專利名稱：氣孔增加劑、多肽、植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法以及植物產(chǎn)率的增加方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣孔增加劑、多肽、植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法以及植物產(chǎn)率的增加方法。更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及對(duì)于植物的二氧化碳吸收量增加等有用的氣孔增加劑、多肽、植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密 度的增加方法；以及對(duì)于植物產(chǎn)量的提高等有用的植物產(chǎn)率的增加方法。
背景技術(shù)：
葉中氣孔的產(chǎn)生受到受體樣蛋白質(zhì)[TOO MANY MOUTH ;下文記為“TMM”]和ERECTA家族受體型磷酸化酶(ER、ERLl和ERL2)的負(fù)調(diào)節(jié)(例如，參照非專利文獻(xiàn)I和2)。表皮模式因子[EPIDERMALPATTERNING FACTOR (下文記為 “EPF”)] I 和 EPF2 是可能與上述受體結(jié)合的2個(gè)配體，其作為負(fù)信號(hào)傳遞因子，在氣孔產(chǎn)生中對(duì)不同的步驟具有影響(例如參照非專利文獻(xiàn)3 5)。另外，對(duì)于作為其它負(fù)調(diào)節(jié)因子的枯草桿菌蛋白酶型蛋白酶[氣孔密度和分布相關(guān)酶I (STOMATAL DENSITY AND DISTRIBUTION I);下文記為“SDD1” ]，據(jù)報(bào)道其依賴于TMM發(fā)揮功能(例如，參見非專利文獻(xiàn)6)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I :Nadeau, J. A. & Sack, F. D. Control of stomatal distribution onthe Arabidopsis leaf surface. Science 296,1697-1700(2002)非專利文2 Shpak, E. D. , McAbee, J. Μ. , Pillitteri, L. J. & Torii, K.U.Stomatal patterning and differentiation by synergistic interactions ofreceptor kinases. Science 309,290-293 (2005)非專利文獻(xiàn)3 Hara, K. , Kajita, R. , Torii, K. U. , Bergmann, D. C. & Kakimoto, T.The secretory peptide gene EPFl enforces the stomatal one-cel1-spacing rules.Genes Dev. 21，1720-1725(2007)非專利文獻(xiàn)4 :Hunt, L. & Gray, J. E. The signaling peptide EPF2controls asymmetric cell divisions during stomatal development. Curr.Biol. 19，864-869(2009)非專利文獻(xiàn)5 :Hara, K. et al. Epidermal cell density is autoregulated viaa secretory peptide,EPIDERMAL PATTERNING FACTOR 2 in Arabidopsis leaves. PlantCell Physiol. 50，1019-1031(2009)非專利文獻(xiàn)6 Berger, D. & Altmannj T. Asubtilisin-Iike serine proteaseinvolved in the regulation of stomatal density and distribution in Arabidopsisthaliana. Genes Dev.14，1119-1131 (2000)
發(fā)明內(nèi)容
但是，對(duì)于能夠?qū)χ参镏械臍饪装l(fā)育進(jìn)行正調(diào)節(jié)、增加植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的信號(hào)傳遞因子，本發(fā)明人目前尚未發(fā)現(xiàn)有具體記載的文獻(xiàn)。本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而進(jìn)行的，其目的在于提供可增加植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的氣孔增加劑、多肽以及植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法。本發(fā)明的目的還在于提供可簡(jiǎn)便地增加植物產(chǎn)率的植物產(chǎn)率增加方法。S卩，本發(fā)明涉及下述要點(diǎn)(I) 一種氣孔增加劑，其含有使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加的化合物；(2)如上述(I)所述的氣孔增加劑，其中，所述化合物為由選自由下述氨基酸序列組成的組中的氨基酸序列構(gòu)成的多肽(I)序列編號(hào)6所示的氨基酸序列；
(II)序列編號(hào)6中具有一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸殘基的置換、缺失、添加或插入的氨基酸序列，該氨基酸序列構(gòu)成的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)；(III)相對(duì)于序列編號(hào)6所示氨基酸序列的序列同一性為64%以上、且所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的氨基酸序列，所述序列同一性是在Costto open gap 11、Cost to extend gap I、expect value 10、wordsize 3 的條件下通過BLAST算法進(jìn)行比對(duì)而計(jì)算出的；以及(IV)由下述核酸編碼的氨基酸序列，該氨基酸序列所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，所述核酸與編碼序列編號(hào)6所示氨基酸序列的核酸的互補(bǔ)核酸鏈在嚴(yán)格條件下雜交；(3) 