(57)【要約】      （修正有）【課題】従来公知の花成誘導遺伝子よりも、花成誘導能が緩やかに花成時期を早める、形質転換植物の提供。【解決手段】特定の配列からなるアミノ酸配列における８５番目のチロシンに相当するチロシンが他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする、変異型花成誘導遺伝子。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列番号２に示すアミノ酸配列における８５番目のチロシンに相当するチロシンが他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする変異型花成誘導遺伝子。
【請求項２】
上記他のアミノ酸はアスパラギンであることを特徴とする請求項１記載の変異型花成誘導遺伝子。
【請求項３】
以下の（ａ）又は（ｂ）のタンパク質をコードすることを特徴とする請求項１記載の変異型花成誘導遺伝子。
（ａ）配列番号４のアミノ酸配列からなるタンパク質
（ｂ）配列番号４のアミノ酸配列に対して９０％以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号４のアミノ酸配列における８５番目に相当するアミノ酸がアスパラギンである花成誘導能を有するタンパク質
【請求項４】
以下の（ｃ）又は（ｄ）のタンパク質をコードすることを特徴とする請求項１記載の変異型花成誘導遺伝子。
（ｃ）配列番号６のアミノ酸配列からなるタンパク質
（ｄ）配列番号６のアミノ酸配列に対して９０％以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号６のアミノ酸配列における８７番目に相当するアミノ酸がアスパラギンである花成誘導能を有するタンパク質
【請求項５】
請求項１〜４いずれか一項記載の変異型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物又は形質転換植物細胞。
【請求項６】
イネ科に属することを特徴とする請求項５記載の形質転換植物又は形質転換植物細胞。
【請求項７】
サトウキビ属、エリアンサス属、ソルガム属又はミスカンサス属に属する請求項５記載の形質転換植物又は形質転換植物細胞。
【請求項８】
請求項１〜４いずれか一項記載の変異型花成誘導遺伝子を導入することを特徴とする花成誘導方法。
【請求項９】
上記変異型花成誘導遺伝子をイネ科に属する植物に導入することを特徴とする請求項８記載の花成誘導方法。
【請求項１０】
上記変異型花成誘導遺伝子をサトウキビ属、エリアンサス属、ソルガム属又はミスカンサス属に属する植物に導入することを特徴とする請求項８記載の花成誘導方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の置換変異を有する変異型花成誘導遺伝子、当該変異型花成誘導遺伝子を導入することで優れた特性を獲得した形質転換植物及び当該変異型花成誘導遺伝子を用いた花成制御形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物の交配育種は、経験や勘に頼った組み合わせで交配し、多数の後代を網羅的に評価して選抜を行っていた。一般に、交配を行うためには、花成誘導、開花・受粉、結実促進・採種のプロセスを経る必要がある。植物の種類によっては生育適地においてでさえ、１年に１回しかこのプロセスを組むことはできない。そのため、一つの品種を開発するために非常に長い時間を必要としていた。さらに、交配したい品種が開花しにくい品種である場合や、交配したい品種同士の開花時期が合わない場合には、所望する交配を行うことは非常に困難であった。
【０００３】
このように、交配育種においては、植物の開花をコントロールすることで開花時期を早める技術開発が望まれていた。これまでに、シロイヌナズナやイネにおいて、FT遺伝子（AtFT遺伝子）又はHd3a遺伝子（OsHd3a遺伝子）といった花成誘導遺伝子を過剰発現させることにより、花成（出穂）を誘導できたことが報告されている（特許文献１−３、非特許文献１−２）。
【０００４】
ところが、これら花成誘導遺伝子を利用した場合、その非常に強力な花成誘導能に起因して植物体が小さい段階で花成してしまい、収穫できる種子量が少ないといった問題があった。なお、特許文献４及び５には、花成誘導遺伝子の発現を調節する制御因子をコードする遺伝子を利用して花成時期を調節する技術が開示されている。しかしながら、特許文献４及び５に記載された技術では、導入した制御因子が花成誘導遺伝子以外の遺伝子に対して影響することから、望ましくない形質が付与される可能性がある。
【０００５】
また、特許文献６には、イネの花成誘導遺伝子Hd3aを導入することで花成時期が変化したサトウキビに関する技術が開示されている。しかし、特許文献６に開示された技術についても、その非常に強力な花成誘導能に起因して植物体が小さい段階で花成してしまうといった問題があった。
【０００６】
さらに、特許文献７には、花成誘導遺伝子をアルコール誘導性プロモーターの下流で発現させることで、花成時期を制御する技術が開示されている。しかし、特許文献７に開示された技術では、アルコールを作用させてプロモーターを活性化する必要があり、花成制御に手間及びコストを要するといった問題がある。さらにまた、特許文献８には、イネのHd3a遺伝子がコードするタンパク質における所定の部位に変異を導入して、フロリゲン活性化複合体の形成を促進又は抑制することで花成時期を制御する技術が開示されている。しかし、特許文献８に開示された技術では、フロリゲン活性化複合体を構成する因子全体に関する構造安定性の検討が必要であり、簡便な手法とは言えない。さらにまた、特許文献９には、銅イオン誘導性プロモーターの下流に花成誘導遺伝子を発現させることで、花成時期を制御する技術が開示されている。しかし、特許文献９に開示された技術では、銅イオンを作用させてプロモーターを活性化する必要があり、花成制御に手間及びコストを要するといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１３９２５０号公報
【特許文献２】特表２００２−５１１２７０号公報
【特許文献３】特開２００２−１５３２８３号公報
【特許文献４】特表２００８−５２５０１３号公報
【特許文献５】特表２００２−５３７７６８号公報
【特許文献６】特許第５８２８３０２号公報
【特許文献７】ＵＳ２０１８／００５７８３１Ａ１
【特許文献８】ＷＯ２０１１／１１５２２２Ａ１
【特許文献９】ＵＳ２０１１／０２５７０１３Ａ１
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Kardailsky I.et al.,Science.1999 Dec 3;286(5446):1962-5.
