专利名称：生长促进的转化植物的制作方法
技术领域：
本发明涉及其生长被促进的转化植物和用于产生所述植物的方法。
背景技术：
植物根部起着重要作用，例如吸收营养和固定植物体使其向上。然而，对这类生理 现象相关的许多因素尚不了解。最近，开发出一种称为FOX搜寻系统(FOX hunting system)的方法，通过所 述方法可以全面分析那些DNA序列已测定、但功能尚不了解的基因(日本专利公开第 2003-018808A号)。在该系统中，将全长cDNA与高度表达的载体连接，再将由此获得的载 体引入拟南芥(Arabidopsis thaliana)，由此产生高度表达全长cDNA的拟南芥。上述FOX 搜寻系统可用于各种遗传分析。另一方面，涉及植物生长的一些专利申请已经提交，其实例包括涉及基因控制的 植物根部伸长的那些(日本专利公开第2004-187564A号)，用于促进植物生长的方法(日 本专利公开第2004-305051A号)，和用于增加植物生长和作物产量的方法(日本专利公开 第2002-531083A号)。日本专利公开第2004-187564A号公开了使用拟南芥T-DNA标记品 系，鉴定在根尖中特异性表达的拟南芥基因(AtGCN20-3)。日本专利公开第2004-305051A 号公开了由植物衍生的细胞周期蛋白B2基因的过量表达促进生长器官例如根的伸长。日 本专利公开第2002-531083A号公开了用与调节序列连接的细胞周期蛋白编码核酸来转化 植物，产生显示出根和芽的生长增加的转化植物。
发明内容
本发明涉及鉴定参与植物生长的基因，并涉及提供利用所述基因促进生长的转化 植物和产生所述植物的方法。本发明人进行了彻底研究，以达到上述目标。结果，我们产生了拟南芥品系，其各 自都能高度表达一种水稻全长cDNA (称为水稻FOX品系)，并且进行了根弯曲测定(root bending assay)，以分离与野生型植物相比在伸根上表现出变化的拟南芥，并对由此分离 的拟南芥中引入的水稻全长cDNA进行测序，鉴定参与植物生长的DNA，由此完成了本发明。本发明概述如下。[1]包含引入其中的以下(a)至(g)的任何DNA的转化植物(a)包含 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ IDNO 7 核苷酸序列的 DNA ；(b)包含 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ IDNO 7 核苷酸序列的 DNA，所述序列中有一个或若干个核苷酸缺失、取代或添加；并且所述DNA编码具有促进植 物生长活性的蛋白质；(C) DNA，所述 DNA 包含与 SEQ ID NO =USEQ ID N0:3、SEQ IDNO :5 或 SEQ ID NO: 7核苷酸序列具有90%以上同一性的核苷酸序列，并且编码具有促进植物生长活性的蛋白
4质；(d)DNA，所述DNA在严格条件下杂交于包含与具有SEQ IDNO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA互补的核苷酸序列的DNA，并且编码具有促进植 物生长活性的蛋白质；(e)编码包含 SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQID NO 8 氨基酸序 列的蛋白质的DNA ；(f)编码包含 SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQID NO 8 氨基酸序 列的蛋白质的DNA，所述序列中有一个或若干个氨基酸缺失、取代或添加，并且所述蛋白质 具有促进植物生长的活性；和(g)编码蛋白质的DNA，所述蛋白质包含与SEQ ID NO 2, SEQID NO :4、SEQ ID NO: 6或SEQ ID NO :8氨基酸序列具有90%以上同一性的氨基酸序列，并且所述蛋白质具有促 进植物生长的活性。[2]第[1]项的转化植物，其中所述促进植物生长的活性是促进根伸长的活性。[3]第[1]或[2]项的转化植物，其中所述促进植物生长的活性是增加叶面积的活性。[4]第[1]_[3]项中任一项的转化植物，所述转化植物是单子叶植物或双子叶植 物。[5]第[1]_[4]项中任一项的转化植物，所述转化植物是植物体、植物体的一部 分、培养的植物细胞或种子。[6]包含以下(a)至(g)中任何DNA的重组载体(a)包含 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ IDNO 7 核苷酸序列的 DNA ；(b)包含 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ IDNO 7 核苷酸序列的 DNA，所述序列中有一个或若干个核苷酸缺失、取代或添加；并且所述DNA编码具有促进植 物生长活性的蛋白质；(c)DNA，所述 DNA 包含与 SEQ ID NO =USEQ ID N0:3、SEQ IDNO :5 或 SEQ ID N0: 7核苷酸序列具有90%以上同一性的核苷酸序列，并且编码具有促进植物生长活性的蛋白 质；(d)DNA，所述DNA在严格条件下杂交于包含与具有SEQ IDNO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA互补的核苷酸序列的DNA，并且编码具有促进植 