-val-pro-glu-pro-x303-pro-x304-arg-thr-asp-ala-pro-x305-x306-glu-ile-pro-x307-his-pro-pro-pro-pro-val-phe-pro-phe-val-ala-pro-pro-ser-ser-pro-ala-ser-phe-leu-gln-ser-x308-x309-x310-ser-ile-val-gln-ser-pro-x311-gly-ala-pro-x312-phe-ser-pro-leu-ser-pro-asn-ser-x313-ser-pro-thr-gly-pro-pro-ser-ile-phe-ala-ile-gly-pro-tyr-ala-his-glu-thr-gln-leu-val-ser-pro-pro-val-phe-ser-ala-phe-thr-thr-glu-pro-ser-thr-ala-pro-phe-thr-pro-pro-pro-glu-ser-val-his-leu-thr-thr-pro-ser-ser-pro-glu-val-pro-tyr-ala-lys-leu-leu-thr-ser-ile-asn-asn-ser-lys-asn-x314-glu-x315-gly-x316-leu-gln-ser-tyr-x317-x318-tyr-pro-x319-ser-pro-ile-gly-arg-leu-ile-ser-pro-ser-ser-x320-cys-ser-gly-thr-x321-ser-pro-phe-pro-asp-pro-glu-x322-gln-x323-ser-ser-arg-ser-x324-x325-x326-x327-phe-pro-val-arg-glu-pro-pro-lys-ile-leu-asp-gly-glu-gly-x328-ala-thr-gln-lys-leu-ile-pro-arg-his-met-arg-asn-gly-gly-ser-leu-leu-asp-gly-x329-ile-ser-ala-ala-val-pro-val-val-asp-phe-ser-ala-arg-leu-gln-x330-asn-x331-his-ala-met-asp-his-arg-val-ser-phe-glu-leu-thr-val-glu-asp-val-ala-arg-cys-leu-glu-lys-lys-thr-x332-ile-x333-gly-x334-ser-x335-x336-ala-ser-phe-x337-leu-x338-pro-thr-gly-x339-gly-asp-x340-his-x341-arg-glu-ser-asn-x342-x343-arg-ala-gly-leu-x344-val-asp-glu-x345-tyr-his-asp-leu-pro-glu-lys-ala-arg-arg-ser-leu-ser-leu-arg-x346-ala-lys-glu-phe-x347-phe-asn-asn-val-asp-x348-x349-ser-val-glu-pro-ser-val-gly-ser-asp-trp-trp-ala-asn-glu-lys-val-ala-gly-x350-thr-x351-glu-pro-x352-lys-x353-trp-ser-phe-x354-pro-val-x355-gln-pro-gly-val-ser
(式中,x294表示ser或gly,x295表示glu或asp,x296表示gln或pro,x297表示pro或gln,x298表示trp或arg,x299表示0~5個氨基酸殘基,x300表示ile或val,x301表示ser或asn,x302表示val或ala,x303表示leu或ala,x304表示pro或gln,x305表示met或ala,x306表示pro或ala,x307表示ile或asn,x308表示gly或glu,x309表示gly或pro,x310表示ala或thr,x311表示0~5個氨基酸殘基,x312表示ser或ala,x313表示pro或gln,x314表示ala或gly,x315表示thr或ala,x316表示0~5個氨基酸殘基,x317表示gln或pro,x318表示ile或asn,x319表示glu或asp,x320表示ala或gly,x321表示cys或ser,x322表示val或met,x323表示thr或ala,x324表示thr或ala,x325表示phe或leu,x326表示pro或arg,x327表示ser或leu,x328表示ile或val,x329表示his或gln,x330表示asn或pro,x331表示asp或glu,x332表示asn或ala,x333表示asn或ser,x334表示glu或asp,x335表示ala或gly,x336表示ala或thr,x337表示arg或his,x338表示val或ala,x339表示asn或ser,x340表示0~5個氨基酸殘基,x341表示pro或his,x342表示asp或glu,x343表示thr或ala,x344表示cys或tyr,x345表示thr或ser,x346表示lys或leu,x347表示lys或asn,x348表示ala或val,x349表示pro或gly,x350表示ile或met,x351表示ser或thr,x352表示arg或lys,x353表示ser或asn,x354表示phe或his,x355表示ala或val。)
在上述氨基酸序列中,x299優(yōu)選為0~2個氨基酸殘基,x311優(yōu)選為1~2個氨基酸殘基,x316優(yōu)選為1~2個氨基酸殘基,x340優(yōu)選為0~2個氨基酸殘基。
在本發(fā)明中,可以使用編碼上述蛋白質(zhì)的核酸。在本說明書中,核酸是指由磷酸酯鍵連接核苷酸而形成的高分子,可以與多核苷酸及寡核苷酸這樣的用語互換使用。核酸的結(jié)構(gòu)沒有特別限定,可以是單鏈和雙鏈的任一種。核酸中包含脫氧核糖核酸(dna)、核糖核酸(rna)及它們的混合物(例如,dna-rna的雜交雙鏈、dna及rna連接成單鏈的嵌合核酸(chimericnucleicacid))。核酸的結(jié)構(gòu)單元中主要包含腺嘌呤(a)、鳥嘌呤(g)等嘌呤堿基及胸腺嘧啶(t)、胞嘧啶(c)、尿嘧啶(u)等嘧啶堿基,只要可以進(jìn)行向?qū)ο蟮鞍踪|(zhì)的翻譯,也可以包含這些堿基的修飾物。本發(fā)明中使用的核酸優(yōu)選為編碼對象蛋白質(zhì)的mrna或cdna。
本發(fā)明中的核酸及蛋白質(zhì)只要能使植物的生物質(zhì)增加即可,沒有特別限定,優(yōu)選源自于雙子葉植物或單子葉植物?;蛘呖梢栽醋杂谛×⑼胩\。作為雙子葉植物,可以列舉例如:擬南芥、大豆、蘿卜、楊、葡萄、棉、油菜、甜菜、煙草、番茄等,其中優(yōu)選為擬南芥、大豆、蘿卜,更優(yōu)選為擬南芥、大豆,進(jìn)一步優(yōu)選為擬南芥。作為單子葉植物,可以列舉:稻、玉米、小麥、大麥、高粱、甘蔗、洋蔥等,其中優(yōu)選為稻、玉米、小麥,更優(yōu)選為稻、玉米。
作為本發(fā)明的蛋白質(zhì),可以利用源自各種植物的bil7蛋白質(zhì),例如可以為源自擬南芥、大豆、稻、玉米、蘿卜、楊、葡萄或小立碗蘚的bil7蛋白質(zhì)(即,包含序列號7、9、11、13、15、17、19及21中任一者所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì))。另外,本發(fā)明的蛋白質(zhì)也可以利用源自各種植物的bil7蛋白質(zhì)的同源物,例如,可以使用擬南芥bil7的同源物蛋白質(zhì)(即,包含序列號23、25及27中任一者所示的氨基酸序列的蛋白質(zhì))。
另外,在本發(fā)明中,作為一個方式,在源自各種植物的bil7蛋白質(zhì)及其同源物的氨基酸序列(例如,序列號7、9、11、13、15、17、19、21、23、25及27中任一者所示的氨基酸序列)中,也包含由缺失、插入、取代或添加了1個或多個氨基酸的氨基酸序列構(gòu)成、且具有使植物的生物質(zhì)增加的活性的蛋白質(zhì)。這里,作為多個氨基酸,例如是指2~40個、2~30個、2~20個、2~10個、2~7個、2~5個、5個、4個、3個、2個氨基酸的意思。氨基酸的缺失、插入、取代或添加可以使用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的方法(例如,通過改變核酸)來進(jìn)行。例如,這樣的氨基酸序列優(yōu)選包含序列號1所示的氨基酸序列。
向核酸導(dǎo)入突變可以通過kunkel法或缺口雙鏈體(gappedduplex)法等、或者以此為基準(zhǔn)的方法來進(jìn)行,例如,可以使用利用了部位特異性突變誘發(fā)法的突變導(dǎo)入用試劑盒(例如,transformertmsite-directedmutagenesiskit(clontechlaboratories,inc.)、或quikchangesite-directedmutagenesiskit(agilenttechnologies)。另外,在向核酸導(dǎo)入突變中可以使用ems(甲磺酸乙酯)、5-溴尿嘧啶、2-氨基嘌呤、羥胺、n-甲基-n’-硝基-n-亞硝基胍、其它致癌性化合物這樣的化學(xué)性突變劑,也可以使用x射線、α射線、β射線、γ射線、離子束等放射線或紫外線。
另外,在本發(fā)明中,作為一個方式,在源自各種植物的bil7蛋白質(zhì)及其同源物的氨基酸序列(例如,序列號7、9、11、13、15、17、19、21、23、25及27中任一者所示的氨基酸序列)中,也包含如下蛋白質(zhì),所述蛋白質(zhì)具有25%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上的同一性、或者70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上的相似性,且具有使植物的生物質(zhì)增加的活性。關(guān)于氨基酸序列的同一性及相似性,如上述說明所述。另外,這樣的氨基酸序列優(yōu)選包含序列號1所示的氨基酸序列。
作為本發(fā)明的蛋白質(zhì),在使用了源自擬南芥、大豆、稻、玉米、蘿卜、楊、葡萄、或小立碗蘚的bil7蛋白質(zhì)時,作為編碼該蛋白質(zhì)的核酸,主要使用包含序列號6、8、10、12、14、16、18及20中任一者所示的核苷酸序列的核酸。另外,在使用了擬南芥bil7的3種同源物蛋白質(zhì)時,作為編碼該蛋白質(zhì)的核酸,主要使用包含序列號22、24及26中任一者所示的核苷酸序列的核酸。
作為本發(fā)明的一個方式,還包括如下所述的核酸,所述核酸對于包含序列號6、8、10、12、14、16、18、20、22、24及26中任一者所示的核苷酸序列的核酸而言,在嚴(yán)格條件下與由與該核苷酸序列互補(bǔ)的核苷酸序列構(gòu)成的核酸雜交,而且編碼具有使植物的生物質(zhì)增加的活性的蛋白質(zhì)。
這里,“嚴(yán)格條件下”是指以中程度或高程度在嚴(yán)格條件下進(jìn)行雜交。具體而言,對于中程度的嚴(yán)格條件而言,例如,具有通常技術(shù)的本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于核酸的長度而容易地確定?;镜臈l件示于sambrook等,molecularcloning:alaboratorymanual,第3版,第6章,coldspringharborlaboratorypress,2001,包含使用例如5×ssc、0.5%sds、1.0mmedta(ph8.0)的預(yù)清洗溶液、約42℃下的、約50%甲酰胺、2×~6×ssc、優(yōu)選為5×~6×ssc、0.5%sds(或約42℃下的約50%甲酰胺中的、施托克溶液(starksolution)等其它同樣的雜交溶液)的雜交條件,以及例如約50℃~68℃、0.1×~6×ssc、0.1%sds的清洗條件。中程度嚴(yán)格條件優(yōu)選包含約50℃、6×ssc、0.5%sds的雜交條件(及清洗條件)。