【非特許文献２】Kojima S.et al.,Plant Cell Physiol 2002 Oct;43(10):1096-105.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、単に花成誘導遺伝子を導入しても植物の花成を所望の時期に制御することはできず、誘導性プロモーターを使用することで花成誘導遺伝子の発現を制御するか、複雑なフロリゲン活性化複合体を改変するといった方法でしか花成時期を制御することはできないといった問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑み、従来公知の花成誘導遺伝子よりも花成誘導能が緩やかに花成時期を早める機能を有する変異型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物及び当該変異型花成誘導遺伝子を利用した花成制御形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するために本発明者らが鋭意検討した結果、所定の置換変異を有する花成誘導遺伝子を導入することで、既知の野生型花成誘導遺伝子を導入した場合と比較して緩やかに花成誘導できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１２】
（１）配列番号２に示すアミノ酸配列における８５番目のチロシンに相当するチロシンが他のアミノ酸に置換したアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする変異型花成誘導遺伝子。
（２）上記他のアミノ酸はアスパラギンであることを特徴とする（１）記載の変異型花成誘導遺伝子。
（３）以下の（ａ）又は（ｂ）のタンパク質をコードすることを特徴とする（１）記載の変異型花成誘導遺伝子。
（ａ）配列番号４のアミノ酸配列からなるタンパク質
（ｂ）配列番号４のアミノ酸配列に対して９０％以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号４のアミノ酸配列における８５番目に相当するアミノ酸がアスパラギンである花成誘導能を有するタンパク質
（４）以下の（ｃ）又は（ｄ）のタンパク質をコードすることを特徴とする（１）記載の変異型花成誘導遺伝子。
（ａ）配列番号６のアミノ酸配列からなるタンパク質
（ｂ）配列番号６のアミノ酸配列に対して９０％以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、配列番号６のアミノ酸配列における８７番目に相当するアミノ酸がアスパラギンである花成誘導能を有するタンパク質
（５）上記（１）〜（４）いずれか記載の変異型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物又は形質転換植物細胞。
（６）イネ科に属することを特徴とする（５）記載の形質転換植物又は形質転換植物細胞。
（７）サトウキビ属、エリアンサス属、ソルガム属又はミスカンサス属に属する（５）記載の形質転換植物又は形質転換植物細胞。
（８）上記（１）〜（４）いずれか記載の変異型花成誘導遺伝子を導入することを特徴とする花成誘導方法。
（９）上記変異型花成誘導遺伝子をイネ科に属する植物に導入することを特徴とする（８）記載の花成誘導方法。
（１０）上記変異型花成誘導遺伝子をサトウキビ属、エリアンサス属、ソルガム属又はミスカンサス属に属する植物に導入することを特徴とする（８）記載の花成誘導方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る変異型花成誘導遺伝子、すなわち特定の置換変異を有する変異型花成誘導遺伝子を利用することで、従来公知の野生型花成誘導遺伝子を導入した場合と比較して緩やかに花成を促進することができる。したがって、本発明に係る形質転換植物又は形質転換植物細胞は、従来公知の花成誘導遺伝子を導入した場合と比較して植物体が大きく成長した段階で花成誘導されることとなる。よって、本発明に係る形質転換植物又は形質転換植物細胞は、種子収量を十分に確保しながら花成時期が早まっているといった優れた特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】種々の植物由来花成誘導遺伝子がコードするアミノ酸配列に関するマルチプルアライメントを示す図である。
【図２】FT機能欠損株に変異型FT遺伝子を導入した形質転換植物を長日条件下で栽培したときの花芽形成を調査した結果を示す特性図である。
【図３】FT機能欠損株に変異型FT遺伝子を導入した形質転換植物を長日条件下で栽培したときの種子収量を調査した結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明では、所定の置換変異を有する変異型花成誘導遺伝子を宿主となる植物細胞内へ導入する。これにより、当該変異型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物は、当該変異型花成誘導遺伝子を導入していない野生型の植物と比較して早期に花成誘導されるが、従来公知の野生型花成誘導遺伝子を導入した又は内在する従来公知の当該花成誘導遺伝子の発現を強化した形質転換植物と比較して遅く花成誘導される。以下の説明において、野生型の植物と比較して早期に花成誘導されるが、従来公知の野生型花成誘導遺伝子を導入した又は内在する従来公知の当該花成誘導遺伝子の発現を強化した形質転換植物と比較して遅く花成誘導される現象を「緩やかな花成誘導」あるいは「緩やかに花成誘導される」と表現する。
【００１６】
ここで、花成誘導とは、栄養成長相から生殖成長相へ移行することを意味し、開花に先立って生じる花芽の形成開始・分化・発達を意味する。また、花成は、維管束の師管を通って茎頂へ運ばれたフロリゲンが複合体を形成し、各種関連遺伝子の発現が亢進されることで誘導される。したがって、花成誘導の時期は、花芽の形成開始・分化・発達を観察することによって判断することもできるし、フロリゲンやフロリゲン活性化複合体の存在やフロリゲン活性化複合体により発現亢進される遺伝子の転写産物を検出することによって判断することもできる。
【００１７】
緩やかな花成誘導に関与する変異型花成誘導遺伝子
本発明に係る変異型花成誘導遺伝子は、特定のアミノ酸残基を他のアミノ酸に置換した変異型花成誘導タンパク質をコードする遺伝子である。特定のアミノ酸残基とは、種々の植物由来の花成誘導遺伝子において保存されている所定の位置のチロシン残基である。一例としてシロイヌナズナ由来の花成誘導遺伝子（NCBIのアクセッション番号NM_105222）を基準にすると、置換対象のアミノ酸残基は８５番目のチロシン残基である。シロイヌナズナ由来の花成誘導遺伝子（NCBIのアクセッション番号NM_105222）におけるコーディング領域の塩基配列を配列番号１に示し、当該花成誘導遺伝子がコードするタンパク質のアミノ酸配列を配列番号２に示している。すなわち、置換対象のチロシン残基は、配列番号２のアミノ酸配列においてはN末端から８５番目に位置している。
【００１８】