一種多肽，其由選自由下述氨基酸序列組成的組中的氨基酸序列構(gòu)成(I)序列編號(hào)6所示的氨基酸序列；(II)序列編號(hào)6具有一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸殘基的置換、缺失、添加或插入的氨基酸序列，該氨基酸序列構(gòu)成的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)；(III)相對(duì)于序列編號(hào)6所示氨基酸序列的序列同一性為64%以上、且所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的氨基酸序列，所述序列同一性是在Costto open gap 11、Cost to extend gap I、expect value 10、wordsize 3 的條件下通過BLAST算法進(jìn)行比對(duì)而計(jì)算出的；以及(IV)由下述核酸編碼的氨基酸序列，該氨基酸序列所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，所述核酸與編碼序列編號(hào)6所示氨基酸序列的核酸的互補(bǔ)核酸鏈在嚴(yán)格條件下雜交；(4) 一種植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法，其特征在于，使植物與上述(I)所述的氣孔增加劑接觸，或者在植物中使上述(3)的多肽過量表達(dá)；(5)如上述⑷所述的植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法，其中，所述植物為維管束植物；(6) 一種植物，其是通過上述⑷或(5)所述的植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法得到的；以及(7) 一種植物產(chǎn)率的增加方法，其特征在于，使植物與上述(I)所述的氣孔增加劑接觸，或者在植物中使上述(3)的多肽過量表達(dá)。利用本發(fā)明的氣孔增加劑、多肽以及植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法，發(fā)揮出了可增加植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度這樣的優(yōu)異效果。從而可利用本發(fā)明謀求植物二氧化碳吸收量的提高，因而對(duì)于大氣中二氧化碳量的降低是有用的。并且，利用本發(fā)明，可以通過二氧化碳吸收量的增大來增加植物中的碳固定量，從而可謀求植物產(chǎn)率的增加等。進(jìn)一步地，利用本發(fā)明的植物產(chǎn)率的增加方法，發(fā)揮出了可簡(jiǎn)便地增加植物產(chǎn)率這樣的優(yōu)異效果。


圖I為表示本發(fā)明的多肽(氣孔蛋白，stomagen)及其前體(氣孔蛋白前體)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2為表示制備例2中得到的抗氣孔蛋白抗體對(duì)氣孔蛋白的特異性的研究結(jié)果的附圖代用照片。圖3 (a)為表示試驗(yàn)例I中對(duì)野生株成熟第一葉的下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分 干涉圖像的附圖代用照片；圖3(b)為表示試驗(yàn)例I中對(duì)氣孔蛋白表達(dá)抑制株10成熟第一葉的下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片；圖3(()為表示試驗(yàn)例I中對(duì)氣孔蛋白過量表達(dá)株10成熟第一葉的下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片。圖4為表不試驗(yàn)例I中對(duì)野生型、氣孔蛋白表達(dá)抑制株2和氣孔蛋白過量表達(dá)株2各自的子葉、莖和果實(shí)的表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像以及對(duì)花藥的表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片。圖5為表示試驗(yàn)例I中對(duì)氣孔蛋白基因的表達(dá)模式與子葉、果實(shí)和莖各器官中的氣孔密度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖6(a)為表示試驗(yàn)例I中對(duì)野生型中的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片；并且圖6(b)為表示試驗(yàn)例I中對(duì)氣孔蛋白過量表達(dá)株10中的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片。圖7(a)為表示試驗(yàn)例I中對(duì)野生型中的第一葉表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片；并且圖7(b)為表示試驗(yàn)例I中對(duì)氣孔蛋白過量表達(dá)pTMM =GFP株中的第一葉表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片。圖8為表示試驗(yàn)例2中對(duì)發(fā)芽后第18天的pSTOMAGEN :⑶S株第9葉的橫截切片進(jìn)行觀察的結(jié)果的顯微圖像的附圖代用照片。圖9(a)為表示試驗(yàn)例2中在葉原基中采用氣孔蛋白基因的反義探針進(jìn)行原位雜交分析的結(jié)果的顯微圖像的附圖代用照片；并且圖9(b)為表示試驗(yàn)例2中在葉原基中使用氣孔蛋白基因的正義探針進(jìn)行原位雜交分析的結(jié)果的顯微圖像的附圖代用照片。圖10(a)為示出含有氣孔蛋白基因的核酸中ami-A、ami_B和dsRNA各自的革巴序列的位置的示意圖；圖10(b)為表示試驗(yàn)例3中對(duì)野生株、氣孔蛋白表達(dá)抑制株(ami-A)、氣孔蛋白表達(dá)抑制株(ami-B)和氣孔蛋白表達(dá)抑制株(dsRNA)各自的成熟第一葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片；圖10(c)為表示試驗(yàn)例3中對(duì)氣孔密度與氣孔蛋白基因的相對(duì)表達(dá)量的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖11為表示試驗(yàn)例4中對(duì)氣孔密度與氣孔蛋白基因的相對(duì)表達(dá)量的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。
