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公開番号2024019715
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-09
出願番号2023221496,2022099664
出願日2023-12-27,2017-08-17
発明の名称収穫可能収量を増加させるためのジベレリン代謝操作を介して低草高植物を得るための方法及び組成物
出願人モンサント テクノロジー エルエルシー
代理人個人,個人,個人
主分類C12N 15/113 20100101AFI20240202BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】本開示は、トウモロコシ植物または他の穀類植物におけるジベレリン(GA)含量を改変するための組成物及び方法を提供する。GA20オキシダーゼ遺伝子またはGA3オキシダーゼ遺伝子の特定のサブタイプの抑制、変異誘発、及び/または編集を介して、ジベレリン生合成と関連する遺伝子の発現を改変するための方法及び組成物も提供される。
【解決手段】GAオキシダーゼ遺伝子の発現または活性を低減する抑制要素または変異を有する改変された植物細胞及び植物がさらに提供され、こうした改変された植物細胞及び植物では、ジベレリンレベルの低下ならびに特徴の改善(草高の低下及び耐倒伏性の増加など)が生じるが、異型は生じない。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
非コードRNA分子をコードする転写可能なDNA配列を含む組換えDNAコンストラクトであって、前記非コードRNA分子が、単子葉または穀類の植物または植物細胞の内在性のGAオキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、または少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の相補性を有する配列を含み、前記内在性のGAオキシダーゼタンパク質が、配列番号9、配列番号12、配列番号15、配列番号30、または配列番号33に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有し、前記転写可能なDNA配列が、植物発現性プロモーターに機能可能なように連結される、前記組換えDNAコンストラクト。
続きを表示(約 2,500 文字)【請求項2】
前記非コードRNA分子が、配列番号7、配列番号8、配列番号10、配列番号11、配列番号13、配列番号14、配列番号28、配列番号29、配列番号31、または配列番号32の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、または少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の相補性を有する配列を含む、請求項1に記載の組換えDNAコンストラクト。
【請求項3】
前記非コードRNA分子が含む配列が、(i)単子葉もしくは穀類の植物もしくは植物細胞の内在性のGA20オキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、もしくは少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、もしくは100%の相補性を有し、前記内在性のGA20オキシダーゼタンパク質が、配列番号9に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、もしくは100%の同一性を有し、及び/または(ii)単子葉もしくは穀類の植物もしくは植物細胞の内在性のGA20オキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、もしくは少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、もしくは100%の相補性を有し、前記内在性のGA20オキシダーゼタンパク質が、配列番号15に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、もしくは100%の同一性を有する、請求項1に記載の組換えDNAコンストラクト。
【請求項4】
前記非コードRNA分子が含む配列が、(i)配列番号7もしくは配列番号8の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、もしくは少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、もしくは100%の相補性を有し、及び/または(ii)配列番号13もしくは配列番号14の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、もしくは少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、もしくは100%の相補性を有する、請求項3に記載の組換えDNAコンストラクト。
【請求項5】
前記植物発現性プロモーターが、維管束プロモーターである、請求項1に記載の組換えDNAコンストラクト。
【請求項6】
前記維管束プロモーターが、下記のもののうちの1つを含む、請求項5に記載の組換えDNAコンストラクト:スクロース合成酵素プロモーター、スクローストランスポータープロモーター、Sh1プロモーター、ツユクサ黄斑ウイルス(CoYMV)プロモーター、コムギ矮化ジェミニウイルス(WDV)長鎖遺伝子間領域(LIR)プロモーター、トウモロコシ縞葉枯病ジェミニウイルス(MSV)コートタンパク質(CP)プロモーター、イネ黄色条斑1(YS1)様プロモーター、またはイネ黄色条斑2(OsYSL2)プロモーター。
【請求項7】
前記維管束プロモーターが、配列番号67、配列番号68、配列番号69、配列番号70、もしくは配列番号71、またはその機能性部分のうちの1つまたは複数に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有するDNA配列を含む、請求項5に記載の組換えDNAコンストラクト。
【請求項8】
前記植物発現性プロモーターが、RTBVプロモーターである、請求項1に記載の組換えDNAコンストラクト。
【請求項9】
前記植物発現性プロモーターが、配列番号65もしくは配列番号66、またはその機能性部分のうちの1つまたは複数に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有するDNA配列を含む、請求項8に記載の組換えDNAコンストラクト。
