CN101679968A - 增强植物耐缺铁性的多肽及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了与包含铁吸收机制相关基因的顺式元件相结合的多肽。上述多肽可以使铁吸收机制相关基因得以增强表达。由此得到耐缺铁性得以增强的植物。
Description
技术领域
本发明是关于植物耐缺铁性的发明,具体而言是关于能使植物耐缺铁性得以增强的多肽的研究。
背景技术
几乎所有的生物在自身成长和繁殖过程中都需要铁。植物吸收土壤中的可溶性铁,并将此供给给动物和人类。但是虽然土壤中有丰富的矿物铁,在有氧高PH条件下铁表现为几乎不可溶。因此,占世界耕地面积30%的碱性土壤中,植物通常会呈现出被称为缺绿症(因缺乏叶绿素引起的植物黄色化)的缺铁症状,影响植物的产量和品质。因此,具有高度耐缺铁性的植物很有需求。
高等植物具有在缺铁状态下吸收铁的策略--螯合(策略II)和还原(策略I)。在此之中,策略II是禾本科植物特有的策略,利用天然的铁螯合剂-麦根酸(mugineic acid)类植物铁载体(phytosiderophore)(MAs)与土壤中的铁螯合,再经由根部细胞的细胞膜中存在的转运蛋白(YS1)将铁导入细胞内。
至今为止,通过广范围的生理学,生物化学,以及分子水平的研究,MAs的生物合成回路以及生物合成酶的基因已得到鉴定。例如:烟酰胺合成酶(NAS),烟酰胺氨基转移酶(NAAT),IDS2,IDS3等。这些生物合成酶已知会在缺铁状态下强化表达。
但是,上述对缺铁状态的应答,即在缺铁状态下与铁吸收相关的基因的强化表达的分子机制几乎是不明的。本发明人对缺铁时被诱导表达的大麦IDS2基因的启动子区域进行解析,鉴定了新的缺铁应答性顺式元件IDE1(Fe-deficiency responsive element1)以及IDE2(Fe-deficiency responsiveelement2)。IDE1以及IDE2在烟草根部,水稻的根部以及叶部中,协同诱导对缺铁状态进行应答的基因的表达(专利文献1)。
[专利文献1]
日本公开专利公报《特开2005-6599号公报(公表日:平成17年1月13日)》
发明内容
根据本发明人的构想,通过应用与上述顺式元件相结合的转录因子,可以使植物中与铁吸收相关的基因强化表达,从而获得耐缺铁性得以增强的植物。
但是,因为与上述顺式元件(cis-element)结合的转录因子没有被鉴定,该转录因子无法被利用。
本发明的目的在于提供与上述顺式元件相结合,而增强植物耐缺铁性的转录因子。
本发明人经潜心研究的结果,鉴定了与上述顺式元件相结合的多肽,发现了该多肽可增强植物的耐缺铁性,从而完成了本发明。
也就是说,本发明中所涉及的多肽,是由(A)~(C)中任一氨基酸序列构成,并且使植物耐缺铁性得以增强:(A)序列号1,4或7中任一所示的氨基酸序列;(B)在序列号1,4或7中任一所示的氨基酸序列中,一个或多个氨基酸被取代、缺失或附加的氨基酸序列;或者(C)序列号1所示的氨基酸序列的第243~355号被序列号10,13,16,19,22,25或28中任一所示的氨基酸序列所取代的氨基酸序列。
本发明中所涉及的多核苷酸,其特征在于编码本发明记载的多肽。
本发明中所涉及的多核苷酸,由(A)~(D)中任一碱基序列所构成,其编码使植物耐缺铁性得以增强的多肽:(A)序列号2,5或8中任一所示的碱基序列;(B)在序列号2,5或8中任一所示的碱基序列中,一个或多个核苷酸被取代、缺失或附加的碱基序列;(C)与序列号2,5或8中任一所示的碱基序列的互补序列在严格条件下可杂交的碱基序列;或者(D)序列号2所示的碱基序列的第727~1065号被序列号11,14,17,20,23,26或29中任一所示的碱基序列所取代的碱基序列。
本发明中所涉及的载体(vector),以含有本发明中所涉及的多核苷酸为特征。
本发明中所涉及的转化体,以导入了本发明中所涉及的多核苷酸为特征。
本发明中所涉及的抗体,以与本发明中所涉及的多肽特异性结合为特征。
本发明中所涉及的耐缺铁性提高的植物的制作方法,以包括将本发明中所涉及的多核苷酸导入植物的工序为特征。
本发明中所涉及的用于制作耐缺铁性提高的植物的组合物,以含有本发明中所涉及的多核苷酸或本发明中所涉及的载体为特征。
本发明中所涉及的用于制作耐缺铁性提高的植物的套件,以具备本发明中所涉及的多核苷酸或本发明中所涉及的载体为特征。
本发明中所涉及的耐缺铁性提高的植物的育种方法,以包括了对植物提取物中本发明中所涉及的多肽的进行检测工序为特征。
本发明中所涉及的耐缺铁性提高的植物的育种方法,也可以包括将植物提取物与本发明中所涉及的抗体共同培养的工序。
本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种用组合物,优选含有本发明中所涉及的抗体。
本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种用套件,优选装备了本发明中所涉及的抗体。
本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种方法,进一步可以包括以下工序:植物提取物中含有的本发明中所涉及的多核苷酸,或由序列号12,15,18,21,24或27中任一所示的碱基序列所构成的多核苷酸的检测工序。
本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种方法,再进一步可以包括以下工序:将植物提取物与,本发明中所涉及的多核苷酸,或由序列号12,15,18,21,24或27中任一表示的碱基序列所构成的多核苷酸共同培养的工序。
本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种用组合物,可以含有本发明中所涉及的多核苷酸,或由序列号12,15,18,21,24或27中任一所示碱基序列所构成的多核苷酸。
本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种用套件,可以具有本发明中所涉及的多核苷酸,或由序列号12,15,18,21,24或27中任一所示碱基序列所构成的多核苷酸。
本发明中对编码使植物耐缺铁性得以增强的多肽的多核苷酸进行检测的方法,以包含以下工序为特征;将候补多肽,与由序列号12,15,18,21,24或27中任一所示碱基序列所构成的多核苷酸进行杂交的工序。
本发明其他的目的、特征以及优点,可从下述记载中充分了解。关于本发明的优点,也可参考附图与附图说明。
附图说明
图1是IDE1序列,IDE1状序列,以及经过改变的IDE1序列。
图2是ABI3/VP1家族转录因子系统树。
图3是IDE1酵母结合分析结果图。
图4是IDE1凝胶移位分析的结果图。
图5是IDE1拮抗实验结果图。
图6是IDE1的RNA印迹的结果图。
图7是IDE2单杂交筛选法及酵母结合分析的结果图。
图8是NAC家族转录因子系统树。
图9是IDE2凝胶移位分析结果图。
图10是IDE2拮抗实验结果图。
图11是IDEF2的RNA印迹的结果图。
图12是IDE2拮抗实验说明图,(a)为IDE2拮抗实验中所用序列,(b)为IDE2精密拮抗实验结果。
图13是经本发明中所涉及的多核苷酸转化的烟草的特性图,(a)为经本发明中所涉及的多核苷酸转化的烟草根部GUS活性(b)为经本发明中所涉及的多核苷酸转化的烟草叶部的叶绿素量。
图14是酵母结合分析中所用结构的构造示意图。
图15是本发明中所涉及的转化体在缺铁状态下的特性图,(a)为缺铁状态下本发明中所涉及的转化体叶部叶绿素量的变化,(b)为缺铁状态下本发明中所涉及的转化体茎叶的高度变化。
图16是本发明中所涉及的转化体在缺铁状态下的特性图,(a)为缺铁状态下本发明中所涉及的转化体叶部叶绿素量的变化,(b)为缺铁状态下本发明中所涉及的转化体茎叶的高度变化。
图17是利用RNAi使IDEF2表达受抑制时的结果图,(a)所示为表达受抑制的IDEF2,(b)为经RNAi使IDEF2表达受抑制的植物体内,与铁吸收机制相关的基因的表达量。
图18是IDEF1及其同系物的氨基酸序列比较图。
图19是IDEF2及其同系物的氨基酸序列比较图。
具体实施方式
[1:多肽]
在一个方面,本发明提供了使植物的耐缺铁性得以增强的多肽。在本说明书中使用时,[植物的耐缺铁性]指的是在可溶性铁成份少的土壤中也能得以生长的植物特性。具体是指在碱性土壤等中生长时也不容易显现缺绿症等的植物特性。判断植物是否具有耐缺铁性时,可采用后述实施例中记载的,在缺铁条件下以SPAD指数等的叶片中叶绿素含有量等作为指标,但不局限于此。
在本说明书中使用时,用语[多肽],可与[肽]或[蛋白质]交换使用。多肽的[片断],指该多肽的部分片断。本发明中涉及的多肽,可以从天然供给源中分离得到,也可以化学合成得到。
用语[分离得到]的多肽或蛋白质,指从天然环境中取出的多肽或蛋白质。例如,在宿主细胞中表达的经基因重组生产的多肽及蛋白质,与经任意适当的技术手段得以实质上精制的天然或重组多肽以及蛋白质一样,均可认为是分离得到的。
本发明中所涉及的多肽,以序列号1,4或7中任一所示的氨基酸序列构成的多肽或其变异体为优选。
在本说明书中用于蛋白质或多肽时,用语[变异体],是指保持了目的多肽特定活性的多肽。[由序列号1,4或7中任一所示的氨基酸序列构成的多肽变异体],是指有增强植物耐缺铁性活性的多肽。
构成多肽的氨基酸序列中的几个氨基酸可在不对该多肽结构和功能产生实质影响的情况下容易被改变,这在本技术领域中是众所周知的。进一步而言,不只是人为的改变,在天然的蛋白质中存在不实质上改变该蛋白质的结构和功能的变异体,也是众所周知的。
本领域所属技术人员,应用众所周知的技术,可以使多肽氨基酸序列中一个或多个氨基酸容易地发生变异。例如应用公知的点变异导入法,可以使编码多肽的多核苷酸的任意碱基发生变异。此外,通过设计与编码多肽的多核苷酸的任意部位相对应的引物,可以制作缺失变异体和附加变异体。
理想的变异体具有保存性或非保存性的氨基酸取代,缺失或附加。这些不改变本发明中所涉及多肽增强植物耐缺铁性的活性。
此外,理想的变异体,可以是本发明中多肽的特定结构域,被该多肽同系物的该结构域所取代的嵌合多肽。对于特定的多肽,氨基酸序列相同性高的同系物,具有同一功能的必然性高,本领域中所属技术人员可以很容易理解到,用这样的同系物的氨基酸序列,取代该多肽的特定结构域,可以容易得到有相同功能的变异体。作为上述的特定结构域,以上述多肽中与DNA相结合的结构域为优选,例如可以是序列号1所示氨基酸序列第243号~355号氨基酸。此外,作为上述同系物,上述结构域中氨基酸序列相同性50%以上为优选,相同性60%以上为更理想,可以是例如图18所示的大麦(Barley1、Barley2),小麦(Wheat),玉米(Maize),高粱(Sorghum),甘蔗(Sugaecane),或水稻(AK072874)的同系物。因此,做为优选的嵌合多肽,可以是序列号1所示的氨基酸序列中第243~355号氨基酸,被序列号10,13,16,19,22,25或28中任一所示的氨基酸序列所取代的氨基酸序列所构成的多肽。特定的结构域中,没有必要是该结构域的全区域被取代,一部分区域被同系物对应区域所取代即可。
如上所述,本实施方案中的多肽,是具有增强植物耐缺铁性活性的多肽。以(1)序列号1,4或7中任一所示氨基酸序列所构成的多肽;(2)序列号1,4或7中任一所示氨基酸序列中,一个或多个氨基酸被取代,缺失或附加的氨基酸序列所构成的多肽;或(3)序列号1所示氨基酸序列的第243~355号氨基酸,被序列号10,13,16,19,22,25或28中所示任一氨基酸序列所取代的氨基酸序列所构成的多肽为优选。
本发明中所涉及的多肽,包括天然物的精制产物,化学合成的产物,以及在原核生物宿主或真核生物宿主中(例如细菌细胞,酵母细胞,高等植物细胞,昆虫细胞,以及哺乳动物细胞)经过基因重组技术得到的产物。基因重组中依存于其宿主,本发明中的多肽可以是被糖基化,或是脱糖基化的。此外,本发明中多肽在某些时候,做为宿主介入过程的结果,可能含有宿主由来的甲硫氨酸残基。
本发明涉及的多肽,是氨基酸经过肽键结合而形成的多肽即可,但并不局限于此,可以是含有多肽以外的结构的复合多肽。在本说明书中使用时,[多肽以外的结构],以糖链以及类异蝥戊二烯为例,但不局限于此。
此外,此发明中涉及的多肽,可以含有附加性的多肽。附加性的多肽,可以举例为His、Myc、Flag等的表位附加(epitope)标识多肽。
本发明中所涉及的多肽,具有使植物耐缺铁性得以增强的活性,是因为该多肽具有使植物在缺铁状态下被诱导的基因(缺铁应答性基因)增强表达的活性。
缺铁应答性基因,以OsNAAT1,OsNAS1,HvNAAT-A,IDS3为例。经这些基因编码的多种蛋白质与植物从土壤中吸收不可溶的铁成份的机制(铁吸收机制)相关。因此,应用本发明中所涉及的多肽,使上述基因增强表达,可以植物可以吸收更多的铁成份,从而在可溶性铁少的土壤中也能得以生长。
反过来说,本领域所属技术人员可以容易的理解到,以上述缺铁诱导基因的表达为指标,可以判断任意的多肽是否具有使植物耐缺铁性得以增强的活性。
此外,本发明中所涉及的多肽具有使缺铁诱导基因增强表达的活性,是因为该多肽,与很多缺铁诱导基因上流区域中普遍存在的顺式元件相结合,作为转录因子使得其近旁的基因增强表达。
作为上述顺式元件,有序列号30所示的顺式元件(IDE1)以及序列号32所示的顺式元件(IDE2)(可参考专利文献1)。本发明中涉及的多肽中,序列号1所示的氨基酸序列所构成的多肽(IDEF1:IDE binding factor1)以及其变异体与IDEF1相结合,序列号4或7所示的氨基酸序列所构成的多肽(IDEF2:IDE binding factor2)以及其变异体与IDEF2相结合。
更为优选的是,IDEF1及其变异体将序列号31所示碱基序列识别为核心序列,IDEF2及其变异体将序列号33所示碱基序列识别为核心序列。在本说明书中,[核心序列]指的是与转录因子结合的碱基序列的最小单位。IDE1和IDE2分别含有序列号31以及序列号33所示的碱基序列,IDEF1及其变异体可以与IDE1结合,IDEF2及其变异体可以与IDE2结合。
如上所述本发明中所涉及的多肽,作为转录因子与很多的缺铁应答基因的上流区域中普遍存在的顺式元件相结合,使得缺铁诱导基因得以增强表达。
此外,反过来说,本领域所属技术人员可以容易地理解到,可以通过与上述顺式元件是否可能结合,来判断任意多肽是否具有使植物耐缺铁性得以增强的活性。判断任意多肽能否与上述顺式元件结合,可以应用后述实施例中凝胶移位分析法,但不局限于此。
此外,如后述,本发明中所涉及的多肽,在缺铁状态下特异性的使缺铁诱导性基因增强表达。也就是说,本发明中涉及的多肽,在植物对缺铁状态的应答中,控制着该应答相关基因表达的上流区域。
上述IDE1以及IDE2存在于缺铁诱导性基因的启动子区域近旁,协同作用使得该基因强化表达(参考专利文献1)。
从其它角度讲,本发明提供了使植物耐缺铁性得以增强的活性多肽的生产方法。
在一实施方案中,本发明中所涉及的多肽的生产方法,以应用含有编码该多肽的多核苷酸的载体为特征。
在本实施方案的一个方面,本实施方案中所涉及的多肽的生产方法,以上述载体在重组表达体系中被应用为优选。重组表达体系中,将编码本发明多肽的多核苷酸导入重组表达载体后,可以采用如下方法:用公知的方法导入表达可能的宿主,然后精制在宿主内翻译得到的多肽。重组表达载体,可以是质粒或不是质粒,可以将目的多核苷酸导入宿主即可。本实施方案中所涉及的多肽的生产方法,以包括将上述载体导入宿主的工序为优选。
如上所述,在将外源多核苷酸导入宿主时,为了使外源多核苷酸得以表达,表达载体中含有在宿主内作用的启动子为优选。精制转基因所生产的多肽的方法,根据其宿主,多肽性质而异,但应用标识(tag)等可以比较容易地精制目的多肽。
本实施方案中所涉及的多肽的生产方法,以包括从含有该多肽的细胞或组织提取液中精制该多肽的工序为优选。精制多肽的工序,以采用众所周知的方法(例如,将细胞或组织破坏后经离心分离回收可溶性成分的方法)从细胞或组织调制得到细胞提取液后,再从该细胞提取液中用众所周知的方法(例如,硫酸铵沉淀或乙醇沈殿,酸萃取,阴离子或阳离子交换色谱,磷酸纤维素层析,疎水性相互作用色谱,亲和层析,羟基磷灰石层析,以及凝集素层析)进行精制的工序为优选,但不局限于此。最理想是在精制过程中应用高效液相层析色谱([HPLC])。
在本实施方案的另一方面,本实施方案中所涉及的多肽的生产方法,以将上述载体应用于无细胞蛋白合成体系为优选。应用无细胞蛋白合成体系时,可以用各种市场上出售的套件。本实施方案中多肽的生产方法,以包括将上述载体与无细胞蛋白质合成液共同培养的工序为优选。
无细胞蛋白质合成体系,是鉴定细胞内mRNA与克隆得到的cDNA编码的多种蛋白质时广泛应用的手法,无细胞蛋白质合成体系(也称为无细胞蛋白质合成法,无细胞蛋白质翻译体系)中应用的是无细胞蛋白质合成液。
作为无细胞蛋白质合成体系,可以举例如下;小麦胚芽萃取液系,兔网状红血球萃取液系,大肠菌S30萃取液系,以及从植物脱液胞化原生质体中得到的细胞成分萃取液等。一般来说,真核生物由来基因翻译时应用真核细胞体系,也就是说,应用小麦细胞萃取液还是兔网状红血球萃取液,根据被翻译的基因的由来(真核生物/原核生物),以及合成后的蛋白质的使用目的,从上述合成体系中选择即可。