なお、置換対象アミノ酸残基（チロシン残基）は、シロイヌナズナ由来の花成誘導遺伝子がコードするタンパク質においては８５番目に位置したが、シロイヌナズナ以外の植物由来の花成誘導遺伝子がコードするタンパク質においては異なる数値となる。例えば、イネ由来の花成誘導遺伝子（OsHd3a遺伝子と呼称される）の場合、置換対象のチロシン残基は８７番目に位置する。このように、置換対象のチロシンは、シロイヌナズナ由来の花成誘導遺伝子がコードするタンパク質における８５番目のチロシンに相当するチロシンと定義することができる。
【００１９】
具体的に、種々の植物由来の花成誘導遺伝子がコードするタンパク質において、置換対象のチロシン残基は、配列番号２のアミノ酸配列を基準に特定することができる。例えば図１に示すように、種々の植物由来の花成誘導遺伝子がコードするタンパク質のアミノ酸配列についてマルチプルアライメントを作製することで置換対象のチロシン残基（図１において三角印を付けたチロシン残基）を、各アミノ酸配列において特定することができる。図１において、ZmZCN8はトウモロコシ由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列（配列番号７）であり、GmFT5aはダイズ由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列（配列番号８）であり、AtFTはシロイヌナズナ由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列（配列番号９）であり、AtTSFはシロイヌナズナ由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列（配列番号１０）であり、GmFT2aはダイズ由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列（配列番号１１）であり、SISFTはトマト由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列であり（配列番号１２）、OsHd3aはイネ由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列であり（配列番号１３）、MdFT1はリンゴ由来の花成誘導遺伝子によりコードされるアミノ酸配列（配列番号１４）である。なお、図１において遺伝子表記の後に続く文字・数字列は、各遺伝子に関するGenBankのアクセッション番号である。
【００２０】
このように特定される置換対象のチロシン残基は、特に限定されないが、アミド基を有するグルタミン又はアスパラギンに置換することが好ましく、特にアスパラギンに置換することが好ましい。より具体的に、シロイヌナズナ由来花成誘導遺伝子がコードする配列番号２のアミノ酸配列において、置換対象のチロシン残基をアスパラギンに置換したアミノ酸配列を配列番号４に示している。また、配列番号４のアミノ酸配列をコードする塩基配列を配列番号３に示している。また、イネ由来花成誘導遺伝子（OsHd3a遺伝子）がコードするアミノ酸配列において、置換対象のチロシン残基をアスパラギンに置換したアミノ酸配列を配列番号６に示している。また、配列番号６のアミノ酸配列をコードする塩基配列を配列番号５に示している。
【００２１】
すなわち、本発明に係る変異型花成誘導遺伝子としては、例えば、配列番号４又は６のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子である。また、本発明に係る変異型花成誘導遺伝子には、シロイヌナズナ又はイネ由来の野生型花成誘導遺伝子に対する相同遺伝子に対して同変異を導入した変異型遺伝子も含まれる。この相同遺伝子とは、共通の祖先遺伝子から進化分岐した遺伝子と、進化分岐した遺伝子とは異なり、単に類似した塩基配列を有する遺伝子との両者を含む意味である。共通の祖先遺伝子から進化分岐した遺伝子としては、２種類の種の相同遺伝子（オルソログ（ortholog)）及び同一種内で重複により生じた相同遺伝子（パラログ(paralog)）が含まれる。なお、上述した花成誘導遺伝子の相同遺伝子は、シロイヌナズナ又はイネ由来の野生型花成誘導遺伝子の塩基配列や同遺伝子がコードするタンパク質のアミノ酸配列に基づいて、GenBank等の公知のデータベースから容易に検索・同定することができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る変異型花成誘導遺伝子は、配列番号４又は６のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子に限定されず、配列番号４又は６のアミノ酸配列に対して８０％以上の同一性、好ましくは８５％以上の同一性、より好ましくは９０％以上の同一性、更に好ましくは９５％以上の同一性、最も好ましくは９８％以上の同一性を有するアミノ酸配列であって、上述した置換後のアスパラギン残基を維持したアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするものであってもよい。ただし、配列番号４又は６のアミノ酸配列と異なるアミノ酸配列からなるタンパク質は、宿主の植物体で発現すると緩やかな花成誘導を引き起こすという機能を有する。ここで、同一性の値は、BLAST（Basic Local Alignment Search Tool）プログラムを実装したコンピュータプログラム及び遺伝子配列情報を格納したデータベースを用いてデフォルトの設定で求められる値を意味する。
【００２３】
さらにまた、本発明に係る変異型花成誘導遺伝子は、配列番号４又は６のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子に限定されず、配列番号４又は６のアミノ酸配列において１又は複数個のアミノ酸配列が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列であって、上述した置換後のアスパラギン残基を維持したアミノ酸配列からなり、緩やかな花成誘導を引き起こすという機能を有するタンパク質をコードするものであっても良い。ここで、複数個のアミノ酸としては、例えば、１から２０個、好ましくは１から１０個、より好ましくは１から７個、さらに好ましくは１個から５個、特に好ましくは１個から３個を意味する。なお、アミノ酸の欠失、置換若しくは付加は、配列番号４又は６のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列を、当該技術分野で公知の手法によって改変することによって行うことができる。塩基配列に変異を導入するには、Kunkel法またはGapped duplex法等の公知手法又はこれに準ずる方法により行うことができ、例えば部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット（例えばMutant-KやMutant-G（何れも商品名、TAKARA Bio社製））等を用いて、あるいはLA PCR in vitro Mutagenesisシリーズキット（商品名、TAKARA Bio社製）を用いて変異が導入される。また、変異導入方法としては、EMS（エチルメタンスルホン酸）、5-ブロモウラシル、2-アミノプリン、ヒドロキシルアミン、N-メチル-N’-ニトロ-Nニトロソグアニジン、その他の発ガン性化合物に代表されるような化学的変異剤を使用する方法でも良いし、X線、アルファ線、ベータ線、ガンマ線、イオンビームに代表されるような放射線処理や紫外線処理による方法でも良い。