圖12為表示試驗(yàn)例5中對(duì)于在根、葉、莖、花芽和果實(shí)各器官中有無氣孔蛋白基因的表達(dá)進(jìn)行研究的結(jié)果的電泳圖的附圖代用照片。圖13(a)為表示試驗(yàn)例6中對(duì)pSTOMAGEN :⑶S株發(fā)芽后第2天的氣孔蛋白基因的啟動(dòng)子表達(dá)進(jìn)行分析的結(jié)果的附圖代用照片，圖13(b)為試驗(yàn)例6中對(duì)pSTOMAGEN:GUS株發(fā)芽后第9天的氣孔蛋白基因的啟動(dòng)子表達(dá)進(jìn)行分析的結(jié)果的附圖代用照片；并且圖13(c)為表示試驗(yàn)例6中對(duì)pSTOMAGEN =GUS株發(fā)芽后第16天的氣孔蛋白基因的啟動(dòng)子表達(dá)進(jìn)行分析的結(jié)果的附圖代用照片。圖14為表示試驗(yàn)例7中對(duì)氣孔蛋白基因的表達(dá)模式與氣孔密度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖15為表示試驗(yàn)例8中對(duì)利用FM4-64進(jìn)行了染色的氣孔蛋白-Venus表達(dá)株發(fā)芽3天后的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片。
圖16 (A)為表示試驗(yàn)例8中對(duì)利用FM4-64進(jìn)行了染色的SP-Venus表達(dá)株發(fā)芽3天后的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片；并且圖16(B)為表示試驗(yàn)例8中利用FM4-64進(jìn)行了染色的Lti6b-GFP株發(fā)芽3天后的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片。圖17為表不實(shí)施例2中對(duì)于由氣孔蛋白-Venus表達(dá)株所得到的級(jí)分使用抗氣孔蛋白抗體進(jìn)行Western印跡分析的結(jié)果的附圖代用照片。圖18為表示實(shí)施例2中對(duì)氣孔蛋白-Venus的N末端氨基酸序列進(jìn)行分析的結(jié)果的曲線圖。圖19(a)為表示實(shí)施例2中使用賴氨酰肽鏈內(nèi)切酶通過質(zhì)量分析對(duì)氣孔蛋白-Venus的N末端氨基酸序列進(jìn)行分析的結(jié)果的曲線圖；并且圖19(b)為表示實(shí)施例2中使用胰蛋白酶通過質(zhì)量分析對(duì)氣孔蛋白-Venus的N末端氨基酸序列進(jìn)行分析的結(jié)果的曲線圖。圖20為表示實(shí)施例2中利用Clustal W進(jìn)行的氣孔蛋白在稻(Oryzasativa(0s01g0914400))、葡萄(Vitis vinifera(AM444732))> 白楊(Populustrichocarpa(Pt02g2557))和江南卷柏(Selaginella moellendorffii (Sm084711))各植物中的直向同源序列的多重比對(duì)結(jié)果的圖。圖21為表示實(shí)施例3中對(duì)于氣孔蛋白表達(dá)BY-2細(xì)胞的培養(yǎng)物利用抗氣孔蛋白抗體進(jìn)行Western印跡分析的結(jié)果的附圖代用照片。圖22為在實(shí)施例3中利用反相HPLC柱進(jìn)行氣孔蛋白的精制時(shí)的色譜圖。圖23為表示在實(shí)施例3中對(duì)于使用了反相HPLC柱的色譜法的各級(jí)分利用SDS-PAGE進(jìn)行分析的結(jié)果的電泳圖的附圖代用照片。圖24為表不在實(shí)施例3中對(duì)于第10 13級(jí)分所含有的氣孔蛋白的N末端氨基酸序列利用埃德曼降解進(jìn)行分析的結(jié)果的圖。圖25為表示實(shí)施例3中經(jīng)精制的重組氣孔蛋白的電泳圖的附圖代用照片。圖26(a)為實(shí)施例4中未給予精制重組氣孔蛋白的Lti6b_GFP表達(dá)株的子葉下表皮的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片；并且圖26(b)為實(shí)施例4中給予了精制重組氣孔蛋白(2μΜ)的Lti6b-GFP表達(dá)株的子葉下表皮的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片。圖27為表示實(shí)施例6中的合成氣孔蛋白量與氣孔密度的關(guān)系的研究結(jié)果的曲線圖。圖28(a)為試驗(yàn)例9中未給予精制重組氣孔蛋白的spch變異株的子葉下表皮的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片；圖28(13)為試驗(yàn)例9中給予了精制重組氣孔蛋白(2μΜ)的spch變異株的子葉下表皮的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片；圖28(c)為試驗(yàn)例9中給予了精制重組氣孔蛋白(2μΜ)的野生株的子葉下表皮的共聚焦顯微圖像的附圖代用照片；圖28(d)為表示試驗(yàn)例9中對(duì)spch變異株的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片；圖28(0為表示試驗(yàn)例9中對(duì)氣孔蛋白過量表達(dá)spch變異株的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片；圖28(f)為表示試驗(yàn)例9中對(duì)氣孔蛋白過量表達(dá)株的子葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片。圖29(a)為表示試驗(yàn)例10中的植物體種類與莖中氣孔密度的關(guān)系的研究結(jié)果的曲線圖；圖29(13)為表示試驗(yàn)例10中的植物體種類與葉中氣孔密度的關(guān)系的研究結(jié)果的曲線圖。圖30(A)為表不試驗(yàn)例10中對(duì)野生株、氣孔蛋白表達(dá)抑制株、氣孔蛋白過量表達(dá)株、t_變異株、氣孔蛋白表達(dá)抑制t_變異株和氣孔蛋白過量表達(dá)t_變異株各株的第一·葉下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片；圖30 )為表示試驗(yàn)例10中對(duì)野生株、氣孔蛋白表達(dá)抑制株、氣孔蛋白過量表達(dá)株、t_變異株、氣孔蛋白表達(dá)抑制t_變異株和氣孔蛋白過量表達(dá)tmm變異株各株的莖進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片。