另外,對于高嚴(yán)格條件而言,例如,也可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于核酸的長度而容易地確定。通常,這樣的條件被定義為含有比中程度嚴(yán)格條件更高的溫度和/或更低的鹽濃度下的雜交(例如,約0.5%sds,約65℃、6×ssc~0.2×ssc、優(yōu)選為6×ssc、更優(yōu)選為2×ssc、更優(yōu)選為0.2×ssc、或0.1×ssc的雜交)和/或清洗,例如,如上所述的雜交條件、以及伴隨有約65℃~68℃、0.2×~0.1×ssc、0.1%sds的清洗。在雜交及清洗的緩沖液中,可以使用sspe(1×sspe為0.15mnacl、10mmnah2po4及1.25mmedta、ph7.4)代替ssc(1×ssc為0.15mnacl及15mm檸檬酸鈉),清洗在雜交結(jié)束后進(jìn)行15分鐘~1小時左右。
另外,也可以使用在探針中不使用放射性物質(zhì)的市售的雜交試劑盒。具體而言,可以列舉使用了ecl直接標(biāo)記和檢測系統(tǒng)(directlabeling&detectionsystem)(amersham公司制造)的雜交等。作為嚴(yán)格的雜交,可以列舉如下條件,例如,在試劑盒中的雜交緩沖液中加入封閉試劑5%(w/v),使得nacl為0.5m,在42℃下進(jìn)行4小時,并在0.4%sds、0.5×ssc中于55℃下進(jìn)行2次20分鐘的清洗,在2×ssc中于室溫下進(jìn)行1次5分鐘的清洗。
另外,在本發(fā)明中,作為一個方式,還包括如下所述的核酸,所述核酸與序列號6、8、10、12、14、16、18、20、22、24及26中任一者所示的核苷酸序列具有70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上的同一性,且編碼具有使植物的生物質(zhì)增加的活性的蛋白質(zhì)。
2個核苷酸序列的同一性可以通過目測和數(shù)學(xué)計算來確定,或者更優(yōu)選通過使用計算機(jī)程序比較序列信息來完成該比較。代表性的優(yōu)選計算機(jī)程序是geneticscomputergroup(gcg;威斯康星州麥迪遜(madison))的wisconsinpackage,10.0版程序“gap”(devereux,etal.,1984,nucl.acidsres.,12:387)。通過使用該“gap”程序,除了進(jìn)行2個核苷酸序列的比較以外,還能夠進(jìn)行2個氨基酸序列的比較、核苷酸序列與氨基酸序列的比較。這里,在“gap”程序的優(yōu)選的默認(rèn)參數(shù)中包含:(1)關(guān)于核苷酸的(關(guān)于相同物,含有1的值,關(guān)于非相同物含有0的值)一元(unary)比較矩陣的gcg實行、和在schwartz及dayhoff主編的“多肽的序列及結(jié)構(gòu)的圖譜(atlasofpolypeptidesequenceandstructure)”國立生物醫(yī)學(xué)研究財團(tuán)、353-358頁、1979所記載的、gribskov及burgess,nucl.acidsres.,14:6745,1986的加權(quán)氨基酸比較矩陣;或者其它能夠進(jìn)行比較的比較矩陣;(2)對氨基酸的各間隙進(jìn)行30的補(bǔ)償并對各間隙中的各符號追加1的補(bǔ)償;或者對核苷酸序列的各間隙進(jìn)行50的補(bǔ)償并對各間隙中的各符號追加3的補(bǔ)償;(3)對末端間隙無補(bǔ)償:以及(4)對長間隙沒有最大補(bǔ)償。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員使用的其它序列比較程序而言,例如,可以使用通過美國國立醫(yī)學(xué)圖書館的網(wǎng)站:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/bl2seq/bls.html可以使用的blastn程序2.2.7版、或uw-blast2.0algorithm。關(guān)于uw-blast2.0的標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)參數(shù)的設(shè)定,記載于以下的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站:http://blast.wustl.edu。另外,blastalgorithm使用blosum62氨基酸打分矩陣,可使用的選擇參數(shù)如下所述:(a)包含用于屏蔽具有較低組成復(fù)雜性的檢索序列的區(qū)段(根據(jù)wootton及federhen的seg程序(computersandchemistry,1993)來確定;也希望參照wootton及federhen,1996“序列數(shù)據(jù)庫中的組成偏離區(qū)域的分析(analysisofcompositionallybiasedregionsinsequencedatabases)”methodsenzymol.,266:544-71)、或者由短周期性的內(nèi)部重復(fù)構(gòu)成的區(qū)段(根據(jù)claverie及states(computersandchemistry,1993)的xnu程序來確定)的過濾器;以及(b)用于報告對數(shù)據(jù)庫序列的匹配的有統(tǒng)計學(xué)上意義的閾值、或e-評分(根據(jù)karlin及altschul,1990)的統(tǒng)計學(xué)模型,單純通過偶然而發(fā)現(xiàn)匹配的期望概率;在源于某種匹配的有統(tǒng)計學(xué)上意義的差大于e-評分閾值的情況下,不報告該匹配);優(yōu)選的e-評分閾值的數(shù)值為0.5,或者按優(yōu)選度增加的順序為0.25、0.1、0.05、0.01、0.001、0.0001、1e-5、1e-10、1e-15、1e-20、1e-25、1e-30、1e-40、1e-50、1e-75或1e-100。
(2)構(gòu)建體
本發(fā)明提供包含上述核酸及啟動子的構(gòu)建體。在本說明書中,構(gòu)建體是指使多個核酸連接而成的接合物,在本發(fā)明中,作為其結(jié)構(gòu)單元,包含上述核酸和啟動子。本發(fā)明的核酸與啟動子不需要直接連接,可以隔著其它種類的核酸間接地連接。啟動子優(yōu)選可發(fā)揮作用地連接于本發(fā)明的核酸?!翱砂l(fā)揮作用地連接”是指啟動子能夠發(fā)揮其功能地連接,即,以能夠進(jìn)行對象核酸的轉(zhuǎn)錄的方式進(jìn)行連接。
啟動子只要能夠在植物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行對象核酸的轉(zhuǎn)錄即可,沒有特別限定。作為這樣的啟動子,可以列舉例如:花椰菜花葉病毒(cauliflowermosaicvirus)35s啟動子(camv35s)、各種泛素啟動子、各種肌動蛋白啟動子、煙草pr1a基因啟動子、胭脂堿合成酶基因啟動子、油菜籽蛋白(napin)基因啟動子、油質(zhì)蛋白基因啟動子等。
另外,在本發(fā)明中,也可以使用具有在植物中部位特異性表達(dá)的功能的啟動子。作為這樣的啟動子,可以列舉:葉部特異性表達(dá)核酸的啟動子(例如,稻psb0基因啟動子(日本特開2010-166924))、莖部特異性表達(dá)核酸的啟動子(例如,擬南芥fa6啟動子(guptaetal.2012plantcellrep.31:839-850.))、根部特異性表達(dá)核酸的啟動子(例如,rcc3啟動子(xuetal.1995plantmolbiol27:237-248))、主要在根、莖、葉等營養(yǎng)器官中表達(dá)的啟動子(例如,擬南芥as啟動子:非專利文獻(xiàn)1)等。
另外,在本發(fā)明中還可以使用誘導(dǎo)性啟動子。作為這樣的啟動子,可以列舉例如:已知因絲狀真菌/細(xì)菌/病毒的感染或入侵、低溫、高溫、干燥、紫外線的照射、植物生長素或油菜素類固醇這樣的激素等特定化合物的散布等的外因而表達(dá)的啟動子等。作為這樣的啟動子,可以列舉例如:因絲狀真菌/細(xì)菌/病毒的感染、入侵而表達(dá)的稻殼多糖酶基因的啟動子(xuetal.1996plantmol.biol.30:387)、煙草的pr蛋白質(zhì)基因的啟動子(ohshimaetal.1990plantcell2:95),因低溫而誘導(dǎo)的稻的“l(fā)ip19”基因的啟動子(aguanetal.1993mol.gen.genet.240:1),因高溫而誘導(dǎo)的稻的“hsp80”基因和“hsp72”基因的啟動子(vanbreusegemetal.1994planta193:57)、因干燥而誘導(dǎo)的擬南芥的“rab16”基因的啟動子(nundyetal.1990proc.natl.acad.sci.usa87:1406)、因紫外線的照射而誘導(dǎo)的歐芹的查耳酮合成酶基因的啟動子(schulze-lefertetal.1989emboj.8:651)、厭氧條件下誘導(dǎo)的玉米的醇脫氫酶基因的啟動子(walkeretal.1987proc.natl.acad.sci.usa84:6624)、因鹽脅迫而誘導(dǎo)的啟動子(shinozaki,k.andyamaguchi-shinozaki,k.,curr.opin.plantbiol.3,217-223(2000))等。
(3)載體
本發(fā)明提供包含上述構(gòu)建體的載體。即,在本發(fā)明中,可以提供包含能夠發(fā)揮作用地連接的啟動子和本發(fā)明的核酸的載體。
載體可以通過利用通常方法將希望的核酸連接于本領(lǐng)域能夠獲得的重組用載體而簡便地制備。在使用本發(fā)明的核酸使植物的生物質(zhì)增加時,植物轉(zhuǎn)化用載體特別有用。本發(fā)明中使用的載體只要是為了在植物細(xì)胞中達(dá)到實現(xiàn)本發(fā)明的目的的效果而能夠使用的載體即可,沒有特別限定,可以使用例如:pbi系的載體、pbluescript系的載體、puc系的載體等。作為pbi系的載體,可以列舉例如:pbi121、pbi101、pbi101.2、pbi101.3、pbi221等。從能夠經(jīng)由土壤桿菌向植物導(dǎo)入目標(biāo)核酸的觀點考慮,優(yōu)選pbi系的載體等雙元載體。另外,作為pbluescript系的載體,可以列舉例如:pbluescriptsk(+)、pbluescriptsk(-)、pbluescriptiiks(+)、pbluescriptiiks(-)、pbluescriptiisk(+)、pbluescriptiisk(-)等。作為puc系的載體,可以列舉例如:puc19、puc119等。從能夠?qū)⒑怂嶂苯訉?dǎo)入植物的觀點考慮,優(yōu)選pbluescript系的載體、puc系的載體。另外,還可以優(yōu)選使用pgreen系列(www.pgreen.ac.uk)、pcambia系列(www.cambia.org)等雙元載體、psb11(komarietal,1996,plantj,10:165-174)、psb200(komorietal,2004,plantj,37:315-325)等超級雙元載體。
另外,上述載體優(yōu)選包含轉(zhuǎn)錄終止子序列,所述轉(zhuǎn)錄終止子序列包含轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的穩(wěn)定化所需要的聚腺苷酸化部位。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適當(dāng)選擇轉(zhuǎn)錄終止子序列。
