提高植物GGT活性的方法以及提高GGT活性的植物及其制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种谷氨酸乙醛酸氨基转移酶（ＧＧＴ）活性提高的植物及其制备方法，此类植物的种子，以及与在相同条件下栽培的同源野生型植物相比，氨基酸含量，特别是由丝氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺构成组中的１种或１种以上氨基酸含量提高的植物及其制备方法、这些植物的种子。本发明专利技术中，通过诱导突变、导入核酸分子等方法，可以制备ＧＧＴ活性提高的植物。本发明专利技术中，可以在植物中导入能够提高ＧＧＴ基因表达的遗传构建体，特别是导入能够表达ＧＧＴ基因的基因构建体及／或可以提高具有内在ＧＧＴ活性基因表达量的基因构建体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
提高植物GGT活性的方法以及提高GGT活性 的植物及其制备方法本申请为分案申请，原申请的申请日为2003年8月5曰，申请号 为03824044.0 (PCT/JP2003/009946),专利技术名称为"提高植物GGT活 性的方法以及提高GGT活性的植物及其制备方法"。
技术介绍
本专利技术涉及一种谷氨酸乙醛酸氨基转移酶(GGT)活性提高的植物。本专利技术还涉及一种谷氨酸乙醛酸氨基转移酶(GGT)和/或编码 GGT的基因的利用方法。另外，本专利技术涉及提高植物和/或其种子中的氨基酸含量，尤其是 提高选自丝氨酸(Ser)、精氨酸(Arg)、谷氨酰胺(Gin )、天冬酰胺 (Asn)组成的组中的l种或l种以上的氨基酸含量的方法，以及氨基 酸含量，尤其是选自丝氨酸(Ser)、精氨酸(Arg)、谷氨酰胺(Gin )、 天冬酰胺(Asn)组成的组的l种或l种以上氨基酸的含量提高的植物， 及该植物的制备方法。本专利技术进一步涉及将本专利技术的植物和/或种子用于制造食品或饲 料，及含有这些植物和/或种子的食品或饲料。一般认为在消耗由RuBisco的加氧酶活性产生的乙醇酸的光合作 用中，乙醇酸在过氧化物酶体中通过乙醇酸加氧酶转化为乙醛酸，而 乙醛酸通过至少2种乙醛酸氨基转移酶进行代谢(Somerville: PNAS 77: 2684-2687， 1980)。迄今为此，在过氧化物酶内起作用的乙醛酸 氨基转移酶基因还未被确定，但最近Liepman等报告了在拟南芥 (Arabidopsis thaliana )的光合作用系统中起作用的定位于过氧化物 酶体中的丙氨酸谷氨酸乙醛酸氨基转移酶(Plant丄25:487-498)，但 仍不了解谷氨酸乙醛酸氨基转移酶的基因。而且，也未必弄得清此谷 氨酸乙醛酸氨基转移酶活性对包含以植物的谷氨酸为主的各种氨基酸 含量、总氨基酸含量的增减、光合作用能、逆境耐性在内的植物特性 有什么样的作用，也没有报导揭示通过对具有谷氨酸乙醛酸氨基转移 酶活性的蛋白质或编码它的基因进行操作，能改善植物的种种特性的 可能性，尤其是实际提高植物体或种子中总氨基酸含量和/或特定氨 基酸的含量的可能性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高谷氨酸乙醛酸氨基转移酶(GGT)活性的植物及该植物的制备方法，以及这类植物的种子。另外，本专利技术的目的还在于提供一种与在相同条件下栽培的同种 野生植物相比，植物中的氨基酸含量，尤其是选自丝氨酸(Ser)、精 氨酸(Arg)、谷氨酰胺(Gln)、天冬酰胺(Asn )组成的组中的l种 或1种以上的氨基酸的含量提高的植物及该植物的制备方法、及该植 物的种子。本专利技术的另一个目的在于提供一种GGT及其编码基因的新型利 用方法。更具体而言，本专利技术的目的在于提供一种利用GGT及其编码基 因提高植物中氨基酸含量的方法。本专利技术的目的在于提供一种含有植物和/或种子的祠料或食品，该 植物和/或种子中的氨基酸含量，尤其是选自Ser、 Arg、 Gln、 Asn组 成的组的l种或l种以上的氨基酸的含量提高，以及此类植物和/或 其种子在饲料或食品制造中的使用。本专利技术的进一步目的在于提供一种由上述氨基酸含量提高了的植 物和/或种子中制备含有氨基酸，尤其是选自Ser、 Arg、 Gln、 Asn 组成的組的1种或1种以上的氨基酸的植物提取物的制备方法，以及 上述氨基酸含量提高的植物和/或种子在制备氨基酸，尤其是选自 Ser、 Arg、 Gln、 Asn组成的组中的1种或l种以上的氨基酸中的用 途。