圖31為表示試驗(yàn)例11中對(duì)植物體種類與氣孔密度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖32為表示試驗(yàn)例11中對(duì)植物體種類與非氣孔細(xì)胞密度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖33為表示試驗(yàn)例11中對(duì)植物體成熟第一葉的下表皮進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片。圖34為表示試驗(yàn)例12中對(duì)氣孔蛋白基因的表達(dá)模式與光合成速度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖35為表示試驗(yàn)例12中對(duì)氣孔蛋白基因的表達(dá)模式與氣孔導(dǎo)度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖36為表示試驗(yàn)例13中對(duì)植物體種類與氣孔密度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。圖37為表示試驗(yàn)例13中對(duì)氣孔蛋白過量表達(dá)大豆的葉進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片。圖38為表示試驗(yàn)例13中對(duì)大豆(Kariyutaka,日本大豆品種)[野生株]的葉進(jìn)行觀察的結(jié)果的微分干涉圖像的附圖代用照片。圖39(a)表示試驗(yàn)例14中給予了合成氣孔蛋白的稻的第二葉下表皮的微分干涉顯微圖像的附圖代用照片；并且圖39(b)表示試驗(yàn)例14中未給予合成氣孔蛋白的稻的第二葉下表皮的微分干涉顯微圖像的附圖代用照片。圖40為表示實(shí)施例8中對(duì)氣孔蛋白濃度與氣孔密度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。
圖41為試驗(yàn)例15中對(duì)野生株或氣孔蛋白表達(dá)抑制株所攝取的11CO2進(jìn)行測(cè)定的結(jié)果的附圖代用照片。圖42為表示試驗(yàn)例16中對(duì)試樣種類與氣孔密度的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式I.本發(fā)明的氣孔增加劑和本發(fā)明的多肽本發(fā)明的氣孔增加劑的特征在于，其含有使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加的化合物。利用該氣孔增加劑，可使未分化的表皮細(xì)胞分化為構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞，因而可增加植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度。此處，所謂“植物中的氣孔數(shù)增加”指的是至少多于野生型植物中的氣孔數(shù)的情況，所謂“植物中的氣孔密度增加”指的是具有高于野生型植物中的氣孔密度的密度的情況。氣孔數(shù)和氣孔密度的測(cè)定例如可通過利用顯微鏡進(jìn)行觀察等來進(jìn)行。 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在植物中使由序列編號(hào)6所示氨基酸序列構(gòu)成的多肽過量表達(dá)、或?qū)χ参锝o予上述多肽，可使植物中的氣孔增加，該多肽在表皮細(xì)胞的氣孔形成中作為細(xì)胞間正向信號(hào)傳遞因子而發(fā)揮作用。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，該多肽的前體在內(nèi)部的葉肉細(xì)胞中的表達(dá)多于在氣孔發(fā)育的表皮細(xì)胞中的表達(dá)，通過將信號(hào)肽序列和前肽序列切斷，與作為負(fù)調(diào)節(jié)因子的EPF2競(jìng)爭(zhēng)而與未分化表皮細(xì)胞的受體TMM結(jié)合，從而可使該未分化的表皮細(xì)胞分化為保衛(wèi)細(xì)胞、形成氣孔。本發(fā)明基于這些見解而完成。作為上述化合物，可以舉出例如由選自由下述氨基酸序列組成的組中的氨基酸序列構(gòu)成的多肽、基于上述多肽的假化合物、對(duì)編碼上述多肽的核酸所對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)子進(jìn)行正調(diào)節(jié)的物質(zhì)、有助于氣孔蛋白的穩(wěn)定化的物質(zhì)(例如為針對(duì)切斷氣孔蛋白的蛋白酶的抑制劑等)等；(I)序列編號(hào)6所示的氨基酸序列；(II)序列編號(hào)6中具有一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸殘基的置換、缺失、添加或插入的氨基酸序列，該氨基酸序列構(gòu)成的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)；(III)相對(duì)于序列編號(hào)6所示氨基酸序列的序列同一性為64%以上、且所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的氨基酸序列，所述序列同一性是在Costto open gap 11、Cost to extend gap I、expect value 10、wordsize 3 的條件下通過BLAST算法進(jìn)行比對(duì)而計(jì)算出的；以及(IV)由下述核酸編碼的氨基酸序列，該氨基酸序列所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，所述核酸與編碼序列編號(hào)6所示氨基酸序列的核酸的互補(bǔ)核酸鏈在嚴(yán)格條件下雜交。上述化合物在是否具有所述對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)例如可如下進(jìn)行評(píng)價(jià)使待測(cè)對(duì)象化合物與幼小植物接觸，進(jìn)行數(shù)天生長(zhǎng)，對(duì)所得到的植物(也稱為“處理植物”)中的氣孔密度、氣孔數(shù)進(jìn)行測(cè)定，將該處理植物中的氣孔密度、氣孔數(shù)與未接觸上述化合物的植物中的氣孔密度、氣孔數(shù)進(jìn)行比較，由此來進(jìn)行評(píng)價(jià)。此時(shí)，在處理植物中的氣孔密度、氣孔數(shù)比未接觸上述化合物的植物中的氣孔密度、氣孔數(shù)多的情況下，可以評(píng)價(jià)為上述待測(cè)對(duì)象化合物具有所述對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)。