【００２４】
さらにまた、本発明に係る変異型花成誘導遺伝子は、配列番号３又は５の塩基配列からなるDNAの相補鎖の全部又は一部に対して、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ糖緩やかな花成誘導を引き起こすという機能を有するタンパク質であって、上述した置換後のアスパラギン残基を維持したアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするものでもよい。ここで、ストリンジェントな条件とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。例えば、45℃、6×SSC（塩化ナトリウム／クエン酸ナトリウム）でのハイブリダイゼーション、その後の50〜65℃、0.2〜1×SSC、0.1％SDSでの洗浄が挙げられ、或いはそのような条件として、65〜70℃、1×SSCでのハイブリダイゼーション、その後の65〜70℃、0.3×SSCでの洗浄を挙げることができる。ハイブリダイゼーションは、J. Sambrook et al. Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory(1989)に記載されている方法等、従来公知の方法で行うことができる。
【００２５】
また、同様に、図１に示した各種植物由来の野生型花成誘導遺伝子に対して、置換対象のチロシン残基をアスパラギンに置換したアミノ酸配列をコードする変異を導入することができる。すなわち、トウモロコシ由来の花成誘導遺伝子（ZmZCN8）によりコードされるアミノ酸配列（配列番号７）においては８３番目のチロシン残基を、ダイズ由来の花成誘導遺伝子（GmFT5a）によりコードされるアミノ酸配列（配列番号８）においては８３番目のチロシン残基を、シロイヌナズナ由来の花成誘導遺伝子（AtTSF）によりコードされるアミノ酸配列（配列番号１０）においては８５番目のチロシン残基を、ダイズ由来の花成誘導遺伝子（GmFT2a）によりコードされるアミノ酸配列（配列番号１１）においては８５番目のチロシン残基を、トマト由来の花成誘導遺伝子（SISFT）によりコードされるアミノ酸配列であり（配列番号１２）においては８４番目のチロシン残基を、リンゴ由来の花成誘導遺伝子（MdFT1）によりコードされるアミノ酸配列（配列番号１４）においては８４番目のチロシン残基を、それぞれアスパラギンに置換したアミノ酸配列をコードする変異を導入することで、これら各種植物由来の変異型花成誘導遺伝子を作製することができる。
【００２６】
なお、本発明に係る変異型花成誘導遺伝子は、これら配列番号７、８、１０〜１２及び１４に基づいて作製される上記置換変異を有するアミノ酸配列をコードするものに限定されず、当該アミノ酸配列に対して８０％以上の同一性、好ましくは８５％以上の同一性、より好ましくは９０％以上の同一性、更に好ましくは９５％以上の同一性、最も好ましくは９８％以上の同一性を有するアミノ酸配列であって、上述した置換後のアスパラギン残基を維持したアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするものであってもよい。ただし、上述した置換後のアスパラギン残基を維持したアミノ酸配列からなるタンパク質は、宿主の植物体で発現すると緩やかな花成誘導を引き起こすという機能を有する。
【００２７】
また、本発明に係る変異型花成誘導遺伝子は、これら配列番号７、８、１０〜１２及び１４に基づいて作製される上記置換変異を有するアミノ酸配列をコードするものに限定されず、当該アミノ酸配列に対して１又は複数個のアミノ酸配列が欠失、置換、付加又は挿入されたアミノ酸配列であって、上述した置換後のアスパラギン残基を維持したアミノ酸配列からなり、緩やかな花成誘導を引き起こすという機能を有するタンパク質をコードするものであっても良い。ここで、複数個のアミノ酸としては、例えば、１から２０個、好ましくは１から１０個、より好ましくは１から７個、さらに好ましくは１個から５個、特に好ましくは１個から３個を意味する。ただし、上述した置換後のアスパラギン残基を維持したアミノ酸配列からなるタンパク質は、宿主の植物体で発現すると緩やかな花成誘導を引き起こすという機能を有する。
【００２８】
発現ベクター
発現ベクターは、恒常的な発現を可能とするプロモーター塩基配列を有する核酸と、上述した変異型花成誘導遺伝子とを含むように構築する。当該発現ベクターを使用することで、上記変異型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物を作製することができる。
【００２９】
ここで、発現ベクターの母体となるベクターとしては、従来公知の種々のベクターを用いることができる。例えば、プラスミド、ファージ、またはコスミド等を用いることができ、導入される植物細胞や導入方法に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、ｐＢＲ３２２、ｐＢＲ３２５、ｐＵＣ１９、ｐＵＣ１１９、pBluescript、pBluescriptSK、ｐＢＩ系のベクター等を挙げることができる。特に、植物細胞へのベクターの導入法がアグロバクテリウムを用いる方法である場合には、ｐＢＩ系のバイナリーベクターを用いることが好ましい。ｐＢＩ系のバイナリーベクターとしては、具体的には、例えば、ｐＢＩＧ、ｐＢＩＮ１９、ｐＢＩ１０１、ｐＢＩ１２１、ｐＢＩ２２１等を挙げることができる。
【００３０】
プロモーターは、植物体内で上記変異型花成誘導遺伝子を発現させることが可能なプロモーターであれば特に限定されるものではなく、公知のプロモーターを好適に用いることができる。かかるプロモーターとしては、例えば、カリフラワーモザイクウイルス３５Ｓプロモーター（ＣａＭＶ３５Ｓ）、各種アクチン遺伝子プロモーター、各種ユビキチン遺伝子プロモーター、ノパリン合成酵素遺伝子のプロモーター、タバコのＰＲ１ａ遺伝子プロモーター、トマトのリブロース１，５−二リン酸カルボキシラーゼ・オキシダーゼ小サブユニット遺伝子プロモーター、ナピン遺伝子プロモーター、オレオシン遺伝子プロモーター等を挙げることができる。この中でも、カリフラワーモザイクウイルス３５Ｓプロモーター、アクチン遺伝子プロモーター又はユビキチン遺伝子プロモーターをより好ましく用いることができる。上記各プロモーターを用いれば、植物細胞内に導入されたときに任意の遺伝子を強く発現させることが可能となる。
【００３１】
また、プロモーターとしては、植物における部位特異的に核酸を発現させる機能を有するものを使用することもできる。このようなプロモーターとしては、従来公知の如何なるプロモーターを使用することができる。このようなプロモーターを使用して、上記変異型花成誘導遺伝子を部位特異的に導入することによって、当該変異型花成誘導遺伝子を導入した細胞から成る植物器官や植物組織において当該遺伝子の発現を誘導し、緩やかな花成誘導を引き起こすことができる。
【００３２】
なお、発現ベクターは、プロモーター及び上記変異型花成誘導遺伝子に加えて、さらに他のセグメント配列を有する核酸を含んでいてもよい。当該他のセグメント配列を有する核酸は特に限定されるものではないが、ターミネーター塩基配列を有する核酸、形質転換体選別マーカー塩基配列を有する核酸、エンハンサー塩基配列を有する核酸、翻訳効率を高めるための塩基配列を有する核酸等を挙げることができる。また、上記組換え発現ベクターは、さらにＴ−ＤＮＡ領域を有していてもよい。Ｔ−ＤＮＡ領域は特にアグロバクテリウムを用いて上記組換え発現ベクター中の塩基配列を有する核酸を植物細胞に導入する場合に核酸導入の効率を高めることができる。