另外,各种病毒由来的基因产物,在其翻译之后,很多是经过内质网,高尔基体等的细胞内膜相关的复杂生物化学反应才使其活性得以表达,为了使各种生物化学反应在试管内得到再现,需要添加细胞内膜成分(例如微粒体膜)。从植物脱液胞化原生质体中得到的细胞成分萃取液,可以作为保持了细胞内膜成分的无细胞蛋白质合成液来使用,不必添加微粒体膜,因此较为优选。
在本说明书中使用时,[细胞内膜成分]指的是于细胞质内存在的由细胞膜组成的细胞小体(指的是内质网,高尔基体,线粒体,叶绿体,液泡等所有细胞内颗粒)。特别是内质网和高尔基体在蛋白质翻译后的修饰过程中起重要作用,是膜蛋白和分泌蛋白的成熟过程中所必需的细胞成分。
在其它实施方案中,本发明中所涉及的多肽的生产方法,以从天然表达该多肽的细胞或组织中,精制得到该多肽为优选。本实施方案中所涉及的多肽的生产方法,以包括以下工序为优选;应用后述抗体及寡核苷酸,鉴定将本发明中所涉及的多肽进行天然表法的细胞和组织。此外,本实施方案中多肽的生产方法,以进一步包含将该多肽进行精制的工序为优选。
在其他实施方案中,本发明中所涉及多肽的生产方法,以化学合成本发明中所涉及的多肽为特征。本领域所属技术人员可以容易地理解到,对本说明书中记载的本发明中所涉及多肽的氨基酸序列,应用众所周知的化学合成技术,可以化学合成本发明中所涉及的多肽。
如上所述,应用本发明中所涉及的多肽的生产方法而得到的多肽,可以是天然存在的变异多肽,也可以是人为制作的变异多肽。
本发明中所涉及的多肽的生产方法,至少是基于该多肽的氨基酸序列,或基于编码该多肽的多核苷酸的碱基序列,应用公知惯用技术既可。也就是说有一点需要留意,既包括上述种种工序之外的工序的生产方法,也属于本发明的技术范围内。
〔2:多核苷酸〕
从一方面,本发明提供了编码具有增强植物耐缺铁性活性的多肽的基因。
在本说明书中使用时,用语[多核苷酸],可以与[基因],[核酸]或[核酸分子]交换使用,指的是核苷酸的聚合体。在本说明书中使用时,用语[碱基序列],可以与[核酸序列]或[核苷酸序列]交换使用,指的是脱氧核糖核酸(省略为A、G、C以及T)序列。
本发明中所涉及的多核苷酸,以编码本发明中所涉及的多肽为优选。得到了特定的多肽氨基酸序列时,可以容易地设计编码该多肽的多核苷酸的碱基序列。
本发明的涉及多核苷酸,以序列号2,5或8中任一所示的碱基序列所构成的多核苷酸及其变异体为优选。
本说明书中对于多核苷酸使用时,用语[变异体],指的是编码与特定活性多肽具有相同活性的多肽的多核苷酸,[序列号2,5或8中任一所示的碱基序列所构成的多核苷酸的变异体],指的是编码增强植物耐缺铁性活性多肽的多核苷酸。也就是说,在本说明书中使用的时候,多核苷酸观点上所谓的变异体,使指编码增强植物耐缺铁性的活性多肽的多核苷酸,可以是:
1.序列号2,5或8中任一所示的碱基序列,其中一个或数个碱基被取代,缺失,或附加的碱基序列所构成的多核苷酸;
2.与序列号2,5或8中任一所示的碱基序列的互补序列,在严格条件下可杂交的多核苷酸;或
3.序列号2所示的碱基序列,其第727~1063号氨基酸被序列号11,14,17,20,23,26或29中任一所示的碱基序列所取代的碱基序列所构成的多核苷酸。
序列号2所示碱基序列,其第727~1063号氨基酸,被序列号11,14,17,20,23,26或29中任一所示的碱基序列所取代的碱基序列所组成的多核苷酸,是编码上述序列号1所示的氨基酸序列,其第243~355号氨基酸被序列号10,13,16,19,22,25或28中任一所示的氨基酸序列所取代的氨基酸序列所构成的嵌合多肽的嵌合多核苷酸。本领域所属技术人员可以容易地理解到,应用已知和惯用的技术,可以容易的得到上述嵌合多核苷酸。
本发明中所涉及的多核苷酸,可以以RNA(例如mRNA)的形态,或DNA的形态存在(例如cDNA或基因组DNA)。DNA可以双链或单链形式存在。单链DNA或RNA、可以是编码链(也称为有义链),或非编码连(也称为非有义链)。
在本说明书中,用语[寡核苷酸],指的是数个或数十个核苷酸结合而成,可与[多核苷酸]交换使用。在寡核苷酸中,短的指二核苷酸(二聚体),三核苷酸(三聚体),长的指为30聚体或100聚体等的核苷酸聚合物。寡核苷酸可以是长的多核苷酸的断片,也可以是化学合成得到的。
本发明中所涉及的多核苷酸,其5’端或3’端可以与编码上述标记标识(标记序列或对比物序列)的多核苷酸相融合。
杂交,可以通过Sambrook在Molecular Cloning,A Laboratory Manual,2d Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory(1989)中记载的方法,用众所周知的方法实现。通常温度越高,盐浓度越低严格度越高(难以杂交),更容易取得相同的多核苷酸。合适的杂交温度,根据碱基序列以及碱基序列长度而异,例如,将编码6个氨基酸的18个碱基构成的DNA片段作为探针使用时,以50℃以下的温度为宜。
在本说明书中使用时,用语[严格的杂交条件],指的是在杂交液(含有50%甲酰胺,5×SSC(150mMNACl,15mM柠檬酸三钠),50mM磷酸钠(pH7.6),5×Denhardts溶液,10%硫酸葡聚糖,以及20μg/ml的变性剪断鲑精子DNA)中,42℃下培养一晚后,在约65℃下在0.1×SSC中进行滤膜洗涤。与多核苷酸的[一部分]杂交的多核苷酸,与参照物的多核苷酸之间,至少要有约15个核苷酸,以至少有约20nt以上为优选,至少有约30nt以上为进一步理想,比约30nt更长的多核苷酸杂交为更加理想。如上所述,与多核苷酸的[一部分]杂交的多核苷酸(寡核苷酸),在说明书中可以作为详细考察的检测用探针使用。
如上所述,本发明中所涉及的多核苷酸,指的是编码增强植物耐缺铁性活性多肽的多核苷酸,以下述任一为优选;
(1)序列号2,5,或8中任一所示的碱基序列所构成的多核苷酸;
(2)序列号2,5,或8中任一所示的碱基序列中,一个或数个碱基被取代,缺失,或附加的碱基序列所构成的多核苷酸;
(3)与在序列号2,5或8中任一所示的碱基序列中的一个或数个碱基被取代,缺失,或附加的碱基序列的互补序列所构成的多核苷酸,在严格条件下可杂交的多核苷酸;或是
(4)序列号2所示的碱基序列的第727~1063号氨基酸,被序列号11,14,17,20,23,26或29其中之一的碱基序列所取代的,碱基序列所构成的多核苷酸。
本发明中涉及多核苷酸,可以含有非翻译区域(UTR)序列或载体序列(包括表达载体序列)。
本发明中所涉及的多核苷酸的供给源,不被特殊限定,以生物材料为优选。在本说明书中使用时,用语[生物材料],指生物学样本(从生物体内得到的组织样本或细胞样本),在下述实施例中用的是禾本科植物,但不局限于此。
[3:载体(vector)]
本发明提供了含有编码具有增强植物耐缺铁性活性的多肽的多核苷酸的载体。
本发明中所涉及的载体,可以通过应用众所周知的基因重组技术,将本发明中所涉及的多核苷酸插入特定载体制作而得。上述载体,可以以重组表达载体以及克隆载体为例,但不局限于此。本发明中所涉及的载体,可以用于制作本发明中所涉及的多肽,也可以用于制作本发明中所涉及的转化体。
[4:转化体]
本发明提供了耐缺铁性得以增强的植物的制作方法。[耐缺铁性得以增强的植物的制作方法],指的是制作耐缺铁性得以增强的植物体的方法。本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的制作方法,包括将本发明中所涉及的多核苷酸导入植物体内的工序既可。在某实施方案中,本发明中涉及的耐缺铁性得以增强的植物的制作方法,包括了含有将没有表达本发明中涉及的多核苷酸的植物体,与本发明中涉及的多核苷酸得以表达的植物体进行交配的工序的制作方法,这是制作非转化体的植物体的理想方法。
在其他实施方案中,本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的制作方法,是包括以下工序的方法:将含有本发明中所涉及多肽的重组载体,导入植物,使得由此多核苷酸编码的多肽得以表达。通过本实施方案所涉及的方法所制作的耐缺铁性得以增强的植物,可以是植物转化体。
应用重组表达载体时,在植物的转化过程中所用的载体,只要是在植物体中,使得本发明中所涉及的多核苷酸得以表达的载体既可,不被局限。这样的载体,例如,含有在植物细胞内使多核苷酸得以構成性表达的启动子(例如花椰菜花叶病毒组35S启动子)的载体,或含有经外界刺激后被诱导激活的启动子的载体。如后述,与被恒定激活的启动子相比,应用对缺铁状态进行应答的启动子较为优选。对缺铁状态应答而被激活的启动子,可以应用例如IDS2启动子(序列号68、可以参考Kobayashi,T.etal.Construction of artificial promoters highly responsive to irondeficiency.Soil Sci.Plant Nutr.50,1167-1175(2004))。
本发明中转化对象的植物,指植物体整体,植物器官(叶,花蕊、茎、根、种子等),植物组织(例如表皮,柔组織、木部、維管束、柵状组織、海面组织等)或植物培养细胞,或各种形态的植物细胞(例如悬涿培养细胞),原生质体,叶部切片,愈伤组织。用作转化体的植物,不被局限,但以禾本科植物为优选,以水稻,大麦,小麦或玉米为更加理想。
将基因导入植物,可以应用本领域所属技术人员公知的转化法(例如农杆菌法,基因枪法,PEG法、电穿孔法等),可以分为通过农杆菌介入的方法和直接导入植物细胞的方法。采用农杆菌法时,将构建的植物用表达载体导入适当的脓杆菌(例如根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)),将此菌株用LeafDesk法(参考内宫博文著、植物遺伝子操作手册(1990)27~31页,讲谈社科学出版,东京)感染无菌培养叶片,从而得到转化植物。此外,可以采用Nagel们的方法(Micribiol.Lett.、67、325(1990))。此方法首先将表达载体导入农杆菌,接着将转化得到的农杆菌用PlantMolecularBiology Manual(S.B.Gelvin们、Academic Press Publishers)所记载的方法导入植物细胞或植物组织。在此,[植物组织],包括通过植物细胞培养得到的愈伤组织。应用农杆菌法进行转化时,可以使用pBI系并行载体。(例如pBIG、pBIN19、pBI101、pBI121、pBI221、及pPZP202等。)
此外,作为将基因直接导入植物细胞或植物组织的方法,电穿孔法,基因枪法是已知的。采用基因抢时,作为基因导入的对象,可以直接使用植物体,植物器官,植物组织,也可将切片调制后使用,或者调制原生质体。经此调制的样本可以用基因导入装置(例如PDS-1000(BIO-RAD公司)等)来处理。处理条件因植物或样品而异,通常在压力范围450~2000psi、距离范围4~12cm的条件下进行。
基因被导入的细胞或植物组织,首先经潮霉素等的药物耐性选择,接下来用规定方法再生于植物体。从转化细胞到植物体的再生,可以根据植物细胞的种类应用该领域所属技术人员公知的方法来进行。选择用参照物,不局限于潮霉素耐性,可以举例为对博来霉素,卡那霉素,庆大霉素,氯霉素等的药物耐受性。
用植物培养细胞作为宿主时,可以通过例如显微注射法,电穿孔法,聚乙二醇法,基因枪(粒子枪)法,原生质体融合法,磷酸钙法等,将重组载体导入培养细胞来完成转化。作为转化的结果得到的胼胝体,茎叶(shoot)、毛状根等,可以直接用于细胞培养,组织培养,或器官培养,或用已知的植物组织培养法,通过加入适当植物激素(植物生长素(如吲哚乙酸),细胞激动素,赤霉素,脱落酸,乙烯,黄铜质)使其再生于植物体。
确认基因是否被导入了植物,可以通过PCR法,Southen杂交法,Northen杂交法等。例如通过转化植物来调制DNA,设计DNA特异性引物后进行PCR操作。PCR可以通过与调制前述质粒时使用的相同条件来进行。之后,增幅产物可以通过琼脂糖凝胶电泳,聚丙烯下酰胺电泳,或毛细管电泳后,由溴化乙锭,SYBR Green液体染色,检测出一条增幅产物带,从而确认转化成功。此外,可以应用预先被荧光色素等标记的引物进行PCR操作,来检测增幅产物。此外,可以采用将增幅产物结合在固相微型板(microplate)上,通过荧光或酶反应来确认增幅产物的方法。
一旦获得将本发明中所涉及的多核苷酸导入基因组内的转化植物,就可以通过该植物的有性繁殖或无形繁殖而得到后代植物。该植物及其后代植物,或这些的克隆体,例如种子,果实,切穗(cut-spike)、块茎、块根、根部、胼胝体、原生质体等,以此为基础量产该植物体。也就是说,本发明中包含了本发明涉及的多核苷酸得以表达的植物体,或与此植物体有同一性质的该植物的后代植物,或由此而得到的组织。
此外,本发明提供了耐缺铁性得以增强的植物的制作用组合物以及套件。本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的制作组合物,以含有本发明中所涉及的多核苷酸或载体为特征。本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的制作用套件,以含有本发明中所涉及的多核苷酸或载体为特征。在本说明书中使用时,[组合物],指各种成分被包含在同一物质中的状态,[套件],指各种成分中至少有1种,被包含在其他物质中的状态。[耐缺铁性得以增强的植物的制作用组合物],指的是为了制作耐缺铁性得以增强的植物体时所用的组合物,[耐缺铁性得以增强的植物的制作用套件],指的是为了制作耐缺铁性得以增强的植物体时所用的套件。
本发明中所涉及的转化体,因为已将本发明所涉及的多核苷酸导入其基因组,本发明中所涉及的多核苷酸得以表达,耐缺铁性得以增强。如上所述,应用本发明涉及多核苷酸或载体,可以将本发明中所涉及的多核苷酸导入植物体。因此含有本发明中所涉及的多核苷酸或载体的组合物,或含有本发明中所涉及的多核苷酸或载体的套件,适用于制作耐缺铁性得以增强的植物。也就是说,本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物制作用组合物,或耐缺铁性得以增强的植物制作用套件,在某一实施方案中如上所述,可以在将本发明中所涉及的多核苷酸或载体导入植物体的方法中,作为该多核苷酸或载体的供给源。
本发明中耐缺铁性得以增强的植物的制作用组合物中,除了含有本发明中所涉及的多核苷酸或载体,还可以含有溶剂,分散剂,试剂等。此外,本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物制作用套件,除了备有本发明中所涉及的多核苷酸或载体,还可以含有溶剂,分散剂,试剂,以及使用说明书等。在本说明书中对于套件使用时,[备有]指的是,被包含在构成套件的各个容器(例如瓶,板,管,皿等)中任何一个容器内的状态。此外,本发明中的套件,可以是将复数个组合物包在一个包装内,在此组合物的形态可以是上述形态,溶液形态时可以被装在容器中。本发明中所涉及的套件,可以将物质A及物质B在同一容器内混合,也可以分别放在各自容器中。[使用说明书],可以书写或印刷在纸或其他介质上,或是磁带,或可经电脑读取的磁盘,磁带或CD-ROM等电子介质也可以。本发明中所涉及的套件,可以备有装有稀释剂,容剂,洗涤剂或其他试剂的容器。
[5:抗体]
本发明提供了可以与增强植物耐缺铁性活性的多肽特异性结合的抗体。本发明中所涉及的抗体,是可以与上述多肽特异性结合的抗体即可,不被局限。可以是该多肽的多克隆抗体,但以该多肽的单克隆抗体为优选。单克隆抗体具有形质均一,容易供给,作为杂交瘤容易半永久性保存的优点。
在本说明书中使用时,用语[抗体],指免疫球蛋白(IgA、IgD、IgE、IgG、IgM以及这些免疫球蛋白的Fab片段、F(ab`)片段,Fc片段)。可以举例为多克隆抗体,单克隆抗体,单链抗体,以及抗独特型抗体,但不局限于此。
[抗体]可以通过多种公知的方法进行制作。例如,单克隆抗体可以通过该领域公知技术(例如,杂交瘤法(Kohler,G.及Milstein,C.,Nature 256,495-497(1975))、三瘤体法、人类B-細胞杂交瘤法(Kozbor,Immunology Today 4,72(1983))以及EBV-杂交瘤法(可参考Monoclonal Antibodies and CancerTherapy,Alan R Liss,Inc.,77-96(1985))等)可以很容易地制作。
此外,多肽抗体,采用该领域公知的办法,(例如Chow,M.们,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:910-914;以及Bittle,F.J.们,J.Gen.Virol.66:2347-2354(1985)(在本说明书中沿用))可以很容易地得到。
Fab,F(ab’)2以及本发明中所涉及的其他抗体片断,通过本说明书中解释的方法可以使用,这在本领域所属技术人员中是不言而明的。这样的片段中,代表性的有,木瓜蛋白酶(产生Fab片段)以及为蛋白酶(产生F(ab’)2片段)等的酶,可以通过蛋白质降解得到。或与本发明所涉及的多肽结合的片段,可以通过DNA重组技术或化学合成得到。
如上所述,本实施方案中的抗体,具有与本发明中所涉及的多肽特异性结合的片段(例如Fab片段以及F(a b’)2片段)即可,读者应该留意到,由不同抗体分子的Fc片段所组成的免疫球蛋白也被包括在内。
