编码细胞色素p450的基因及其利用制造技术

本发明专利技术提供一种与特定的生长抑制物质相关的解毒/代谢相关的细胞色素P450。本发明专利技术包含编码由SEQ?ID?NO：2的氨基酸序列构成的蛋白质的多核苷酸，且编码分类为源自籼型稻的CYP72A31的细胞色素P450。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】编码细胞色素P450的基因及其利用
本专利技术涉及一种编码具有独特的活性的细胞色素P450的基因及其应用，更具体而言，涉及一种具有该基因的表达载体、具有该表达载体的转化体以及转基因植物、对于具有对植物的生长有害的作用的物质具有抗性的植物的制造方法、防除对植物有害的杂草的方法。
技术介绍
作为对植物有致命作用的物质及具有延迟植物生长作用的物质，存在多种多样的物质。以下将对植物有致命作用的物质及具有延迟植物生长作用的物质统称为具有对植物的生长有害的作用的物质或生长抑制物质。例如在农业、园艺用中所使用的农药类及生长调节剂、肥料、材料等中，有时也对处理后的植物产生有害作用，这些通常称为药害及肥料烧苗等。进而，已知微生物及节肢动物、线虫等动物、甚至其它的植物有时也会产生生长抑制物质而带来危害作用。针对这些生长抑制物质，为了避免其危害，作为植物方面所具有的方法，可以举出:通过该物质的解毒/代谢的无害化、吸收/转移的抑制、排出的促进等。其中，特别重要的是该物质的解毒/代谢功能的活化。作为这样的与解毒/代谢相关的分子种类的例子，已知具有单加氧酶活性的细胞色素P450(非专利文献I)。在水稻中鉴定有350种以上，即使在拟南芥中也鉴定有240种以上的P450 (非专利文献2)。然而，通过细胞色素P450的生长抑制物质的解毒/代谢的机制的全貌尚未明确。因此，通过明确细胞色素P450带来的生长抑制物质的解毒/代谢的机制的一部分，例如可以对期望的植物赋予对于生长抑制物质的抗性。另外，若能够确定与特定的生长抑制物质的解毒/代谢有关的细胞·色素P450基因，则可提供一种将该细胞色素P450基因用作选择标记物的转化方法。现有专利文献非专利文献非专利文献1:Daniele Werck-Reichhart 等，Trends in PlantScience, 5，3，116-123(2000)非专利文献2:David R.Nelson 等，Plant Physiology, 135，756-772 (2004)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题可是，如上所述，关于具有各种不同的作用机理的大量生长抑制物质，通过与细胞色素P450的关联而解毒/代谢的机制尚未明确。因此，如上所述，难以实现利用细胞色素P450基因对期望的植物赋予对于生长抑制物质的抗性及将该细胞色素P450基因用作选择标记物的转化方法。因此，本专利技术的目的在于，确定与特定的生长抑制物质的解毒/代谢相关的细胞色素P450并利用编码该细胞色素P450的基因。用于解决课题的方法本专利技术人为了解决上述课题进行了潜心研究，结果，通过鉴定与对于植物的生长抑制物质的抗性相关的细胞色素P450基因并利用该细胞色素P450基因成功地制作对该生长抑制物质具有抗性的植物及构建将该细胞色素P450基因用作选择标记物基因的转化方法等，以至完成了本专利技术。即，本专利技术包含以下内容。(I) 一种基因，其含有以下的(a)~(C)中任一项所述的多核苷酸，且编码分类为源自籼型稻(^ > K型^ )的CYP72A31的细胞色素P450:(a)编码由SEQ ID NO:2的氨基酸序列构成的蛋白质的多核苷酸；(b)编码由在SEQ ID NO:2的氨基酸序列中缺失、置换或者添加I个或者多个氨基酸而成的氨基酸序列构成的蛋白质，且作为赋予对生长抑制物质的抗性的基因发挥作用的多核苷酸；(c)在严格的条件下与由与SEQ ID NO:1的碱基序列互补的碱基序列构成的多核苷酸杂交，且作为赋予对生长抑制物质的抗性的基因发挥作用的多核苷酸。(2) 一种表达载体,含有上述⑴的基因。(3)如⑵所述的表达载体，其中，可进一步插入与上述基因不同的任意的基因。(4) 一种转化体，含·有上述(2)或(3)所述的表达载体。(5) 一种转基因植物，含有上述(2)或(3)所述的表达载体。(6)如(5)所述的转基因植物，其中，植物为植物体、植物器官、植物组织或植物培养细胞。