【００３３】
ターミネーター塩基配列を有する核酸は転写終結部位としての機能を有していれば特に限定されるものではなく、公知のものであってもよい。例えば、具体的には、ノパリン合成酵素遺伝子の転写終結領域（Ｎｏｓターミネーター）、カリフラワーモザイクウイルス３５Ｓの転写終結領域（ＣａＭＶ３５Ｓターミネーター）等を好ましく用いることができる。この中でもＮｏｓターミネーターをより好ましく用いることできる。上記組換えベクターにおいては、ターミネーターを適当な位置に配置することにより、植物細胞に導入された後に、不必要に長い転写物を合成するといった現象の発生を防止することができる。
【００３４】
形質転換体選別マーカー塩基配列を有する核酸としては、例えば薬剤耐性遺伝子を含む核酸を用いることができる。かかる薬剤耐性遺伝子の具体的な一例としては、例えば、ハイグロマイシン、ブレオマイシン、カナマイシン、ゲンタマイシン、クロラムフェニコール等に対する薬剤耐性遺伝子を含む核酸を挙げることができる。これにより、上記抗生物質を含む培地中で生育する植物体を選択することによって、形質転換された植物体を容易に選別することができる。
【００３５】
翻訳効率を高めるための塩基配列を有する核酸としては、例えばタバコモザイクウイルス由来のｏｍｅｇａ配列を有する核酸を挙げることができる。このｏｍｅｇａ配列を有する核酸をタンパク質コード領域上流の非翻訳領域（５’ＵＴＲ）に配置させることによって、上記花成誘導遺伝子の発現効率を高めることができる。このように、上記組換え発現ベクターには、その目的に応じて、さまざまなＤＮＡセグメント配列を有する核酸を含ませることができる。
【００３６】
組換え発現ベクターの構築方法についても特に限定されるものではなく、適宜選択された母体となるベクターに、上記プロモーター塩基配列を有する核酸、上記変異型花成誘導遺伝子及び必要に応じて上記他のＤＮＡセグメント配列を有する核酸を所定の順序となるように導入すればよい。例えば、上記変異型花成誘導遺伝子とプロモーター塩基配列を有する核酸と（必要に応じてターミネーター塩基配列を有する核酸等）とを連結し、これをベクターに導入すればよい。
【００３７】
また、上記発現ベクターの増殖方法（生産方法）も特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。一般的には大腸菌をホストとして当該大腸菌内で増殖させればよい。このとき、ベクターの種類に応じて、好ましい大腸菌の種類を選択してもよい。
【００３８】
形質転換
上述した発現ベクターは、一般的な形質転換方法によって対象の植物細胞に導入される。発現ベクターを植物細胞に導入する方法（形質転換方法）は特に限定されるものではなく、植物細胞に応じた適切な従来公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、アグロバクテリウムを用いる方法や直接植物細胞に導入する方法を用いることができる。アグロバクテリウムを用いる方法としては、例えば、Bechtold, E., Ellis, J. and Pelletier, G. (1993) In Planta Agrobacterium-mediated gene transfer by infiltration of adult Arabidopsis plants. C.R. Acad. Sci. Paris Sci. Vie, 316, 1194-1199. あるいは、Zyprian E, Kado Cl, Agrobacterium-mediated plant transformation by novel mini-T vectors in conjunction with a high-copy vir region helper plasmid. Plant Molecular Biology, 1990, 15(2), 245-256.に記載された方法を用いることができる。
【００３９】
発現ベクターを直接植物細胞に導入する方法としては、例えば、マイクロインジェクション法、エレクトロポレーション法（電気穿孔法）、ポリエチレングリコール法、パーティクルガン法、プロトプラスト融合法、リン酸カルシウム法等を用いることができる。
【００４０】
また、上記変異型花成誘導遺伝子を直接植物細胞に導入する方法を採るなら、対象とする変異型花成誘導遺伝子の発現に必要な転写ユニット、例えばプロモーター塩基配列を有する核酸や転写ターミネーター塩基配列を有する核酸と、対象とする変異型花成誘導遺伝子であれば十分であり、ベクター機能は必須ではない。さらに、転写ユニットを有さない上記変異型花成誘導遺伝子のタンパク質コード領域のみを含む核酸であっても、宿主ゲノム中の転写ユニット内にインテグレートし、対象となる遺伝子を発現することができればよい。また、宿主ゲノム中にインテグレートされない場合でも、上記変異型花成誘導遺伝子が細胞内で転写且つ／または翻訳されれば十分である。
【００４１】
上記発現ベクターや、発現ベクターを含まず対象となる変異型花成誘導遺伝子が導入される植物細胞としては、例えば、花、葉、根等の植物器官における各組織の細胞、カルス、懸濁培養細胞等を挙げることができる。ここで、発現ベクターは、生産しようとする種類の植物体に合わせて適切なものを適宜構築してもよいが、汎用的な発現ベクターを予め構築しておき、それを植物細胞に導入してもよい。
【００４２】
発現ベクターの導入対象となる細胞から成る植物としては、特に限定されない。すなわち、上述した変異型花成誘導遺伝子を導入することによって、あらゆる植物体について緩やかな花成誘導を引き起こすことができる。対象となる植物としては、例えば、顕花植物であることが好ましく、顕花植物のなかでも被子植物であることがより好ましい。対象となる被子植物としては、双子葉植物、単子葉植物、例えばアブラナ科、イネ科、ナス科、マメ科、ヤナギ科等に属する植物（下記参照）が挙げられるが、これらの植物に限定されるものではない。
【００４３】
アブラナ科：シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)、ミヤマハタザオ（Arabidopsis lyrata）、アブラナ（Brassica rapa、Brassica napus、Brassica campestris）、キャベツ(Brassica oleracea var. capitata)、ハクサイ（Brassica rapa var. pekinensis）、チンゲンサイ（Brassica rapa var. chinensis）、カブ（Brassica rapa var. rapa）、ノザワナ（Brassica rapa var. hakabura）、ミズナ（Brassica rapa var. lancinifolia）、コマツナ（Brassica rapa var. perviridis）、パクチョイ（Brassica rapa var. chinensis）、ダイコン（Raphanus sativus）、ワサビ（Wasabia japonica）、ルベラナズナ（Capsella rubella）など。