轉(zhuǎn)錄終止子序列只要具有作為轉(zhuǎn)錄終止部位的功能即可,沒有特別限定,可以是公知的轉(zhuǎn)錄終止子序列。轉(zhuǎn)錄終止子序列可以根據(jù)使用的啟動子來選擇,例如可以使用花椰菜花葉病毒35s的轉(zhuǎn)錄終止區(qū)域(camv35s終止子)、胭脂堿合成酶基因的轉(zhuǎn)錄終止區(qū)域(nos終止子)等。在上述重組表達(dá)載體中,將轉(zhuǎn)錄終止子序列設(shè)置于適當(dāng)?shù)奈恢?,由此可以在?dǎo)入植物細(xì)胞后防止不必要地合成長轉(zhuǎn)錄物的現(xiàn)象的發(fā)生等。
另外,在上述重組表達(dá)載體中還可以含有其它核酸區(qū)段。該其它核酸區(qū)段沒有特別限定,可以列舉:轉(zhuǎn)化體挑選標(biāo)記、增強(qiáng)子、用于提高翻譯效率的堿基序列等。另外,上述重組表達(dá)載體還可以具有t-dna區(qū)域。特別是在使用土壤桿菌將上述重組表達(dá)載體導(dǎo)入植物體的情況下,t-dna區(qū)域能夠提高基因?qū)氲男省?/p>
作為轉(zhuǎn)化體挑選標(biāo)記,例如可以使用耐藥性基因。作為所述耐藥性基因的具體例子,可以列舉例如:對潮霉素、博來霉素、卡那霉素、慶大霉素、氯霉素等的耐藥性基因(對抗生素卡那霉素或慶大霉素有耐性的新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因、對潮霉素有耐性的潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因)。另外,也可以利用對除草劑膦絲菌素(phosphinothricin)有耐性的膦絲菌素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因等。由此,可以通過在含有上述抗生物質(zhì)、除草劑的培養(yǎng)基中生長繁殖的植物體來容易地挑選轉(zhuǎn)化后的植物體。
作為用于提高翻譯效率的核苷酸序列,可以列舉例如:源自煙草花葉病毒的omega序列。可以通過使該omega序列設(shè)置于啟動子的非翻譯區(qū)域(5’utr)來提高上述融合基因的翻譯效率。
另外,作為增強(qiáng)子,可以列舉包含camv35s啟動子內(nèi)的上游側(cè)的序列的增強(qiáng)子區(qū)域。這樣,上述重組表達(dá)載體中可以根據(jù)其目的而包含各種核酸區(qū)段。
對重組表達(dá)載體的構(gòu)建方法沒有特別限定,可以按照給定的順序?qū)⒈景l(fā)明的核酸、啟動子、及終止子序列、以及根據(jù)需要的其它dna區(qū)段導(dǎo)入適當(dāng)選擇的作為母體的載體。向作為母體的載體中插入核酸可以按照通常方法進(jìn)行,可以使用將純化后的核酸用適當(dāng)?shù)南拗泼盖袛嗖⒉迦脒m當(dāng)?shù)妮d體的限制酶部位或多克隆位點的方法等(例如,molecularcloning,5.61-5.63)。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,可以根據(jù)通常的基因工程技術(shù)適當(dāng)?shù)刂苽渚哂邢M虻妮d體。通常可以通過利用市售的各種載體而容易地制備。
(4)宿主細(xì)胞
本發(fā)明提供包含上述載體的宿主細(xì)胞(換言之,導(dǎo)入了本發(fā)明的核酸的宿主細(xì)胞)。
本發(fā)明的宿主細(xì)胞沒有特別限定,優(yōu)選為植物細(xì)胞。該植物細(xì)胞包括各種形態(tài)的植物細(xì)胞,例如:懸浮培養(yǎng)細(xì)胞、原生質(zhì)體、植物體中的細(xì)胞等。
植物細(xì)胞沒有特別限定,可以使用源自雙子葉植物或源自單子葉植物的細(xì)胞。作為雙子葉植物,可以列舉:擬南芥、大豆、棉、油菜、甜菜、煙草、番茄、蘿卜、葡萄、楊等,其中優(yōu)選為擬南芥、大豆、棉、油菜、煙草、番茄,進(jìn)一步優(yōu)選為擬南芥、大豆、棉、油菜。作為單子葉植物,可以列舉:稻、玉米、小麥、大麥、高粱、甘蔗、洋蔥等,其中優(yōu)選為稻、玉米、小麥、高粱,更優(yōu)選為稻、玉米。
本發(fā)明的核酸可以使用源自各種植物品種的核酸,在本發(fā)明中,核酸的來源植物品種與宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)的來源植物品種可以相同或不同。即,本發(fā)明可以提供:導(dǎo)入了源自與宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)的植物品種相同的植物品種的核酸或包含該核酸的載體的宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)、以及導(dǎo)入了源自與宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)的植物品種不同的植物品種的核酸或包含該核酸的載體的宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)中的任一者。另外,在本發(fā)明中,在核酸的來源植物為雙子葉植物的情況下,可以選擇雙子葉植物的宿主細(xì)胞,另外,在核酸的來源植物為單子葉植物的情況下,可以選擇單子葉植物的宿主細(xì)胞。
作為在宿主細(xì)胞內(nèi)使對象核酸表達(dá)的方法,可以列舉將該核酸插入適當(dāng)?shù)妮d體中,例如:聚乙二醇法、土壤桿菌法、脂質(zhì)體法、陽離子脂質(zhì)體法、磷酸鈣沉淀法、電脈沖穿孔法(電穿孔)(currentprotocolsinmolecularbiologyedit.ausubeletal.(1987)publish.johnwiley&sons.section9.1-9.9)、脂質(zhì)轉(zhuǎn)染法(gibco-brl公司制造)、顯微注射法、基因槍法等通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法導(dǎo)入生體內(nèi)的方法。在本發(fā)明中,可以優(yōu)選使用土壤桿菌法。在將核酸導(dǎo)入植物細(xì)胞內(nèi)時,可以使用顯微注射法、電穿孔法、聚乙二醇法等直接地導(dǎo)入核酸,也可以插入對植物導(dǎo)入基因用的質(zhì)粒中,將其作為載體,經(jīng)由具有植物感染能力的病毒或細(xì)菌間接地導(dǎo)入植物細(xì)胞。作為所述病毒,例如,作為代表性的病毒可以列舉:花椰菜花葉病毒、煙草花葉病毒、雙粒病毒組等,作為細(xì)菌,可以列舉土壤桿菌等。在通過土壤桿菌法進(jìn)行對植物的基因?qū)霑r,可以使用市售的質(zhì)粒。
(5)轉(zhuǎn)化植物
本發(fā)明提供導(dǎo)入了上述載體的植物(換言之,導(dǎo)入了本發(fā)明的核酸的植物)。在本發(fā)明的宿主細(xì)胞為植物細(xì)胞時,本發(fā)明的植物(轉(zhuǎn)化植物)包含該植物細(xì)胞。本發(fā)明的植物不僅包括植物細(xì)胞,還包括植物體整體、植物器官(例如,根、莖、葉、花瓣、種子、果實、成熟胚、未成熟胚、胚珠、子房、苗端、花藥、花粉等)、植物組織(例如,表皮、韌皮部、薄壁組織、木質(zhì)部、維管束等)、它們的切片、愈傷組織、枝條原基(shootprimordia)、幼苗、叢生芽(multipleshoot)、毛狀根及培養(yǎng)根等中的任一者。
本發(fā)明的植物為雙子葉植物或單子葉植物。作為雙子葉植物,可以列舉:擬南芥、大豆、棉、油菜、甜菜、煙草、番茄、蘿卜、葡萄、楊等,其中優(yōu)選為擬南芥、大豆、棉、油菜、煙草、番茄,進(jìn)一步優(yōu)選為擬南芥、大豆、棉、油菜。作為單子葉植物,可以列舉:稻、玉米、小麥、大麥、高粱、甘蔗、洋蔥等,其中優(yōu)選為稻、玉米、小麥、高粱,更優(yōu)選為稻、玉米。
對于本發(fā)明的植物而言,其品種與上述宿主細(xì)胞同樣地可以與導(dǎo)入的核酸的來源植物品種相同或不同。即,本發(fā)明可以提供:導(dǎo)入了源自同一品種植物的核酸或包含該核酸的載體的植物(導(dǎo)入了核酸或包含該核酸的載體的植物,且該植物的品種與該核酸的來源植物品種相同)、以及導(dǎo)入了源自不同種植物的核酸或包含該核酸的載體的植物(導(dǎo)入了核酸或包含該核酸的載體的植物,且該植物的品種與該核酸的來源植物品種不同)中的任一者。另外,在本發(fā)明中,在核酸的來源植物為雙子葉植物時,導(dǎo)入目標(biāo)植物可以為雙子葉植物,另外,在核酸的來源植物為單子葉植物時,導(dǎo)入目標(biāo)植物可以為單子葉植物。
本發(fā)明可以提供以下植物。
(i)導(dǎo)入了源自單子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的單子葉植物。
(ii)導(dǎo)入了源自雙子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的單子葉植物。
(iii)導(dǎo)入了源自雙子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的雙子葉植物。
(iv)導(dǎo)入了源自單子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的雙子葉植物。
其中,優(yōu)選為:
(i)導(dǎo)入了源自單子葉植物的核酸或包含該核酸的載體是單子葉植物、
(ii)導(dǎo)入了源自雙子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的單子葉植物、以及
(iii)導(dǎo)入了源自雙子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的雙子葉植物,
更優(yōu)選為:
(i)導(dǎo)入了源自單子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的單子葉植物、及
(ii)導(dǎo)入了源自雙子葉植物的核酸或包含該核酸的載體的單子葉植物。
本發(fā)明的植物包括導(dǎo)入了本發(fā)明的核酸或包含該核酸的載體的植物細(xì)胞生長繁殖而得到的植物體、及該植物體的后代、作為后代或克隆的植物、以及它們的繁殖材料(例如,種子、果實、切穗、塊莖、塊根、原種(stock)、愈傷組織、原生質(zhì)體等)。從轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞進(jìn)行植物體的再生可以根據(jù)植物細(xì)胞的種類用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法來進(jìn)行。上述技術(shù)已經(jīng)確立,且在本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域中廣泛使用,在本發(fā)明中可以適當(dāng)?shù)厥褂蒙鲜龇椒ā?/p>
使轉(zhuǎn)化后的植物細(xì)胞再分化而使植物體再生的方法根據(jù)植物細(xì)胞的種類而不同,例如,在稻的情況下可以列舉fujimura等(planttissueculturelett.2:74(1995))的方法,在玉米的情況下可以列舉shillito等(bio/technology7:581(1989))的方法、gorden-kamm等(plantcell2:603(1990))的方法。通過上述方法再生且栽培的轉(zhuǎn)化植物體中導(dǎo)入的外來核酸的存在可以通過公知的pcr法、southern雜交法、或者通過對植物體中的dna堿基序列進(jìn)行分析來確認(rèn)。在該情況下,從轉(zhuǎn)化植物體中提取dna可以按照公知的j.sambrook等的方法(molecularcloning、第2版、coldspringharborlaboratorypress,1989)來實施。