本专利技术的目的还在于提供本专利技术的植物和/或其种子在作为以氨 基酸为出发原料生产其他物质的基础或材料中的用途。本专利技术提供一种植物，其谷氨酸乙醛酸氨基转移酶(GGT)的活 性与同种野生型植物相比较有所提高。本专利技术提供一种植物，其特征为与同种野生型植物相比，具有 GGT活性的基因的转录量增大。另外本专利技术提供一种以提高GGT活性为特征的，提高植物中的 氨基酸含量、尤其是提高植物中选自的丝氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、 天冬酰胺组成的组的1种或1种以上的氨基酸含量的方法。本专利技术还提供一种导入了基因构建体的转化植物，其与在相同条件下栽培的同种天然植物或对应的非转化植物相比GGT活性有所提 高，所述的基因构建体是可以提高GGT基因表达的基因构建体，具 体说来是可表达GGT基因的基因构建体和/或能提高具有内在GGT 活性的基因的表达量的基因构建体。本专利技术还是一种提高植物的GGT活性的方法，其特征为向植物 中导入可以提高GGT基因表达的基因构建体，具体说来所述的基因 构建体是表达GGT基因的基因构建体和/或可提高具有内在GGT活 性基因的表达量的基因构建体。本专利技术还提供一种制备GGT活性提高的植物的方法，其特征为 通过使与同种野生型植物相比GGT活性提高的植物、或与对应的非 转化植物相比GGT活性提高的植物的种子发芽，或使上述植物或来 自转化植物细胞的植物体再生，或通过营养繁殖使上述植物或转化植 物进行繁殖。本专利技术中GGT活性特别是指在过氧化物酶体中的GGT活性。 此处，本说明书中"非转化植物"是指与导入使GGT基因表达 提高的基因构建体的转化植物相比，"未导入GGT基因表达提高了的 基因构建体的植物"。此"未导入提高GGT基因的表达的基因构建体 的植物，，中，除野生型植物以外，还包括导入使GGT基因表达提高 的基因构建体以外的基因构建体的转化植物。另外，"使GGT基因表 达提高的基因构建体"包括能表达GGT基因的基因构建体，例如含 有功能性连接到适当启动子上的GGT基因的基因构建体以及可以提 高GGT基因转录量的基因构建体，例如含有增强子的构建体。此处， 本说明书中的"基因构建体"指以任意形态遗传至子代的构建体，尤 其指核酸分子，如果是含有基因的基因构建体，有时特别指"基因构 建体"。因此，在"基因构建体，，中，除含有基因的核酸分子外，还 包括含有转录活化元件、增强子等的核酸片段。更具体而言，本专利技术为一种植物，它含有与序列编号2或4中所 述的氨基酸序列具有60%或60%以上同源性的氨基酸序列，并且与 相同条件下栽培的同种野生型植物相比GGT活性提高。本专利技术尤其指一种植物，其中具有序列编号2或4所述的氨基酸 序列的GGT活性，与相同条件下栽培的野生型植物相比GGT活性提 高。另外，本专利技术为一种转化植物，其中导入了含有可与序列编号1或3所述多聚核苷酸在严紧条件下杂交的核苷酸序列的基因构建体， 与相同条件下栽培的对应的非转化植物相比较，该转化植物的GGT 活性提高。另外，本专利技术特别为一种转化植物，其中导入了含有序列编号1 或3所述核苷酸序列的基因构建体，与相同条件下栽培的对应的非转 化植物相比较，该转化植物的GGT活性提高。另外，本专利技术涉及提高植物和/或其种子中的氨基酸含量，尤其 是选自Ser、 Arg、 Gln、 Asn组成的组中的1种或1种以上的氨基酸 含量提高的方法，所述方法包含通过导入能够表达GGT的基因构建 体，制备转化植物的步骤，其中，与在相同条件下栽培的对应的非转 化植物相比，上述基因构建体可提高上述转化植物中的GGT活性。 本专利技术还涉及总氨基酸含量提高的植物，尤其是选自Ser、 Arg、 Gln、 Asn组成的组中的l种或l种以上的氨基酸含量提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
与在相同条件下栽培的同一物种的野生型相比谷氨酸乙醛酸氨基转移酶ＧＧＴ活性提高的转基因植物的制备方法，包括下述步骤：将用于表达ＧＧＴ基因的基因构建体导入植物细胞中以制备含有所述基因构建体的转基因植物细胞，并且由所述转基因植物细胞再生植物体，其中所述植物为水稻或拟南芥，而所述植物细胞为水稻细胞或拟南芥细胞。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚大亮，大住千荣子，
申请(专利权)人：味之素株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]