也就是说,本发明的目的在于提供与本发明中所涉及的多肽特异性结合的抗体以及其应用,不依存于本发明书具体记载的各个免疫球蛋白的种类(IgA、IgD、IgE、IgG或IgM),或抗体制作方法。因此读者应该留意到,经上述以外的方法所取得的抗体也属于本发明的范围内。
[6:育种方法]
本发明提供了耐缺铁性得以增强的植物的育种方法。本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种方法,包括在植物体内表达的本发明所涉及的多肽的检测工序即可,是通过本发明中所涉及多肽的表达的有无,来选拔具有强耐缺铁性的植物。
如上所述,本发明中的多肽,使在植物从土壤中获得铁的过程中,起重要作用的基因强化表达。因此,上述多肽得以表达的植物获得铁的能力高,耐缺铁性得以增强。依据本发明中涉及的方法育种的植物体,可以是天然植物体,也可以是转化体。
在某一实施方案中,本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种方法,包括从植物提取物中检测本发明中所涉及的多肽的工序。
植物提取物,可以通过使用液氮的冷冻断裂法,或市场上出售的套件来制备,但不局限于此。此说明书中使用时,用语[提取物],可以是粗略提纯品或经过几个精制工序的标准可靠样品。
在某种情况下,将上述植物提取物中含有的本发明中所涉及的多肽的检测工序中,通过将此植物的提取物与本发明中所涉及的抗体发生反应,来检测本发明中所涉及的多肽。上述抗体,与本发明中所涉及的多肽进行特异性结合而形成免疫复合体,通过检测该免疫复合体,可以很容易检测出在植物体内表达的多肽。上述复合体的形成,可以利用例如将上述抗体预先用同位素标记的方法,或对上述抗体应用二次抗体来进行检测。具体讲可以用Western印记法,蛋白芯片法等,但不局限于此。
此外,如上所述,本发明中所涉及的抗体适用于本发明耐缺铁性得以增强的植物的育种方法。因此,含有本发明中所涉及的抗体的组合物或套件,适用于铁缺乏性得以增强的植物的育种。
在其他实施方案中,本发明中所涉及的植物的育种方法包括对植物提取物中所含有的本发明中所涉及的多肽的检测工序。
在某种情况下,上述植物提取物中所含有的本发明中所涉及的多核苷酸的检测工序中,是包括将本发明中所涉及的多核苷酸的片段及其互补序列所构成的寡核苷酸,与该植物提取物共同培养的工序的。理想状态下,本实施方案中所涉及的育种方法,以包括将植物提取物与目标植物由来的基因组DNA,mRNA,或mRNA相对应的cDNA相杂交的工序为特征。
应用本实施方案中所涉及的育种方法,通过检测杂交的目标多核苷酸,可以容易地检测出使植物耐缺铁性得以增强的活性多肽得以表达的植物体。此外如上所述,本发明中所涉及的多肽,在植物体对缺铁状态的应答中起重要作用。因此本领域中所属技术人员,应该可以容易地理解,上述多肽的氨基酸序列的微小变异,可能影响植物的耐缺铁性。本领域中所属技术人员可以容易地理解,应用PCR法,杂交法,以及微序列法(microarray)等的已知惯用技术,可以检测出多核苷酸中某一件碱基单位的变异,从而可以检测出该多核苷酸编码的多肽的氨基酸序列中微小的变异。因此在某种情况下,通过应用本实施方案中植物的育种方法,可以影响植物的耐缺铁性,通过上述多肽氨基酸序列的微小变异,可以育种耐缺铁性得以增强的植物。
此外,如上所述,本发明中涉及的多核苷酸,适合应用于本发明中所涉及的耐缺铁性得以增强的植物的育种方法中。因此,含有本发明中所涉及的多核苷酸的组合物,以及备有该多核苷酸的套件,适合应用于育种耐缺铁性得以增强的植物。
此外,如下所述,序列号12,15,18,21,24或27中任一所示的碱基序列,是编码本发明中所涉及多肽的同系物(图18所示大麦(Barley1、Barley2)、小麦(Wheat)、玉米(Maize)、高粱(Sorghum)、甘蔗(Sugaecane)、以及水稻(AK072874))的多核苷酸的部分序列。上述同系物中,功能结构域相同性高,与本发明中所涉及的多肽具有相同功能的可能性大。通过应用序列号12,15,18,21,24或27中任一所示的碱基序列,可以检测出本发明中所涉及的多肽同系物在植物体中是否得以表达,与应用上述本发明所涉及多肽时一样,可以容易地检测出使植物耐缺铁性得以增强的活性多肽得以表达的植物体。
在本说明书中使用时,用语[寡核苷酸],是指数个,数十个或数百个核苷酸聚合而成,可与[多核苷酸]交换使用。寡核苷酸中,短的指二核苷酸(二聚体),三核苷酸(三聚体),长的有30聚体(也称为30碱基,30核苷酸。)或100聚体(也称为100碱基,100核苷酸。)等的核苷酸聚合物。寡核苷酸可以是更长的多核苷酸的片断,也可以是化学合成得到。
本实施方案中所涉及的育种方法中所用到的寡核苷酸,可以作为为得到本发明中涉及的多核苷酸或其片段时使用的PCR引物或杂交探针使用。
本领域所属技术人员可以容易地理解,上述的所有用途,均源于本实施方案中所涉及的育种方法中所使用的寡核苷酸和目标基因(多核苷酸)之间的杂交,该寡核苷酸用于与目标基因(多核苷酸)进行杂交。
本发明中涉及的多核苷酸的片断,至少是7nt(核苷酸),10nt、12nt,以约15nt为优选,以至少约20nt为进一步理想,以至少约30nt为更加理想,以至少约40nt的片段为最为理想,该领域所属技术人员可以依据上述用途设定适当长的长度。[至少约20nt长的片断],指的是含有例如由序列号2,5,8,12,15,18,21,24或27中任一所示的碱基序列所组成的20以上的连续碱基序列,或其互补序列的片段。参考本说明书即可得知序列号2,5,8,12,15,18,21,24或27之一所示的碱基序列,本领域所属技术人员可以容易的制作出序列号2,5,8,12,15,18,21,24或27中任一所示的DNA片段。例如使用限制性内切酶切开或者使用超声波剪断,可以容易地制作各种大小的片断。这些片断也可以通过合成得到。适当的片断(寡核苷酸),可以通过Applied Biosystems Incorporated(ABI,850Lincoln Center Dr.,Foster City,CA 94404)392型合成仪等进行合成。
本实施方案中所涉及的育种方法中使用的寡核苷酸,不只包括双链DNA,也包括构成双链DNA的有义链或无义链等的单链DNA,以及RNA。上述寡核苷酸,可以用于反义RNA机制基因表达操作的工具。通过反义RNA技术的使用,内源性基因由来的基因产物会减少。通过导入上述寡核苷酸,可以使本发明中所涉及的多肽含量下降,从而控制植物的耐缺铁性。
如上所述,将本实施方案中所涉及的育种方法中所用的寡核苷酸,作为检测编码使植物耐缺铁性得以增强的活性多肽的多核苷酸的检测用杂交探针,或是做为使该多核苷酸增幅的引物,可以容易地检测出该活性多肽得以表达的植物体或组织。此外,将上述寡核苷酸作为反义寡核苷酸使用,可以控制植物体或植物组织或细胞中,使植物耐缺铁性得以增强的活性多肽的表达过程。
[7:多核苷酸的检测方法]
本发明提供了编码增强植物耐缺铁性的活性多肽的多核苷酸的检测方法。
本发明中所涉及的检测方法,包括将候补多核苷酸,与序列号12,15,18,21,24或27中任一所示的碱基序列所构成的第2多核苷酸相进行杂交的工序。
用语[候补多核苷酸],指的是编码使植物耐缺铁性得以增强的活性多肽的多核苷酸的候补。上述候补多核苷酸,以构成cDNA文库的cDNA为优选。
序列号12,15,18,21,24或27中任一所示碱基序列,如下所述,是编码本发明中所涉及的多肽同系物的多核苷酸的部分序列。因此第2多核苷酸,与编码上述同系物的多核苷酸特异性杂交。因此,通过将候补多核苷酸与第2多核苷酸杂交,检测该特异性杂交,可以检测出编码上述同系物的多核苷酸。特异性的杂交,可以通过已知惯用的双链DNA的检测手段来检测,或将第2多核苷酸预先用放射性同位素,荧光色素等标记,来进行检测。
在此,上述同系物如上所述,与本发明中所涉及的多肽相同性高,具有同一功能的可能性高。也就是说,上述同系物是能使植物耐缺铁性得以增强的多肽的可能性大。因此,应用本发明中的检测方法,可以检测出编码使植物耐缺铁性得以增强的多肽的多核苷酸。
具体来讲,将第2多核苷酸作为探针,将cDNA文库应用已知惯用技术进行筛选。例如,将上述多核苷酸作为探针,在将上述文库的cDNA被转录的膜上进行杂交,检测出目标cDNA。
作为cDNA文库,例如在以序列号11或26所示的碱基序列所构成的多核苷酸作为探针的筛选过程中,使用从大麦调制而得的cDNA文库;在以序列号14所示的碱基序列构成的多核苷酸作为探针的筛选过程中,使用从小麦调制而得的cDNA文库;在以序列号17所示的碱基序列构成的多核苷酸作为探针的筛选过程中,使用从玉米调制而得的cDNA文库;在以序列号20所示的碱基序列构成的多核苷酸作为探针的筛选过程中,使用从高粱调制而得的cDNA文库;在以序列号23所示的碱基序列组成的多核苷酸作为探针的筛选过程中,使用从甘蔗调制而得的cDNA文库;但不局限于此。应用上述植物的近亲种(allied species)所调制的cDNA文库也可以。此外,文库以从缺铁状态下在跟部中得以表达的mRNA调制为优选,但不局限于此。cDNA文库的制作方法,可以参考例如Suzuki,M.et al.Plant J.8,85-97(2006)。
本发明不局限于上述各个实施方案,在权利请求范围内可以有种种变化,在不同的实施方案中所开示的各种技术手段适当组合而得到的实施方案也被包括在本发明技术范围内。
此外,本说明书中记载的所有学术文献和专利文献,在本说明书中得以沿用,作为参考。
以下应用实施例将本发明进行具体说明,但本发明不局限于这些实施例。没有特殊记载的时候,应用了众所周知的基因操作技术。
[实施例]
[实施例1:IDEF1的鉴定]
本发明人为了鉴定与IDE1相结合的转录因子,应用了单杂交筛选法(参考one-hybrid screening、Li,I.,J.and Herskowitz,I.:Science,262:1870-1874,1993),但没能鉴定成功该转录因子。
原因如下;首先,将IDE1反复而得的报道基因导入酵母(YM 4271)后,酵母生育受阻,转化率降到通常情况的10分之1左右。因此,IDEF1的表达量很少。也就是说IDEF1的分离精致,必须在IDEF1表达量小,筛选量庞大,转化率低,酵母生育受阻的条件下进行。将酵母菌株改为Y 187,通常是应将报道基因导入后将候补因子导入。通过将报道基因和候补因子同时导入酵母,酵母的生长效率和转化率得到了若干改善,但最终没能鉴定上述转录因子。
在这种情况下,本发明人对OsNAAT1(水稻的烟酰胺氨基转移酶)、OsNAS1、OsNAS2(两者均为水稻的烟酰胺合成酶)、HvNAAT-A(大麦的烟酰胺氨基转移酶)、HvNAS1(大麦的烟酰胺合成酶)、IDS3等的已知的缺铁诱导性基因的启动子区域中存在的各种IDE1状序列进行了潜心研究。根据本法明人独特的观点,注目于OsNAAT1以及OsNAS2近旁区域的IDE1状序列中存在的标准Sph基元(TCCATGCAT、序列号36)/RY元件(CATGCA、序列号37)(参考图1)。在图1中,对标准Sph基元与RY元件相一致的部分以实线标记,不同的部分以点线标记。
标准Sph基元/RY元件,是属于植物特异性ABI3/VP1家族转录因子B3DNA结合结构域所识别的序列。上述家族转录因子中,玉米的VIVIPAROUS(VP1)以及拟南芥(Arabidopsis)的脱落酸非感受性3(ABI3:Abscisic acid insensitive3),被定位为脱落酸信号传达,种子成熟的过程中促进各种基因转录的多结构域转录因子。此外,OsVP1是水稻中玉米VP1的功能性直向同源体,水稻中唯一一个有ABI3/VP1家族特征的基因(参考图2)。图2中的各个基因,以水稻全长cDNA数据库(KOME)接受号(Accession号)、TIGR LOC番号、或拟南芥基因组开始号表示。此外,用带状图来显示了与距离相对应的氨基酸残基的变化率。
本发明人基于OsVP1的B 3结构域相同性进行了数据库检索,找到了与IDE1(ATCAAGCATGCTTCTTGC,序列号30)相结合的转录因子的5个候补蛋白质(AK107456、AK072874、AK109920、AK101356(以上为水稻全长cDNA数据库(KOME)接受号(Accession号))、以及Os04g_58010(TIGRLOC号)。参考图2)。对于这些候补蛋白,为了确认体内以及体外环境下IDE1的结合性,进行了酵母结合分析与凝胶移位分析(EMSA)。
图14显示了在酵母结合分析中用到的报道基因以及效应质粒的模式图。如图14所示,以4种反复I D E顺式元件(IDE1×3(序列号38)、IDE2-IDE1×2(序列号39)、以及IDE2×3(序列号40))作为诱饵序列、与pLacZi载体(Clontech)的lacZ基因相融合,作为报道基因使用。
此外,用以下序列所组成的引物取得了IDEF1的候补蛋白质的ORF:对于OsVP1,序列号42(正相)以及序列号43(反相);对于AK107456,序列号44(正相)以及序列号45(反相);对于AK072874,序列号46(正相)以及序列号47(反相);对于AK109920,序列号48(正相)以及序列号49(反相);对于AK101356,序列号50(正相)以及序列号51(反相)。接下来,使各个ORF结合于pGAD424质粒的酵母ADH1启动子下流,与酵母GAL4活性化结构域(GAL4AD)框架内融合,作为效应子。此外,应用pGAD424作为载体控制(V C)。
接下来,将上述质粒按照制作者的指示导入酵母(Saccharomycescerevisiae strain YM4271、Clontech)测定了LacZ活性。
将分别包含IDEF1各个候补蛋白质的效应子,和以IDE1×3作为诱饵序列的报道基因,共同导入酵母细胞;图3显示了酵母细胞中的半乳糖苷酶活性单位(平均±标准偏差;n=5)。图3也显示了,与载体控制(pGAD)之间的t-检验(*P<0.05=所解析的有义差。如图3所示,只有AK107456实质上诱导了LacZ的活性。此后,在本说明书中,将AK107456称作IDEF1(IDE-binding Factor1)。OsVP1,AK072874,AK109920以及AK101356没有诱导LacZ活性(图3)。此外,采用IDE2-IDE1×2作为诱饵序列的报道基因时,也可得到与上述相同的结果。
对于IDEF1,将氨基酸序列显示在序列号1中,ORF碱基序列显示在序列号2中,cDNA碱基序列显示在序列号3中。
接下来,为了进行凝胶移位分析进行了如下操作。首先,应用以下序列所构成的引物,取得了含有各个候补蛋白的候B 3DNA结合结构域的部分ORF:OsVP1的第501号~第726号氨基酸中、序列号52(正相)以及序列号53(反相);AK107456的第141~第362氨基酸中、序列号54(正相)以及序列号55(反相);AK072874的第151~第433氨基酸中、序列号56(正相)以及序列号57(反相);AK109920的第1~第289氨基酸中、序列号58(正相)以及序列号59(反相);AK101356的第287~672氨基酸中、序列号60(正相)以及序列号61(反相)。然后将部分ORF,插入pMAL-c2(New England Biolabs)中,使其与麦芽糖结合蛋白质(MBP)基因在框架内得以融合。应用得到得质粒,依照制作者得指示制造了候补蛋白与MBP的融合蛋白。将得到的融合蛋白,与含有IDE1两次反复串联的碱基序列(序列号39)所组成的标记探针共同培养,进行了凝胶移位分析(EMSA)。
图4显示了凝胶移位分析的结果。如图4所示,IDEF1与AK072874蛋白质,与IDE1发生了特异性结合。一方面,OsVP1、AK109920以及AK101356未显现与IDE1特异性结合(图4)。
为了确认IDEF1以及AK072874的正确的认识序列,应用变异IDE1序列进行了拮抗试验。具体来说,图1所示的含有被改变的IDE1序列(IDEm1~m67)的位标记多核苷酸作为拮抗剂,进行30倍量过量添加,如上所述进行了凝胶移位分析,结果如图5所示。
根据以上拮抗试验的结果,清楚认识到IDEF1以及AK072874,对IDE1中存在的CATGC(序列号31,图1所示方框内)进行特异性识别。此序列比在此之前被报道的ABI3/VP1转录因子的最小识别序列(CATGCA,序列号37)还要短。此外,存在于数个基因(HvNAS1、IDS3等)近旁的IDE1状序列中有的欠缺CATGC(序列号31),以这些IDE1状序列作为拮抗剂进行拮抗试验后,明确了IDEF1不与这些IDE1状序列结合。
接下来,为了检测营养期的水稻根部以及叶部中ABI3/VP1家族基因的表达,进行了RNA印迹(Northern blotting)解析。图6所示的是,在铁充分条件下(+)以及铁缺乏条件下(-)生长两周的水稻根部以及叶部中IDEF1的RNA印迹解析结果。从被水培的水稻(Nipponbare)苗中,用SDS-苯酚法将总RNA从根部或叶部中提取出来,用32P标记进行了RNA印迹解析。各链中,承载了10μg的总RNA。使用了IDEF1全长cDNA作为探针。图6中也显示了转录产物的预测长度。
如图6所示,IDEF1转录产物在根部以及叶部恒定表达,在铁缺乏状态下没有观察到显著的控制存在。可以检测到几条带,其中最长的转录产物(~1.7k b)在叶部很丰富,估计与cDNA全长对应。OsVP1、AK109920以及AK101356也在根部及叶部中恒定表达,一方面,没有检测到AK072841的表达。
