[發明專利]使植物的生物量增產的基因及其利用方法

有效

• 申請號: 201510245966.6
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN105087597B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 近藤聰;大音德;杉本廣樹;村本伸彥;田中倫子;光川典宏;與語律子
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 曽禎;段承恩

本發明的課題是通過抑制在細胞內的囊泡轉運中發揮功能的基因的表達或阻礙由該基因編碼的蛋白質的功能來使生物量增產。本發明的用于解決課題的方法是，抑制編碼外被體銜接物的ζ亞基的基因的表達或阻礙外被體銜接物的ζ亞基，或者抑制編碼網格蛋白銜接物的小亞基即σ亞基的基因的表達或阻礙網格蛋白銜接物的小亞基即σ亞基。

技術領域

本發明涉及抑制了規定的基因的表達的植物體、通過抑制該基因的表達來使生物量增產的方法、生物量增產了的植物體的制造方法。

背景技術

生物量(biomass)一般是指每一定面積生息或存在的生物的總量，特別在以植物為對象的情況下，表示每單位面積的干重量。生物量的單位用質量或能量數值化。對于生物量這樣的表述，“生物體量”、“生物量”也是同義語，在植物生物量的情況下有時還使用“現存量(Standing crop)”的用語。因為植物生物量是使用太陽能固定大氣中的二氧化碳而生成的，所以能夠作為所謂碳中和的能量而被捕獲。因此，使植物的生物量增加，具有保護地球環境、防止地球溫暖化、降低溫室效果氣體排放的效果。因此，使植物生物量增產的技術在產業上的重要性高。

另一方面，植物是以其一部分的組織自身(種子、根、葉莖等)作為目的而栽培，或者是以油脂等各種物質生產作為目的而栽培的。例如，作為由植物生產的油脂，自古以來已知大豆油、芝麻油、橄欖油、椰子油、米糠油、棉籽油、向日葵油、玉米油、紅花油、棕櫚油和菜籽油等，在家庭用途、工業用途中被廣泛利用。另外，由植物所生產的油脂還作為生物柴油燃料、生物塑料的原料使用，作為石油代替能源適用性正在擴大。

特別是對于甘蔗等能量作物，是生物燃料的原料，因而期待使植物自身的總量(植物生物量)增產。在這樣的狀況下，為了使植物生物量增產，需要提高每單位耕地面積的生產性。這里如果假定每單位耕地面積的栽培個體數為一定，則判斷需要提高每個個體的生物量。

然而，植物生物量被認為與多個基因相關(所謂量的性質的一種)，因而被認為不能通過個別基因導入或缺損、基因操作而有效地增產。例如，專利文獻1中公開了通過將列舉了180種之多的多肽中的1種或多種向植物體中進行導入(活化)，從而提高植物體的氮利用效率，使生物量增產這樣的技術。這180種多肽包含網格蛋白相關蛋白復合物小亞基(clathrin associated protein complex small subunit，酵母的AP-2；Yjr058c)。但是，對于網格蛋白相關蛋白復合物小亞基，并未公開顯示生物量增產效果的實測數據。

此外，囊泡轉運是指介由囊泡進行細胞內的物質的轉運或向細胞外的物質的轉運的機制。作為被囊泡轉運的物質，遍及蛋白質、脂質等多種。一般已知如果阻礙細胞內的囊泡轉運，則雖然細胞自身變大，但作為生物量卻少(非專利文獻1)。另外，非專利文獻2中列舉了通過生物信息學分析來預想參與葉綠體的類囊體膜轉運的蛋白，以及通過同源性分析而確定與酵母中的參與膜轉運的蛋白相關的擬南芥基因組上的同源物。非專利文獻2中，作為與酵母的Ret3有同源性的蛋白，指出了擬南芥中的At3g09800和At4g08520。

此外，尚不知道擬南芥中的At3g09800過表達或缺損了的植物體。但是，專利文獻1～5中公開了，通過使與由At3g09800所編碼的蛋白質具有例如70％左右以上的序列類似性的蛋白質的編碼基因過表達，而使生物量增產。

現有技術文獻

專利文獻1：US7834146

專利文獻2：US7214786

專利文獻3：US8299318

專利文獻4：US7569389

專利文獻5：WO2009/037279

非專利文獻