物生长活性的蛋白质；(e)编码包含 SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQID NO 8 氨基酸序 列的蛋白质的DNA ；(f)编码包含 SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQID NO 8 氨基酸序 列的蛋白质的DNA，所述序列中有一个或若干个氨基酸缺失、取代或添加，并且所述蛋白质 具有促进植物生长的活性；和(g)编码蛋白质的DNA，所述蛋白质包含与SEQ ID NO 2, SEQID NO :4、SEQ ID NO: 6或SEQ ID NO :8氨基酸序列具有90%以上同一性的氨基酸序列，并且所述蛋白质具有促 进植物生长的活性。
[7] 一种产生转化植物的方法，所述方法包括将以下(a)至(g)的任何DNA引入植 物细胞中并培养所述植物(a)包含 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ IDNO 7 核苷酸序列的 DNA ；(b)包含 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ IDNO 7 核苷酸序列的 DNA，所述序列中有一个或若干个核苷酸缺失、取代或添加；并且所述DNA编码具有促进植 物生长活性的蛋白质；(c) DNA，所述 DNA 包含与 SEQ ID NO =USEQ ID N0:3、SEQ IDNO :5 或 SEQ ID NO: 7核苷酸序列具有90%以上同一性的核苷酸序列，并且编码具有促进植物生长活性的蛋白 质；(d)DNA，所述DNA在严格条件下杂交于包含与具有SEQ IDNO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA互补的核苷酸序列的DNA，并且编码具有促进植 物生长活性的蛋白质；(e)编码包含 SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQID NO 8 氨基酸序 列的蛋白质的DNA ；(f)编码包含 SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQID NO 8 氨基酸序 列的蛋白质的DNA，所述序列中有一个或若干个氨基酸缺失、取代或添加，并且所述蛋白质 具有促进植物生长的活性；和(g)编码蛋白质的DNA，所述蛋白质包含与SEQ ID NO 2, SEQID NO :4、SEQ ID NO: 6或SEQ ID NO :8氨基酸序列具有90%以上同一性的氨基酸序列，并且所述蛋白质具有促 进植物生长的活性。[8]第[7]项的方法，其中使用第[6]项的重组载体引入所述DNA。本说明书涵盖日本专利申请第2007-315953号中所述的说明书和/或附图的内 容，根据所述专利申请，本申请要求优先权。附图简述
图1表示根弯曲测定的概述。图2表示再次转化的水稻FOX品系的根伸长。图A表示水稻FOX品系1 (SEQ ID NO 1和2)，图B表示水稻FOX品系2 (SEQ ID NO 3和4)。图3表示再次转化的水稻FOX品系的根伸长。图C表示水稻FOX品系3 (SEQ ID NO :5禾口 6)，图D表示水稻FOX品系4 (SEQ ID NO 7和8)。图4表示再次转化的水稻FOX品系的叶面积的增加。图A表示水稻FOX品系1 (SEQ ID NO 1和2)，图B表示水稻FOX品系2 (SEQID NO :3和4)。实施本发明的最佳方式(1)参与促进植物生长的DNA用于本发明的参与促进植物生长的DNA是SEQ ID NO =USEQID NO :3、SEQ ID NO: 5和SEQ ID NO 7的DNA，由所述DNA编码的氨基酸分别是SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、 SEQ ID NO :6和SEQ IDNO :8。上述序列信息已经报告至国家生物工程信息中心(National Center for Biotechnology Information, NCBI)。对应于 SEQ ID NO :1_8 的 NCBI 登记号 如下所示。
权利要求
一种包含引入其中的以下(a)至(g)的任何DNA的转化植物(a)包含SEQ ID NO1、SEQ ID NO3、SEQ ID NO5或SEQ ID NO7核苷酸序列的DNA；(b)包含SEQ ID NO1、SEQ ID NO3、SEQ ID NO5或SEQ ID NO7核苷酸序列的DNA，所述序列中有一个或若干个核苷酸缺失、取代或添加；并且所述DNA编码具有促进植物生长活性的蛋白质；(c)DNA，所述DNA包含与SEQ ID NO1、SEQ ID NO3、SEQ ID NO5或SEQ ID NO7核苷酸序列具有90％以上同一性的核苷酸序列，并且编码具有促进植物生长活性的蛋白质；(d)DNA，所述DNA在严格条件下杂交于包含与具有SEQ ID NO1、SEQ ID NO3、SEQ ID NO5或SEQ ID NO7核苷酸序列的DNA互补的核苷酸序列的DNA，并且编码具有促进植物生长活性的蛋白质；(e)编码包含SEQ ID NO2、SEQ ID NO4、SEQ ID NO6或SEQ ID NO8氨基酸序列的蛋白质的DNA；(f)编码包含SEQ ID NO2、SEQ ID NO4、SEQ ID NO6或SEQ ID NO8氨基酸序列的蛋白质的DNA，所述序列中有一个或若干个氨基酸缺失、取代或添加，并且所述蛋白质具有促进植物生长的活性；和(g)编码蛋白质的DNA，所述蛋白质包含与SEQ ID NO2、SEQ ID NO4、SEQ ID NO6或SEQ ID NO8氨基酸序列具有90％以上同一性的氨基酸序列，并且所述蛋白质具有促进植物生长的活性。