例如,在使用pcr法對再生后的植物體中存在的外來核酸進(jìn)行分析的情況下,如上所述以從再生植物體中提取出的dna作為模板進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)。另外,可以使用合成的寡核苷酸作為引物,并在混合了它們的反應(yīng)液中進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng),所述合成的寡核苷酸具有根據(jù)本發(fā)明的核酸或修飾后的核酸的核苷酸序列適當(dāng)選擇的核苷酸序列。在擴(kuò)增反應(yīng)中,重復(fù)數(shù)十次dna的變性、退火、延長反應(yīng)時,可以得到包含對象核酸的核苷酸序列的dna片段的擴(kuò)增產(chǎn)物。將包含擴(kuò)增產(chǎn)物的反應(yīng)液進(jìn)行例如瓊脂糖電泳時,擴(kuò)增后的各種dna片段被分離,能夠確認(rèn)其dna片段對應(yīng)于本發(fā)明的基因。
一旦獲得了在基因組內(nèi)導(dǎo)入了對象核酸的轉(zhuǎn)化植物體,就能夠通過有性生殖或無性生殖從該植物體得到后代。另外,可以從該植物體、其后代或克隆獲得繁殖材料,并以此為基礎(chǔ)批量制備該植物體。本發(fā)明包括導(dǎo)入了本發(fā)明的核酸或包含該核酸的重組表達(dá)載體的植物細(xì)胞、包含該細(xì)胞的植物體、該植物體的后代及克隆、以及該植物體、其后代和克隆的繁殖材料。即,本發(fā)明包括作為實施了轉(zhuǎn)化處理的再分化初代的“t0代”、作為t0代植物的種子的“t1代”等后代植物、以它們?yōu)橐粋€親體雜交而得到的雜種植物、其后代植物。
本發(fā)明的植物(轉(zhuǎn)化植物)包含將天然啟動子取代為上述各種啟動子的所謂的“部位特異性轉(zhuǎn)化體”,所述天然啟動子控制野生型植物(包括未從外部導(dǎo)入本發(fā)明的核酸(例如bil7基因)的植物)所具有的bil7基因。這樣的植物因取代的啟動子而使該植物原本具有的bil7基因的表達(dá)增加,從而具有增加生物質(zhì)這樣的特性。本發(fā)明也包括從結(jié)果上看給定核酸(例如bil7基因)在植物內(nèi)強(qiáng)表達(dá)(過表達(dá))的植物作為一個方式,因此這樣的部位特異性轉(zhuǎn)化體也可以作為本發(fā)明的對象。作為制備這樣的植物的方法,可以使用crispr法、zfn法、tal效應(yīng)物核酸酶(talen)法等公知的基因組編輯技術(shù)。
與普通的植物相比,可以期待這樣制備的轉(zhuǎn)化植物具有生物質(zhì)增加這樣的有利特性。本發(fā)明中成為轉(zhuǎn)化對象而使用的植物沒有特別限定,可以根據(jù)本發(fā)明的方法制備生物質(zhì)增加的各種轉(zhuǎn)化植物。
(6)使植物的生物質(zhì)增加的方法
本發(fā)明提供使植物的生物質(zhì)增加的方法,該方法包括將上述核酸導(dǎo)入植物的工序。更具體而言,本發(fā)明的方法為使植物的生物質(zhì)增加的方法,該方法包括:制備包含本發(fā)明的核酸及啟動子的載體的工序,所述啟動子與該核酸能夠發(fā)揮作用地連接;將該載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)的工序;以及由導(dǎo)入了核酸的植物細(xì)胞再生植物體的工序。通過利用本發(fā)明的核酸編碼的蛋白質(zhì)所具有的使植物的生物質(zhì)增加的活性,可以得到本發(fā)明的方法。
在本發(fā)明的方法中,不僅是上述核酸,還可以將包含該核酸的載體導(dǎo)入植物。將核酸或包含該核酸的載體導(dǎo)入植物的方法如上所述,可以通過導(dǎo)入宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)來向植物導(dǎo)入該核酸。另外,本發(fā)明的方法中成為對象的植物種類、與被導(dǎo)入的核酸的來源植物品種的關(guān)系等也如上所述,其它在該方法中應(yīng)考慮的用語、材料、方法等也按照上述說明及定義等進(jìn)行解釋。
(7)增加了生物質(zhì)的植物的制備方法
本發(fā)明提供增加了生物質(zhì)的植物的制備方法,該方法包括將上述核酸導(dǎo)入植物的工序。更具體而言,本發(fā)明的方法為增加了生物質(zhì)的植物的制備方法,該方法包括:制備包含本發(fā)明的核酸及啟動子的載體的工序,所述啟動子與該核酸能夠發(fā)揮作用地連接;將該載體導(dǎo)入宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)的工序;以及由導(dǎo)入了核酸的植物細(xì)胞再生植物體的工序。通過利用本發(fā)明的核酸編碼的蛋白質(zhì)所具有的使植物的生物質(zhì)增加的活性,可以得到本發(fā)明的方法。
在本發(fā)明的方法中,不僅是上述核酸,還可以將包含該核酸的載體導(dǎo)入植物。將核酸或包含該核酸的載體導(dǎo)入植物的方法如上所述,可以通過導(dǎo)入宿主細(xì)胞(植物細(xì)胞)來向植物導(dǎo)入該核酸。另外,本發(fā)明的方法中成為對象的植物種類、與被導(dǎo)入的核酸的來源植物品種的關(guān)系等也如上所述,其它在該方法中應(yīng)考慮的用語、材料、方法等也按照上述說明及定義等進(jìn)行解釋。
(8)增加了生物質(zhì)的植物的篩選方法
本發(fā)明提供利用了上述說明的蛋白質(zhì)或核酸的增加了生物質(zhì)的植物的篩選方法,該方法包括下述工序。
(1)在受試植物及野生型植物中,對本發(fā)明的蛋白質(zhì)或編碼該蛋白質(zhì)的核酸的表達(dá)量進(jìn)行測定的工序,
(2)對通過工序(1)而得到的表達(dá)量進(jìn)行比較的工序,以及
(3)選擇比野生型植物中的表達(dá)量顯示出更高表達(dá)量的受試植物的工序。
在本發(fā)明的篩選方法中,作為對象植物的形態(tài),與上述相同,不僅包括植物細(xì)胞,還包括植物體整體、植物器官(例如,根、莖、葉、花瓣、種子、果實、成熟胚、未成熟胚、胚珠、子房、苗端、花藥、花粉等)、植物組織(例如,表皮、韌皮部、薄壁組織、木質(zhì)部、維管束等)、它們的切片、愈傷組織、枝條原基、幼苗、叢生芽、毛狀根及培養(yǎng)根等,從進(jìn)行篩選的觀點考慮,其中特別優(yōu)選植物為成熟體前的狀態(tài)或幼小的狀態(tài)。因此,在本發(fā)明的篩選方法中,種子(成熟種子、未成熟種子)、成熟胚、未成熟胚、愈傷組織、枝條、幼苗等是特別優(yōu)選的植物形態(tài)。
在本說明書中,野生型植物是對象植物中最經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的表型的系統(tǒng)或個體,主要是指未進(jìn)行任何基因操作的植物品種。野生型植物的形態(tài)可以利用上述形態(tài)中的任一種,優(yōu)選與受試植物的形態(tài)相同。
測定蛋白質(zhì)或核酸的表達(dá)量的方法可以利用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的方法。例如,對于蛋白質(zhì)而言,從植物中提取蛋白質(zhì),制備或獲得對本發(fā)明的蛋白質(zhì)(例如,各種植物的bil7蛋白質(zhì))的抗體,使用該抗體進(jìn)行蛋白質(zhì)印跡法(westernblotting)、免疫測定(elisa等)或基于它們的方法,由此可以測定其表達(dá)量。使用的抗體可以是單克隆抗體及多克隆抗體中的任一種,另外,該抗體可以是抗體分子本身,也可以是fab、fab’、或f(ab’)2等的片段。另外,抗體的標(biāo)簽可以使用本身公知的放射性同位素、酶、熒光物質(zhì)、發(fā)光物質(zhì)等。對于核酸的表達(dá)量而言,例如,從植物中提取rna,制備或獲得能夠基于本發(fā)明的核酸(例如,各種植物的bil7基因)的核苷酸序列對該核酸進(jìn)行特異性擴(kuò)增的引物或能夠特異性檢測的探針,使用該引物或探針進(jìn)行rt-pcr、rna印跡法(northernblotting)或基于它們的方法,由此能夠測定其表達(dá)量。
蛋白質(zhì)或核酸的表達(dá)量可以是定性的,也可以是定量的,優(yōu)選以數(shù)值(測定值)的形式進(jìn)行定量化。對由受試植物及野生型植物得到的表達(dá)量進(jìn)行相互比較,在受試植物的表達(dá)量大于野生型植物的表達(dá)量的情況下,可以判定植物的生物質(zhì)增加,通過選擇這樣的受試植物,可以進(jìn)行增加了植物生物質(zhì)的植物的篩選。
(9)對增加了生物質(zhì)的植物進(jìn)行判定的方法
本發(fā)明提供對增加了生物質(zhì)的植物進(jìn)行判定的方法,該方法利用了上述說明的蛋白質(zhì)或核酸,該方法包括下述工序。
(1)在受試植物及野生型植物中,對本發(fā)明的蛋白質(zhì)或編碼該蛋白質(zhì)的核酸的表達(dá)量進(jìn)行測定的工序,
(2)對通過工序(1)而得到的表達(dá)量進(jìn)行比較的工序,以及
(3)確認(rèn)受試植物中的表達(dá)量高于野生型植物中的表達(dá)量的工序。
本發(fā)明的判定方法與使用本發(fā)明的蛋白質(zhì)或核酸作為標(biāo)記物(蛋白質(zhì)標(biāo)記物或核酸標(biāo)記物)含義相同。即,在植物中檢測出本發(fā)明的蛋白質(zhì)或核酸、且其表達(dá)量高于野生型中的表達(dá)量的情況下,可以期待該植物的植物生物質(zhì)增加。
在本發(fā)明的判定方法中,對象植物的形態(tài)與上述的篩選方法相同,包括上述例示出的所有部位等作為其形態(tài),特別優(yōu)選植物處于成熟體前的狀態(tài)或幼小狀態(tài)的形態(tài)。因此,在本發(fā)明的判定方法中,種子(成熟種子、未成熟種子)、成熟胚、未成熟胚、愈傷組織、枝條、幼苗等是特別優(yōu)選的植物形態(tài)。
本發(fā)明的判定方法中的蛋白質(zhì)或核酸的表達(dá)量測定方法可以利用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的方法,其具體例子如上述篩選方法中所述。另外,在本發(fā)明中,蛋白質(zhì)或核酸的表達(dá)量可以是定性的,也可以是定量的,優(yōu)選以數(shù)值(測定值)的形式進(jìn)行定量化。將由受試植物及野生型植物得到的表達(dá)量進(jìn)行相互比較,確認(rèn)受試植物中的表達(dá)量大于野生型植物中的表達(dá)量,由此可以判定植物的生物質(zhì)增加。
實施例
以下,通過實施例對本發(fā)明具體地進(jìn)行說明,但這些例子并不用于限定本發(fā)明的技術(shù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以基于本說明書的記載而容易地對本發(fā)明進(jìn)行修改/變更,這些修改/變更也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
實施例1bil7突變體的挑選