需要說明的是，上述多肽也可以通過在植物內(nèi)過量表達(dá)而對(duì)植物中的氣孔形成進(jìn)行正調(diào)節(jié)。因而，本發(fā)明中也包含該多肽。上述多肽由于具有上述氨基酸序列，因而在植物中作用于未分化表皮細(xì)胞的受體TMM，促進(jìn)由該未分化的表皮細(xì)胞分化成構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞，能夠增加植物中的氣孔密度。在本發(fā)明中，只要表現(xiàn)出上述對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，則也包括由上述(I)的序列編號(hào)6所示氨基酸序列構(gòu)成的多肽的衍生體。本說明書中，該衍生體指的是由上述(II) (IV)中任一氨基酸序列構(gòu)成的多肽。上述(II)的氨基酸序列中，“一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸殘基的置換、缺失、添加或插入”在序列編號(hào)6所不氨基酸序列的內(nèi)部、C末端和N末端的至少任意一處具有。此處一個(gè)或數(shù)個(gè)”意指構(gòu)成顯示出上述對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的多肽的程度的個(gè)數(shù)范圍，指的是I 30個(gè)、優(yōu)選為I 20個(gè)、進(jìn)一步優(yōu)選為I 10個(gè)、更優(yōu)選為I 3個(gè)。 另外，從充分確保上述對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的方面考慮，上述置換優(yōu)選為保守性置換。作為該保守性置換，可以舉出例如特定的氨基酸殘基與在疏水性、電荷、pK、立體結(jié)構(gòu)上的特征等方面發(fā)揮出類似功能的氨基酸殘基(下面，在本說明書中，也稱為類似氨基酸殘基)的置換等。作為上述保守性置換，更具體地說，可以舉出例如甘氨酸殘基和丙氨酸殘基相互間的置換；纈氨酸殘基、異亮氨酸殘基和亮氨酸殘基相互間的置換；天冬氨酸殘基、谷氨酸殘基、天冬酰胺殘基和谷氨酰胺殘基相互間的置換；絲氨酸殘基和蘇氨酸殘基相互間的置換；賴氨酸殘基和精氨酸殘基相互間的置換；苯基丙氨酸殘基和酪氨酸殘基相互間的置換等。在上述(III)的氨基酸序列，從充分確保上述對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的方面考慮，以在 Cost to open gap 11、Cost to extend gap I、expect value 10、wordsize3的條件下利用BLAST算法進(jìn)行比對(duì)而計(jì)算出的值計(jì),序列同一'丨生為64%以上、優(yōu)選為80%以上、進(jìn)一步優(yōu)選為95%以上、特別優(yōu)選為100%。上述(IV)中，作為所謂“嚴(yán)格條件”，可以舉出例如下述條件等將上述互補(bǔ)核酸鏈與對(duì)應(yīng)于上述互補(bǔ)核酸鏈的雜交對(duì)象核酸在雜交用溶液[組成6 X SSC (組成0. 9M氯化鈉、0. 09M檸檬酸鈉、調(diào)整為pH7. 0)、0. 5質(zhì)量％十二烷基硫酸鈉、5XDenhardt’ s溶液、100 μ g/ml變性鮭魚精DNA、50體積％甲酰胺]中，在室溫(作為更嚴(yán)格條件在42°C以上、作為進(jìn)一步嚴(yán)格條件在60°C以上的溫度)進(jìn)行10小時(shí)培養(yǎng)，接下來，在例如2 X SSC (作為更嚴(yán)格條件為0. I X SSC)的離子強(qiáng)度條件下，且在室溫(作為更嚴(yán)格條件在42°C以上、作為進(jìn)一步嚴(yán)格條件在60°C以上的溫度)進(jìn)行清洗。另外，所謂“互補(bǔ)核酸鏈”指的是與編碼上述序列編號(hào)6所示氨基酸序列的核酸完全互補(bǔ)的核酸。本發(fā)明中，上述多肽只要顯示出上述對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，也可以為由上述⑴ (IV)中氨基酸序列的一部分構(gòu)成的多肽。上述多肽例如可通過肽固相合成法等化學(xué)合成法進(jìn)行制造，或者可使用保持有編碼上述多肽的核酸的細(xì)胞或細(xì)菌通過生物學(xué)方法進(jìn)行制造。這些之中，從可低成本且大量制造上述多肽的方面考慮，優(yōu)選上述生物學(xué)方法。作為上述生物學(xué)方法中所用的細(xì)胞，可以舉出例如在植物細(xì)胞(例如BY-2細(xì)胞等煙草培養(yǎng)細(xì)胞等)、酵母細(xì)胞、大腸桿菌、昆蟲細(xì)胞等適當(dāng)?shù)乃拗骷?xì)胞中可表達(dá)地導(dǎo)入編碼本發(fā)明多肽的核酸而得到的重組細(xì)胞等。在上述生物學(xué)方法中，可以通過利用適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基對(duì)該細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)來制造本發(fā)明的多肽。作為編碼上述多肽的核酸，可以舉出例如編碼序列編號(hào)6所示氨基酸序列的核酸或其變異型核酸等。作為上述變異型核酸，可以舉出編碼上述(II) (IV)中任意氨基酸序列的核酸等。并且，對(duì)于上述變異型核酸來說，只要所編碼的多肽顯示出對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，也可以為與由下述堿基序列構(gòu)成的核酸在上述嚴(yán)格條件下進(jìn)行雜交的核酸，所述堿基序列與對(duì)應(yīng)于序列編號(hào)6所示的氨基酸序列的堿基序列完全互補(bǔ)。所述核酸可以通過電穿孔法、脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法、轉(zhuǎn)染法、粒子槍法等導(dǎo)入到上述宿主細(xì)胞中。作為基于多肽的假化合物，可以舉出例如作用于未分化表皮細(xì)胞的受體TMM，使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加的化合物(其是基于上述多肽的假化合物)；等等。需要說明的是，在本說明書中，“基于多肽的假化合物”的概念中例如包括基于上述多肽中有助于生理活性的部分的立體結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的肽化合物或非肽化合物；由上述多肽的一部分構(gòu)成的妝等?！?br> 另外，“對(duì)編碼多肽的核酸所對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)子進(jìn)行正調(diào)節(jié)的物質(zhì)”的概念中包括使上述啟動(dòng)子活性增加的物質(zhì)等。本發(fā)明的氣孔增加劑可以僅由上述化合物構(gòu)成，也可以含有上述化合物與適當(dāng)?shù)闹鷦?。