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公開番号2024102135
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-30
出願番号2024069442,2020538546
出願日2024-04-23,2019-01-11
発明の名称タバコ植物を産生するための組成物および方法、ならびに変化したアルカロイドレベルを有する産物
出願人アルトリアクライアントサーヴィシーズリミテッドライアビリティカンパニー
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類A01H 6/82 20180101AFI20240723BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】タバコニコチンレベルを調節する遺伝子を同定すること、ならびにタバコ葉の品質を維持しながら変化したニコチンレベルを含有するタバコ植物および製品を提供する。
【解決手段】本開示は、タバコNic1b遺伝子座および関連遺伝子(例えば、ERF遺伝子の群)を提供する。変化した総アルカロイドおよびニコチンレベルと商業的に許容される葉のグレードとを有するタバコ植物、育種またはトランスジェニックアプローチを介するその開発、ならびにこれらのタバコ植物からのタバコ製品の産生もまた提供される。ニコチンレベルを低減するための新規の突然変異またはアレルを有するタバコ植物を産生するための組成物および方法がさらに提供される。タバコ葉のグレードおよびタバコ製品の品質を維持しながら低減したニコチンまたはアルカロイドを有するタバコを育種するための配列多型および分子マーカーがさらに提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｎｉｃ１ｂ＿ＥＲＦ遺伝子座中の突然変異を含むタバコ植物またはその部分であって、前記タバコ植物が、乾燥された場合に、５０またはそれ以上のＵＳＤＡグレード指数値を有する葉を生成することができる、タバコ植物またはその部分。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記タバコ植物がニコチアナ・タバカム（Ｎｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍ）植物である、請求項１に記載のタバコ植物またはその部分。
【請求項３】
前記タバコ植物が、Ｎｉｃ２遺伝子座のＥＲＦ遺伝子中の突然変異をさらに含む、請求項２に記載のタバコ植物またはその部分。
【請求項４】
前記タバコ植物が、ＥＲＦ１８９、ＥＲＦ１１５、ＥＲＦ２２１、ＥＲＦ１０４、ＥＲＦ１７９、ＥＲＦ１７、およびＥＲＦ１６８からなる群から選択される２つもしくはそれ以上、３つもしくはそれ以上、４つもしくはそれ以上、５つもしくはそれ以上、６つもしくはそれ以上、または７つ全ての遺伝子中の１つまたはそれ以上の突然変異をさらに含む、請求項２に記載のタバコ植物またはその部分。
【請求項５】
前記タバコ植物が、乾燥された場合に、７０またはそれ以上のＵＳＤＡグレード指数値を有する葉を生成することができる、請求項２に記載のタバコ植物またはその部分。
【請求項６】
前記タバコ植物が、乾燥された場合に、類似の条件において生育および乾燥された場合の対照植物のＵＳＤＡグレード指数値と同等のＵＳＤＡグレード指数値を有する葉を生成することができ、前記対照植物が、前記突然変異を除いて前記タバコ植物と本質的に同一の遺伝的背景を共有する、請求項２に記載のタバコ植物またはその部分。
【請求項７】
前記タバコ植物が、類似の生育条件において生育された場合の対照植物のニコチンレベルの４０％未満のレベルのニコチンを含み、前記対照植物が、前記突然変異を除いて前記タバコ植物と本質的に同一の遺伝的背景を共有する、請求項２に記載のタバコ植物またはその部分。
【請求項８】
前記タバコ植物が２．０％未満のニコチンレベルを含む、請求項２に記載のタバコ植物またはその部分。
【請求項９】
Ｎｉｃ１ｂ＿ＥＲＦ遺伝子座中の非トランスジェニック突然変異を含むタバコ植物またはその部分であって、前記非トランスジェニック突然変異が、前記タバコ植物のニコチンレベルを、類似の生育条件において生育された場合の対照植物のニコチンレベルの６０％未満まで低減し、前記タバコ植物が、乾燥された場合に、前記対照植物のＵＳＤＡグレード指数値と同等のＵＳＤＡグレード指数値を有する葉を生成することができ、かつ、前記対照植物が、前記非トランスジェニック突然変異を除いて前記タバコ植物と本質的に同一の遺伝的背景を共有し、前記タバコ植物がニコチアナ・タバカム植物である、タバコ植物またはその部分。
【請求項１０】
請求項１～９のいずれか１項に記載のタバコ植物の集団。
（【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、２０１８年１月１２日に出願された米国仮出願第６２／６１６，９５９号、２０１８年２月２日に出願された米国仮出願第６２／６２５，８７８号および２０１８年６月１５日に出願された米国仮出願第６２／６８５，８４４号に対する優先権を主張し、これらの全ての仮出願は参照することにより全体が本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,200 文字）【０００２】
配列表の組込み
