[发明专利]生产在花瓣中含有花翠素的菊花植物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用来自菊花的黄烷酮3-羟化酶(F3H)基因的转录调控区域生产在花瓣中含有花翠素的菊花植物的方法、该调控区域的核酸、含有该核酸的表达载体或表达盒、及导入了该调控区域的菊花植物或其后代或其营养繁殖体或其部分或组织、特别是花瓣、切花。

背景技术

通过利用基因重组技术，使有用的基因在目的植物中表达，可将新的性状赋予该植物。如此制作的基因重组植物已被大范围栽培。基因表达的调控主要在转录阶段进行控制，转录调控在调控基因表达上最为重要。即为制作产业上有用的基因重组植物，在适当时期、用适当组织、以适当强度进行转录非常重要。转录在很多情况下通过位于翻译区域的5’侧的DNA序列来控制。将确定基因转录的起始位点，直接调控其频率的DNA上的区域称为启动子。启动子有时存在于起始密码子的5’侧数十bp处，多含有TATA盒等的序列。其还在5’侧具有结合各种转录调控因子的顺式作用元件，这些顺式作用元件的存在控制着转录的时期、进行转录的组织、转录的强度。转录调控因子根据氨基酸序列的不同分为很多家族。例如，Myb型转录调控因子、bHLH(碱性/螺旋-环-螺旋(basic helix loop helix))型转录调控因子等有名的家族。实际上，很多情况下，转录控制区域与启动子在同样意义上使用。

作为花的颜色的主要成分的花色素苷为总称为类黄酮的次级代谢产物之一。花色素苷的颜色依赖于其结构。即作为花色素苷的发色团的花色素B环的羟基数增加时颜色变蓝。且还已知修饰花色素苷的芳香族酰基(香豆酰基、咖啡酰基等)的数量增加时，花色素苷的颜色变蓝(即最大吸收波长向长波长移动)，花色素苷的稳定性增加(以下参照非专利文献1)。

与花色素苷的生物合成有关的酶及编码该酶的基因被广泛研究(参照相同非专利文献1)。例如，催化向花色素苷转移芳香族酰基的反应的酶基因可从龙胆、薰衣草、矮牵牛等中获得(以下参照专利文献1、专利文献2)。与红紫苏叶中积累的花色素苷(丙二酰基紫苏宁、3-O-(6-O-(E)-p-coumaroyl-β-D-glucopyranosyl)-5-O-(6-O-malonyl-β-D-glucopyranosyl)-cyanidin)(以下参照非专利文献2)的合成有关的酶基因以羟基肉桂酰辅酶A：花色素苷3葡萄糖苷-芳香族酰基转移酶(3AT)的基因{以下简称“紫苏花色素苷3-酰基转移酶(3AT)基因”。}为代表已有报道(参照专利文献1)。而且也获得了关于花色素苷的生物合成酶基因转录控制(调控)的知识和见解。这些基因的位于起始密码子5’侧的转录调控区域中，具有Myb型转录调控因子、bHLH型转录调控因子结合的顺式作用元件序列。还已知Myb型转录调控因子和bHLH型转录调控因子控制矮牵牛、玉米、紫苏等的花色素苷的合成(参照非专利文献1)。

在植物中负责基因转录的启动子(以下称转录调控区域)中，有无论在何种组织或发育阶段的何种时期均发挥功能的所谓组成型启动子、和仅在特定器官·组织中发挥功能的器官·组织特异性启动子、及仅在发育阶段的特定时期表达的时期特异性启动子。作为使有用基因在基因重组植物中表达的启动子，常用的是组成型启动子。作为代表性的组成型启动子，有花椰菜花叶病毒35S启动子(以后有时记为CaMV35S启动子)、以此为基础构建的启动子(以下参照非专利文献3)、Mac1启动子(以下参照非专利文献4)等。但是，在植物中，很多基因均为组织·器官特异性或时期特异性表达。这说明使基因进行组织·器官特异性或时期特异性表达对植物来说是必需的。有利用此种组织·器官特异性或时期特异性的转录调控区域进行植物的基因重组的例子。例如，有使用种子特异性的转录调控区域使蛋白质在种中积累的例子。