JPH10508192A - 成熟または老化が遅延または阻害された植物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、とりわけ、(ｉ)オーキシン極性輸送阻害剤の存在下で実生を成育させ、水平から約７０°より少ない鋭い角度で成育するこれらの実生の胚軸を選択すること；および/または(ii)低いまたは減少したオーキシン極性輸送を有する植物の種子を、サイトキニン−Ｎ^7'9グリコシル接合の阻害剤の接合阻害量と接触させ、このようにして接触させた種子から発芽したものを選択することを含む、果実の成熟および／または植物組織の老化が遅延または阻害された植物を得る方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 成熟または老化が遅延または阻害された植物 本発明は、果実の成熟または組織の老化が阻害または遅延された、植物および 植物部分に関する。特に、本発明は、少なくとも室温で老化が遅延された食用ア ブラナ属植物に関する。 消費に供せられる植物の栽培者が直面している問題は、商品にできる期間を有 する植物の収穫を、時間的には約１から４週間内に行わなければならないことで ある。収穫に要する時間が長すぎる場合、植物の食用部分は目に見えて植物上で 劣化し始め、栽培者／または卸し業者にとっての商品的価値の限界となる。スー パーマーケット等のような小売業者は、低温貯蔵、散水、ビニールラップの使用 およびガス操作のような手段により植物部分の貯蔵寿命を延ばそうとしている。 これらはある程度有効であるが、なお植物材料の損耗、すなわち売上の損失があ る。食用部分は、スーパーマーケットの生鮮品売り場等で典型的に売られている もの、または缶詰および／または漬物業者に売られているものを含む。 クリマクテリック植物において、アブラナ属の多くのものを含み、果実の成熟 および緑組織の老化の開始時に、呼吸の割合および関連するエチレンの製造の割 合が増加する。クリマクテリックではない植物において、これらの変化は観察さ れない。エチレンはクリマクテリック植物において果実の成熟および葉の老化の 引金になると考えられており、このような植物へのエチレンの外的添加が、これ らの反応を促進すること、以前から明らかにされている。 サイトキニンは、クリマクテリック植物の果実および他の植物部分において老 化を遅延せしめる優れた効果を有する。サイトキニンはまた細胞分割、側生根、 新芽、花および果実の形成に役割りを担う。サイトキニンは、活性遊離塩基およ びリボシド構造において、植物の老化に能動的に関与すると考えられている。ア ブラナ属植物におけるサイトキニンの活性構造から不活性構造への変化は、サイ トキニンのアデニン環のＮ^7'9−への糖またはアミノ酸部分の付加を伴う。 本発明は、とりわけ、成熟または老化の代謝が修飾された食用アブラナ属植物 またはその食用部分、クリマクテリック状態を実質的に示さない食用部分を提供 する。 本発明により、 (ｉ)オーキシン極性輸送阻害剤の存在下で実生を成育させ、水平から約７０°よ り少ない鋭い角度で成育するこれらの実生の胚軸で選択すること；および/また は (ii)低いまたは減少したオーキシン極性輸送を有する植物の種子を、サイトキニ ン−Ｎ^7'9グリコシル接合の阻害剤の結合阻害量と接触させ、このようにして接 触させた種子から発芽したものを選択すること を含む、果実の成熟および／または植物組織の老化が遅延または阻害された植物 を得る方法が提供される。 本方法の好ましい態様は、上記の(ｉ)および／または(ii)を行い、選択された 植物を得、このようにして得た植物を自家授粉し、上記工程を使用して、果実の 成熟および／または植物組織の老化が遅延または阻害された性質を示すものを選 択し、それによりこれらの性質に関して実質的に均質の系を得、所望によりこれ らの系の個々またはそれらの子孫と所望によりその性質を示す植物を交配授粉す ることを含む。この自家授粉および選択工程を、均質の系を得るために少なくと も５回繰り返すことが好ましい。 