接下来,检查了DEF1于细胞内的所在。使用粒子枪(Biolistic PDS-1000/He Particle Delivery System、Bio-Rad),将洋葱(Allium cepa)表皮细胞进行转化,IDEF1的C末端的一半(与第184号~362号氨基酸相对应)以及GFP的融合蛋白质(IDEF1-GFP),以及GFP自身(GFP)得到了暂时性表达。之后,将上述表皮细胞剥落,在载玻片上用相差显微镜观察,可以看到IDEF1-绿色荧光蛋白质(GFP)的融合蛋白质,存在于洋葱表皮细胞的细胞核中。
此外,通过表达序列标记(ESTs)数据库检索,发现了各种禾本科植物种子中存在着IDEF1同系物(图18)。但是,非禾本科植物中,没有存在明确的IDEF1同系物。图18是禾本科IDEF1同系物,B 3区域(IDEF1预测编码蛋白质的243号-355号)氨基酸序列的序列对比图。AK072874的B 3区域(预测编码蛋白质的287-399号氨基酸。将B3区域的氨基酸序列显示在序列号28中、B3区域的碱基序列显示在序列号29中。),OsVP1(526-637)以及VP1(507-619)中也同样进行了序列对比。GenBank接受号(Accession号)如下:大麦1(Barley1、Hordeum Vulgare,B3区域的氨基酸序列显示在序列号10中,B3区域的碱基序列显示在序列号11中、E S T克隆的碱基序列显示在序列号12中),CB880834(互补)以及HarvEST database(http://www.harvest-web.org/hweb/bin/wc.dll?hwebProcess~hmain~&versid=1)中的contig 10926;大麦2(Barley2、Hordeum vulgare、B3区域的氨基酸序列显示在序列号25中,B 3区域的碱基序列显示在序列号26中,克隆的碱基序列显示在序列号27中),BQ459575;小麦(Wheat、Triticum aestivum、B3区域的氨基酸序列显示在序列号13中,B3区域的碱基序列显示在序列号14中,克隆的碱基序列显示在序列号15中),BJ263200(互补);玉米(Maize,Zeamays,B3区域的氨基酸序列显示在序列号16中,B3区域的碱基序列显示在序列号17中,克隆的碱基序列显示在序列号18中),BG320301;高粱(Sorghum bicolor,B 3区域的氨基酸序列显示在序列号19中,B3区域的碱基序列显示在序列号20中,克隆的碱基序列显示在序列号21中),BG241297;甘蔗(Sugarcane,Saccharum officinarum,B3区域的氨基酸序列显示在序列号22中,B3区域的碱基序列显示在序列号23中,克隆的碱基序列显示在序列号24中),CA093694。图18中,文字「X」指不是碱基由来的未知氨基酸残基。如图18所示,大麦1,大麦2,小麦,玉米,高粱以及甘蔗的IDEF1同系物的B 3区域,相对IDEF1的B 3区域,显示60%以上的相同性。
[实施例2:IDEF2的鉴定]
为了鉴定其他的IDE结合转录因子,采用市场出售的系统(MATCHMAKER one-hybrid system、Clontech)进行了单杂交筛选。以IDE2-IDE1×2(参考图14)作为诱饵序列(bait),对缺铁水稻根部cDNA 3.2×106个克隆体进行了筛选。缺铁水稻根部的cDNA文库,是将水培的,从缺铁状态下第7天收获的水稻(Nipponbare)根部抽出总RNA而构筑得到的。
在这里,IDE2长度为27b p,作为酵母单杂交筛选法中的诱饵序列是比较长的序列。因为较长的诱饵序列与酵母的内源性蛋白质较容易结合,在运用了IDE2三次反复的诱饵序列的单杂交筛选法时,背景活性非常高(检测到很多假阳性克隆体),IDEF2的分离提纯极为困难。通过向培养基中添加大量的组氨酸合成酶阻碍剤可以使背景活性得到抑制。但是将阻碍剤添加到培养基中会影响酵母的正常生长,不能得到准确的试验结果,因此不理想。因此在本实施方案中,将组氨酸合成酶阻碍剤添加量控制到最小,其结果检测到很多的假阳性克隆体。
在此,本发明人等潜心研究的结果,从IDE2突然变异体的解析结果中,发现了酵母内源性蛋白质的结合部位,存在于IDE2与IDE2的交界处。本发明人根据独特的构想,通过将IDE2与IDE1串联结合反复排列设计得到的诱饵序列,将IDE2间连接处消除,成功控制了背景活性。
结果如图7所示,得到一个正克隆体(clone51),根据DNA测序,发现其归属于NAC家族转录因子。此后,本说明书中将此称为IDEF2(IDE-binding Factor2)。IDEF2的氨基酸序列被显示在序列号4中,ORF碱基序列被显示在序列号5中,cDNA碱基序列被显示在序列号6中。
接下来,与实施例1一样,进行了酵母结合分析。IDEF2的ORF是用了序列号62以及63所示的碱基序列所构成的引物来进行了增幅的。此外,对于IDEF2,应用了没有与GAL4活性化结构域(GAL4AD)相融合的效应子(pYH-IDEF2)。结果如图7所示。
如图7所示,在IDE2-IDE1×2或IDE2×3下流区域中含有lacZ基因的报道基因(参考图14)被导入的酵母细胞中,没有与GAL4AD融合的IDEF2,实质上诱导了lacZ的活性。也就是说,IDEF2会与IDE2(TTGAACGGCAAGTTTCACGCTGTCACT,序列号32)特异性结合。此外,IDEF2可以使激活转录,可以看出其在植物体内起到转录激活因子的作用。
此外,对于缺铁大麦根部5.0×106个cDNA克隆体,以IDE2×3作为诱饵序列进行了单杂交筛选。得到了作为正克隆的IDEF2相近同系物。(HvIDEF2,参考图19,氨基酸序列显示在序列号7中,ORF碱基序列显示在序列8中,cDNA碱继序列显示在序列号9中)。
IDEF2以及HvIDEF2所属的NAC家族,构成了具有高度保存的N末端的DNA结合结构域的植物特异性的转录因子家族。其中若干个成员的产生机制(program)以及耐干燥性以得到了报道。图8显示的是NAC转录因子家族的系统树:AK063703、AK063399以及AK108080:这些是水稻中的缺铁诱导性NAC转录因子;TtNAM-B1(DQ869673):意大利面条(pasta)小麦中控制老化的NAC转录因子;HvNAM-1(DQ869678)与ONAC010(NP_911241):分别是大麦以及水稻中的TtNAM-B1同系物;RD26/ANAC072(At4g27410),ATAF1(At1g01720)以及ATAF2(At5g08790),ANAC019(At1g 52890):拟南芥中干燥应答性以及/或盐分应答性NAC转录因子;SNAC1(DQ394702):水稻中的干燥应答性NAC转录因子。如图8所示,IDEF2与已被鉴定的任何NAC转录因子都没有显著的类似性。
接下来,应用EMSA法对IDEF2与IDE2的特异性结合进行了确认。对由序列号64以及65所示的碱基序列所形成的引物所增幅得到的IDEF2的NAC结构域,采用pMAL-c2载体进行克隆筛选,再由此制造IDEF2-MBP融合蛋白质。接下来,将含有IDE2的碱基序列(序列号41)所构成的被标记的IDE2探针,与500ng的IDEF2-MB
P融合蛋白质共同培养。结果如图9所示。如图9所示,可以确认到,IDE2探针与IDEF2-MBP融合蛋白质进行了特异性结合。
接下来,30倍量或50倍量过量添加未被标记的拮抗剂,进行了拮抗试验。图10以及图12的(a)显示了做为拮抗剂所用的多核苷酸片段被导入的变异。将IDE2探针,作为30倍量或50倍量过剩的非标识拮抗剂,与500ng的IDEF2-MBP融合蛋白共同培养。图10以及图12(b)显示了拮抗试验结果。如图10以及图12(b)所示,IDEF2主要识别了IDE2中的CA[A/C]G(TTT)序列(序列号33或34)。
此外,通过Cyclic Amplification andSelection of Target(CASTing)实验,明确了IDEF2的NAC结构域与C A[C/A]G[T/C][T/C/A]优先结合。此序列对应于由E M S A法所鉴定的认识序列的部分序列。但是,含有若干个C A[C/A]G[T/C][T/C/A](序列号35)的缺铁诱导性启动子序列,对于IDEF2对IDE2的结合没有有效果的发生拮抗。根据以上结果,IDEF2将C A[A/C]G(序列号33)作为核心序列进行识别,这是对IDE2中典型存在的邻接序列进行高效的结合。接下来的实验,显示了IDEF2可以,将花椰菜花叶病毒组35S启动子的-90/-47位的TGACG反复的5’末端部分,在CA[A/C]G(序列号33)不存在的情况下也进行了识别。
在铁充分条件下(+)或铁缺乏条件下(-)、对生长第5天或第11天的水稻茎叶及根部中的IDEF2进行了RNA印迹解析。各个链中,承载了10μg的总RNA。将IDEF2ORF的3’末端500b p的非NAC结构域区域,应用序列号66以及67所示的引物进行增幅,作为探针加以应用。结果如图11所示。
如图11所示,IDEF2转录产物在铁充分条件下和铁缺乏条件下,在水稻茎叶以及根部恒定表达,特别是在根部,观察到了高表达的水平。
此外,与实施例1同样,IDEF2-GFP融合性蛋白质在洋葱表皮细胞得以暂时性表达,该融合蛋白存在于细胞核内。这些结果说明了,与IDEF1一样,在水稻植物体内对缺铁状态进行应答的IDEF2的功能性特性。
[实施例3:转化体的制作]
为了确定IDEF1在植物体内的功能,制作了在2拷贝的IDE1下流中含有β葡糖醛酸酶(GUS)基因的融合序列,并且,在恒定的35S启动子下流中导入IDEF1基因(35S-IDEF1),或含有载体控制的转化烟草。
烟草(Nicotiana tabacum L.,Petit-Havana SRI)的叶片(leaf disk),被用于将IDE1-IDE1-GUS结构(construct)导入的,农杆菌介入的转化过程中。经过卡那霉素筛选以及得到T1种子后,代表性链的T1叶,被应用于35S-IDEF1或VC的导入,多重转化体应用潮霉素B(50mg L-1)而进行筛选。发芽后第16~17天的含有潮霉素B的M S(Murashige and Skoog)培养基上的苗木,被移植到含有铁(+Fe)或不含有铁(-Fe)的新MS固体培养基上。将每条链上各2根苗木的整个根部,最新叶部,以及第2最新叶在移植的14天后收割,应用叶绿素测量仪(SPAD-502、KONCA MNOLTA)来测定叶部叶绿素,或采用荧光法对GUS活性进行检测。结果如图13所示。途中垂直带显示平均值。
如图13(a)所示,这些转化体在铁充足条件下的根部中没有诱导实质性的GUS活性,在铁充足条件下叶部以及铁缺乏条件下的叶部中也是同样的。一方面,在铁缺乏条件下的根部中,VC以及35S-IDEF1植物体中,均可见被重复IDE1所促进的强力GUS活性诱导。此外35S-IDEF1植物体与VC植物体相比,可见GUS活性增强的倾向。此外,如图13(b)所示,35S-IDEF1植物体在铁缺乏条件下,与VC植物体相比较具有高的叶绿素含量。此外,没有显示可见的形态差异。可见被导入的IDEF1基因,在转录后得到了控制,这些估计与缺铁状态下,且具有根部特异性的GUS表达相关。
为了进一步调查IDEF1功能,发明人对水稻恒定表达的35S启动子,或对缺铁状态进行应答而被激活的缺铁诱导性启动子IDS2启动子(序列号68)控制下将IDEF1基因导入(35S-IDEF1以及I2p-IDEF1)。为了解析对缺铁状态的应答,对T1转化体以及非转化体(NT),进行了水培。
35S-IDEF1以及I2p-IDEF1结构,经农杆菌介入的转化,被导入水稻中(Tsukinohikari)。将T1种子播种于含有3%蔗糖,0.8%琼脂糖,以及50mgL-1潮霉素B的培养基上,在28℃,16小时的明亮条件以及8小时的黑暗条件下使其发芽,并生长16天。非转化体,是在不含有潮霉素B的培养基上发芽的。苗木在其过3天的适应期后,被转移到水培培养基。NT以及I2p-IDEF1植物体在7天后,35S-IDEF1植物体在7-14天后,茎叶的高度到达20-30cm时,将其移植到不含有Fe(III)-EDTA,pH没被调整过的培养基上,使其处于缺铁状态下。最大叶以及最新叶的SPAD度量指数以及茎叶的高度,是在处于缺铁状态后第0,2,4,6,7天后测定的。营养液于第0,4,7天被更换。结果如图15及16所示。
图15(a)所示,是I2p-IDEF1转化体(链9、12、以及13)以及NT的,在缺铁处理开始后第0,2,4,6以及7天的最新叶绿素含有量的经时间变化图。图中,黑点是SPAD指数的平均值。经t-检验(*、p<0.05;**、p<0.01)所解析的相对于NT的有义差也被显示在图中。
图15(b)所示,是I2p-IDEF1转化体(链9、12、以及13)与NT的茎叶的高度图。将平均值进行t-检验(*、p<0.05;**,p<0.01)所解析的对于NT的有义差值也被显示在图中。
图16(a)所示,是NT、35S-IDEF1以及I2p-IDEF1转化体的叶绿素含有量图。对于35S-IDEF1以及I2p-IDEF1的8条独立链与3个NT植物体,显示了最大叶的平均SPAD参数。
图16(b)所示,是NT、35S-IDEF1以及I2p-IDEF1转化体的茎叶高度图。对于35S-IDEF1以及I2p-IDEF1的8条独立链以及3个NT植物体,显示了其平均高度。经t-检验(*、p<0.05;**、p<0.01)所解析的对于NT的有义差值被显示在图中。
图15以及图16中所示标本数如下:第0,第2,以及第4天的链12为n=8;第0,第2,以及第4天的NT以及链9,第6以及第7天的链12中n=6;第0,第2,以及第4天的链13中n=5;第6以及第7日目的NT以及链9中n=4;第6以及第7日目的链13中n=3。
如图15(a)以及图16(a)所示,在缺铁条件下,35S-IDEF1以及I2p-IDEF1的多数链中叶绿素的衰减,比NT植物体要缓慢。通过在缺铁处理状态下,对3个代表性的I2p-IDEF1链(链9,12,以及13)的经时间变化观察,特别是在链9以及链13中,明确了存在着实质性的耐缺铁性。
但是,如图16(b)所示,35S-IDEF1植物体与I2p-IDEF1水稻植物体一样,显示出缓慢的叶绿素衰减,发芽后的基本生长缓慢。对于应激应答所涉及的转录因子恒定过量表达的副作用,关于控制耐干燥性基因的DREB转录因子也有相同的报道。这告诉了我们应用应激诱导性启动子,来使转录因子表达强化,具有有效性。
[实施例4:RNAi法]
为了研究IDEF2的功能,制作了通过RNAi法使IDEF2表达得以控制的转化水稻。具体来讲,将IDEF2的400b p的5’UTR以及300bp的3’UTR进行增幅,将其插入载体pIG121-RNAi-DEST。水稻的转化应用了公知的方法。分别制作了独立的转化5’RNAi以及3’RNAi水稻植物体各20链。
得到的40链转化水稻中,选择了表达被强力抑制的链(链1、2、以及3)以及表达被温和控制的链(链4)。如果详细叙述,是从5’RNAi水稻中选出IDEF2被强力抑制的1条链(链1)、从3’RNAi水稻中选出被强力抑制的2条链(链2以及3)。然后从3’RNAi水稻中选出被温和抑制的链(链4)。将T 1种子用来解析。结果如图17(a)中各的链RNA印迹结果所示。
水稻是在14小时的明亮条件,30℃与10小时的黑暗条件,25℃的反复中被水培的。发芽第29至31天,植物体高度到达34cm时,将Fe(III)-EDTA从培养液中去除,使其进入缺铁状态。植物在进入缺铁状态后的第7天被收割。
在各个链中,将在小麦根部中具有吸收铁螯合物功能的Fe(II)-烟酰胺转运蛋白OsYSL2的表达量,用公知的R T-PCR法进行了测定。其结果如图17(b)所示。
如图17(b)所示,使其在缺铁状态下生长时,RNAi水稻中OsYSL2的表达被显著抑制。表达被强力抑制的链(链1、2、以及3)中OsYSL2表达被强烈抑制,以及表达被温和抑制的链(链4)中OsYSL2表达被温和抑制。由此可以明确IDEF2与OsYSL2的表达控制相关,与植物的铁吸收机制相关。
应用本发明,可以使植物中与铁的吸收相关的基因增强表达,从而提供耐缺铁性得以增强的植物。
发明的详细说明中记载的具体实施方案以及实施例,不过是用于明确本发明的技术内容,不应被狭义理解为局限于这些具体实施方案以及实施例,在本发明的精神以及权利要求书的范围内,可以加以各种变更来进行实施。
(工业上的利用可能性)
应用本发明可以获得耐缺铁性得以增强的植物,即可以得到在可溶性铁成份很少的碱性土壤中也可以生长的作物。
禾本科的作物,是世界粮食供给的主要来源,但水稻与玉米对缺铁状态感受性很高。本发明人通过导入大麦HvNAAT基因,成功创建了耐缺铁性得以增强的禾本科植物体。对缺铁进行应答的基本控制体系,例如如果能对转录因子进行操作,即可对缺铁状态进行应答的基因在广范围内进行遗传性强化。此外,本发明人等明确了IRO2的过剩表达,可以使耐缺铁性得以增强。通过将IDEF1与IDEF2、IRO2以及其他未知因子组合操作,可以提供在有问题的土壤中表现良好特性的新型作物以及其他植物。
序列表
<110>独立行政法人科学技术振兴机构
<120>增强植物耐缺铁性的多肽及其应用
<130>A181-21PCT
<140>PCT/JP2008/057918
<141>2008-04-24
<150>JP 2007-117725
<151>2007-04-26
