[发明专利]对环境应力显示出提高的耐性的植物体及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及与植物体的环境应力耐性相关的基因和利用该基因的重组技术的应用。特别涉及对植物体赋予高温应力耐性的基因的利用。

【背景技术】

随着近年来人口的急剧增加，对食品的需求增大，有统计显示，目前世界上有10亿人以上的人口正面临饥饿。即，世界耕地和食品供给量的增加率未能弥补粮食需求量的增加率。此外还存在气候变化或作为能源资源的作物的需求量增大等针对稳定的粮食作物的生产和供给的各种问题。

作为上述复杂问题的解决策略，认为可制作出环境应力耐性能力得到提高的植物。即，环境应力为对于植物的生长具有较大影响的最重要的因子之一，为在作物生产中使其产率大幅变化的要因，因而，通过对作物赋予环境应力耐性，具有可将目前无法利用的地域用作耕地的可能性，或者具有能够抑制由于作物生长期中的高温、干旱、水淹、低温之类的环境应力所致的收获量的降低的可能性。

<DREB(DRE结合蛋白)>

已知植物可表达各种环境应力耐性基因来保护自身，从而避免环境应力条件下的致死性伤害。DRE(脱水应答元件)是通过水应力诱导性基因之一的RD29A的启动子分析而被确认到存在的序列。DRE的核心序列含有A/GCCGAC的6个碱基(非专利文献1)。并通过酵母的单杂交筛选分离出作为与该序列结合的蛋白质的转录活性因子DREB(DRE结合蛋白)(非专利文献2)。进而，非专利文献2中分离出的基因为DREB1A和DREB2A这两个，但其后在拟南芥的基因组中确认到了6种DREB1型基因和8种DREB2型基因(非专利文献3)。这些蛋白质均具有高度保守的DNA结合域(AP2/ERF结构域)，但有报告指出，在DREB1型基因之中，DREB1A、DREB1B、DREB1C主要在低温应力时被诱导；另一方面，DREB2A型基因之中，DREB2A、DREB2B主要在干燥与盐应力时受到诱导(非专利文献2和非专利文献4)。

<DREB2A>

DREB2A具有对DRE结合的能力、并且在干燥·盐应力时受到诱导，因而推测其可能承担提高植物的水应力耐性的功能；但即使DREB2A基因在植物体内过表达，也未能确认到DREB2A蛋白质的推定靶基因RD29A的mRNA量的增加，并且应对干燥应力的耐性也未提高(非专利文献2)。但是，由于即使在此时也确认到了DREB2A基因向mRNA的转录，因而暗示DREB2A蛋白质可能受到了翻译后调节。并且其后明确了当相当于DREB2A蛋白质的136～165位氨基酸的NRD(负调节结构域)区域缺失时，该NRD区域缺失蛋白质(被称为DREB2A CA：DREB2A组成活性型)恒定地使靶基因RD29A的转录活化；进一步地，在DREB2A CA过表达的植物体中，应对干燥和盐应力的耐性得到了提高。此外，由DREB2A CA显示出的高转录活化能力暗示了，通过使NRD区域从DREB2A中缺失，可使DREB2A CA蛋白质稳定(非专利文献5)。

DREB2A CA蛋白质过表达的植物体的微阵列分析明确了，不仅各种干燥和盐应力诱导性基因的表达在该植物体中提高，而且高温应力诱导性基因的表达在该植物体中也提高(非专利文献5和非专利文献6)。进一步明确了，DREB2A CA蛋白质过表达的拟南芥不仅显示出了应对干燥·盐应力的耐性的提高，而且还显示出了应对高温应力的耐性的提高的耐性(非专利文献6)。需要说明的是，近年来还鉴定出了作为拟南芥DREB2A在水稻和大豆中的同源蛋白的OsDREB2B2和GmDREB2A；2(非专利文献7和非专利文献8)。

但是，遗憾的是，在DREB2A CA过表达时，植物生长迟缓、矮化(非专利文献6)。

<NF-Y>