本發(fā)明的氣孔增加劑含有上述化合物與適當(dāng)?shù)闹鷦┑那闆r下，該氣孔增加劑中的上述化合物的含量可以根據(jù)作為適用對(duì)象的植物或該氣孔增加劑的用途進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。作為上述助劑，可以舉出例如對(duì)于適于穩(wěn)定維持上述化合物所具有的上述性質(zhì)和立體結(jié)構(gòu)、和/或維持植物的緩沖液；使作為該氣孔增加劑適用對(duì)象的植物易于攝取上述化合物的吸收促進(jìn)劑；植物生長(zhǎng)所用的培養(yǎng)基等。對(duì)于上述緩沖液的pH，只要在將該氣孔增加劑通過散布、噴霧等供給至植物的情況下，適于穩(wěn)定維持上述化合物所具有的上述性質(zhì)和立體結(jié)構(gòu)的范圍即可，例如優(yōu)選為PH5. 5 8. 5、更優(yōu)選為pH6 8、進(jìn)一步優(yōu)選為pH7. 5附近。另外，在將幼小植物浸潰在該氣孔增加劑中進(jìn)行供給的情況下，上述緩沖液的PH例如優(yōu)選為pH5 7、更優(yōu)選為pH5. 7附近。作為上述吸收促進(jìn)劑，可以舉出例如具有可使上述化合物附著于葉等部位、使上述葉等與上述化合物的接觸時(shí)間變長(zhǎng)的程度的粘度的溶劑(例如多糖類的水溶液等)；促進(jìn)上述化合物向葉內(nèi)部滲透的溶劑等。作為上述培養(yǎng)基，只要適于植物生長(zhǎng)即可。2.植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法本發(fā)明的植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法的特征在于，使植物與上述氣孔增加劑接觸，或者在植物中使上述多肽過量表達(dá)。本發(fā)明的植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法中，一個(gè)方面是以使植物與上述氣孔增加劑接觸為特征的方法(下文稱為“方法I，，)。由于在方法I中使用上述氣孔增加劑，因而未分化的表皮細(xì)胞被分化為構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞，可使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加。在方法I中，植物與上述氣孔增加劑的接觸可以通過下述操作來進(jìn)行將植物浸潰在含有上述氣孔增加劑的溶液(例如，至少含有上述氣孔增加劑與作為助劑的培養(yǎng)基的氣孔形成劑等)中；或?qū)τ谥参锏娜~、莖、萼、花藥等直接進(jìn)行上述氣孔增加劑的涂布、散布、噴霧等。在方法I中，植物與上述氣孔增加劑的接觸可以通過上述的簡(jiǎn)單操作來進(jìn)行。與植物接觸的上述氣孔增加劑的量可以根據(jù)植物中形成的氣孔的量等來適宜設(shè)定。并且，植物與上述氣孔增加劑的接觸時(shí)間可以根據(jù)植物的種類等來適宜設(shè)定。作為成為該方法I的適用對(duì)象的植物，只要為具有氣孔、且具有與上述氣孔增加劑中所含有的上述化合物進(jìn)行結(jié)合的受體的植物即可。上述植物中，由于氣孔形成效果大而優(yōu)選維管束植物。作為上述維管束植物沒有特別限定，可以舉出例如大豆等所代表的豆科植物、稻等所代表的稻科植物、擬南芥所代表的十字花科植物、濕地白楊等所代表的楊柳科植物、江南卷柏所代表的卷柏科植物等。并且，上述植物中，由于氣孔形成效果大而優(yōu)選具有嫩葉或葉芽。特別是在將植物浸潰在含有上述氣孔增加劑的溶液(例如至少含有上述氣孔增加劑與作為助劑的培養(yǎng)基的氣孔形成劑等)中的情況下，由于氣孔形成效果大而優(yōu)選幼小植物(例如2 16日齡的植物等)。 進(jìn)一步地，本發(fā)明的植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法的另一方面是以在植物中使上述多肽過量表達(dá)為特征的方法(下面稱為“方法2”)。在方法2中，由于在植物中上述多肽過量表達(dá)，因而未分化的表皮細(xì)胞分化為構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞，可以增加植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度。作為在植物中使上述多肽過量表達(dá)的方法(多肽過量表達(dá)法)，可以舉出例如下述方法等在作為方法2的適用對(duì)象的植物的原生質(zhì)體、胼胝體或葉盤中通過電穿孔法、粒子槍法、轉(zhuǎn)染法等導(dǎo)入編碼本發(fā)明多肽的核酸，使其再分化為葉、根等，進(jìn)行植物體的再生。再分化為葉時(shí)例如可如下進(jìn)行在原生質(zhì)體的情況下，利用固體營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基對(duì)該原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)，進(jìn)行細(xì)胞壁的合成，接下來，在液體培養(yǎng)基中劇烈攪拌下進(jìn)行培養(yǎng)，得到胼胝體，在植物生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的存在下對(duì)所得到的胼胝體進(jìn)行培養(yǎng)，由此來進(jìn)行所述再分化。另外，由胼胝體再分化為葉時(shí)例如通過在低濃度的植物生長(zhǎng)素和高濃度的細(xì)胞分裂素的存在下進(jìn)行培養(yǎng)來進(jìn)行。由葉盤再分化為葉時(shí)例如通過在低濃度的植物生長(zhǎng)素和高濃度的細(xì)胞分裂素的存在下對(duì)葉盤進(jìn)行培養(yǎng)來進(jìn)行。作為上述再分化為葉時(shí)所用的培養(yǎng)基，可以根據(jù)植物的種類等來適宜選擇，例如可以舉出胼胝體誘導(dǎo)培養(yǎng)基(含有l(wèi)mg/L吲哚乙酸與lmg/L芐基氨基嘌呤的MS培養(yǎng)基)、芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基(含有O. lmg/L吲哚乙酸與lmg/L芐基氨基嘌呤的MS培養(yǎng)基)等。另外，在本說明書中，所謂“過量表達(dá)”意指所產(chǎn)生的本發(fā)明的多肽至少多于野生型植物中上述多肽的表達(dá)量。作為該方法2的適用對(duì)象的植物與作為方法I的適用對(duì)象的植物是同樣的。如上所述，利用本發(fā)明的氣孔增加劑、多肽、以及植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法，可對(duì)植物中的氣孔、例如植物的葉、莖、萼、花藥等中的氣孔形成進(jìn)行正調(diào)節(jié)，使未分化的表皮細(xì)胞分化為保衛(wèi)細(xì)胞，增加氣孔數(shù)和/或氣孔密度。