<160>68
<170>PatentIn Ver.2.1
<210>1
<211>362
<212>PRT
<213>Oryza sativa
<400>1
Met Gly Gln Met Asp Gly Gly Asp Gly Gly Gly Gly Gly His Pro Tyr
1 5 10 15
His Tyr Gln Ala Leu Leu Ala Ala Val His Gln Gln Thr Val Pro Phe
20 25 30
Pro Asn Pro Phe Pro Ala Pro Ser Ser Gly Ala Glu Pro Pro His Pro
35 40 45
His Asn His Asn His Asn His Asn His Asn His Asn Ile His Asn Ser
50 55 60
His Asn His Asn His Asn His Asn Ala Ala Pro His Pro Cys His Thr
65 70 75 80
Pro Thr Pro Thr Pro Thr Pro Arg Gly Phe Ala Asp Trp Ser Ala Ser
85 90 95
Thr Ser Ala Phe Thr Ser Leu Ala Ala His Ser Ser Thr Ala Pro Ser
100 105 110
Asn Ala Val His Tyr Ser Phe Ser Pro Cys Tyr Ala Phe Trp Thr His
115 120 125
Tyr Met Leu Asn Lys Asn Ala Tyr Pro Thr Ser Phe Pro Ala Pro His
130 135 140
Asp Asp His Leu Arg Leu Ala Asn Asn Asn His Pro Arg Asp Ala Pro
145 150 155 160
Gly Pro Ala Ser Ser Tyr Gly Val Glu Ser Phe Thr Ser Pro Ser Met
165 170 175
Ala Pro Asn Ile Cys Thr His Met Pro Pro Ile Glu Gly Pro Ile Ser
180 185 190
Ala Lys Glu Asp Lys Lys Pro Glu Ile Leu Pro Arg Val Val Lys Ser
195 200 205
Ser Asp Glu Leu Glu Thr Arg Asn Ser Asn Val Glu Phe His Ser Glu
210 215 220
Thr Val Gly Thr Phe Pro Glu Ser Lys Gln Gly His Asp Ser Arg Ala
225 230 235 240
Thr Lys Leu Leu Asn Ser Gly Glu Tyr Gln Val Ile Leu Arg Lys Glu
245 250 255
Leu Thr Lys Ser Asp Val Gly Asn Val Gly Arg Ile Val Leu Pro Lys
260 265 270
Lys Asp Ala Glu Ala Ser Leu Pro Pro Leu Leu Gln Arg Asp Pro Leu
275 280 285
Ile Leu His Met Asp Asp Met Val Leu Pro Val Thr Trp Lys Phe Lys
290 295 300
Tyr Arg Tyr Trp Pro Asn Asn Lys Ser Arg Met Tyr Ile Leu Asp Ser
305 310 315 320
Ala Gly Glu Phe Leu Lys Thr His Gly Leu Gln Ala Gly Asp Val Ile
325 330 335
Ile Ile Tyr Lys Asn Leu Ala Pro Gly Lys Phe Ile Ile Arg Gly Glu
340 345 350
Lys Ala Ile His Gln Gln Thr Thr Asn Pro
355 360
<210>2
<211>1089
<212>DNA
<213>Oryza sativa
<400>2
atggggcaaa tggacggcgg cgacggcggc ggcggcggcc acccctacca ctaccaggct 60
ctcctggccg ccgtccacca gcagaccgtc ccctttccca atcccttccc cgccccctcc 120
tccggagccg agccccccca cccgcacaac cacaaccaca accacaatca caaccacaat 180
attcacaatt ctcacaatca caaccacaat cacaatgctg ctcctcaccc ttgtcacact 240
cccactccca ctcccactcc cagaggtttc gccgactgga gcgcctccac cagcgccttc 300
acctcccttg ccgcgcactc ttctactgcc cccagcaatg ccgttcacta cagcttctcc 360
ccctgctatg ccttctggac acattacatg ctcaacaaga acgcctaccc cacctccttc 420
cctgcgccac acgacgacca cctgcgcctt gccaacaaca atcatcctag agacgcacca 480
ggtcctgcat ccagctacgg ggtcgagtct tttacttcac cgtccatggc accgaatatt 540
tgcacccaca tgcctcccat agaaggaccc atatctgcca aggaagataa gaaaccagag 600
attttgccta gagtggttaa gagcagtgat gaattggaaa ccagaaacag caatgttgaa 660
tttcactctg agacagttgg tactttccct gagtcgaagc aaggccatga cagtcgtgct 720
actaaactac tcaactcggg agaataccaa gtcattctgc gcaaggagct gacaaagagt 780
gatgttggaa atgttggaag aattgtgcta cccaagaagg atgcagaggc tagtcttcca 840
cctttgttgc aaagggatcc tttgatactg cacatggacg acatggtgct cccagtgaca 900
tggaagttta agtacaggta ctggccaaat aacaaaagca gaatgtacat tctggattct 960
gcaggtgaat ttctgaagac acatggtctt caggctgggg atgtcatcat tatctacaaa 1020
aacttggctc ctggcaaatt tattatccga ggagagaagg ccattcatca gcagacaaca 1080
aatccctag 1089
<210>3
<211>1704
<212>DNNA
<213>Oryza sativa
<400>3
ctcttcttcc tcctcctggg gcctagccgc ctaggggggt tgtggcctgc gactgcgact 60
tcttcctctg ccttctgctc tctgcctctg agtatatgga atatggtgtg tgcgtgaaga 120
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ggcgacggcg gcggcggcgg ccacccctac cactaccagg ctctcctggc cgccgtccac 240
cagcagaccg tcccctttcc caatcccttc cccgccccct cctccggagc cgagcccccc 300
cacccgcaca accacaacca caaccacaat cacaaccaca atattcacaa ttctcacaat 360
cacaaccaca atcacaatgc tgctcctcac ccttgtcaca ctcccactcc cactcccact 420
cccagaggtt tcgccgactg gagcgcctcc accagcgcct tcacctccct tgccgcgcac 480
tcttctactg cccccagcaa tgccgttcac tacagcttct ccccctgcta tgccttctgg 540
acacattaca tgctcaacaa gaacgcctac cccacctcct tccctgcgcc acacgacgac 600
cacctgcgcc ttgccaacaa caatcatcct agagacgcac caggtcctgc atccagctac 660
ggggtcgagt cttttacttc accgtccatg gcaccgaata tttgcaccca catgcctccc 720
atagaaggac ccatatctgc caaggaagat aagaaaccag agattttgcc tagagtggtt 780
aagagcagtg atgaattgga aaccagaaac agcaatgttg aatttcactc tgagacagtt 840
ggtactttcc ctgagtcgaa gcaaggccat gacagtcgtg ctactaaact actcaactcg 900
ggagaatacc aagtcattct gcgcaaggag ctgacaaaga gtgatgttgg aaatgttgga 960
agaattgtgc tacccaagaa ggatgcagag gctagtcttc cacctttgtt gcaaagggat 1020
cctttgatac tgcacatgga cgacatggtg ctcccagtga catggaagtt taagtacagg 1080
tactggccaa ataacaaaag cagaatgtac attctggatt ctgcaggtga atttctgaag 1140
acacatggtc ttcaggctgg ggatgtcatc attatctaca aaaacttggc tcctggcaaa 1200
tttattatcc gaggagagaa ggccattcat cagcagacaa caaatcccta gatgcatttg 1260
gggttaattg caacagtgtt agttgatgca tttgaaggga aggacgtgga cttaccataa 1320
gttggcaatc caggagaagt tgaaagtgtc atcgattttt atatcactgg tggccaccat 1380
cacatggaca aagattaaag cgcatgcagc ttggacctgt ttaactctga atgaatgagg 1440
acgaaaaaaa gacaagattg gtagagtatt ggaagtgttg gcaatgggct tctacagctt 1500
atcttgggtt gagaaaagca cttgtcagtt tatttaattc agttatgttg gggagcttga 1560
cttgtagttt tcagaacaat atatttgcag cttctgtaaa tatttttgga tctataagat 1620
aaaagagagt ggtgtgtgat tttgcttttg atgtcatcca tctatttctc atactaatgc 1680
caggaatgtc tgttcattgt cagc 1704
<210>4
<211>449
<212>PRT
<213>Oryza sativa
<400>4
Met Ala Gln Thr Cys Leu Pro Pro Gly Phe Arg Phe His Pro Thr Asp
1 5 10 15
Val Glu Leu Val Ser Tyr Tyr Leu Lys Arg Lys Ile Met Gly Lys Lys
20 25 30
Pro Leu Ile Gln Ala Ile Ser Asp Val Glu Leu Tyr Lys Phe Ala Pro
35 40 45
Trp Asp Leu Pro Ala Gln Ser Cys Leu Gln Ser Arg Asp Leu Glu Trp
50 55 60
Phe Phe Phe Cys Pro Arg Asp Lys Lys Tyr Pro Asn Gly Ser Arg Thr
65 70 75 80
Asn Arg Ser Thr Pro Asn Gly Tyr Trp Lys Thr Ser Gly Lys Asp Arg
85 90 95
Thr Ile GLu Leu Asn Ser Arg Ile Val Gly Ser Lys Lys Thr Leu Ile
100 105 110
Phe His Glu Gly Lys Ala Pro Lys Gly Asn Arg Thr Asp Trp Val Met
115 120 125
Tyr Glu Tyr Lys Met Glu Asp Asn Gln Leu Val Ser Ala Gly Phe Ser
130 135 140
Lys Asp Asp Phe Val Leu Cys Lys Ile Phe Lys Lys Ser Gly Leu Gly
145 150 155 160
Pro Arg Ile Gly Glu Gln Tyr Gly Ala Pro Phe Asn Glu Glu Glu Trp
165 170 175
Glu His Ala Asp Ala Glu Met Phe Pro Leu Leu Pro Asn Val Glu Thr
180 185 190
Ser Val Phe Pro Leu Leu Pro Ser Ser Glu Val Val Asn Ser Thr Asp
195 200 205
Asp Thr Arg Val Gln Pro Ser Val Ala Ala Arg Ala Ile Glu Glu Leu
210 215 220
Pro Val Gln His Leu Pro His Val Cys Ala Gly Asn Gly Ser Thr Tyr
225 230 235 240
Gln Asn Ile Thr Val Thr Gly Glu Ser Ala Leu Met Glu Leu Pro Ser
245 250 255
Gln His Ser Val Glu Ser Ile Gly Asp Glu Val Val Ser Val Asp Asn
260 265 270
Cys Ser Asn Val Val Asn Asn Ala Asp Ser Pro Val Ile Glu Gly Leu
275 280 285
Val Leu Glu Glu Leu Ser Arg Phe Leu Thr Asp Ser Pro His His Gly
290 295 300
Asn Pro Val Gly Glu His Ser Gly Leu Pro Pro Met Ser Glu Ala Glu
305 310 315 320
Ala His Ala Phe Glu Val Ser Thr Asn Asp Leu Tyr Asn Glu Ile Ala
325 330 335
Gly Leu Ala Glu Leu Gly Val Pro Asn Gly Asp Gly Phe Ser Pro Ser
340 345 350
Asn Ala Gly Val Thr Glu Gln Gln Pro Thr Tyr Phe Gly Val Pro Asn
355 360 365
Ser Glu Asn Tyr Val Asn Met Asp Asp Ile Phe Ala Pro Asp Thr Arg
370 375 380
Leu Ser Tyr Ala Tyr Pro Leu Pro Asn Asn Gln Phe Trp His Tyr Pro
385 390 395 400
Met Asp Gln Phe Thr Tyr Ser Thr Thr Leu Ser Ala Ala Phe Pro Ser
405 410 415
Gly Asp Ser Arg Pro Thr Met Arg Ile Val Asp Asp Leu Pro Ala Ala
420 425 430
Ala Asn Asn Gly Gly Phe Ala Ser Lys Pro Ser Met Gln Phe Pro Leu
435 440 445
Ser
<210>5
<211>1350
<212>DNA
<213>Oryza sativa
<400>5
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<210>6