２，７８０，５２５バイト（ＭＳ－Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）において測定）の２０１９年１月１１日に作成された「Ｐ３４７０９ＷＯ００＿ＳＬ．ｔｘｔ」という名称のファイルに含有される配列表が本明細書と共に電子的に提出され、参照することによりその全体が組み込まれる。
【０００３】
分野
本開示は、低アルカロイド関連染色体欠失領域（ＬＡ関連領域）、タバコＮｉｃ１ｂ遺伝子座、および該領域または該遺伝子座の中または辺りの遺伝子を提供する。変化した総アルカロイドおよびニコチンレベルと商業的に許容される葉のグレードとを有するタバコ植物、育種またはトランスジェニックアプローチを介するその開発、ならびにこれらのタバコ植物からのタバコ製品の産生もまた提供される。
【背景技術】
【０００４】
背景
ニコチン、ノルニコチン、アナバシン、およびアナタビンの４つの主要なアルカロイドがタバコ中に見出される。ニコチンは最も多数を占めるアルカロイドであり、通常、商用のタバコ栽培品種において総アルカロイドの９０％より多くを占める。ニコチン生合成は主にタバコの根において起こる。タバコ植物は次にニコチンを維管束を通じて葉に輸送し、葉においてニコチンは次に液胞中に貯蔵される。
【０００５】
遺伝子型、環境、受精、および耕種学的実施を含む様々な要因がタバコアルカロイドレベルに影響する（例えば、ニコチン産生は、摘心、傷付け、および草食動物による損傷により刺激される）。キューバシガータバコ品種の株において最初に見出された低アルカロイド形質は、一連の戻し交雑を通じてシガレット品種に導入された。低アルカロイドのタバコ生殖質はその後に、栽培品種Ｂｕｒｌｅｙ２１の遺伝的背景において登録された（Ｌｅｇｇｅｔａｌ．、ＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ、１０：２１２（１９７０）（非特許文献１））。低アルカロイドＢｕｒｌｅｙ２１（ＬＡＢＵ２１）株を使用した遺伝学的研究は、２つの関連しない遺伝子座がタバコ葉におけるニコチンレベルに寄与することを指し示した。これらの２つの遺伝子座はＮｉｃ１およびＮｉｃ２と称される。ＬＡＢＵ２１においてｎｉｃ１およびｎｉｃ２（それぞれニコチン１およびニコチン２と同じ）突然変異は半優性である。それらはニコチンレベルに対して用量依存的な効果を示し、ｎｉｃ１の効果はｎｉｃ２の効果より約２．４倍強い。Ｎｉｃ２遺伝子座の分子的特徴付けが報告されている。ｎｉｃ２突然変異は、エチレン応答性因子（ＥＲＦ）ファミリーからの転写因子遺伝子、例えば、ＥＲＦ１８９、ＥＲＦ１１５、ＥＲＦ２２１、ＥＲＦ１０４、ＥＲＦ１７９、ＥＲＦ１７、およびＥＲＦ１６８のクラスターの欠失を含有することが示された（Ｓｈｏｊｉｅｔａｌ．、ＰｌａｎｔＣｅｌｌ、（１０）：３３９０－４０９（２０１０）（非特許文献２））。
【０００６】
タバコ中の総アルカロイド含有量の低減は多くの利益を有し得る。それは、バイオマス資源としてのタバコの価値を増加させ得る。タバコ植物中のニコチンアルカロイドの増加は、昆虫および草食動物からの植物の保護において重要な役割を果たし得る。
【０００７】
昆虫からの防御におけるアルカロイドの役割に合致して、ＬＡＢＵ２１は昆虫による損傷に対して極めて感受性であることが報告された（Ｌｅｇｇｅｔａｌ．、ＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ、１０：２１２（１９７０）（非特許文献１））。低い総アルカロイドパーセンテージ（約０．２０％）を有する熱風乾燥タバコの同質遺伝子株をそれらの「正常」な回帰性（ｒｅｃｕｒｒｉｎｇ）の親（総アルカロイド１．８５～２．７０％）と比較したさらなる研究は、低アルカロイド株における収率、グレード指数、総Ｎ、および還元糖含有量は正常な熱風乾燥栽培品種におけるより低いことを報告した（ＣｈａｐｌｉｎおよびＷｅｅｋｓ、ＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ、１６（３）：４１６－１８（１９７６）（非特許文献３））。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
Ｌｅｇｇｅｔａｌ．、ＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ、１０：２１２（１９７０）
Ｓｈｏｊｉｅｔａｌ．、ＰｌａｎｔＣｅｌｌ、（１０）：３３９０－４０９（２０１０）
ＣｈａｐｌｉｎおよびＷｅｅｋｓ、ＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ、１６（３）：４１６－１８（１９７６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
タバコニコチンレベルを調節する遺伝子を同定すること、ならびにタバコ葉の品質を（優れたものとしないにしても）維持しながら変化したニコチンレベル（例えば、低減したニコチン）を含有するタバコ植物および製品を開発することの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
概要
一態様では、本開示は、Ｎｉｃ１ｂ＿ＥＲＦ遺伝子座中の突然変異を含むタバコ植物またはその部分であって、タバコ植物が、乾燥された場合に、５０またはそれ以上のＵＳＤＡグレード指数値を有する葉を生成することができる、タバコ植物またはその部分を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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