参与油菜素类固醇合成的基因制造技术

本发明专利技术涉及广泛发生在植物中的一种植物激素及在极低的浓度下显示生理作用如细胞扩散或细胞分裂的油菜素类固醇，控制其合成最终步骤的最重要的合酶蛋白及编码其的核酸分子还不知道。将一已知ＲＯＴ３基因（＝ＣＹＰ９０Ｃ１，ＳＥＱ　　ＩＤ　　ＮＯ：３的５１到１６２５位，登录号：ＡＢ００８０９７）进行同源搜索而发现了与其具有５１％同源性的碱基序列。检测这个序列的结果发现这个序列是控制具有调节植物大小等生理作用的油菜素类固醇合成步骤的一个新基因（ＣＹＰ９０Ｄ１，ＳＥＱ　　ＩＤＮＯ：１）。还发现这个基因ＣＹＰ９０Ｄ１与上述ＲＯＴ３基因（＝ＣＹＰ９０Ｃ１）一起控制油菜素类固醇合成的最终步骤。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.(删除)2.具有核苷酸序列(1)或(2)，及(3)或(4)的多核苷酸(1)SEQ ID NO1的核苷酸序列，(2)编码以下蛋白质之一的核苷酸序列，(a)具有SEQ ID NO2氨基酸序列的蛋白质，(b)具有SEQ ID NO2氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成，(3)SEQ ID NO3的#51到#1625的核苷酸序列，(4)编码以下蛋白质之一的核苷酸序列，(c)具有SEQ ID NO4氨基酸序列的蛋白质，(d)具有SEQ ID NO4氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成。3.(删除)4.(删除)5.一种包含一个启动子及权利要求2的多核苷酸的多核苷酸，其中所述两个核苷酸序列以正向连接所述启动子。6.一种包含一个启动子及权利要求2的多核苷酸或该多核苷酸一部分的多核苷酸，其中至少一个所述核苷酸序列或其一部分以反向连接所述启动子。7.(修改)一种包含权利要求2、5和6任一项的基因或多核苷酸的质粒。8.(修改)一种用权利要求2、5和6任一项的基因或多核苷酸转化的植物。9.(修改)一种改变植物形态学的方法，所述方法包括如下步骤用权利要求2的多核苷酸转化植物，并促进或抑制所述基因或所述多核苷酸的表达。10.(修改)一种改变植物形态学的方法，所述方法包括如下步骤刺激用权利要求5或6的基因或多核苷酸转化的所述植物的启动子。11.通过权利要求9或10的方法改变了形态学的植物。12.(删除)13.(修改)一种下述(a)或(b)的蛋白质和下述(c)或(d)的蛋白质的混合物或复合物(a)具有SEQ ID NO2氨基酸序列的蛋白质，(b)具有SEQ ID NO2氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成，(c)具有SEQ ID NO4氨基酸序列的蛋白质，(d)具有SEQ ID NO4氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成。换句话说，在完整植物中只表达ROT3(＝CYP90C1)只对叶及花器官有效，特别在纵向上有效。花器官衍生自变形的叶，在它们间存在基因调节形态学的共同途径。另一方面，ROT3(＝CYP90C1)和CYP90D1的组合对整体植物都有效。通过操纵ROT3(＝CYP90C1)和CYP90D1的核酸及这些基因编码的蛋白质，可以随意及同时改变叶和花的形状，并且还可以只改变花的形状而不改变植物主要部分的高度及叶的形状。就是说，本专利技术涉及具有核苷酸序列(1)或(2)的基因(A)(1)SEQ ID NO1的核苷酸序列，(2)编码以下蛋白质之一的核苷酸序列，(a)具有SEQ ID NO2氨基酸序列的蛋白质，(b)具有衍生自SEQ ID NO2的氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成。而且，本专利技术也涉及具有核苷酸序列(1)或(2)，及(3)或(4)的多核苷酸(B)(1)SEQ ID NO1的核苷酸序列，(2)编码以下蛋白质之一的核苷酸序列，(a)具有SEQ ID NO2氨基酸序列的蛋白质，(b)具有SEQ ID NO2氨基酸的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成，(3)SEQ ID NO3的#51到#1625的核苷酸序列，(4)编码以下蛋白质之一的核苷酸序列，(c)具有SEQ ID NO4氨基酸序列的蛋白质，(d)具有SEQ ID NO4氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成。