<211>2565
<212>DNA
<213>Oryza sativa
<400>6
gggttgcttc ctccgaaaat cctcatcctc tccattgacc agacggcggc gcaggcgcag 60
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ctggctttcg ttttcatcca acagatgttg aacttgtttc atactatttg aaaaggaaga 840
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<212>PRT
<213>Hordeum vulgare
<400>7
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50 55 60
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65 70 75 80
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100 105 110
Phe His Glu Gly Lys Ala Pro Lys Gly Asn Arg Thr Asp Trp Val Met
115 120 125
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130 135 140
Lys Asp Ala Tyr Val Leu Cys Lys Ile Phe Lys Lys Ser Gly Leu Gly
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Pro Arg Ile Gly Glu Gln Tyr Gly Ala Pro Phe Asp Glu Asn Glu Trp
165 170 175
Glu Asn Leu Asp Val Gly Ser Ser Ile Phe Ser Phe Ala Pro Ser Ser
180 185 190
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195 200 205
Ile Gln Glu Pro Phe Ala Pro Gln Gln Ser Val Gln Phe Ser Glu His
210 215 220
Val Asn Ile Cys Ser Asn Glu Asp Asn Asn Ala Pro Pro Glu Ile Asp
225 230 235 240
Gly Ile Trp Leu Glu Glu Leu Ala Met Phe Leu Asn Asp Ser Pro Asn
245 250 255
His Asp Ile Ala Leu Pro Glu Asn Ser Gly Leu Pro Pro Met Ser Glu
260 265 270
Leu Glu Ala Gln Ala Phe Glu Met Asn Thr Ala Glu Leu Tyr Asp Gln
275 280 285
Leu Ala Gly Leu Ala Gln Ser Gly Asp Met Ser Asn Val Asn Phe Pro
290 295 300
Ala Ala Asp Val Gly Val Thr Glu Asn Asp Phe Gln Gln Ser Asn Ser
305 310 315 320
Gly Phe Ala Met Asp Asp Asp Tyr Ile Glu Leu Asp Asp Leu Phe Ala
325 330 335
Pro Gly Glu Thr Phe Ser Tyr Asp Phe Ser Gly Glu Thr Phe Ser Tyr
340 345 350
Asp Leu Thr Gly Gly Thr Phe Ser Tyr Asp Leu Ser Val Pro Asn Asn
355 360 365
Gln Phe Leu Gln Tyr Pro Leu Asp Gln Ser Thr Asn Gly Ser His Tyr
370 375 380
Gly Asp Gly Ala Thr Gln Ser Thr Phe Glu Ala Ser Gly Ser Leu Pro
385 390 395 400
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405 410 415
Ala Asn Ser Asn Cys Leu Asn Pro Thr Met Glu Asp Pro Phe Ser
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<212>DNA
<213>Hordeum vulgare
<400>8
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<212>DNA
<213>Hordeum vulaare
<400>9
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atcaactaat ggcagtcact acggtgatgg tgctactcaa tcaacttttg aagcaagtgg 1200
atcgcttcca ccaatgccta gcacttttga tgacatgcct tctgtttcca ataagcctgc 1260
aaactccaat tgcttgaacc caaccatgga agacccattc tcttagacag caacttttga 1320
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aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaaaaaa aaaaaagg 1798
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<212>PRT
<213>Hordeum vulgare
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Lys Phe Asn Ser Gly Glu Tyr Gln Val Ile Leu Arg Lys Glu Leu Thr
1 5 10 15
Lys Ser Asp Val Ala Asn Val Gly Arg Ile Val Leu Pro Lys Lys Asp
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Ala Glu Ala Ser Leu Pro Pro Leu Cys Glu Arg Asp Pro Val Ile Leu
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65 70 75 80
Glu Phe Val Lys Thr His Gly Leu Gln Ala Gly Asp Ala Leu Ile Ile
85 90 95
Tyr Lys Asn Pro Val Pro Gly Lys Tyr Ile Val Arg Gly Glu Lys Ala
100 105 110
Ile
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<213>Hordeum vulgare
<400>11
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gaatttgtga agacacatgg tcttcaggca ggggacgcac tcattatcta caaaaatcct 300
gtgcctggaa aatatattgt ccgaggggag aaggccatt 339
<210>12
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<212>DNA
<213>Hordeum vulgare
<400>12
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cctcccctca atggacctgg acctgatgca tccacacaca atgctgctcg ccagcctccg 360
accccaaggg ggtttgctga ttggagtgcg tctacgagcg ccttcacgtc ccttgctgtg 420
cagagcactc cttccacagc tactgccaat gcataccatt acagcctatc tccttgctat 480
gcattctgga cccattacat gcttaacaag aatgcatata gctactatcc tgcacctaat 540
caggagcaca cccacccttt cagccttgat aacaatcagg ctaaagatcc aggttctata 600
cccaacttcg ggattgagtc atttaataca acatccctgg caccaagcat gtctgctcat 660
atgcctccca tggaaggacc cctatctaca aaggaacctg aggcttcaga ggacatgcct 720
gctagagtag ttgcaattaa ggacgaaagg gatgccagaa atggtattga acttaaatgt 780
gaaacggttg acgctcttcc agagttgaag caaggtcatg aaagttgtgc caccaaattc 840
aactctggag aataccaagt tatcttgcgc aaggaattga caaagagtga tgttgcgaat 900
gtcggaagaa ttgtgttacc caagaaggat gcagaagcta gtcttccacc attgtgcgaa 960
agggatcctg tgatactgca gatggatgac atggtcctcc cggttacgtg gaaatttaag 1020
tacaggttct ggccaaacaa caaaagcaga atgtacatcc tggattctac aagtgaattt 1080
gtgaagacac atggtcttca ggcaggggac gcactcatta tctacaaaaa tcctgtgcct 1140
ggaaaatata ttgtccgagg ggagaaggcc attcagcaga caaattagag catgtggatg 1200
gatgtgattg cgaccgcgtc agtgaggaca tttcaagcga ggaatgtggg ttcgcaatcc 1260
aagaggactt gacggagttg agctggctga ggaattcatg acagtctgac ttgttaactg 1320
gggagtgaac ggaaaaagat tggacgtgcg tgctgccaaa gagtttgctt ttacagcgcg 1380
acatccaagt tgaggagacc cttttgccta tttttttgtt cttctttctt tctaattgag 1440
ttgcatttgg aaactttgag ttctaccttc tccttcagaa tagcatttgc ggttctgtaa 1500
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aaaaa 1565
<210>13
<211>113
<212>PRT
<213>Triticum aestivum
<400>13
Lys Phe Asn Ser Gly Glu Tyr Gln Val Ile Leu Arg Lys Glu Leu Thr
1 5 10 15
Lys Ser Asp Val Ala Asn Val Gly Arg Ile Val Leu Pro Lys Lys Asp
20 25 30
Ala Glu Ala Ser Leu Pro Pro Leu Cys Glu Arg Asp Pro Val Ile Leu
35 40 45
Gln Met Asp Asp Met Val Leu Pro Ile Thr Trp Lys Phe Lys Tyr Arg
50 55 60
Phe Trp Pro Asn Asn Lys Ser Arg Met Tyr Ile Leu Asp Ser Thr Ser
65 70 75 80
Glu Phe Val Lys Thr His Gly Leu Gln Ala Gly Asp Ala Leu Ile Ile
85 90 95
Tyr Lys Asn Pro Val Pro Gly Lys Tyr Ile Val Arg Gly Glu Lys Ala
100 105 110
Ile
<210>14
<211>339
<212>DNA
<213>Triticum aestivum
<400>14
aaattcaact ctggagaata ccaagttatt ttgcgcaagg aattgacaaa gagtgatgtt 60
gcaaatgtag gaagaattgt gttacccaag aaggatgcag aagctagtct tccaccattg 120
tgtgaaaggg atcctgtgat actgcagatg gatgacatgg tgctcccgat tacgtggaaa 180
tttaagtaca ggttctggcc aaacaacaaa agcagaatgt acatcctgga ttctacaagt 240
gaatttgtga agacacatgg tcttcaggca ggggacgcac tcattatcta caaaaatcct 300
gtgcctggca aatatattgt ccgaggggag aaggccatt 339
<210>15
<211>518
<212>DNA
<213>Triticum aestivum
<400>15
tccagagttg aagcaaggtc atgaaagttg tgccagtaaa ttcaactctg gagaatacca 60
agttattttg cgcaaggaat tgacaaagag tgatgttgca aatgtaggaa gaattgtgtt 120
acccaagaag gatgcagaag ctagtcttcc accattgtgt gaaagggatc ctgtgatact 180
gcagatggat gacatggtgc tcccgattac gtggaaattt aagtacaggt tctggccaaa 240
caacaaaagc agaatgtaca tcctggattc tacaagtgaa tttgtgaaga cacatggtct 300
tcaggcaggg gacgcactca ttatctacaa aaatcctgtg cctggcaaat atattgtccg 360
aggggagaag gccattcagc agacaaatta gaggatgtgg atggtgattg cgaccgcgtc 420
agtgaggaca tttcaagcga gggatgtggg ttcgcaatcc aagggaactc ggagttgagc 480
tggctgggga attcatgaca gtctgacttg ttaactgg 518
<210>16
<211>113
<212>PRT
<213>Zea Mays
<400>16
Lys Phe Asn Ser Gly Glu Tyr Gln Val Ile Leu Arg Lys Glu Leu Thr
1 5 10 15
Lys Ser Asp Val Ala Asn Ser Gly Arg Ile Val Leu Pro Lys Lys Asp
20 25 30
Ala Glu Ala Gly Leu Pro Pro Leu Val Gln Gly Asp Pro Leu Ile Leu
35 40 45
Gln Met Asp Asp Met Val Leu Pro Ile Ile Trp Lys Phe Lys Tyr Arg
50 55 60
Phe Trp Pro Asn Asn Lys Ser Arg Met Tyr Ile Leu Glu Ala Ala Gly
65 70 75 80
Glu Phe Val Lys Thr His Gly Leu Gln Ala Gly Asp Ala Leu Ile Ile
85 90 95
Tyr Lys Asn Ser Val Pro Gly Lys Phe Ile Ile Arg Gly Glu Lys Ser
100 105 110
Ile
<210>17
<211>339
<212>DNA
<213>Zea mays
<400>17
aagttcaact ctggagagta ccaagtcatt ttgcgcaagg agttgacaaa gagtgatgtc 60