fox追尋系統(tǒng)(全長cdna過表達(dá)基因追尋系統(tǒng))是根據(jù)通過將全長cdna導(dǎo)入植物并使其高表達(dá)所帶來的性狀變化來確定dna的功能的方法(wo03/018808)。這里,從約8,800種擬南芥(arabidopsis)(擬南芥)fox品系(ichikawaetal.2006)中,在作為油菜素類固醇(br)生物合成抑制劑的蕓苔素唑(brz)存在下于暗處進(jìn)行了品系的挑選,挑選的品系與野生型擬南芥相比,顯示出胚軸更加伸長的bil(brz不敏感性長胚軸(brz-insensitive-long-hypocothl))形態(tài)。在brz存在下、暗處中顯示出bil形態(tài)的植物體可以認(rèn)為具有brz耐性。挑選進(jìn)行至二次挑選,對于挑選出的品系而言,確認(rèn)了通過與野生型的回交(backcross)而制備的雜交f1代植物體在brz存在的暗處下顯示出bil形態(tài),確認(rèn)了bil突變?yōu)轱@性性狀。由于fox品系為功能獲得型突變體,因此可以認(rèn)為顯性突變表示該突變原因來自于fox。
首先,將20~40個fox品系的種子混合,在暗處、brz3μm發(fā)芽條件下進(jìn)行培育,對胚軸伸長品系進(jìn)行了一次挑選。接著,對一次挑選的個體進(jìn)行培育,將得到的種子再次在暗處、brz3μm發(fā)芽條件下進(jìn)行培育,對胚軸伸長品系進(jìn)行了二次挑選。需要說明的是,在二次挑選時,從分離成bil形態(tài)強(qiáng)的品系為1/4、bil形態(tài)中等程度的品系為2/4、與野生型同等的品系為1/4的情況也可以確認(rèn)bil突變是顯性性狀。該挑選的結(jié)果是得到了比野生型columbia-0(col-0)明顯顯示出胚軸伸長的多個品系的候選突變體。其中,將顯示出最長的胚軸伸長形態(tài)的no.72品系命名為bil7-1d(brz不敏感性長胚軸7-1d,brz-insensitive-long-hypocothl7-1d),進(jìn)行分析。bil7-1d在brz3μm存在的暗處下的胚軸伸長約為野生型的2.5倍,可以認(rèn)為與br信息轉(zhuǎn)導(dǎo)的主轉(zhuǎn)錄因子(mastertranscriptionfactor)bil1/bzr1的功能獲得型突變體bil1-1d/bzr1-1d(顯示出耐brz的陽性對照)具有同等強(qiáng)度的耐brz突變性狀(圖1)。
為了分析bil7-1d的形態(tài)上的特征,進(jìn)行了成熟時的形態(tài)觀察。對于可以認(rèn)為bil7-1d突變體基本上停止了生長的第60天的成熟個體進(jìn)行了形態(tài)分析,結(jié)果表明,與野生型相比,bil7-1d的花序長度伸長至約1.5倍(圖2a、c)。另外可知,與野生型相比,花序數(shù)基本上沒有變化,但二次花序數(shù)增加至約2倍(圖2d、e)。另外,與野生型相比,蓮座葉具有圓弧,顯示出與bil1-1d/bzr1-1d的蓮座葉相似的形態(tài)(圖2b)。
另外,對生殖器官進(jìn)行了分析。對于bil7-1d而言,在花中未正常地發(fā)生花瓣的展開(圖3a),因此,雖然沒有在全部花中,但在約45%左右的花中觀察到了即使存在花也未生長成正常的長角果的現(xiàn)象(圖3b)。因此,對于bil7-1d而言,雖然與野生型相比花的數(shù)量有所增加,但正常的長角果的數(shù)量減少(圖3d、e)。而且,由于每1個長角果的種子數(shù)也減少,因此總種子數(shù)減少(圖3f)。種子與野生型相比增大(圖3c),種子重量與野生型相比增加至約2倍(圖3g)。
對bil7-1d的生長過程進(jìn)行了分析,結(jié)果可以認(rèn)為,雖然有些開花延遲(圖4a)、生長延遲(圖4b)的傾向,但考慮到報告了開花延遲型的bil1-1d/bzr1-1d(zhangetal.2013)的值,并沒有與野生型的較大差別。另外,在經(jīng)時觀察中,雖然bil7-1d的花序伸長速度與野生型基本沒有變化,但與野生型在播種后約第45天開花期停止、且花序伸長也停止的情況相比,bil7-1d在約第60天為止仍繼續(xù)開花期和花序伸長(圖4c)。根據(jù)這些結(jié)果可知,bil7-1d在花序伸長方面顯著地顯示出促進(jìn)生長的形態(tài)。
實施例2引起bil7-1d突變的基因的分離和鑒定
根據(jù)bil7-1d植物體的形態(tài)分析,可以推測引起突變的基因bil7造成花序伸長等促進(jìn)生長形態(tài)、br信息轉(zhuǎn)導(dǎo)的活性化。因此,分離引起bil7-1d突變的基因bil7,進(jìn)行了同源蛋白質(zhì)的分析、功能域的研究。接著,制備bil7高表達(dá)轉(zhuǎn)化體(bil7-ox),使bil7候選基因高表達(dá),由此確認(rèn)bil7-1d形態(tài)重現(xiàn)的情況,進(jìn)行了bil7基因的確定。
2-1引起bil7-1d突變的基因的分離
關(guān)于bil7-1d突變體的導(dǎo)入cdna,以突變體基因組作為模板,通過使用了對35scamv啟動子和nos終止子特異性的引物的pcr法和測序而得到了基因片段。
從bil7-1d突變體上采集蓮座葉,使用nucleondnaextractionkit(amersham),提取了基因組dna。接著,對提取出的dna進(jìn)行了pcr。pcr反應(yīng)液、反應(yīng)條件、引物如下所述。
表3
表4
引物集:
對由此得到的pcr產(chǎn)物確定了堿基序列,結(jié)果是編碼功能未知的新蛋白質(zhì)的基因表示為bil7候選基因。
利用實時rt-pcr對該bil7候選基因的表達(dá)進(jìn)行了分析。使用rneasyplantminikit(qiagen)從植物體中提取出totalrna。接著,使用takaraprimescriptrtregantkit(perfectrealtime)制備反應(yīng)液,利用cdna反應(yīng)(37℃15min、85℃5sec、4℃結(jié)束)合成了cdna。以這樣合成的cdna作為模板,在以下條件下進(jìn)行了實時pcr。
表5
表6
rt-pcr引物集:
其結(jié)果是,bil7-1d中的bil7候選基因的表達(dá)量比野生型增加至約40倍以上(圖5)。該結(jié)果與bil7-1d為顯性突變體的事實一起暗示了bil7候選基因的過表達(dá)是bil7-1d的原因。
2-2bil7基因的氨基酸序列的分析
bil7候選基因編碼了功能未知的蛋白質(zhì),因此,為了推測翻譯產(chǎn)物的功能,以bil7的氨基酸序列為基礎(chǔ),進(jìn)行了基于prosite(http://prosite.expasy.org/)和psort(http://psort.hgc.jp/form.html)數(shù)據(jù)庫的基序檢索及基于genetyx-mac的疏水性分析。
其結(jié)果是,bil7在其序列中存在n-十四烷?;A(yù)測位點和n-糖基化預(yù)測位點。此外不存在能夠預(yù)測功能的區(qū)域。從未發(fā)現(xiàn)跨膜區(qū)域,但存在核定位信號(nls)的情況可以推測核定位。
bil7同源蛋白質(zhì)在擬南芥(arabidopsisthaliana)中存在3種。另外已知在其它種植物中,在蘿卜(raphanussativus)、大豆(glycinemax)、楊(populustrichocarpa)、葡萄(vitisvinifera)、稻(oryzasativa)、小立碗蘚(physcomitellapatens)等廣泛的植物品種中存在同源性高的蛋白質(zhì)。這些均是沒有報告例的功能未知的新蛋白質(zhì)。另外,在這些同源蛋白質(zhì)組中,確認(rèn)到了保守性特別高的區(qū)域。以該區(qū)域為基礎(chǔ)進(jìn)一步進(jìn)行了顯示出同源性的氨基酸的檢索,但不存在能夠推測功能的蛋白質(zhì)。另外,可以觀察到十四烷酰化預(yù)測位點的序列部分在其它基因中比較保守,因此暗示了bil7的功能可能與這些蛋白質(zhì)中共同的功能相關(guān)。
2-3bil7高表達(dá)轉(zhuǎn)化體(bil7-ox)的制備及形態(tài)觀察
將構(gòu)建體轉(zhuǎn)化至野生型擬南芥中制備bil7高表達(dá)轉(zhuǎn)化體(bil7-ox),進(jìn)行了形態(tài)的觀察,所述構(gòu)建體將bil7基因連接于35scamv啟動子的下游。
使用rneasyplantminikit(qiagen)從野生型擬南芥的蓮座葉提取了rna。接著,使用“superscripttmiiifirst-strandsynthesissystemforrt-pcr”(invitrogen),按照kit的技術(shù)方案合成了cdna。以該cdna作為模板,按照使用了以下引物的pcr法對bil7進(jìn)行了擴(kuò)增。
表7
向入門載體(pentr)克隆的引物
對于擴(kuò)增后的bil7而言,使用“penter/dtopocloningkit”(invitrogen)進(jìn)行了向入門載體(pentr)的克隆。通過gatewaytechonology使用“gatewaylrclonaseiienzymemix(invitrogen)”將制備的pentr載體導(dǎo)入包含35s啟動子的pgwb2及包含rnai構(gòu)建體的pgwb80,得到了插入了bil7的轉(zhuǎn)化用載體pgwb2-bil7及pgwb80-bil7-rnai。
接著,將制備的載體導(dǎo)入土壤桿菌,利用flowerdipping法進(jìn)行了野生型擬南芥的轉(zhuǎn)化。
相對于土壤桿菌感受態(tài)細(xì)胞50μl添加2μl制備的載體并混和,在冰上靜置30分鐘。在液氮中靜置1分鐘,然后在37℃下融化1分鐘。加入yep液體培養(yǎng)基250μl,在28℃下培養(yǎng)1小時,散布于包含卡那霉素和潮霉素50μg/ml、利福霉素(rifampycin)100μg/ml的yep培養(yǎng)基中,利用菌落pcr確認(rèn)了有無載體導(dǎo)入。
將導(dǎo)入了載體的土壤桿菌的菌落在yep液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)過夜,然后將培養(yǎng)液按比例放大至500ml,培養(yǎng)過夜。對培養(yǎng)液進(jìn)行5000rpm、10分鐘的離心,去除上清,然后懸浮于含有5%(w/v)蔗糖的ms培養(yǎng)基。通過浸花(flowerdipping)法對去除了長角果的野生型進(jìn)行了轉(zhuǎn)化。在含有卡那霉素25μg/ml的ms培養(yǎng)基中對得到的t1種子進(jìn)行了挑選,得到了bil7高表達(dá)轉(zhuǎn)化體(bil7-ox)及bil7表達(dá)抑制轉(zhuǎn)化體(bil7-rnai)(圖6)。
關(guān)于bil7-ox品系,對實施例1中敘述的bil7-1d中觀察到的形態(tài)特征進(jìn)行了研究(圖7、8)。其結(jié)果是,在bil7表達(dá)量低的bil7-ox1中未見到bil7-1d中觀察到的蓮座葉形態(tài),而僅在bil7表達(dá)量高的bil7-ox2中確認(rèn)到bil7-1d中觀察到的蓮座葉形態(tài)(圖7a)。在花序長度和二次花序數(shù)方面顯示出bil7表達(dá)量越多的品系越得到促進(jìn)的傾向(圖7a、b、圖8d)。另外,對于在bil7-1d中與野生型基本沒有變化的花序數(shù)而言,觀察到一些隨bil7表達(dá)增強(qiáng)而花序數(shù)減少的傾向(圖8c)。在種子方面,雖然bil7的表達(dá)越高,正常的長角果數(shù)越減少,但種子重量與bil7-1d同樣地有所增加(圖8b、e、f)。
如上所述,在bil7-1d中觀察到的成熟形態(tài)全部在bil7-ox品系中觀察到了。與胚軸的brz耐性形態(tài)中的觀察結(jié)果組合可以認(rèn)為,因bil7候選基因的高表達(dá)重現(xiàn)了bil7-1d的形態(tài)。根據(jù)這些結(jié)果,可以確認(rèn)該基因為引起bil7-1d的基因。