2.权利要求1的转化植物，其中所述促进植物生长的活性是促进根伸长的活性。
3.权利要求1或2的转化植物，其中所述促进植物生长的活性是增加叶面积的活性。
4.权利要求1-3中任一项的转化植物，所述转化植物是单子叶植物或双子叶植物。
5.权利要求1-4中任一项的转化植物，所述转化植物是植物体、植物体的一部分、培养 的植物细胞或种子。
6.一种包含以下(a)至(g)中任何DNA的重组载体(a)包含SEQID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA ；(b)包含SEQID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA， 所述序列中有一个或若干个核苷酸缺失、取代或添加；并且所述DNA编码具有促进植物生 长活性的蛋白质；(c)DNA，所述DNA包含与SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ ID N0:7 核 苷酸序列具有90%以上同一性的核苷酸序列，并且编码具有促进植物生长活性的蛋白质；(d)DNA，所述DNA在严格条件下杂交于包含与具有SEQID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA互补的核苷酸序列的DNA，并且编码具有促进植物 生长活性的蛋白质；(e)编码包含SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQ ID NO 8 氨基酸序列 的蛋白质的DNA ；(f)编码包含SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQ ID NO 8 氨基酸序列 的蛋白质的DNA，所述序列中有一个或若干个氨基酸缺失、取代或添加，并且所述蛋白质具 有促进植物生长的活性；和(g)编码蛋白质的DNA，所述蛋白质包含与SEQID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6或SEQ ID NO :8氨基酸序列具有90%以上同一性的氨基酸序列，并且所述蛋白质具有促进 植物生长的活性。
7.—种产生转化植物的方法，所述方法包括将以下(a)至(g)的任何DNA引入植物细 胞中并培养所述植物(a)包含SEQID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA ；(b)包含SEQID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA， 所述序列中有一个或若干个核苷酸缺失、取代或添加；并且所述DNA编码具有促进植物生 长活性的蛋白质；(c)DNA，所述DNA 包含与 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5 或 SEQ ID N0:7 核 苷酸序列具有90%以上同一性的核苷酸序列，并且编码具有促进植物生长活性的蛋白质；(d)DNA，所述DNA在严格条件下杂交于包含与具有SEQID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5或SEQ ID NO 7核苷酸序列的DNA互补的核苷酸序列的DNA，并且编码具有促进植物 生长活性的蛋白质；(e)编码包含SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQ ID NO 8 氨基酸序列 的蛋白质的DNA ；(f)编码包含SEQ ID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或 SEQ ID NO 8 氨基酸序列 的蛋白质的DNA，所述序列中有一个或若干个氨基酸缺失、取代或添加，并且所述蛋白质具 有促进植物生长的活性；和(g)编码蛋白质的DNA，所述蛋白质包含与SEQID NO :2、SEQ ID NO :4、SEQ ID NO 6 或SEQ ID NO :8氨基酸序列具有90%以上同一性的氨基酸序列，并且所述蛋白质具有促进 植物生长的活性。
8.权利要求7的方法，其中使用权利要求6的重组载体引入所述DNA。
全文摘要
本发明涉及鉴定参与植物生长的基因并由此提供利用所述基因促进生长的转化植物。
文档编号C12N15/09GK101952431SQ20088012668
公开日2011年1月19日 申请日期2008年12月5日 优先权日2007年12月6日
发明者市川尚齐, 广近洋彦, 松井南, 栗山朋子, 森昌树, 长谷川由果子, 高桥真哉 申请人:独立行政法人理化学研究所;独立行政法人农业生物资源研究所