[发明专利]使植物的生物量增产的基因及其利用方法

说明书

本发明的课题是通过抑制在细胞内的囊泡转运中发挥功能的基因的表达或阻碍由该基因编码的蛋白质的功能来使生物量增产。本发明的用于解决课题的方法是，抑制编码外被体衔接物的ζ亚基的基因的表达或阻碍外被体衔接物的ζ亚基，或者抑制编码网格蛋白衔接物的小亚基即σ亚基的基因的表达或阻碍网格蛋白衔接物的小亚基即σ亚基。

技术领域

本发明涉及抑制了规定的基因的表达的植物体、通过抑制该基因的表达来使生物量增产的方法、生物量增产了的植物体的制造方法。

背景技术

生物量(biomass)一般是指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，表示每单位面积的干重量。生物量的单位用质量或能量数值化。对于生物量这样的表述，“生物体量”、“生物量”也是同义语，在植物生物量的情况下有时还使用“现存量(Standing crop)”的用语。因为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，所以能够作为所谓碳中和的能量而被捕获。因此，使植物的生物量增加，具有保护地球环境、防止地球温暖化、降低温室效果气体排放的效果。因此，使植物生物量增产的技术在产业上的重要性高。

另一方面，植物是以其一部分的组织自身(种子、根、叶茎等)作为目的而栽培，或者是以油脂等各种物质生产作为目的而栽培的。例如，作为由植物生产的油脂，自古以来已知大豆油、芝麻油、橄榄油、椰子油、米糠油、棉籽油、向日葵油、玉米油、红花油、棕榈油和菜籽油等，在家庭用途、工业用途中被广泛利用。另外，由植物所生产的油脂还作为生物柴油燃料、生物塑料的原料使用，作为石油代替能源适用性正在扩大。

特别是对于甘蔗等能量作物，是生物燃料的原料，因而期待使植物自身的总量(植物生物量)增产。在这样的状况下，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。这里如果假定每单位耕地面积的栽培个体数为一定，则判断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(所谓量的性质的一种)，因而被认为不能通过个别基因导入或缺损、基因操作而有效地增产。例如，专利文献1中公开了通过将列举了180种之多的多肽中的1种或多种向植物体中进行导入(活化)，从而提高植物体的氮利用效率，使生物量增产这样的技术。这180种多肽包含网格蛋白相关蛋白复合物小亚基(clathrin associated protein complex small subunit，酵母的AP-2；Yjr058c)。但是，对于网格蛋白相关蛋白复合物小亚基，并未公开显示生物量增产效果的实测数据。

此外，囊泡转运是指介由囊泡进行细胞内的物质的转运或向细胞外的物质的转运的机制。作为被囊泡转运的物质，遍及蛋白质、脂质等多种。一般已知如果阻碍细胞内的囊泡转运，则虽然细胞自身变大，但作为生物量却少(非专利文献1)。另外，非专利文献2中列举了通过生物信息学分析来预想参与叶绿体的类囊体膜转运的蛋白，以及通过同源性分析而确定与酵母中的参与膜转运的蛋白相关的拟南芥基因组上的同源物。非专利文献2中，作为与酵母的Ret3有同源性的蛋白，指出了拟南芥中的At3g09800和At4g08520。

此外，尚不知道拟南芥中的At3g09800过表达或缺损了的植物体。但是，专利文献1～5中公开了，通过使与由At3g09800所编码的蛋白质具有例如70％左右以上的序列类似性的蛋白质的编码基因过表达，而使生物量增产。

现有技术文献

专利文献1：US7834146

专利文献2：US7214786

专利文献3：US8299318

专利文献4：US7569389

专利文献5：WO2009/037279

非专利文献