實施例3稻的bil7同源基因osbil7向稻中的轉(zhuǎn)化
關(guān)于稻中的bil7同源基因osbil7,構(gòu)建了連接于泛素啟動子下游的載體,進(jìn)行了向稻中的轉(zhuǎn)化,所述泛素啟動子是稻中的組成性表達(dá)啟動子(constitutiveexpressionpromoter)。
首先進(jìn)行了稻的bil7同源基因osbil7的克隆。使用qiagen的rnaeasyplant試劑盒提取了日本晴(nipponbare)稻野生型totalrna。接著,根據(jù)其使用invitrogen的superscriptii試劑盒合成了cdna。以該cdna為模板,用以下引物進(jìn)行pcr擴(kuò)增了osbil7。
表8
osy72-gw-f1:caccatgcagagtgggagcgagat(序列號44)
osy72-gw-r1:ttagctgacccctggctgt(序列號45)
使用“penter/dtopo克隆試劑盒(cloningkit)”(invitrogen)對擴(kuò)增后的osbil7進(jìn)行了克隆。
接下來,使用制備的載體進(jìn)行了向稻中的轉(zhuǎn)化。稻的品種使用日本晴。使用土壤桿菌eha105株通過高速轉(zhuǎn)化法(tokietal.plantj.47:969-76,2006)對上述中構(gòu)建的載體進(jìn)行了轉(zhuǎn)化。對得到的轉(zhuǎn)化t1代、同源t2代進(jìn)行了產(chǎn)量性狀的研究。其結(jié)果是,在t1代、同源t2代中均確認(rèn)到了分蘗數(shù)的增加、種子產(chǎn)量的增加等(圖9a、b)。
由以上結(jié)果可以確認(rèn),對于稻而言,bil7使產(chǎn)量提高。
實施例4使osbil7基因過表達(dá)的稻品種“yukihikari”的轉(zhuǎn)化體中的生物質(zhì)評價
將實施例3中構(gòu)建的載體經(jīng)由土壤桿菌lba4404株轉(zhuǎn)化至稻(品種:yukihikari)中。同時,以psb4(komarietal.1996plantj10:165-174)作為對象進(jìn)行轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化按照hieietal.(2008plantj6:271-282)的方法進(jìn)行。將挑選培養(yǎng)基、再分化培養(yǎng)基及生根培養(yǎng)基中的潮霉素的濃度設(shè)為30μg/ml。在日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社植物創(chuàng)新中心的重組體專用溫室中進(jìn)行了得到的轉(zhuǎn)化體的初代(t0代)的栽培評價。晝長設(shè)為14.5小時的長日照條件,溫度設(shè)為晝溫28℃、夜溫21℃。從苗木箱移植至盆中18天后,選擇生長良好的苗各36株,將每1株移植至塑料盆(直徑12cm、容量:830cc)。為了研究有無導(dǎo)入基因,對osbil7基因及潮霉素抗性基因進(jìn)行了pcr檢測。其結(jié)果是確認(rèn)了4個個體中的osbil7基因脫落。另一方面,對照用載體的全部36株中沒有潮霉素抗性基因脫落的個體。因此,匯總了32株osbil7重組體及36株對照用載體重組體的數(shù)據(jù)。測定的性狀為稈長、分蘗數(shù)、穗數(shù)、穗長、單穗粒數(shù)、單穗結(jié)實粒數(shù)、單穗重、總穗重、地上部分干重及全部稻谷重量。需要說明的是,稈長測定了最長的稈的長度。穗長、單穗粒數(shù)、單穗結(jié)實粒數(shù)、單穗重以測定了稈長的稈(=最長的稈)的穗作為測定對象。穗數(shù)研究了除去晚穗后的穗的數(shù)量。從早熟個體開始依次進(jìn)行收獲。性狀研究結(jié)束后,匯總數(shù)據(jù),進(jìn)行了統(tǒng)計分析。作為其結(jié)果,將各種性狀的平均值示于表9。另外,分別將即將移植至塑料盆之前的苗的生長狀況示于圖10,將成熟期的狀況示于圖11。
表9
可知,與對照用載體的重組體相比,osbil7重組體具有以下特性。稈長高14cm,穗長長4.6cm,單穗粒數(shù)多至23粒。由于種子能育性(fertility)相同,因此單穗結(jié)實粒數(shù)多至20粒。單穗重增加了0.66g(170%),總穗重增加了2.00g(135%)。最終,相當(dāng)于種子產(chǎn)量的全部稻谷重量增加了1.80g(135%)。另外,地上部分干重增加了5.00g(140%)。
對以上結(jié)果進(jìn)行總結(jié)可知,對于稻品種“yukihikari”而言,在通過泛素啟動子使osbil7基因過表達(dá)時,可在使稻的地上部分生物質(zhì)增加的同時也使種子產(chǎn)量增加。
實施例5使擬南芥bil7基因過表達(dá)的稻的轉(zhuǎn)化體中的生物質(zhì)評價
在使擬南芥bil7基因在單子葉植物稻中過表達(dá)的情況下,對能否帶來使稻產(chǎn)量增加的效果進(jìn)行了研究。
通過pcr對實施例2中構(gòu)建的bil7基因cdna克隆(pentr入門載體)的bil7基因編碼區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增,并連接于實施例3中使用的稻轉(zhuǎn)化用雙元載體的泛素啟動子下游。pcr中使用的引物如下所述。
表10
將得到的構(gòu)建體ubi-atbil7經(jīng)由土壤桿菌lba4404株轉(zhuǎn)化至稻(品種:yukihikari)中。同時,以作為pig121hm的修飾型的p121hm載體(在t-dna區(qū)域包含“camv35s啟動子、潮霉素耐性基因、nos終止子”盒)作為對照進(jìn)行了轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化按照hieietal.(2008plantj6:271-282)的方法進(jìn)行。將挑選培養(yǎng)基、再分化培養(yǎng)基及生根培養(yǎng)基的潮霉素的濃度設(shè)為30μg/ml。在日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社植物創(chuàng)新中心的重組體專用溫室中進(jìn)行了得到的轉(zhuǎn)化體的初代(t0代)的栽培評價。晝長設(shè)為14.5小時的長日照條件,溫度設(shè)為晝溫28℃、夜溫21℃。從苗木箱移植至盆中,選擇20天后生長良好的苗各36株,將每1株移植至塑料盆(直徑12cm、容量:830cc)。為了研究有無導(dǎo)入基因,對于包括對照在內(nèi)的全部72個重組體,對bil7基因及潮霉素抗性基因進(jìn)行了pcr檢測。測定的性狀為移植至盆中5周后的株高、最長稈的旗葉長度、稈長、穗數(shù)、穗長、單穗粒數(shù)、單穗結(jié)實粒數(shù)、單穗結(jié)實粒重、單穗重、總穗重、地上部分干重、全部稻谷重量。需要說明的是,稈長測定了最長的稈的長度。穗長、單穗粒數(shù)、單穗結(jié)實粒數(shù)、單穗結(jié)實粒重、單穗重以測定了稈長的稈(=最長的稈)的穗作為測定對象。穗數(shù)研究了除去晚穗后的穗的數(shù)量。1000粒稻谷重量通過將單穗結(jié)實稻谷重除以單穗結(jié)實粒數(shù)而得到的值乘以1000來計算。
對栽培的36個bil7重組體檢測了有無bil7基因。其結(jié)果是,在bil7重組體中沒有bil7基因脫落的個體。另外,在對照用載體的全部36個個體中沒有潮霉素抗性基因脫落的個體。因此,匯總了36個bil7重組體及36個對照用載體的重組體的數(shù)據(jù)。作為其結(jié)果,將各種性狀的平均值示于表11。另外,分別將即將移植至塑料盆之前的苗的生長狀況示于圖12,將成熟期的狀況示于圖13。
表11
可知,與對照用載體的重組體相比,bil7重組體具有以下特性。播種5周后的株高高15cm,旗葉長度長9cm,稈長高13cm。穗長長4.2cm,單穗粒數(shù)多至14粒。由于種子能育性相同,單穗結(jié)實粒數(shù)多至13粒。1000粒稻谷重量重2.6g。單穗重增加了0.48g(146%)。總穗重增加了1.34g(120%),最終,相當(dāng)于種子產(chǎn)量的全部稻谷重量增加了1.18g(120%)。另外,地上部分干重增加了3.77g(128%)。
對以上結(jié)果進(jìn)行總結(jié)可知,對于稻品種“yukihikari”而言,在通過泛素啟動子使bil7基因過表達(dá)時,可在使稻的地上部分生物質(zhì)增加的同時也使種子產(chǎn)量增加。
實施例6使osbil7基因過表達(dá)的玉米的轉(zhuǎn)化體中的生物質(zhì)評價
按照ishidaetal.(2007)的方法將實施例3中構(gòu)建的載體經(jīng)由土壤桿菌lba4404株轉(zhuǎn)化至玉米(品種:a188)中。在日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社植物創(chuàng)新中心的重組體專用溫室中進(jìn)行了得到的轉(zhuǎn)化體的栽培評價。晝長設(shè)為14.5小時,溫度設(shè)為晝溫28℃、夜溫20℃。抽出的雄穗在開花前進(jìn)行了切除。將從未轉(zhuǎn)化的玉米(品種:a188)中采集的花粉與從雌穗中充分抽出的玉米穗絲(cornsilk)雜交,得到了t1種子。使用該種子進(jìn)行了生物質(zhì)相關(guān)性狀的評價試驗。需要說明的是,在評價試驗中,考慮到t0代中的osbil7基因及潮霉素抗性基因的pcr檢測結(jié)果、植物姿態(tài)、種子數(shù)及種子重量,將被采集的25個個體中的6個個體供于試驗。該評價試驗分2次(第1次:3個系統(tǒng)、第2次:3個系統(tǒng),總計6個系統(tǒng))進(jìn)行。在容量570ml的塑料盆中每1個系統(tǒng)播種1粒(1個系統(tǒng)25粒,總計25盆)。在播種后17~18天切下葉的一部分,浸漬于潮霉素溶液中,研究了潮霉素的抗性及敏感性。除去初期生長差的個體,將每1個系統(tǒng)16個個體移植至容量5100cc的塑料盆中繼續(xù)進(jìn)行栽培。測定的性狀為穗絲抽出天數(shù)、總?cè)~數(shù)、第9葉至第13葉的葉片長度及株高。需要說明的是,穗絲抽出天數(shù)是從播種至穗絲抽出日的天數(shù),株高測定了播種后84天的最終株高。對各系統(tǒng)進(jìn)行了潮霉素抗性個體(即,視為保有osbil7基因的個體)與潮霉素敏感性個體(即,視為osbil7基因脫落個體)的比較。將其結(jié)果示于表12。其結(jié)果是,在穗絲抽出天數(shù)及總?cè)~數(shù)方面,在抗性個體與敏感性個體之間沒有確認(rèn)到差別。另一方面,在株高及第9葉至第13葉的葉片長度方面,抗性個體與敏感性個體相比有所增加(表12)。
對以上結(jié)果進(jìn)行總結(jié)可知,對于玉米品種“a188”而言,在使osbil7基因過表達(dá)時,可使玉米的地上部分生物質(zhì)增加。
表12
工業(yè)實用性
本發(fā)明在能夠利用生物質(zhì)的工業(yè)領(lǐng)域是有用的,例如在食品領(lǐng)域、能源領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域等是有用。通過使用本發(fā)明,能夠使植物的生物質(zhì)有效地增加。
序列表
<110>日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社(japantobaccoinc.)