【請求項10】
前記植物発現性プロモーターが、葉プロモーターである、請求項1に記載の組換えDNAコンストラクト。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2016年8月17日出願の米国仮出願第62/376,298号、2017年1月4日出願の米国仮出願第62/442,377号、及び2017年5月5日出願の米国仮出願第62/502,313号の優先権を主張する。これらの米国仮出願はそれぞれ、参照によってそれらの全体が本明細書に援用される。
続きを表示(約 3,300 文字)【0002】
配列リストの援用
2017年8月17日に作成された293,398バイト(MS-Windows(登録商標)によって測定)の「P34494WO00_SEQ.txt」という名称のファイルに含まれる配列リストが本明細書と共に電子的に提出され、参照によってその全体が援用される。
【背景技術】
【0003】
分野
本開示は、トウモロコシを含めて、単子葉植物または穀類植物における、耐倒伏性及び収量の増加などの形質を改善するための組成物及び方法に関する。
【0004】
関連技術分野
ジベレリン(ジベレリン酸またはGA)は、多くの主要な植物生育過程及び植物発育過程を制御する植物ホルモンである。コムギ、イネ、及びモロコシの半矮性植物品種ではGAレベルが操作されており、この操作によって、こうした穀類の収量増加及び倒伏減少が20世紀の間にもたらされ、このことが緑の革命に大きな役割を果たした。しかしながら、トウモロコシなどの他の穀類では、GA経路の操作よって良好な収量増加が実現したことはない。実際、GA経路遺伝子の変異によっては、トウモロコシのさまざまな異型と関連しているが、こうした異型が収量を同時に伴うことはなく、このことが、GA経路の操作によって半矮性の多収性トウモロコシ品種を発見することから研究者を遠ざけてきた。
【0005】
当該技術分野では、収量の増加及び/または耐倒伏性を有する、トウモロコシなどの単子葉植物または穀類植物の開発を必要とする状況が続いている。
【発明の概要】
【0006】
第1の態様では、本開示は、非コードRNA分子をコードする転写可能なDNA配列を含む組換えDNAコンストラクトを提供し、非コードRNA分子は、単子葉または穀類の植物または植物細胞の内在性のGAオキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、または少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の相補性を有する配列を含み、内在性のGAオキシダーゼタンパク質は、配列番号9、配列番号12、配列番号15、配列番号30、または配列番号33に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有し、転写可能なDNA配列は、植物発現性プロモーターに機能可能なように連結される。
【0007】
第2の態様では、本開示は、非コードRNA分子をコードする転写可能なDNA配列を含む組換えDNAコンストラクトを提供し、非コードRNA分子は、単子葉または穀類の植物または植物細胞の内在性のGA20オキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、または少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の相補性を有する配列を含み、内在性のGA20オキシダーゼタンパク質は、配列番号9に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有し、転写可能なDNA配列は、植物発現性プロモーターに機能可能なように連結される。
【0008】
第3の態様では、本開示は、非コードRNA分子をコードする転写可能なDNA配列を含む組換えDNAコンストラクトを提供し、非コードRNA分子は、単子葉または穀類の植物または植物細胞の内在性のGA20オキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、または少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の相補性を有する配列を含み、内在性のGA20オキシダーゼタンパク質は、配列番号15に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有し、転写可能なDNA配列は、植物発現性プロモーターに機能可能なように連結される。
【0009】
第4の態様では、本開示は、非コードRNA分子をコードする転写可能なDNA配列を含む組換えDNAコンストラクトを提供し、非コードRNA分子は、単子葉または穀類の植物または植物細胞の内在性のGA3オキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、または少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の相補性を有する配列を含み、内在性のGA3オキシダーゼタンパク質は、配列番号30または配列番号33に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有し、転写可能なDNA配列は、植物発現性プロモーターに機能可能なように連結される。
【0010】
第5の態様では、本開示は、非コードRNA分子をコードする転写可能なDNA配列を含む組換えDNAコンストラクトを提供し、非コードRNA分子は、単子葉または穀類の植物または植物細胞の内在性のGA20オキシダーゼタンパク質をコードするmRNA分子の少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、少なくとも25、少なくとも26、または少なくとも27の連続ヌクレオチドに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の相補性を有する配列を含み、内在性のGA20オキシダーゼタンパク質は、配列番号12に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%の同一性を有し、転写可能なDNA配列は、植物発現性プロモーターに機能可能なように連結される。
(【0011】以降は省略されています)

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