アカザ科：テンサイ（Beta vulgaris）
カエデ科：サトウカエデ（Acer saccharum）
トウダイグサ科：トウゴマ（Ricinus communis）
ナス科：タバコ（Nicotiana tabacum）、ナス(Solanum melongena)、ジャガイモ（Solanum tuberosum）、トマト（Solanum lycopersicum）、トウガラシ（Capsicum annuum）、ペチュニア（Petunia hybrida）など。
マメ科：ダイズ(Glycine max)、エンドウ（Pisum sativum）、ソラマメ（Vicia faba）、フジ（Wisteria floribunda）、ラッカセイ（Arachis hypogaea）、ミヤコグサ（Lotus japonicus）、インゲンマメ（Phaseolus vulgaris）、アズキ（Vigna angularis）、アカシア（Acacia）、ウマゴヤシ（Medicago truncatula）、ヒヨコマメ（Cicer arietinum）など。
キク科：キク（Chrysanthemum morifolium）、ヒマワリ（Helianthus annuus）など。
ヤシ科：アブラヤシ（Elaeis guineensis、Elaeis oleifera）、ココヤシ（Cocos nucifera）、ナツメヤシ（Phoenix dactylifera）、ロウヤシ（Copernicia）など。
ウルシ科：ハゼノキ（Rhus succedanea）、カシューナットノキ（Anacardium occidentale）、ウルシ（Toxicodendron vernicifluum）、マンゴー（Mangifera indica）、ピスタチオ（Pistacia vera）など。
ウリ科：カボチャ（Cucurbita maxima、Cucurbita moschata、Cucurbita pepo）、キュウリ（Cucumis sativus）、カラスウリ（Trichosanthes cucumeroides）、ヒョウタン（Lagenaria siceraria var. gourda）など。
バラ科：アーモンド（Amygdalus communis）、バラ（Rosa）、イチゴ（Fragaria vesca）、サクラ（Prunus）、リンゴ（Malus pumila var. domestica）、モモ（Prunus persica）など。
ブドウ科：ブドウ（Vitis vinifera）
ナデシコ科：カーネーション（Dianthus caryophyllus）など。
ヤナギ科：ポプラ(Populus trichocarpa、Populus nigra、Populus tremula) など。
イネ科：トウモロコシ(Zea mays)、イネ(Oryza sativa)、オオムギ（Hordeum vulgare）、コムギ（Triticum aestivum）、ウラルツコムギ（Triticum urartu）、タルホコムギ（Aegilops tauschii）、ミナトカモジグサ（Brachypodium distachyon）、タケ（Phyllostachys）、サトウキビ（Saccharum officinarum）、ネピアグラス（Pennisetum pupureum）、エリアンサス（Erianthus ravenae）、ススキ（Miscanthus virgatum）、ソルガム（Sorghum bicolor）スイッチグラス（Panicum）など。
ユリ科：チューリップ（Tulipa）、ユリ（Lilium）など。
【００４４】
なかでも、サトウキビやトウモロコシ、エリアンサス、イネ、ソルガム、コムギといったイネ科に属する植物、特に、サトウキビ属、エリアンサス属、ソルガム属又はミスカンサス属に属する植物とすることが好ましい。
【００４５】
その他の工程、その他の方法
上述した形質転換処理後、植物体のなかから適切な形質転換体を選抜する選抜工程を、従来公知の方法で行うことができる。選抜の方法は特に限定されるものではなく、例えば、ハイグロマイシン耐性等の薬剤耐性を基準として選抜してもよいし、形質転換体を育成した後に、植物体の花成誘導の時期を観察し、野生型の植物よりも早期に花成誘導し、従来公知の野生型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物よりも遅く花成誘導するものを選抜してもよい。
【００４６】
また、形質転換処理で得られた形質転換植物から定法に従って後代植物を得ることができる。上記変異型花成誘導遺伝子を保持した後代植物を、その花成誘導の時期を基準として選抜することによって、上記変異型花成誘導遺伝子を有することで緩やかに花成誘導するといった特徴を安定的に保持する植物系統を作出することができる。なお、形質転換植物やその子孫から、植物細胞や種子、果実、株、カルス、塊茎、切穂、塊等の繁殖材料を得て、これらを基に上記形質を有する安定的な植物系統を量産することも可能である。
【００４７】
以上説明したように、本発明によれば、上述した変異型花成誘導遺伝子を細胞へ導入することで、緩やかな花成誘導を惹起することができる。すなわち、上述した変異型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物やその子孫は、野生型植物と比較して早期に花成誘導が可能であるものの、従来公知の野生型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物と比較して植物体が大きく成長した段階で花成誘導する。これにより、上述した変異型花成誘導遺伝子を導入した形質転換植物やその子孫は、植物体が小さい時期に花成誘導することによる種子量の低下を招来せず、より多くの種子収穫量を達成することができる。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４９】
[シロイヌナズナ形質転換用ベクターの作製]
本実施例では、Y85N変異を有するシロイヌナズナ由来の変異型花成誘導遺伝子（AtFT(YtoN)遺伝子）を発現する発現ベクターと、Y87N変異を有するイネ由来の変異型花成誘導遺伝子（OsHd3a(YtoN)遺伝子）を発現する発現ベクターを作製した。
【００５０】
また、本実施例では、比較のため、サトウキビにおけるFTファミリー遺伝子を開示する先行論文（Coelho CP (2013) MOLECULAR REGULATORY MECHANISM OF FLORAL TRANSITION BY FT/TFL1 ORTHOLOGS AND THE AUTONOMOUSLY EXPRESSED ScID1 MONOCOT-SPECIFIC TRANSCRIPTION FACTOR IN SUGARCANE. Thesis. Universidade Federal de Lavras及びCoelho CP, Minow MA, Chalfun-Junior A, Colasanti J.(2014) Putative sugarcane FT/TFL1 genes delay flowering time and alter reproductive architecture in Arabidopsis. Front Plant Sci. 5:221.）に開示されたアミノ酸配列情報を用いて、ScFT3及びScFT5遺伝子を発現する発現ベクターを作製した。また、本実施例では、比較のため、シロイヌナズナ由来の野生型花成誘導遺伝子（AtFT遺伝子）を発現する発現ベクター、及びイネ由来の野生型花成誘導遺伝子（OsHd3a遺伝子）を発現する発現ベクターを作製した。