因而，利用本發(fā)明，可以謀求植物二氧化碳吸收量的提高，因而對(duì)于大氣中二氧化碳量的降低是有用的。并且，利用本發(fā)明，可以通過二氧化碳吸收量的增大來增加植物中的碳固定量，從而可謀求作為植物體的產(chǎn)率的增加等。3.利用植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法所得到的植物對(duì)于利用上述植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法而得到的植物，與野生型植物相比，氣孔數(shù)和/或氣孔密度有所增加。因而，利用本發(fā)明的植物可以提高二氧化碳的吸收量，因而可使大氣中的二氧化碳量降低。并且，利用本發(fā)明的植物，可通過二氧化碳吸收量的增大來增加碳固定量，因而可謀求產(chǎn)率的增加等。作為上述植物，由于氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加所帶來的效果大，優(yōu)選維管束植物。作為上述維管束植物沒有特別限定，可以舉出例如大豆等所代表的豆科植物、稻等所代表的稻科植物、擬南芥所代表的十字花科植物、濕地白楊等所代表的楊柳科植物、江南卷柏所代表的卷柏科植物等。4.植物產(chǎn)率的增加方法本發(fā)明的植物產(chǎn)率的增加方法的特征在于，使植物與上述氣孔增加劑接觸，或者在植物中使上述多肽過量表達(dá)。本發(fā)明的植物產(chǎn)率的增加方法中，一個(gè)方面是以使植物與上述氣孔增加劑接觸為 特征的方法(下文稱為“方法3”)。在方法3中，由于使用上述氣孔增加劑，因而與野生型植物(野生株)相比，可使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加，可增加植物中的碳固定量，增加植物的產(chǎn)率。并且，在該方法3中，可通過進(jìn)行例如將上述氣孔增加劑直接涂布、散布或噴霧至植物等簡(jiǎn)單操作來簡(jiǎn)便地增加植物的產(chǎn)率。植物與上述氣孔增加劑的接觸可通過與上述方法I中植物與上述氣孔增加劑的接觸相同的方法來進(jìn)行。并且，與植物接觸的上述氣孔增加劑的量以及植物與上述氣孔增加劑的接觸時(shí)間與上述方法I中與植物接觸的上述氣孔增加劑的量以及植物與上述氣孔增加劑的接觸時(shí)間是同樣的。進(jìn)一步地，作為方法3的適用對(duì)象的植物與作為上述方法I的適用對(duì)象的植物是同樣的。本發(fā)明的植物產(chǎn)率的增加方法的另一方面是以在植物中使上述多肽過量表達(dá)為特征的方法(下文稱為“方法4”)。在方法4中，由于在植物中使上述多肽過量表達(dá)，因而與未過量表達(dá)上述多肽的野生型植物(野生株)相比，可使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加，可增加植物中的碳固定量，增加植物的產(chǎn)率。上述多肽在植物中的過量表達(dá)可通過與上述方法2中的多肽過量表達(dá)法同樣的方法來進(jìn)行。作為方法4的適用對(duì)象的植物與作為上述方法2的適用對(duì)象的植物是同樣的。如以上說明所示，利用本發(fā)明的植物產(chǎn)率的增加方法，可增加植物中的碳固定量、增加植物的產(chǎn)率。因而，本發(fā)明的植物產(chǎn)率的增加方法在糧食的增產(chǎn)、植物中有用物質(zhì)的產(chǎn)量增加等方面是有用的。5.氣孔增加劑的評(píng)價(jià)方法在植物中，可以以本發(fā)明多肽的表達(dá)量或編碼該多肽的核酸量為指標(biāo)來對(duì)氣孔增加劑進(jìn)行評(píng)價(jià)。具體地說，使待測(cè)物質(zhì)與表達(dá)本發(fā)明多肽的細(xì)胞或至少保有該細(xì)胞的植物接觸，對(duì)于上述待測(cè)物質(zhì)接觸時(shí)多肽表達(dá)量相對(duì)于上述待測(cè)物質(zhì)非接觸時(shí)上述多肽表達(dá)量的變化；以及上述待測(cè)物質(zhì)接觸時(shí)編碼多肽的核酸量相對(duì)于上述待測(cè)物質(zhì)非接觸時(shí)編碼上述多肽的核酸量的變化這兩種變化中的至少一種進(jìn)行測(cè)定。此處，作為上述待測(cè)物質(zhì)沒有特別限定，可以舉出例如無機(jī)化合物、有機(jī)化合物、植物或微生物的提取物、動(dòng)物代謝產(chǎn)物、微生物培養(yǎng)物等。上述待測(cè)物質(zhì)可以直接使用，也可以根據(jù)需要溶解在溶劑中進(jìn)行使用。上述溶劑優(yōu)選為不會(huì)對(duì)上述生理學(xué)現(xiàn)象的測(cè)定帶來影響的溶劑。作為上述溶劑，可以舉出例如生理鹽水、水等。
待測(cè)物質(zhì)與上述細(xì)胞的接觸可以通過在含有上述待測(cè)物質(zhì)的培養(yǎng)基中對(duì)上述細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)等來進(jìn)行。并且，待測(cè)物質(zhì)與上述植物的接觸可以通過下述操作等來進(jìn)行將上述植物浸潰在含有上述待測(cè)物質(zhì)的溶液中；對(duì)上述植物的葉、莖、萼、花藥等直接進(jìn)行待測(cè)物質(zhì)的涂布、散布、噴霧等。作為上述培養(yǎng)基，只要為含有適于上述細(xì)胞或植物生長(zhǎng)的成分[例如，葡萄糖、氨基酸、蛋白胨、維生素等]的培養(yǎng)基即可。上述培養(yǎng)基可以為在常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加上述成分而成的培養(yǎng)基，也可以為市售培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基可以根據(jù)細(xì)胞或植物的種類進(jìn)行適當(dāng)選擇。并且，作為構(gòu)成上述溶液的溶劑，可以舉出適于維持上述細(xì)胞或植物的緩沖液等。與植物接觸的待測(cè)物質(zhì)量可以根據(jù)待測(cè)物質(zhì)的種類進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。對(duì)于多肽的表達(dá)量,可以通過使用與上述多肽結(jié)合的抗體進(jìn)行例如Western印跡法、ELISA法等來進(jìn)行測(cè)定。并且，核酸量可以通過下述方法來測(cè)定使用了利用上述核酸而制作的探針的Southern印跡法或Northern印跡法；使用了利用上述核酸而制作的引物 對(duì)等的實(shí)時(shí)PCR ;等等。