成長胚軸が水平からなす角度が、約５０°より少ないのが好ましく、更に好ま しくは、約２５°より少なく、より更に好ましくは約１０°より少ない。本発明 の方法により得られた、長い貯蔵寿命を有するかまたは老化が遅延または阻害さ れた特性を有するこれらの植物は、その実生を極性オーキシン輸送阻害剤に付し た場合、約２０μＭより低いかその程度の非常に低い濃度でさえ、実質的に水平 に成育する胚軸を有する。実際、これらの望ましい遅延老化特性を有する植物を 選択するのに使用する輸送阻害剤の典型的濃度は、約１から１０μＭで、例えば 、５μＭがアブラナ属の選択に実質的に理想である。輸送阻害剤は、その実生へ の効果が約５から１０μＭ ＨＦＣＡ(下記参照)で得られるのと実質的に同じに なるように選択するのが特に好ましい。 “低いまたは減少したオーキシン極性輸送を有する植物”とは、オーキシンの その分裂組織の頂点領域における合成部位からオーキシン沈降領域(例えば、葉 のような)における利用部位へのオーキシン輸送が、低いまたは減少したオーキ シン極性輸送を有しない同じ植物より、少なくとも３０％、更に好ましくは５０ ％、更により好ましくは少なくとも８０％、更により好ましくは少なくとも９０ ％低い植物を意味する。当業者は、どのようにオーキシン極性輸送を測定し得る か知っている。植物のオーキシン極性輸送能力を測定するひとつの明白な方法( Ｏkada et al.，(1991)Ｔhe Ｐland Ｃell Ｖol．3，pp.677-684に例示のような )では、放射標識インドール３酢酸を、低いオーキシン輸送を有する可能性のあ る植物およびこの輸送に関して欠陥のないことが分かっている対照植物の切断花 序軸の一つの端に添加する。対照植物の切断軸は放射標識オーキシンを、花序組 織を経由して逆方向、即ち、切断花序の頂点側から基底側へ重力に逆らった極性 手段で輸送できる。非反対方向でインキュベートした場合、切断花軸は、組織の 基底末端に放射活性オーキシンを蓄積する。低いまたは減少したオーキシン極性 輸送を有する植物とは、従って、例えば、切断花序の頂点側から基底部への重力 に逆らってオーキシンの輸送が実質的にできないものである。 “果実の成熟および／または植物組織の老化を遅延または阻害する”とは、長 い貯蔵寿命をもたらすことであり、これらの用語は、本明細書中で多かれ少なか れ交換可能に使用されている。果実の成熟または老化の遅延または阻害(即ち、 延長された貯蔵寿命)は、例えば、標準条件下(時間、温度、湿度、日光等)で植 物部分を貯蔵した後に、本発明に含まれない同じ植物の対応する部分との可視比 較(下記参照)、または試験植物の代謝パラメーターと既知の同種植物の分析から 得た同じパラメーターの測定により、それ自体既知の方法で測定できる。延長さ れた貯蔵寿命を示す好適な代謝パラメーターの例は、成熟または老化した植物部 分によるエチレンの非感受性を含む。 “極性輸送阻害剤”は、分裂組織の頂点領域の合成部位からオーキシン沈降部 位における利用領域へのオーキシン輸送を減少するかまたは実質的に阻害する化 合物または化学物質を意味する。この用語は、従って、オーキシンに結合し、そ の結果としてオーキシン輸送を防げるかまたはさもなければ阻害する化合物およ びオーキシン輸送経路の成分を妨害する化合物を含む。既知の輸送阻害剤は、と りわけ、９−ヒドロキシフルオレン−９−カルボン酸(ＨＦＣＡ)、Ｎ−(１−ナ フチル)フタルアミド酸(ＮＰＡ)、チオ硫酸銀(ＳＴＳ)および２,３,５−トリ− ヨウド安息香酸(ＴＩＢＡ)を含む。 “サイトキニン−Ｎ^7'9−グリコシル接合阻害剤”は、サイトキニンのアミノ 酸または糖、特にグルコース、キシルロースまたはリボースによるＮ^-7またはＮ^-9 位での接合を予防または減少する化合物または他の試薬を意味する。このよう な阻害剤は、従って、このような接合を触媒する既知の酵素システム(例えばサ イトキニン−７−グルコシルトランスフェラーゼおよびβ−(９−サイトキニン) アラニントランスフェラーゼのような)の阻害剤を含み、それによりサイトキニ ン生物不活性化を防げまたは減少する。