【００５１】
具体的には、先ず、各遺伝子について、下記の方法によって得られた各コーディング配列を含むDNA断片を得た。次に、得られたDNA断片をpDONR207（Thermo Fisher Scientific社製）又はpENTR/D-TOPO（Thermo Fisher Scientific社製）に組み入れてエントリークローンを作製した。そして、エントリークローン及びLR clonase II（Thermo Fisher Scientific社製）を用いたLR反応により、各コーディング領域を含むDNA断片をバイナリーベクターpDEST_35S_HSP_GWB5に組み入れることで、シロイヌナズナ形質転換用ベクターを作製した。このシロイヌナズナ形質転換用ベクターは、各遺伝子をCaMV 35Sプロモーター及びHSPターミネーター制御下でシロイヌナズナにおいて恒常的に強発現するものである。
【００５２】
なお、pDEST_35S_HSP_GWB5は、制限酵素HindIII処理によりR4pGWB5_SRDX_HSP (Oshima Y, Mitsuda N, Nakata M, Nakagawa T, Nagaya S, Kato K, Ohme-Takagi M. Novel vector systems to accelerate functional analysis of transcription factors using chimeric repressor gene-silencing technology (CRES-T). (2011)  Plant Biotech. 28:201-10)のattR4-ccdB-attR2-SRDXを含む断片を切除し、そこにpDEST35SHSP (Oshima Y, Shikata M, Koyama T, Ohtsubo N, Mitsuda N, Ohme-Takagi M. MIXTA-like transcription factors and WAX INDUCER1/SHINE1 coordinately regulate cuticle development in Arabidopsis and Torenia fournieri. (2013) Plant Cell. 25:1609-24)をHindIII処理することで得られた35S-Ω-attR1-ccdB-attR2を含む断片を挿入することで作製した。
【００５３】
以下、各遺伝子についてエントリークローンの作製手順を詳述する。
【００５４】
＜AtFT遺伝子＞
本実施例では、比較のため、シロイヌナズナ由来のFT遺伝子（AtFT遺伝子）を過剰発現する形質転換体を作製した。AtFT遺伝子を導入するためのシロイヌナズナ形質転換用ベクターを作製するに際して、先ず、NCBIのアクセッション番号NM_105222として公開されているAtFT遺伝子の塩基配列に基づいて、attB1及びattB2配列を付加する配列を持つ一対のプライマー（ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggcttcATGTCTATAAATATAAGAGACCCTCTTAT（配列番号１５）及びggggaccactttgtacaagaaagctgggttAAGTCTTCTTCCTCCGCAGCCACTCTCCCT（配列番号１６））を設計した。これらプライマーを用いたPCRにより、AtFT遺伝子を含む増幅断片（配列番号１７）を得た。得られた増幅断片をBP clonase II（Thermo Fisher Scientific社製）を用いたBP反応によりpDONR207（Thermo Fisher Scientific社製）に組み入れ、AtFT遺伝子についてエントリークローンを準備した。
【００５５】
＜OsHd3a遺伝子＞
本実施例では、比較のため、イネ由来のFT遺伝子（OsHd3a遺伝子）を過剰発現する形質転換体を作製した。OsHd3a遺伝子を導入するためのシロイヌナズナ形質転換用ベクターを作製するに際して、先ず、NCBIのアクセッション番号AB052944として公開されているOsHd3a遺伝子の塩基配列に基づいて、コーディング配列の5’側にattB1配列、3’側にattB2配列をそれぞれ付加した核酸断片（配列番号１８）の人工合成及びRI201-AN（Takara Bio社製）への組み込みをVectorBuilder社に依頼した。得られたプラスミドとpDONR207（Thermo Fisher Scientific社製）をBP clonase II（Thermo Fisher Scientific社製）を用いたBP反応により、OsHd3a遺伝子についてエントリークローンを準備した。
【００５６】
＜ScFT3遺伝子＞
ScFT3遺伝子については、degenerate primer（YTIMGIGARTAYYTICAYTGGYTIGT（配列番号１９）及びTRAARTTYTGICKCCAICCIGGIGC（配列番号２０））を用いたdegenerate PCRにより部分断片を獲得し、Race法により全長を獲得した。そして、ScFT3遺伝子をpENTR/D-TOPO（Thermo Fisher Scientific）にクローニングし、ScFT3遺伝子についてエントリークローンを準備した。なお、ScFT3遺伝子の全長は、一対のプライマー（CACCCGTCGGTGGCCCATTATTG（配列番号２１）及びTCTTATTTCACCCGGATCGAGT（配列番号２２））を使用してエントリークローン作製に必要な全長を増幅した。増幅したScFT3遺伝子を含むDNA断片の塩基配列を配列番号２３に示した。
【００５７】
＜ScFT5遺伝子＞
ScFT5遺伝子については、データベース上の塩基配列情報に基づいてクローニングを行い、全長を獲得した。そして、ScFT5遺伝子については、配列の5’側にattB1配列、3’側にattB2配列を付加するプライマー（ggggacaagtttgtacaaaaaagcaggctccATGTTCAATATGTCTAGGGACCCATTGGT（配列番号２４）及びggggaccactttgtacaagaaagctgggtcTCACCTTATGTACCTTCTTCCACCACAGCC（配列番号２５））を設計した。そして、これらプライマーを使用したPCRによりScFT5遺伝子を含むエントリークローン作製に必要な全長を増幅した。増幅したScFT5遺伝子を含むDNA断片の塩基配列を配列番号２６に示した。
【００５８】
また、得られたDNA断片はBP反応によりpDONR207（Thermo Fisher Scientific社製）に組み込み、ScFT5遺伝子についてエントリークローンを準備した。
【００５９】
＜AtFT(YtoN)遺伝子＞