在該氣孔增加劑的評(píng)價(jià)方法中，可以在上述待測(cè)物質(zhì)接觸時(shí)多肽表達(dá)量相對(duì)于上述待測(cè)物質(zhì)非接觸時(shí)上述多肽的表達(dá)量多的情況下、以及上述待測(cè)物質(zhì)接觸時(shí)編碼多肽的核酸量相對(duì)于上述待測(cè)物質(zhì)非接觸時(shí)編碼上述多肽的核酸量多的情況下分別做出待測(cè)物質(zhì)為氣孔增加劑的評(píng)價(jià)。實(shí)施例下面通過實(shí)施例等對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。需要說明的是，在以下的實(shí)施例等中，也將由序列編號(hào)6所示氨基酸序列構(gòu)成的多肽記為“氣孔蛋白”。另外也將編碼上述氣孔蛋白的基因記為“氣孔蛋白基因”。進(jìn)一步地，有時(shí)為了方便也將作為由序列編號(hào)6所示氨基酸序列構(gòu)成的多肽的前體的多肽(序列編號(hào)I)記為“氣孔蛋白”。(實(shí)施例I)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的基因搜索(虛擬篩選，in silico screening)使用擬南芥的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫ATTED-II (網(wǎng)址http://atted. jp/)以及作為程序的ATTED-II的Tool中的“Network Drawer”，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行基因搜索，對(duì)于與TMM基因、SDDl基因和EPFl基因分別共表達(dá)的基因進(jìn)行研究?；蛩阉魍ㄟ^進(jìn)行下述步驟來實(shí)施在Function 3 中選擇[Execute]、[MR-rank method]和[top 300 genes in22, 263 genes]的步驟；輸入 Atlg80080(TMM 基因)、Atlg04110(SDDl 基因)和 At2g20875 (EPF1 基因)這3個(gè)基因的步驟；以及利用“submit”進(jìn)行分析的步驟。基于該分析結(jié)果，注意到屬于EPF家族的EPFL9基因(At4gl2970)這一功能未知的基因(氣孔蛋白基因)。(制備例I)引物的設(shè)計(jì)將以下的實(shí)施例等中所用的引物及其堿基序列于表I。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種氣孔增加劑，其含有使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加的化合物。
2.如權(quán)利要求I所述的氣孔增加劑，其中，所述化合物為由選自由下述氨基酸序列組成的組中的氨基酸序列構(gòu)成的多肽 (I)序列編號(hào)6所示的氨基酸序列； (II)序列編號(hào)6中具有一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸殘基的置換、缺失、添加或插入的氨基酸序列，該氨基酸序列構(gòu)成的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)； (III)相對(duì)于序列編號(hào)6所示氨基酸序列的序列同一性為64%以上、且所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的氨基酸序列，所述序列同一性是在Cost toopen gap 11> Cost to extend gap 1> expect value 10> wordsize 3 的條件下通過 BLAST算法進(jìn)行比對(duì)而計(jì)算出的；以及 (IV)由下述核酸編碼的氨基酸序列，該氨基酸序列所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，所述核酸與編碼序列編號(hào)6所示氨基酸序列的核酸的互補(bǔ)核酸鏈在嚴(yán)格條件下雜交。
3.一種多肽，其由選自由下述氨基酸序列組成的組中的氨基酸序列構(gòu)成 (I)序列編號(hào)6所示的氨基酸序列； (II)序列編號(hào)6具有一個(gè)或數(shù)個(gè)氨基酸殘基的置換、缺失、添加或插入的氨基酸序列，該氨基酸序列構(gòu)成的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)； (III)相對(duì)于序列編號(hào)6所示氨基酸序列的序列同一性為64%以上、且所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)的氨基酸序列，所述序列同一性是在Cost toopen gap 11> Cost to extend gap 1> expect value 10> wordsize 3 的條件下通過 BLAST算法進(jìn)行比對(duì)而計(jì)算出的；以及 (IV)由下述核酸編碼的氨基酸序列，該氨基酸序列所編碼的多肽至少具有對(duì)植物中的氣孔形成呈正調(diào)節(jié)的性質(zhì)，所述核酸與編碼序列編號(hào)6所示氨基酸序列的核酸的互補(bǔ)核酸鏈在嚴(yán)格條件下雜交。
4.一種植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法，其特征在于，使植物與權(quán)利要求I所述的氣孔增加劑接觸，或者在植物中使權(quán)利要求3的多肽過量表達(dá)。
5.如權(quán)利要求4或5所述的植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法，其中，所述植物為維管束植物。
6.一種植物，其是通過權(quán)利要求4或5所述的植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的增加方法而得到的。
7.一種植物產(chǎn)率的增加方法，其特征在于，使植物與權(quán)利要求I所述的氣孔增加劑接觸，或者在植物中使權(quán)利要求3的多肽過量表達(dá)。
全文摘要
本發(fā)明提供含有使植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度增加的化合物的氣孔增加劑；由序列編號(hào)6所示氨基酸序列構(gòu)成的多肽或其衍生體；使用所述氣孔增加劑、多肽或其衍生體增加植物中的氣孔數(shù)和/或氣孔密度的方法以及增加植物產(chǎn)率的方法。
文檔編號(hào)C07K14/415GK102918054SQ20108005537
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者西村育子, 菅野茂夫, 嶋田知生 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人京都大學(xué)