國立研究開發(fā)法人理化學(xué)研究所(riken)
<120>使植物的生物質(zhì)增加的新基因及對其的利用
<130>fa0392-15166
<150>jp2014-209154
<151>2014-10-10
<160>49
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<212>prt
<213>unknown
<220>
<223>共同基序
<220>
<221>各種特征(misc_feature)
<222>(9)..(9)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(11)..(11)
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<220>
<221>各種特征
<222>(13)..(13)
<223>xaa為glu,gly,asp,ala或met.
<220>
<221>各種特征
<222>(14)..(14)
<223>xaa為pro,gly,leu或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(15)..(15)
<223>xaa為pro,ala,thr或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(17)..(17)
<223>xaa為ala,ile,val,ser或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(18)..(18)
<223>xaa為thr,val,ser或ala.
<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(20)..(20)
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<220>
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<222>(22)..(22)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
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<220>
<221>各種特征
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<220>
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(49)..(49)
<223>xaa為ile,val,tyr或phe.
<220>
<221>各種特征
<222>(53)..(53)
<223>xaa表示3-15個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(61)..(61)
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<220>
<221>各種特征
<222>(63)..(63)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(68)..(68)
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<400>1
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151015
xaaxaaxaaxaaproxaaglyprotyralaxaagluxaaxaaxaaval
202530
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505560
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6570
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<212>prt
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<220>
<223>共同基序
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<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(11)..(11)
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<220>
<221>各種特征
<222>(13)..(13)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(15)..(15)
<223>xaa為pro,ala,thr或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(17)..(17)
<223>xaa為ala,val,ile或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(18)..(18)
<223>xaa為thr,ala,val或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(19)..(19)
<223>xaa為gln或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(20)..(20)
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<220>
<221>各種特征
<222>(22)..(22)
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<220>
<221>各種特征
<222>(24)..(24)
<223>xaa為ile,val,ala或met.
<220>
<221>各種特征
<222>(25)..(25)
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<220>
<221>各種特征
<222>(26)..(26)
<223>xaa為ala或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(27)..(27)
<223>xaa為ile,val或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(32)..(32)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(38)..(38)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(45)..(45)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(51)..(51)
<223>xaa為ser或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(54)..(54)
<223>xaa為ile,phe或tyr.
<220>
<221>各種特征
<222>(58)..(58)
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<220>
<221>各種特征
<222>(63)..(63)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<400>2
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151015
xaaxaaxaaxaaproxaaserxaaxaaxaaxaaglyprotyralaxaa
202530
gluthrglnxaavalxaaproprovalpheserxaaxaaxaathrglu
354045
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505560
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<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(21)..(21)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(23)..(23)
<223>xaa為asp或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(25)..(25)
<223>xaa表示5-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(29)..(29)
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<220>
<221>各種特征
<222>(30)..(30)
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<220>
<221>各種特征
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<221>各種特征
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<221>各種特征
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<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<221>各種特征
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<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<221>各種特征
<222>(45)..(45)
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<220>
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<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(75)..(75)
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<220>
<221>各種特征
<222>(77)..(77)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(131)..(131)
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<220>
<221>各種特征
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<223>xaa為ile或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(134)..(134)
<223>xaa為tyr或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(138)..(138)
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<220>
<221>各種特征
<222>(146)..(146)
<223>xaa為phe或tyr.
<220>
<221>各種特征
<222>(148)..(148)
<223>xaa為gln或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(150)..(150)
<223>xaa為phe或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(151)..(151)
<223>xaa為asn或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(153)..(153)
<223>xaa表示10-20個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(155)..(155)
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<220>
<221>各種特征
<222>(157)..(157)
<223>xaa為phe或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(160)..(160)
<223>xaa為leu或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(161)..(161)
<223>xaa為pro或tyr.
<220>
<221>各種特征
<222>(163)..(163)
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<220>
<221>各種特征
<222>(166)..(166)
<223>xaa為leu或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(168)..(168)
<223>xaa為gln或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(174)..(174)
<223>xaa表示1-5個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(177)..(177)
<223>xaa為pro或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(178)..(178)
<223>xaa為thr或cys.
<220>
<221>各種特征
<222>(184)..(184)
<223>xaa表示1-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(186)..(186)
<223>xaa為leu或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(189)..(189)
<223>xaa為his或ser.
<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<223>xaa為leu或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(200)..(200)
<223>xaa表示3-20個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(202)..(202)
<223>xaa表示10-30個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(204)..(204)
<223>xaa表示1-5個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(208)..(208)
<223>xaa為asp或glu.
<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(212)..(212)
<223>xaa為asp或glu.
<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(215)..(215)
<223>xaa為ile或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(218)..(218)
<223>xaa為val或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(219)..(219)
<223>xaa為asp或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(220)..(220)
<223>xaa為gln或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(222)..(222)
<223>xaa表示3-25個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(224)..(224)
<223>xaa為glu或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(225)..(225)
<223>xaa為ala或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(227)..(227)
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
<222>(232)..(232)
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<220>
<221>各種特征
<222>(233)..(233)
<223>xaa為ser或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(234)..(234)
<223>xaa為asn或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(238)..(238)
<223>xaa為asn或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(240)..(240)
<223>xaa表示5-15個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(242)..(242)
<223>xaa為asp或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(243)..(243)
<223>xaa為glu或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(244)..(244)
<223>xaa為his或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(245)..(245)
<223>xaa為arg或trp.
<220>
<221>各種特征
<222>(246)..(246)
<223>xaa為ser或trp.
<220>
<221>各種特征
<222>(248)..(248)
<223>xaa為ser或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(249)..(249)
<223>xaa為pro或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(251)..(251)
<223>xaa表示5-15個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(258)..(258)
<223>xaa為met或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(260)..(260)
<223>xaa為ser或pro.
<400>3
metxaaserglyxaaasnxaaxaaaspthrxaaasnalaalaalaxaa
151015
alailexaaxaaxaaxaaxaaargxaaarglystrpxaaxaaxaaxaa
202530
serxaaxaaxaacyspheglyserxaaxaaxaaxaaxaaargilexaa
354045
xaaxaavalleuvalprogluproxaaprophexaaalaproproser
505560
serproalaserphexaaglnserxaaxaaxaaserxaaxaaglnser
65707580
provalglyxaaxaaserpheserproleuxaaxaaasnxaaproser
859095
ilephealaileglyprotyralahisgluthrglnleuvalserpro
100105110
provalpheserxaaxaathrthrgluproserxaaalaproxaathr
115120125
proproxaaserxaaxaaleuthrthrxaaproserserprogluval
130135140
proxaaalaxaaleuxaaxaaserxaagluxaaglnxaatyrglnxaa
145150155160
xaaproxaaserproxaaglyxaaleuileserproserxaasergly
165170175
xaaxaaserpropheproaspxaaserxaapheproxaaphexaaval
180185190
xaaxaaproprolysxaaleuxaaglyxaahisxaavalserphexaa
195200205
leuxaaxaaxaaxaavalxaaargcysxaaxaaxaalysxaaproxaa
210215220
xaaserxaaaspxaaserleuxaaxaaxaalysgluphexaaphexaa
225230235240
valxaaxaaxaaxaaxaaalaxaaxaalysxaatrpserphephepro
245250255
valxaaglnxaagly
260
<210>4
<211>308
<212>prt
<213>未知
<220>
<223>共同基序
<220>
<221>各種特征
<222>(3)..(3)
<223>xaa表示0-3個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(8)..(8)
<223>xaa表示0-5個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(11)..(11)
<223>xaa為val或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(12)..(12)
<223>xaa為phe或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(13)..(13)
<223>xaa為asp或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(20)..(20)
<223>xaa為ser或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(21)..(21)
<223>xaa為ala或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(25)..(25)
<223>xaa為ser或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(26)..(26)
<223>xaa為asp或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(27)..(27)
<223>xaa為asp或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(30)..(30)
<223>xaa為his或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(32)..(32)
<223>xaa為ser或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(33)..(33)
<223>xaa為ser或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(35)..(35)
<223>xaa為ile或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(36)..(36)
<223>xaa為his或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(37)..(37)
<223>xaa為lys或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(39)..(39)
<223>xaa為arg或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(40)..(40)
<223>xaa為lys或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(42)..(42)
<223>xaa為trp或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(44)..(44)
<223>xaa為arg或trp.
<220>
<221>各種特征
<222>(45)..(45)
<223>xaa為trp或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(47)..(47)
<223>xaa為leu或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(48)..(48)
<223>xaa為leu或tyr.
<220>
<221>各種特征
<222>(49)..(49)
<223>xaa為lys或trp.