(7) 一种对生长抑制物质具有抗性的植物的制造方法，其特征在于，培养或栽培上述(5)或(6)所述的转基因植物。(8) 一种防除对植物有害的杂草的方法，其通过在栽培上述(5)或(6)所述的转基因植物的农田中用生长抑制物质处理来进行。(9) 一种转化方法，其包括向显示对于生长抑制物质的敏感性的宿主导入上述(3)所述的表达载体的工序和挑选在该生长抑制物质的存在下生长的细胞作为转化体的工序。本说明书包含作为本申请的优先权的基础的日本专利申请2011-226174号的说明书及/或附图中记载的内容。专利技术效果根据本专利技术，通过利用编码与植物的生长抑制物质的解毒/代谢相关的细胞色素P450的基因，可以对植物赋予对于该生长抑制物质的抗性。另外，通过将本专利技术的细胞色素P450基因用作选择标记物基因，可以构建全新的转化方法。进而，本专利技术的细胞色素P450基因还可以用作对于植物的生长抑制物质的抗性的指标即抗性标记基因。【专利附图】【附图说明】图1是表示越光、Kasalath及越光/Kasalath染色体区段置换系在含BS的培养基中生长的结果的照片；图2是表示利用基因座区域定位而研究BS抗性的原因基因的结果的特性要因图；图3是表示位于I号染色体上的标记RM9~41834-50间的3个P450的特性要因图；图4是表示比较Kasalath中的CYP72A31基因和日本晴中的CYP72A31基因的结果的特性要因图；图5A是表示分析日本晴愈伤组织及Kasalath愈伤组织中的CYP72A31基因的表达的结果的特性要因图；图5B是表示分析日本晴愈伤组织及Kasalath愈伤组织中的CYP72A32基因的表达的结果的特性要因图；图5C是表示分析日本晴愈伤组织及Kasalath愈伤组织中的CYP72A33基因的表达的结果的特性要因图；图6是示意性地表示用于制作出转化水稻的8种载体质粒的方框图；图7是表示将GFP过量表达构建体导入到日本晴及Kasalath中时由BS引起的生长抑制的照片；图8是表示将源自Kasalath的CYP72A31过量表达构建体导入到日本晴中时由BS引起的生长抑制的照片；图9是表示将源自Kasalath的CYP72A31过量表达构建体导入到Kasalath中时由BS引起的生长抑制的照片；图10是表示使源自日本晴的CYP72A32过量表达的结果(a)、使源自Kasalath的CYP72A32过量表达的结果(b)的照片；图11是表示使源自日本晴的CYP72A33过量表达的结果(a)、使源自Kasalath的CYP72A33过量表达的结果(b)的照片；图12是说明实施例8及9中实施的转化方法的图；图13是使转化水稻在含有BS的再分化培养基中生长时的照片；图14是使图13所示的再分化个体在含BS的无激素培养基中生长时的照片；图15是表示使实施例9中制作的再分化个体在含BS的无激素培养基中生长并观察根的生长的结果的照片；图16A是表示利用源自Kasalath的CYP72A31基因、源自Kasalath的CYP72A32基因或源自Kasalath的CYP72A33转化的拟南芥(Col-O)在含BS的培养基中的生长试验的结果的照片；图16B是表示利用源自Kasalath的CYP72A31基因、源自Kasala本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种基因，含有以下(a)~(C)中任一项所述的多核苷酸，且编码分类为源自籼型稻的CYP72A31的细胞色素P450: (a)编码由SEQID NO:2的氨基酸序列构成的蛋白质的多核苷酸； (b)编码由在SEQID NO:2的氨基酸序列中缺失、置换或者添加I个或者多个氨基酸而成的氨基酸序列构成的蛋白质，且作为赋予对于生长抑制物质的抗性的基因发挥作用的多核苷酸； (c)在严格的条件下与由与SEQID NO:1的碱基序列互补的碱基序列构成的多核苷酸杂交，且作为赋予对于生长抑制物质的抗性的基因发挥作用的多核苷酸。2.—种表达载体,含有权利要求1的基因。3.如权利要求2所述的表达载体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杂贺启明，田口文绪，堀清纯，松本隆，田中刚，堀田顺子，角康一郎，清水力，
申请(专利权)人：独立行政法人农业生物资源研究所，组合化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：