而且，本专利技术涉及i)包含一个启动子及基因(A)的多核苷酸，所述基因的核苷酸序列以正向连接所述启动子，ii)包含一个启动子及基因(A)的基因或部分基因的多核苷酸，其核苷酸序列或部分所述核苷酸序列以反向连接所述启动子，iii)包含一个启动子及所述多核苷酸(B)的多核苷酸，其中上述两个核苷酸序列以正向连接所述启动子，或者iv)包含一个启动子及多核苷酸(B)或其部分的多核苷酸，其中至少一个上述核苷酸的核苷酸序列或其部分以反向连接上述启动子。本文所用的启动子在后详述，包括花椰菜花叶病毒35S启动子、热休克启动子、化学诱导启动子等。另外，对将启动子与上述基因的连接方式没有限制，连接可以使用遗传工程常规技术适当进行。另外，本专利技术涉及含有上述基因或上述多核苷酸之一的质粒及上述基因或上述多核苷酸转化的植物。而且，本专利技术涉及含有上述多核苷酸的质粒。本文所用质粒包括双元载体如pBI-121质粒、Ti质粒等。而且，本专利技术可应用的植物包括所有种子植物。为转化这些植物，本专利技术的基因插入可以使用常规遗传工程方法转化上述植物的上述质粒中。另外，本专利技术涉及改变植物形态学的方法，所述方法包括通过基因(A)或多核苷酸(B)转化植物及增强或抑制上述基因或上述多核苷酸表达的步骤。而且，本专利技术涉及改变植物形态学的方法，所述植物被上述基因或多核苷酸任一所转化，所述方法包括刺激转化植物中相应启动子的步骤。并且，本专利技术涉及通过上述方法任一项改变了形态学的植物。而且，本专利技术涉及以下蛋白质(a)或(b)(a)具有SEQ ID NO2氨基酸的蛋白质，(b)具有SEQ ID NO2氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成。而且，本专利技术涉及上述蛋白质及以下蛋白质(c)或(d)的混合物或复合物(c)具有SEQ ID NO4氨基酸的蛋白质，(d)具有SEQ ID NO4氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成。可通过使用以下方法操纵CYP90D1及ROT3(＝CYP90C1)的核酸分子和其编码的蛋白质(1)包含以下步骤的方法将一可操纵的启动子与CYP90D1(SEQ ID NO1)和ROT3(＝CYP90C1，SEQ ID NO3的#51到#1625)的DNA分子连接，将其通过适当的常规方法如Ti质粒转导入植物，并施加外部刺激使启动子调节上述基因的表达。此处使用的启动子例如如下*35S启动子(可以组成性表达)*热休克启动子(可以温度依赖性表达)*Dex-诱导启动子(可以通过暴露于地塞米松表达)*矮牵牛(petunia)CHS-A启动子(彩色花瓣植物中花瓣特异表达并且在拟南芥中是糖依赖性表达，对花瓣非特异，但特异于叶芽)除了这些启动子，可以使用植物领域常规的其它启动子。(2)抑制ROT3或CYP90D1功能的方法可通过反义RNA方法(一种转导改变了的基因使得以反向被转录的方法)或通过RNAi方法(一种转导改变了的基因使得以正向及反向串联连接基因的一部分及因而被全部转录的方法)抑制特异基因的功能。本专利技术应用了上述方法抑制基因表达。因为已揭示了靶基因CYP90D1(SEQ ID NO1)及ROT3(＝CYP90C1，SEQ ID NO3的#51到#1625)，所以可进行其表达的定向抑制。(3)组合方法首先独立制备单独改变的CYP90D1及ROT3(＝CYP90C1，SEQID NO3的#51到#1625)的植株(strain本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有核苷酸序列（１）或（２）的基因：（１）ＳＥＱＩＤＮＯ：１的核苷酸序列，（２）编码以下蛋白质之一的核苷酸序列，（ａ）具有ＳＥＱＩＤＮＯ：２氨基酸序列的蛋白质，（ｂ）具有衍生自ＳＥＱＩ ＤＮＯ：２的氨基酸序列的蛋白质，其中缺失、取代或添加一或几个氨基酸并且其表达刺激油菜素类固醇的生物合成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塚谷裕一，金炅泰，
申请(专利权)人：独立行政法人科学技术振兴机构，
类型：发明
国别省市：JP[日本]