<220>
<221>各種特征
<222>(53)..(53)
<223>xaa為ser或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(54)..(54)
<223>xaa為ser或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(55)..(55)
<223>xaa為arg或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(56)..(56)
<223>xaa為gln或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(58)..(58)
<223>xaa為lys或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(62)..(62)
<223>xaa為asn或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(63)..(63)
<223>xaa為ser或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(69)..(69)
<223>xaa為pro或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(70)..(70)
<223>xaa為val或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(71)..(71)
<223>xaa為ser或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(72)..(72)
<223>xaa為met或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(73)..(73)
<223>xaa為ser或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(74)..(74)
<223>xaa為ser或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(75)..(75)
<223>xaa為ser或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(77)..(77)
<223>xaa為ser或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(79)..(79)
<223>xaa表示5-15個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(81)..(81)
<223>xaa為thr或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(82)..(82)
<223>xaa為thr或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(83)..(83)
<223>xaa為leu或phe.
<220>
<221>各種特征
<222>(84)..(84)
<223>xaa為pro或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(86)..(86)
<223>xaa為ile或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(96)..(96)
<223>xaa為phe或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(97)..(97)
<223>xaa為gln或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(103)..(103)
<223>xaa為ala或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(104)..(104)
<223>xaa為thr或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(108)..(108)
<223>xaa為val或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(109)..(109)
<223>xaa為gly或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(113)..(113)
<223>xaa為phe或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(114)..(114)
<223>xaa為ser或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(116)..(116)
<223>xaa表示1-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(139)..(139)
<223>xaa為tyr或phe.
<220>
<221>各種特征
<222>(145)..(145)
<223>xaa為ser或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(148)..(148)
<223>xaa為ile或phe.
<220>
<221>各種特征
<222>(152)..(152)
<223>xaa表示3~15個任意氨基酸殘基.
<220>
<221>各種特征
<222>(166)..(166)
<223>xaa為phe或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(167)..(167)
<223>xaa為asn或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(168)..(168)
<223>xaa為ser或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(170)..(170)
<223>xaa為his或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(171)..(171)
<223>xaa為gln或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(172)..(172)
<223>xaa為thr或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(173)..(173)
<223>xaa為gly或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(174)..(174)
<223>xaa為ser或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(175)..(175)
<223>xaa為tyr或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(176)..(176)
<223>xaa為gly或tyr.
<220>
<221>各種特征
<222>(177)..(177)
<223>xaa為tyr或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(178)..(178)
<223>xaa為lys或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(180)..(180)
<223>xaa表示3-7個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(182)..(182)
<223>xaa為glu或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(184)..(184)
<223>xaa為gln或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(185)..(185)
<223>xaa為phe或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(189)..(189)
<223>xaa為pro或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(194)..(194)
<223>xaa為leu或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(201)..(201)
<223>xaa表示1-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(203)..(203)
<223>xaa為gly或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(204)..(204)
<223>xaa為pro或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(205)..(205)
<223>xaa為thr或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(211)..(211)
<223>xaa表示1-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(214)..(214)
<223>xaa為phe或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(215)..(215)
<223>xaa為pro或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(216)..(216)
<223>xaa為his或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(219)..(219)
<223>xaa為val或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(220)..(220)
<223>xaa為ser或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(222)..(222)
<223>xaa表示3-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(224)..(224)
<223>xaa為pro或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(225)..(225)
<223>xaa為lys或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(226)..(226)
<223>xaa為thr或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(227)..(227)
<223>xaa為ala或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(229)..(229)
<223>xaa為val或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(230)..(230)
<223>xaa為thr或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(233)..(233)
<223>xaa表示1-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(235)..(235)
<223>xaa為lys或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(236)..(236)
<223>xaa為ile或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(237)..(237)
<223>xaa為val或phe.
<220>
<221>各種特征
<222>(238)..(238)
<223>xaa為pro或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(240)..(240)
<223>xaa為his或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(241)..(241)
<223>xaa為lys或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(242)..(242)
<223>xaa為pro或trp.
<220>
<221>各種特征
<222>(245)..(245)
<223>xaa為phe或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(246)..(246)
<223>xaa為asp或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(247)..(247)
<223>xaa為leu或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(248)..(248)
<223>xaa為asp或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(250)..(250)
<223>xaa為asp或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(251)..(251)
<223>xaa為his或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(253)..(253)
<223>xaa為ile或phe.
<220>
<221>各種特征
<222>(254)..(254)
<223>xaa為arg或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(257)..(257)
<223>xaa表示1-15個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(260)..(260)
<223>xaa為arg或lys.
<220>
<221>各種特征
<222>(262)..(262)
<223>xaa為thr或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(263)..(263)
<223>xaa為phe或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(265)..(265)
<223>xaa表示0-15個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(267)..(267)
<223>xaa為ala或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(268)..(268)
<223>xaa為ser或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(271)..(271)
<223>xaa表示1-15個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(273)..(273)
<223>xaa為ser或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(274)..(274)
<223>xaa為met或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(275)..(275)
<223>xaa為asn或his.
<220>
<221>各種特征
<222>(277)..(277)
<223>xaa表示5-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(283)..(283)
<223>xaa為gly或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(284)..(284)
<223>xaa為thr或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(285)..(285)
<223>xaa為asp或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(287)..(287)
<223>xaa表示1-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(289)..(289)
<223>xaa為thr或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(290)..(290)
<223>xaa為val或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(292)..(292)
<223>xaa表示1-10個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(295)..(295)
<223>xaa表示1-7個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(298)..(298)
<223>xaa為asp或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(304)..(304)
<223>xaa為val或met.
<220>
<221>各種特征
<222>(305)..(305)
<223>xaa為met或ile.
<220>
<221>各種特征
<222>(306)..(306)
<223>xaa為gln或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(307)..(307)
<223>xaa為ser或pro.
<400>4
metargxaaglyalaasnglyxaaasnasnxaaxaaxaathrileasn
151015
alaalaalaxaaxaailealaserxaaxaaxaaargleuxaaglnxaa
202530
xaaproxaaxaaxaalysxaaxaatrpxaaasnxaaxaaserxaaxaa
354045
xaacyspheglyxaaxaaxaaxaaargxaaargileglyxaaxaaval
505560
leuvalprogluxaaxaaxaaxaaxaaxaaxaaasnxaathrxaaile
65707580
xaaxaaxaaxaaphexaaalaproproserserproalaserphexaa
859095
xaasergluproproserxaaxaaglnserproxaaxaaileleuser
100105110
xaaxaaproxaaserilephealaileglyprotyralahisgluthr
115120125
glnleuvalserproprovalpheserthrxaathrthrgluproser
130135140
xaaalaproxaathrproproxaathrthrproserserprogluval
145150155160
prophealaglnleuxaaxaaxaaasnxaaxaaxaaxaaxaaxaaxaa
165170175
xaaxaaphexaatyrxaaphexaaxaatyrglnleuxaaproglyser
180185190
proxaaglyglnleuileserproxaaserxaaxaaxaaserprophe
195200205
proaspxaaserleuxaaxaaxaapheglnxaaxaaaspxaaserxaa
210215220
xaaxaaxaaglyxaaxaathrproxaaglnxaaxaaxaaxaaproxaa
225230235240
xaaxaavalserxaaxaaxaaxaaalaxaaxaavalxaaxaacysval
245250255
xaalysleuxaathrxaaxaaproxaagluxaaxaaseraspxaaglu
260265270
xaaxaaxaahisxaalysglupheasnphexaaxaaxaagluxaaleu
275280285
xaaxaaaspxaaalaserxaaserasnxaatrpserphepheproxaa
290295300
xaaxaaxaagly
305
<210>5
<211>428
<212>prt
<213>unknown
<220>
<223>共同基序
<220>
<221>各種特征
<222>(5)..(5)
<223>xaa為ser或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(6)..(6)
<223>xaa為glu或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(34)..(34)
<223>xaa為gln或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(37)..(37)
<223>xaa為pro或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(44)..(44)
<223>xaa為trp或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(59)..(59)
<223>xaa表示0-5個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(61)..(61)
<223>xaa為ile或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(62)..(62)
<223>xaa為ser或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(65)..(65)
<223>xaa為val或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(71)..(71)
<223>xaa為leu或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(73)..(73)
<223>xaa為pro或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(79)..(79)
<223>xaa為met或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(80)..(80)
<223>xaa為pro或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(84)..(84)
<223>xaa為ile或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(107)..(107)
<223>xaa為gly或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(108)..(108)
<223>xaa為gly或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(109)..(109)
<223>xaa為ala或thr.
<220>
<221>各種特征
<222>(116)..(116)
<223>xaa表示0-5個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(120)..(120)
<223>xaa為ser或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(129)..(129)
<223>xaa為pro或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(199)..(199)
<223>xaa為ala或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(201)..(201)
<223>xaa為thr或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(203)..(203)
<223>xaa表示0-5個任意氨基酸殘基。
<220>
<221>各種特征
<222>(208)..(208)
<223>xaa為gln或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(209)..(209)
<223>xaa為ile或asn.
<220>
<221>各種特征
<222>(212)..(212)
<223>xaa為glu或asp.
<220>
<221>各種特征
<222>(224)..(224)
<223>xaa為ala或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(229)..(229)
<223>xaa為cys或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(237)..(237)
<223>xaa為val或met.
<220>
<221>各種特征
<222>(239)..(239)
<223>xaa為thr或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(244)..(244)
<223>xaa為thr或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(245)..(245)
<223>xaa為phe或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(246)..(246)
<223>xaa為pro或arg.
<220>
<221>各種特征
<222>(247)..(247)
<223>xaa為ser或leu.
<220>
<221>各種特征
<222>(262)..(262)
<223>xaa為ile或val.
<220>
<221>各種特征
<222>(282)..(282)
<223>xaa為his或gln.
<220>
<221>各種特征
<222>(298)..(298)
<223>xaa為asn或pro.
<220>
<221>各種特征
<222>(300)..(300)
<223>xaa為asp或glu.
<220>
<221>各種特征
<222>(325)..(325)
<223>xaa為asn或ala.
<220>
<221>各種特征
<222>(327)..(327)
<223>xaa為asn或ser.
<220>
<221>各種特征
<222>(329)..(329)
<223>xaa為glu或asp.
<220>
<221>各種特征
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<223>xaa為ala或gly.
<220>
<221>各種特征
<222>(332)..(332)
<223>xaa為ala或thr.
<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<220>
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<220>
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<220>
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<223>xaa為thr或ala.
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<220>
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<220>
<221>各種特征
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<220>
<221>各種特征
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<221>各種特征
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gtttggtgttactcctgcaggatttatcacaagtttgtac40
<210>48
<211>63
<212>dna
<213>人工序列
<220>
<223>引物
<400>48
caccactttgtacaagaaagctgggtcggcgcgcccacccttttagcttagtgtacctga60
ctg63
<210>49
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<212>dna
<213>人工序列
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<223>引物
<400>49
ggccgatttggcccctgcaggatttatcaccactttgtacaagaaagctgggtc54