gcaaattccg gacgaattgt gcttcccaag aaggatgctg aggctggtct tccaccattg 120
gtgcaagggg atcctctgat actgcagatg gatgacatgg tgcttccaat tatatggaaa 180
tttaagtata gattttggcc aaacaacaaa agcagaatgt atatcttgga agctgcaggt 240
gaattcgtga agacacatgg ccttcaggca ggggatgcgc tcattatcta caaaaactcc 300
gtgcctggca aatttattat ccgtggggag aagtccatt 339
<210>18
<211>867
<212>DNA
<213>Zea Mays
<400>18
acscccatgg aaggatctat atctgccaaa gaacccgaga attcagagga tttgcctgca 60
atagttagga gcagtgatga aatggacact agaaatcagt ggcaaagttc atcgtgacac 120
agttggcact cttcctgagt cgaagcagag ccatgaaagt tgtgcttccg tgaataacaa 180
gttcaactct ggagagtacc aagtcatttt gcgcaaggag ttgacaaaga gtgatgtcgc 240
aaattccgga cgaattgtgc ttcccaagaa ggatgctgag gctggtcttc caccattggt 300
gcaaggggat cctctgatac tgcagatgga tgacatggtg cttccaatta tatggaaatt 360
taagtataga ttttggccaa acaacaaaag cagaatgtat atcttggaag ctgcaggtga 420
attcgtgaag acacatggcc ttcaggcagg ggatgcgctc attatctaca aaaactccgt 480
gcctggcaaa tttattatcc gtggggagaa gtccattcag cagacaaacc cctagacaca 540
atttgatgtg actgtgcacc atcagatatg gcgtccgagg atacaccata tgttcacgtt 600
ccagttgtta tcgactttta taatgtctca ccgtcacact gagataagtc gaaaaaggag 660
atacaccgcg tggatggaga aaaagagaag aaattttggg agacattgga agtgctgcca 720
gtgaggctac gtctaagctc agaacaaatg gtttatgttt tttcccctaa ttcggtcgta 780
tttggatgct tgagtcctgc attgcatgat gaagaacatt ctcaatctct ctttttttgt 840
aaatatttta attcaggatc tataagg 867
<210>19
<211>113
<212>PRT
<213>Sorghum bicolor
<400>19
Lys Phe Asn Ser Gly Glu Tyr Gln Val Ile Leu Arg Lys Glu Leu Thr
1 5 10 15
Lys Ser Asp Val Ala Asn Ser Gly Arg Ile Val Leu Pro Lys Lys Asp
20 25 30
Ala Glu Ala Gly Leu Pro Pro Leu Val Gln Gly Asp Pro LeuIle Leu
35 40 45
Gln Met Asp Asp Met Val Leu Pro Ile Ile Trp Lys Phe Lys Tyr Arg
50 55 60
Phe Trp Pro Asn Asn Lys Ser Arg Met Tyr Ile Leu Glu Ala Ala Gly
65 70 75 80
Glu Phe Val Lys Thr His Gly Leu Gln Ala Gly Asp Ala Leu Ile Ile
85 90 95
Tyr Lys Asn Ser Val Pro Gly Lys Phe Ile Ile Arg Gly Glu Lys Ser
100 105 110
Ile
<210>20
<211>339
<212>DNA
<213>Sorghum bicolor
<400>20
aagttcaact ctggagagta ccaagtcatt ttgcgcaagg agttgacaaa gagtgatgtc 60
gcaaattctg ggcgaattgt gcttcccaag aaggatgctg aggctggtct tccaccattg 120
gtgcaagggg atcctctgat actgcagatg gatgacatgg tgcttccgat tatatggaaa 180
tttaagtata gattttggcc aaacaacaaa agcagaatgt atattctgga agctgcaggt 240
gaattcgtga agacacatgg ccttcaggca ggggatgcac tcattatcta caaaaactcc 300
gtgcctggca aatttattat tcgtggggag aagtccatt 339
<210>21
<211>460
<212>DNA
<213>Sorghum bicolor
<400>21
gcacgaggat gactttcaga agttcaactc tggagagtac caagtcattt tgcgcaagga 60
gttgacaaag agtgatgtcg caaattctgg gcgaattgtg cttcccaaga aggatgctga 120
ggctggtctt ccaccattgg tgcaagggga tcctctgata ctgcagatgg atgacatggt 180
gcttccgatt atatggaaat ttaagtatag attttggcca aacaacaaaa gcagaatgta 240
tattctggaa gctgcaggtg aattcgtgaa gacacatggc cttcaggcag gggatgcact 300
cattatctac aaaaactccg tgcctggcaa atttattatt cgtggggaga agtccattca 360
gcagacaaac ccctagacac aatttgatgt gactggcacc atcagatatg gcgttcaagg 420
atacaccata agttcacaat caaagggtta ttgacttatg 460
<210>22
<211>113
<212>PRT
<213>Saccharum officinarum
<400>22
Lys Phe Asn Ser Gly Glu Tyr Gln Val Ile Leu Arg Lys Glu Leu Thr
1 5 10 15
Lys Ser Asp Val Ala Asn Ser Gly Arg Ile Val Leu Pro Lys Lys Asp
20 25 30
Ala Glu Ala Gly Leu Pro Pro Leu Val Gln Gly Asp Pro Leu Ile Leu
35 40 45
Gln Met Asp Asp Met Val Leu Pro Ile Ile Trp Lys Phe Lys Tyr Arg
50 55 60
Phe Trp Pro Asn Asn Lys Ser Arg Met Tyr Ile Leu Glu Ala Ala Gly
65 70 75 80
Glu Phe Val Lys Thr His Gly Leu Xaa Ala Gly Asp Ala Leu Ile Ile
85 90 95
Tyr Lys Asn Ser Glu Pro Gly Lys Phe Ile Ile Arg Gly Glu Lys Ser
100 105 110
Ile
<210>23
<211>339
<212>DNA
<213>Saccharum officinarum
<400>23
aagttcaact ctggagagta ccaagtcatt ttgcgcaagg agttgacaaa gagtgatgtc 60
gcaaattccg ggcgaattgt gcttcccaag aaggatgctg aggctggtct tccaccattg 120
gtgcaagggg atcctctgat actgcagatg gatgacatgg tgcttccgat tatatggaaa 180
tttaagtata gattttggcc aaacaacaaa agcagaatgt atattctgga agctgcaggt 240
gaattcgtga agacacatgg ccttcangca ggggatgcac tcatcatcta caaaaactcc 300
gagcctggca aatttattat ccgtggggag aagtccatt 339
<210>24
<211>687
<212>DNA
<213>Saccharum officinarum
<400>24
gcacgaggaa tccccaccca ttgcgccata cccacatccc ggataaggat tcaggttgtg 60
catccagcct tggatttgac tctttcacta caatgtccct tggaccaaat atttgtgccc 120
acatgacgcc catggaagga tctatatctg ccaaagaacc tgagaattca gaggatttgc 180
ctgcagtagt tagaagcagt gatgaaatgg acactagaaa cagtggcgaa gttcatcatg 240
acacagttgg cactcttcct gagtcgaagc agagccatga aagttgcgct tccatgagta 300
acaagttcaa ctctggagag taccaagtca ttttgcgcaa ggagttgaca aagagtgatg 360
tcgcaaattc cgggcgaatt gtgcttccca agaaggatgc tgaggctggt cttccaccat 420
tggtgcaagg ggatcctctg atactgcaga tggatgacat ggtgcttccg attatatgga 480
aatttaagta tagattttgg ccaaacaaca aaagcagaat gtatattctg gaagctgcag 540
gtgaattcgt gaagacacat ggccttcang caggggatgc actcatcatc tacaaaaact 600
ccgagcctgg caaatttatt atccgtgggg agaagtccat tcagcagaca aaccctagac 660
acaatttgat gtgactgtgg caccatt 687
<210>25
<211>113
<212>PRT
<213>Hordeum vulgare
<400>25
Arg Phe Asn Cys Lys Asp Tyr Tyr Met Ile Val Trp Lys Glu Leu Thr
1 5 10 15
Asn Ser Asp Val Gly Asn Ile Gly Arg Ile Val Leu Pro Lys Arg Asp
20 25 30
Ala Glu Ala Asn Leu Pro Ala Leu Leu Glu Arg Asp Gly Leu Ile Leu
35 40 45
Lys Met Asp Asp Leu Lys Leu Pro Val Thr Trp Asn Phe Lys Phe Arg
50 55 60
Phe Trp Pro Asn Asn Lys Ser Arg Met Tyr Val Leu Glu Ser Thr Gly
65 70 75 80
Glu Phe Ser Lys Asn His Asn Leu Glu Pro Gln Asp Thr Phe Ile Ile
85 90 95
Tyr Lys Ser Leu Glu Ser Gly Lys Phe Leu Val Arg Ala Glu Lys Val
100 105 110
Thr
<210>26
<211>339
<212>DNA
<213>Hordeum vulgare
<400>26
aggttcaact gtaaagacta ctatatgatt gtgtggaagg agttgaccaa cagtgatgtt 60
ggaaatattg gaagaattgt actgccaaag agggatgcag aggctaacct tccagctttg 120
cttgaaaggg atggcctgat actcaagatg gatgacttga agcttcctgt tacatggaac 180
tttaagttca ggttctggcc taacaacaag agcagaatgt atgtcttgga aagtactgga 240
gaattttcaa agaaccataa tctagagcca caagacacct tcatcatcta caaaagcctg 300
gagtccggca aatttcttgt ccgtgcggag aaggtgacc 339
<210>27
<211>602
<212>DNA
<213>Hordeum vulgare
<400>27
cggcacgagg gatcaaccaa tatctccggc gtcaaacaat cacttctcct ccacaattat 60
tagacgaggc cacatacacc aaaagggcga agaggaacac catgcgcacc cagaagggga 120
ggaattcaga ggacccgcct gagatggaaa gtgaaaacag tgatgtacta gatcacccca 180
tgctagatga gaatcacaac ttgaatcagg gccaggaaat tttcactact aggttcaact 240
gtaaagacta ctatatgatt gtgtggaagg agttgaccaa cagtgatgtt ggaaatattg 300
gaagaattgt actgccaaag agggatgcag aggctaacct tccagctttg cttgaaaggg 360
atggcctgat actcaagatg gatgacttga agcttcctgt tacatggaac tttaagttca 420
ggttctggcc taacaacaag agcagaatgt atgtcttgga aagtactgga gaattttcaa 480
agaaccataa tctagagcca caagacacct tcatcatcta caaaagcctg gagtccggca 540
aatttcttgt ccgtgcggag aaggtgaccg ggcagtgcgc taccttactc tgtccggaat 600
gc 602
<210>28
<211>113
<212>PRT
<213>Oryza sativa
<400>28
Arg Phe Asn Cys Arg Glu Tyr Arg Val Ile Leu Arg Lys Glu Leu Thr
1 5 10 15
Asn Ser Asp Val Gly Asn Ile Gly Arg Ile Val Met Pro Lys Arg Asp
20 25 30
Ala Glu Ala His Leu Pro Ala Leu His Gln Arg Glu Gly Val Met Leu
35 40 45
Lys Met Asp Asp Phe Lys Leu Glu Thr Thr Trp Asn Phe Lys Tyr Arg
50 55 60
Phe Trp Pro Asn Asn Lys Ser Arg Met Tyr Val Leu Glu Ser Thr Gly
65 70 75 80
Gly Phe Val Lys Gln His Gly Leu Gln Thr Gly Asp Ile Phe Ile Ile
85 90 95
Tyr Lys Ser Ser Glu Ser Glu Lys Leu Val Val Arg Gly Glu Lys Ala
100 105 110
Ile
<210>29
<211>339
<212>DNA
<213>Oryza sativa
<400>29
agattcaact gtagagaata ccgtgttatc ttgcgcaagg agttgacaaa tagtgatgtt 60
ggtaatattg gaagaattgt gatgccaaag agggatgcag aggctcatct tccagcattg 120
