特許ウォッチ

公開番号2025002345
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102453
出願日2023-06-22
発明の名称植物の乾燥耐性を向上させる方法および乾燥耐性植物
出願人日本電信電話株式会社,国立大学法人東京科学大学
代理人個人,個人
主分類A01H 1/00 20060101AFI20241226BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】植物の乾燥耐性を向上させる方法および乾燥耐性植物を提供する。
【解決手段】植物の乾燥耐性を向上させる方法であって、前記植物のppGpp含有量を減少させた改変植物を作製することを含み、前記改変植物が、ppGpp含有量を減少させていない前記植物と比べて向上した乾燥耐性を有する、方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
植物の乾燥耐性を向上させる方法であって、
前記植物のppGpp含有量を減少させた改変植物を作製することを含み、前記改変植物が、ppGpp含有量を減少させていない前記植物と比べて向上した乾燥耐性を有する、
方法。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記植物のppGpp含有量を減少させた改変植物を作製することが、前記植物のＲＳＨ遺伝子のうちの一つまたは複数を欠損または発現抑制させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記植物のＲＳＨ遺伝子は、(p)ppGpp合成酵素活性を有するＲＳＨタンパク質をコードする遺伝子である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記植物のＲＳＨ遺伝子のうちの一つまたは複数は、ＲＳＨ２、ＲＳＨ３、およびＣＲＳＨ遺伝子のうち一つ、二つ、または三つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記植物のＲＳＨ遺伝子のうちの一つまたは複数を欠損させることが、ゲノム編集によりＲＳＨ遺伝子の核酸配列を改変することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか一項に記載の方法を用いて、対象植物の乾燥耐性を向上させることを含む、乾燥耐性が向上した植物の作出方法。
【請求項７】
(p)ppGpp合成酵素活性を有するＲＳＨタンパク質をコードする遺伝子のうちの一つまたは複数が欠損させられた非アラビドプシス乾燥耐性植物。
【請求項８】
請求項７に記載の植物を含む、乾燥耐性植物を栽培するためのシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、植物の乾燥耐性を向上させる方法および乾燥耐性植物に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
干ばつに強い植物、あるいは地球上で増加してきている乾燥地帯での栽培に適した植物を作出するために、植物の乾燥耐性を向上する取り組みが行われている。植物の乾燥耐性を向上させる技術としては、乾燥応答性転写因子の過剰発現などが試みられてきた。
【０００３】
グアノシン4リン酸（ppGpp）は、細菌においては栄養飢餓応答時のシグナル物質として機能し、栄養欠乏など、生育に適さない生育環境においてその量が増加して蓄積する。そのため、ppGppはストレス耐性に正に貢献すると考えられてきた。実際、植物で、ppGppの量を減少させる遺伝子の過剰発現によって窒素欠乏に対する耐性が低下し、逆にppGppの量を増加させる遺伝子の発現を上昇させると窒素欠乏に対する耐性が向上し得ることが観察されている（非特許文献１）。
【０００４】
植物の形質を改変するために、特定の組換え遺伝子の導入を行った、遺伝子の過剰発現植物は、遺伝子組換え生物等の使用等の規制による生物の多様性の確保に関する法律（カルタヘナ法）の遺伝子組み換え生物等の扱いを受ける。このような植物を自然環境中で生育させることには規制上の困難が存在する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Masataka Inazu, Takanari Nemoto, Sumire Ono, Yuri Kanno, Mitsunori Seo, Akira Oikawa, Shinji Masuda, “Complete loss of RelA and SpoT homologs in Arabidopsis reveals the importance of the plastidial stringent response in the interplay between chloroplast metabolism and plant defense response”, bioRxiv, 10.1101/2022.09.20.508797, 2022.09.20.508797.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示において発明者らは、驚くべきことに、ppGppの蓄積が減少した植物体（ppGpp合成遺伝子破壊株）の乾燥耐性が、野生型に対して顕著に向上することを見出した。
本開示は、このような発見に基づいてなされたものであり、植物の乾燥耐性を向上させる方法および乾燥耐性植物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、植物の乾燥耐性を向上させる方法であって、前記植物のppGpp含有量を減少させた改変植物を作製することを含み、前記改変植物が、ppGpp含有量を減少させていない前記植物と比べて向上した乾燥耐性を有する。
本開示の別の一態様は、(p)ppGpp合成酵素活性を有するＲＳＨタンパク質をコードする遺伝子のうちの一つまたは複数が欠損させられた非アラビドプシス乾燥耐性植物である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、植物の乾燥耐性を向上させる方法および非アラビドプシス乾燥耐性植物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
水を与えずに1週間放置し乾燥状態に晒した、野生株（WT）、rsh2rsh3二重変異体にRSH3を過剰発現させた株（RSH3ox2）、二重変異体株（rsh2rsh3）、および四重変異体株（quadruple）（a）、ならびに、その後水を与えてさらに1週間生育させた上記株（bおよびc）を示す。（a）および（b）は植物を上から撮影し、（c）は横から撮影した写真である。図中のスケールバーの長さは5 cmに対応する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の非限定的な実施形態を説明する。本開示は以下の実施形態における例示に限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許