シロイヌナズナのAtFT（NCBIのアクセッション番号NM_105222）の85番目のチロシンをアスパラギンに置換するコーディング配列については、コーディング配列の5’側にattB1、3’側にattB2配列をそれぞれ付加した塩基配列（配列番号２７）を設計した。設計した塩基配列の人工合成及びRI201-AN（Takara Bio社製）への組み込みをVectorBuilder社に依頼した。得られたプラスミドとpDONR207（Thermo Fisher Scientific社製）をBP clonase II（Thermo Fisher Scientific社製）を用いたBP反応により、AtFT(YtoN)遺伝子についてエントリークローンを準備した。
【００６０】
＜OsHd3a(YtoN)遺伝子＞
イネのOsHd3a（NCBIのアクセッション番号AB052944）の87番目のチロシンをアスパラギンに置換するコーディング配列については、コーディング配列の5’側にattB1、3’側にattB2配列をそれぞれ付加した塩基配列（配列番号２８）を設計した。設計した塩基配列の人工合成及びRI201-AN（Takara Bio社製）への組み込みをVectorBuilder社に依頼した。得られたプラスミドとpDONR207（Thermo Fisher Scientific社製）をBP clonase II（Thermo Fisher Scientific社製）を用いたBP反応により、OsHd3a (YtoN)遺伝子についてエントリークローンを準備した。
【００６１】
［シロイヌナズナにおける各遺伝子の機能評価］
AtFT(YtoN)遺伝子及びOsHd3a(YtoN)遺伝子の機能を評価するために、上述したバイナリーベクターを用いて下記の通りシロイヌナズナ（Arabidopsis）に形質転換を行い、花成形質の解析を行った。
【００６２】
［アグロバクテリウムを用いた形質転換］
上述したバイナリーベクタープラスミドをエレクトロポレーション法によりアグロバクテリウム（Agrobacterium tumefaciens, Rhizobium radiobacter）GV3101に形質転換し、スペクチノマイシン50mg/l、ゲンタマイシン50mg/l、リファンピシン50mg/lを含むLB培地にて培養した。これにより、上述したバイナリーベクターで形質転換されたアグロバクテリウムを調製した。
【００６３】
［シロイヌナズナ形質転換体の作製］
シロイヌナズナFT機能欠損株ft-10（Yoo SK, Chung KS, Kim J, Lee JH, Hong SM, Yoo SJ, Yoo SY, Lee JS, Ahn JH.（2005）CONSTANS activates SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1 through FLOWERING LOCUS T to promote flowering in Arabidopsis. Plant Physiol. 139(2):770-778.）は、Arabidopsis Biological Resource Center (ABRC)より入手した。基本的に、Clough SJ, Bent AF. (1998) Floral dip: a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana. Plant J. 16(6):735-743に記載された花浸漬（floral dipping）法により、蕾を形成しているft-10株を形質転換した。コントロールとして、LR反応を行っていないバイナリーベクターpDEST_35S_HSP_GWB5を持つアグロバクテリウムを用いた形質転換も行った。形質転換植物を選択するために、花浸漬法に供した植物から得られたT1種子を滅菌し、ハイグロマイシン30mg/l、バンコマイシン250mg/lを含むMS培地（Murashige T, Skoog FK (1962) A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant 15 (3): 473-497、0.5%スクロースと0.8%アガーを含む）上に播種した。播種後の培地を4℃で3日間置くことで低温処理を行った後、22℃長日条件（16時間の明期／8時間の暗期）下にて栽培した。栽培開始後約15日後に、抗生物質選抜で生き残った個体を形質転換植物として培養土上に移植した。移植後も22℃長日条件（16時間の明期／8時間の暗期）下にて栽培した。
【００６４】
［花成時期の調査］
T1植物を用いた花成時期調査は、22℃長日条件（16時間の明期／8時間の暗期）下にて形質転換シロイヌナズナを栽培し、花芽が観察されるまでの日数及びその時点までに形成された本葉（茎生葉及びロゼット葉）の枚数を計測した。
［種子量の計測］
種子量の計測は、潅水停止後1か月程度乾燥させた形質転換植物１個体ずつから採取した種子重量を精密上皿天秤（Excellence Plus、Metller Toledo社製）にて計測した。
【００６５】
［結果］
シロイヌナズナFT機能欠損株ft-10を宿主とし、各遺伝子を過剰発現する形質転換植物を長日条件下で栽培して花成時期を調査した結果を図２に示す。図２に示すように、FT機能欠損株ft-10のベクターコントロール株では、花芽が観察されるまでに５０枚程度の本葉が形成されており、FTの機能欠損により花芽形成が長期に亘って遅延する形質が観察された。一方、従来公知の野生型AtFT遺伝子や野生型OsHd3a遺伝子を過剰発現する形質転換植物では、５枚程度の本葉が形成された時期に花芽が形成されており、導入した遺伝子によりFTの機能が補完されている。
【００６６】
また、サトウキビ由来のScFT3遺伝子も、従来公知の野生型AtFT遺伝子や野生型OsHd3a遺伝子と同様に、FTの機能を補完して極めて早期に花芽誘導する機能を有することが明らかとなった。ただし、サトウキビ由来のScFT5遺伝子は、ScFT3遺伝子と比べると、やや緩やかに花芽誘導する機能を有すると評価できる。
【００６７】
これに対して、Y85N変異を有するAtFT遺伝子（AtFT(YtoN)遺伝子）を過剰発現する形質転換植物及びY87N変異を有するOsHd3a遺伝子（OsHd3a(YtoN)遺伝子）を過剰発現する形質転換植物は、FT機能欠損株ft-10のベクターコントロール株よりは花芽形成を早期に誘導するものの、それぞれ野生型AtFT遺伝子及び野生型OsHd3a遺伝子を使用した場合と大きく異なり、花芽形成を緩やかに誘導することが明らかとなった。
【００６８】
また、同様に栽培した形質転換植物の種子収穫量を調査するため、形質転換植物の一個体あたりの種子重量を測定した結果を図３に示した。図３に示すように、Y85N変異を有するAtFT遺伝子（AtFT(YtoN)遺伝子）を過剰発現する形質転換植物及びY87N変異を有するOsHd3a遺伝子（OsHd3a(YtoN)遺伝子）を過剰発現する形質転換植物は、ScFT3遺伝子、ScFT5遺伝子、野生型AtFT遺伝子及び野生型OsHd3a遺伝子を導入した場合と比較して、種子収量が極めて優れることがわかった。
【００６９】
以上のように、Y85N変異を有するAtFT遺伝子（AtFT(YtoN)遺伝子）又はY87N変異を有するOsHd3a遺伝子を導入した場合には、ベクターコントロール株と比べて花芽を早期に誘導でき、且つ、優れた種子収量を達成できることが示された。
【図１】
2020141582.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【配列表】
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