catcaaaggg aaggtgtgat gctgaaaatg gatgacttca agcttgaaac tacttggaat 180
tttaagtaca ggttctggcc caacaacaag agcagaatgt atgtcttgga aagcacgggt 240
ggctttgtga agcagcatgg tctccagaca ggggacatat tcatcatcta caaaagctcg 300
gagtctgaga aattagttgt tcgtggggag aaggccatt 339
<210>30
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>30
atcaagcatg cttcttgc 18
<210>31
<211>5
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>31
catgc 5
<210>32
<211>27
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>32
ttgaacggca agtttcacgc tgtcact 27
<210>33
<211>4
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>33
camg 4
<210>34
<211>7
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>34
camgttt 7
<210>35
<211>6
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>35
camgyh 6
<210>36
<211>9
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>36
tccatgcat 9
<210>37
<211>6
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>37
catgca 6
<210>38
<211>102
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>38
gcagtcgaat tcgatatcaa gcatgcttct tgctgcccatcaagcatgct tcttgctgcc 60
catcaagcat gcttcttgct gcccgtcgac tctagagcag tc 102
<210>39
<211>130
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>39
aagcttgaat tcgatatctt gaacggcaag tttcacgctg tcactatcaa gcatgcttct 60
tgcttgaacg gcaagtttca cgctgtcact atcaagcatg cttcttgcac gcgtctcgag 120
tcgcgaatcg 130
<210>40
<211>113
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>40
agcttgaatt cttgaacggc aagtttcacg ctgtcacttt gaacggcaag tttcacgctg 60
tcactttgaa cggcaagttt cacgctgtca ctctagagtc gacctcgagg cat 113
<210>41
<211>46
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>41
gagagtgggt tgaacggcaa gtttcacgct gtcactatcg tcctcg 46
<210>42
<211>27
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>42
ggatccgtat ggacgcctcc gccggct 27
<210>43
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>43
agatcttcag atgctaaccg ccatctggc 29
<210>44
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>44
gaattcccgg ggatggggca aatggacgg 29
<210>45
<211>30
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>45
agatctctag ggatttgttg tctgctgatg 30
<210>46
<211>31
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>46
gaattcccgg ggatggccga cacgagaggc t 31
<210>47
<211>31
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>47
agatcttcag gttttcttag tcagcaggct g 31
<210>48
<211>28
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>48
ggatccgtat ggccggggtc accagcaa 28
<210>49
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>49
agatcttcac atgtgaggcc cagactttg 29
<210>50
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>50
gaattcccgg ggatggcggg gatggctgc 29
<210>51
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>51
ggatcctcaa gctaaagcag cagcagagt 29
<210>52
<211>27
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>52
gaattcagct cctacaccat gccgtcg 27
<210>53
<211>28
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>53
tctagatcag atgctaaccg ccatctgg 28
<210>54
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>54
tctagagaat tccctgcgcc acacgacga 29
<210>55
<211>31
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>55
gtcgacgagc tcctagggat ttgttgtctg c 31
<210>56
<211>30
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>56
gaattcacgc catactcctt caatgcatgg 30
<210>57
<211>31
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>57
tctagatcag gttttcttag tcagcaggct g 31
<210>58
<211>26
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>58
ggatccatgg ccggggtcac cagcaa 26
<210>59
<211>29
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>59
ggatcctcac atgtgaggcc cagactttg 29
<210>60
<211>28
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>60
gaattcccat ttcagcatgc acaaaggg 28
<210>61
<211>32
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>61
tctagatcag gttaattctt caggtgcaga gc 32
<210>62
<211>26
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>62
ggtaccatgg ctcaaacttg cttgcc 26
<210>63
<211>26
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>63
gagctctgac agtgggaact gcatgc 26
<210>64
<211>32
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>64
ctcgagtcta gaatggctca aacttgcttg cc 32
<210>65
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>65
ttaatctgca tgctcccatt cttc 24
<210>66
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>66
cacccagtcc tgtaattgag gggc 24
<210>67
<211>20
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>人工序列的描述:人工合成的序列
<400>67
gtgggaactg catgctgggt 20
<210>68
<211>1696
<212>DNA
<213>Oryza sativa
<400>68
ggattgggga taaacacctc agcaaaatca ggattggtga cgaaattgaa gatgacctgt 60
ctgtttcttt gtacttaata aatcttcatg caaaccgtgt tgaaatagaa gacctgtgga 120
atcatggact gcggttttgg aggctaagac catcttagtt tttcaggttt acgtttttgt 180
tttttcttgt tttttcatag attttctttg tttgtttctc catttcaccg tttttcgcat 240
tggttttcac ggtttttttt tctgtttttt atcttctttt gtttcttgac agggttttct 300
tttttcttct cctttttttt ggttttcata tttcttctcc attctttgtt tggtttcctt 360
ttttattctt attttttgtt ttttcttacg tatgtttttc ttttcaatct gaattttcat 420
gtacgttaaa aacatttatt taataaaagg tcaacatttt ttgtatatat attcaacaat 480
gtccaaacgc ttatttaatt gcccaatatt ttaatactaa ttcaaaaaaa ttaaataatt 540
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tactggaact acatttttca aatatttgat taacatttca taaaatctta ttcaccattt 660
gttaatactt attaagcatt tgtaaataca tattcaacat ttttaatgtg tttttgtata 720
gtgtcttaaa aaatacttgt tttgtttaat attcaatagt aaaaaggaac acaaataata 780
aaaagaaaaa catgaaaaaa gaaatacaat aaaacaggct tgtgattccc tcccgcgtgg 840
gacggcggtt cctacgagga ggtgttgggg caccccgggc aatcggaggt attctcttcg 900
tcacggttta aaaggcatgc ttggaaatta tctagaacct agatggttat tgattagtta 960
tgagatggac taaaaaatag cagtcacact acgcatacat atagaagtag tataacagag 1020
tactataatt agctgctatg agtaatgaaa tgcaccctaa ataatcttgt ctatcatgga 1080
aatgcacgta aatttaaccg tgtcttctaa atagtgacgg aaggagcacc aaatacattg 1140
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gactatgact agcaaaacta gccggacaat ttgacctaaa caggctagct aggacccaat 1260
tacaaaagca acatggacta acttggactc cacacctacc cgaagtagca catggaaagg 1320
attaaccgac tcattctgga cttttataat ctaataatca accgagaggc catgcatccg 1380
tctagtatat aacagtatat ataataacaa tccatactag acgacgagga cgatttgaac 1440
ggcaagtttc acgctgtcac tcccactctc gctctcattt tattaatcac taacaaacgc 1500
atgatttgat cagacaccca aaataggaat aggagatgct atcatcaagc atgcttcttg 1560
ctgcccagag catcccacga ctacaaaaca cggctggccg gaggattata acacgatcga 1620
gcgaccaatc caagcaccta cgcactcttc tttgctctca tcctctagct agctaactag 1680
ctctcttgga tcatcc 1696
Claims (12)
1.一种多肽,由(A)~(C)中任一氨基酸序列构成,并且使植物耐缺铁性得以增强:
(A)序列号1,4或7中任一所示的氨基酸序列;
(B)在序列号1,4或7中任一所示的氨基酸序列中,一个或多个氨基酸被取代、缺失或附加的氨基酸序列;或者
(C)序列号1所示的氨基酸序列的第243~355号被序列号10,13,16,19,22,25或28中任一所示的氨基酸序列所取代的氨基酸序列。
2.一种多核苷酸,其编码权利要求1所述的多肽。
3.一种多核苷酸,由(A)~(D)中任一碱基序列所构成,其编码使植物耐缺铁性得以增强的多肽:
(A)序列号2,5或8中任一所示的碱基序列;
(B)在序列号2,5或8中任一所示的碱基序列中,一个或多个核苷酸被取代、缺失或附加的碱基序列;
(C)与序列号2,5或8中任一所示的碱基序列的互补序列在严格条件下可杂交的碱基序列;或者
(D)序列号2所示的碱基序列的第727~1065号被序列号11,14,17,20,23,26或29中任一所示的碱基序列所取代的碱基序列。
4.一种载体,其含有权利要求2或3所述的多核苷酸。
5.一种转化体,其中导入有权利要求2或3所述的多核苷酸。
6.一种抗体,其与权利要求1所述的多肽特异性结合。
7.一种耐缺铁性提高的植物的制作方法,其包括将权利要求2或3所述的多核苷酸导入植物的工序。
8.一种用于制作耐缺铁性提高的植物的组合物,其含有权利要求2或3所述的多核苷酸,或权利要求4所述的载体。
9.一种用于制作耐缺铁性提高的植物的套件,其具有权利要求2或3所述的多核苷酸,或权利要求4所述的载体。
10.一种耐缺铁性提高的植物的育种方法,其包括对植物提取物中所含有的权利要求1所述的多肽进行检测的工序。
11.一种耐缺铁性提高的植物的育种方法,其包括对植物提取物中所含有的权利要求2或3所述的多核苷酸,或由序列号12,15,18,21,24或27中任一所示的碱基序列所构成的多核苷酸进行检测的工序。
12.一种对编码使植物耐缺铁性得以增强的多肽的多核苷酸进行检测的方法,其包括将候补多核苷酸,与由序列号12,15,18,21,24或27中任一所示的碱基所构成的多核苷酸进行杂交的工序。
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