[发明专利]使植物的生物量和/或种子量增产的基因及其利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及过量表达规定基因的植物体、以及通过过量表达规定基因来使生物量和/或种子量增产的方法、生物量和/或种子量增产了的植物体的制造方法。

背景技术

所谓生物量(biomass)，一般是指在每一定面积生息或存在的生物的总量，特别在以植物为对象的情况下，意味着每单位面积的干重。生物量的单位以质量或能量来数值化。所称的生物量这一表达与“生物体量”、“生物质量”是同义语，在植物生物量的情况下还有时使用“现存量(Standingcrop)”的用语。植物生物量是使用太阳能固定大气中的二氧化碳而生成的，因而可以作为所谓碳中和的能量而被捕获。因此，增加植物的生物量具有保全地球环境、防止地球温暖化、降低温室效应气体排放的效果。因此，使植物生物量增产的技术在产业上的重要性是高的。

另一方面，植物是以获得其一部分组织本身(种子、根、叶茎等)为目的栽培的，或者是以生产油脂等各种物质为目的栽培的。例如，作为由植物产生的油脂，大豆油、胡麻油、橄榄油、椰子油、米糠油、棉籽油、向日葵油、玉米糠油、红花油、棕榈油和菜籽油等自古以来已经为人们所知，在家庭用途和/或工业用途中被广泛利用。另外，由植物产生的油脂也可以作为生物柴油燃料和/或生物塑料的原料使用，作为石油替代能源应用性正在扩大。

特别是甘蔗等能量作物是生物燃料的原料，因此期待使植物自身的总量(植物生物量)增产。在这样的现状下，为了使植物生物量增产，需要提高每单位耕地面积的生产性。这里假定每单位耕地面积的栽培个体数一定，则可判定需要提高每个个体的生物量。

然而，植物生物量被认为与多个基因相关(所谓量的性状的一种)、不能通过个别的基因导入、基因操作而有效地增产。另一方面，将多个基因以所需的状态导入植物是非常困难的，另外，即使能够导入，存在并不能确实地获得所需的性状这样的问题。

作为使植物生物量增产的技术，已知例如专利文献1～7所公开那样的各种基因导入技术。然而，任一种技术中生物量增产效果也不能说充分。

专利文献1：特表2001-505410号

专利文献2：特表2001-519659号

专利文献3：特表2007-530063号

专利文献4：特开2005-130770号

专利文献5：特表2000-515020号

专利文献6：特表平9-503389号

专利文献7：特开2005-52114号

发明内容

发明要解决的问题

因此，鉴于如上所述的现状，本发明的目的是探索具有大幅提高植物生物量的新的功能的基因，提供使植物生物量大幅增产的技术。

用于解决问题的方法

为了实现上述目的，本发明者们进行了深入研究，结果发现了通过使编码具有特征共有序列的蛋白质磷酸酶2C的基因过量表达可以大幅提高植物生物量这样的新见解，从而完成了本发明。

即，本发明所涉及的植物体是过量表达编码蛋白质磷酸酶2C的基因的植物体，所述蛋白质磷酸酶2C从N末端一侧起依次具有包含序列号1～3所示的氨基酸序列的3个共有序列。

另外，本发明所涉及的使生物量增产的方法是使编码蛋白质磷酸酶2C的基因过量表达的方法，所述蛋白质磷酸酶2C从N末端一侧起依次具有包含序列号1～3所示的氨基酸序列的3个共有序列。

此外，本发明所涉及的植物体的制造方法是包括以下工序的方法：准备过量表达编码蛋白质磷酸酶2C的基因的转化植物的工序，所述蛋白质磷酸酶2C从N末端一侧起依次具有包含序列号1～3所示的氨基酸序列的3个共有序列；测定上述转化植物的后代植物的生物量，筛选该生物量显著提高的系统的工序。

在本发明中，上述编码蛋白质磷酸酶2C的基因可以是选自At1g03590-AtPP2C6-6、At1g16220、At1g79630、At5g01700、At3g02750、At5g36250、At5g26010、At4g32950、At3g16800、At3g05640、At5g27930-AtPP2C6-7、At2g20050和At3g06270中的至少1种基因或与该基因在功能上等同的基因。

在本发明中，上述编码蛋白质磷酸酶2C的基因优选是编码以下(a)～(c)的任一蛋白质的基因：

(a)含有选自序列号5、7、36、42和48中的1个氨基酸序列的蛋白质；

(b)含有在选自序列号5、7、36、42和48中的1个氨基酸序列中缺失、替换、添加或插入了1个或多个氨基酸而得的氨基酸序列，并具有蛋白质磷酸酶2C活性的蛋白质；