使植物的生物量增產的基因及其利用方法
【技術領域】
[0001] 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】
[0002] 生物量（biomass) -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（Standingcrop)"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。
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] 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 (clathrinassociatedproteincomplexsmallsubunit，酉孝母的AP-2 ;Yjr058c) 〇 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 現有技術文獻
[0009]專利文獻 I :US7834146
[0010] 專利文獻 2 :US7214786
[0011] 專利文獻 3 :US8299318
[0012] 專利文獻 4 :US7569389
[0013] 專利文獻 5 :TO2009/037279
[0014] 非專利文獻
[0015] 非專利文獻I:Taharaetal(2007)Clathrinisinvolvedinorganization ofmitoticspindleandphragmoplastaswellasinendocytosisintobaccocell cultures.Protoplasma, 230:1-11.
[0016] 非專利文獻 2 :Andersson,M.X.andSandelius,A.S. (2004)A chloroplast-localizedvesiculartransportsystem:abio-informaticsapproach. BMCGenomics, 5:40.
【發明內容】
[0017] 發明所要解決的課題
[0018] 然而，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 碼的蛋白質的功能是否有助于生物量的增產是不明的。因此，本發明的目的是提供通過抑 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而 生物量增產了的植物體、使生物量增產的方法、生物量增產了的植物體的制造方法。
[0019] 用于解決課題的方法
[0020] 為了實現上述目的，本發明者們進行了深入研究，結果發現，通過抑制在植物細胞 內的囊泡轉運中發揮功能的特定基因，而生物量增產，從而完成了本發明。
[0021] 本發明包含以下⑴~（12)。
[0022] (1)植物體，其中，抑制了編碼外被體銜接物（coatomeradaptor)的G亞基的基 因的表達或阻礙了外被體銜接物的G亞基，或者抑制了編碼網格蛋白銜接物（clathrin adaptor)的小（〇)亞基的基因的表達或或阻礙了網格蛋白銜接物的小（〇)亞基。
[0023] (2)根據⑴所述的植物體，其特征在于，所述基因編碼以下（a)~（c)的任一蛋 白質，
[0024] (a)包含序列號2或4所示的氨基酸序列的蛋白質，
[0025] (b)包含與序列號2或4所示的氨基酸序列具有60%以上的序列類似性的氨基酸 序列、且作為外被體銜接物的G亞基或網格蛋白銜接物的小（〇)亞基發揮功能的蛋白質，
[0026] (c)由與包含序列號1或3所示的堿基序列的互補堿基序列的多核苷酸在嚴格條 件下雜交的多核苷酸編碼、且作為外被體銜接物的G亞基或網格蛋白銜接物的小（〇)亞 基發揮功能的蛋白質。
[0027] (3)根據⑴所述的植物體，其特征在于，所述基因編碼包含序列號1~62中的偶 數序列號所示的氨基酸序列的蛋白質，或具有序列號1~62中的奇數序列號所示的堿基序 列。
[0028] (4)根據⑴所述的植物體，其特征在于，通過RNA干涉法而抑制了所述基因的表 達。
[0029] (5)使植物體的生物量增產的方法，其中，對于植物，抑制編碼外被體銜接物的 G亞基的基因的表達或阻礙外被體銜接物的G亞基，或者抑制編碼網格蛋白銜接物的小 (〇)亞基的基因的表達或阻礙網格蛋白銜接物的小（〇)亞基。
[0030] (6)根據（5)所述的方法，其特征在于，所述基因編碼以下（a)~（c)的任一蛋白 質，
[0031] (a)包含序列號2或4所示的氨基酸序列的蛋白質，
[0032] (b)包含與序列號2或4所示的氨基酸序列具有60%以上的序列類似性的氨基酸 序列、且作為外被體銜接物的G亞基或網格蛋白銜接物的小（〇)亞基發揮功能的蛋白質，
[0033] (c)由與包含序列號1或3所示的堿基序列的互補堿基序列的多核苷酸在嚴格條 件下雜交的多核苷酸編碼、且作為外被體銜接物的G亞基或網格蛋白銜接物的小（〇)亞 基發揮功能的蛋白質。
[0034] (7)根據（5)所述的方法，其特征在于，所述基因編碼包含序列號1~62中的偶 數序列號所示的氨基酸序列的蛋白質，或具有序列號1~62中的奇數序列號所示的堿基序 列。
[0035] (8)根據（5)所述的方法，其特征在于，通過RNA干涉法而抑制所述基因的表達。
[0036] (9)植物體的制造方法，包括：
[0037] 對于植物，抑制編碼外被體銜接物的G亞基的基因的表達或阻礙外被體銜接物 的G亞基，或者抑制編碼網格蛋白銜接物的小（〇)亞基的基因的表達或阻礙網格蛋白銜 接物的小（〇)亞基的工序，和
[0038] 測定上述工序之后的后代植物的生物量，篩選該生物量有意義地提高了的系統的 工序。
[0039] (10)根據（9)所述的制造方法，其特征在于，所述基因編碼以下（a)~（c)的任一 蛋白質，
[0040] (a)包含序列號2或4所示的氨基酸序列的蛋白質，
[0041] (b)包含與序列號2或4所示的氨基酸序列具有60%以上的序列類似性的氨基酸 序列、且作為外被體銜接物的G亞基或網格蛋白銜接物的小（〇)亞基發揮功能的蛋白質，
[0042] (c)由與包含序列號1或3所示的堿基序列的互補堿基序列的多核苷酸在嚴格條 件下雜交的多核苷酸編碼、且作為外被體銜接物的G亞基或網格蛋白銜接物的小（〇)亞 基發揮功能的蛋白質。
[0043] (11)根據（9)所述的制造方法，其特征在于，所述基因編碼包含序列號1~62中 的偶數序列號所示的氨基