既知の阻害剤は、とりわけ、パパベリン 、６−ベンジルアミノ−２−(２−ヒドロキシエチルアミノ)−９−メチルプリン 、３−イソブチル−１−メチルキサンチン、テオフィリン、カフェニンおよびテ オブロミン等を含み、これらは約１０μＭから２５μＭの間の濃度で低いまたは 減少した極性オーキシン輸送を有する植物の種子に、これらのその発芽による、 成熟または老化が遅延または阻害された特性を有するものの選択を可能にするよ うに投与し得る。芽キャベツの場合、例えば、低いまたは減少したオーキシン極 性輸送を有し、約５mＭ パパベリン存在下で発芽する植物由来の種子は、少な くともその食用部分で、組織老化の遅延を示す植物を産生する。接合および／ま たは輸送阻害剤は、典型的に、発芽媒体に添加する。本発明の方法で使用するの に好適な媒体は、接合または輸送阻害剤がそれに容易に溶け、それと結合しない ものである。既知の成育媒体の例は、植物ホルモンおよび栄養素を適当に供給し た寒天およびゼラチン等を含む。 結合阻害剤の存在における種子の発芽能力は、具体的な植物種について通常の 発芽条件下で測定する。このような発芽条件は、種ごとに多かれ少なかれ変化す るが、一般に、１０から２０℃の温度範囲、好ましい温度は１５から１８℃で種 子を暗所に保持する。明らかに、これらの種子はこれらの条件下に適当な時間置 くことが必要であり、発芽能力を測定できる最小時間は、発芽に必要な時間と見 なされる。発芽は、幼根の発根により測定できる。Ｂ．oleraceaのグループの典 型的な発芽時間は、２から４日の範囲、例えば３日である。低いまたは減少した 極性オーキシン輸送を有し、サイトキニンからＮ^7'9グリコシル接合の阻害量の 接合阻害剤と接触させた場合に発芽する植物の種子は、その成育が既知の成育媒 体中の阻害量の阻害剤の存在により本質的に影響されない実生を産生する。この ような種子は、その食用部分が延長された貯蔵寿命を有する植物を発生する。実 生“成育”なる用語は、胚軸延長および／または子葉伸長を意味する。最初の実 生の成育に関するこのような成育は、上記の媒体に試験すべき種子を置き、上記 のように発芽に関して同じまたは異なる温度でインキュベートすることにより測 定し得る。しかしながら、実生の成育は光の存在下で起こる。 本発明は、また、低いまたは減少した極性オーキシン輸送を有し、果実の成熟 または組織の老化が遅延または阻害された植物に加えて、(ｉ)実生を極性オーキ シン輸送阻害剤と接触させた場合、その実生の胚軸が水平から約７０°より少な い鋭角で成育する；および／または(ii)その種子が、サイトキニン−Ｎ^7'9グリ コシル結合の阻害剤の阻害量と接触させた場合、成育する、本発明の方法で得ら れた植物もまた含む。このような植物の具体例は、 (ｉ)Ｂrassica oleraceaＬ．convar．gemmifera ＤＣ(芽キャベツ) (ii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．capitata(Ｌ.)Ａlef．var．alba ＤＣ(白 キャベツ) (iii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．acephela(ＤＣ.)Ａlef．var．botrytis Ｌ.(カリフラワー) (ｖ)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．acephala(ＤＣ.)Ａlef．var．sabellica Ｌ.(カーリー・ケール) (vi)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．capitata(Ｌ.)Ａlef．var．sabauda Ｌ.( ちりめんキャベツ) (vii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．capitata(Ｌ.)Ａlef．var．rubra ＤＣ. (赤キャベツ) (viii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．acephala(ＤＣ.)Ａlef．var．gongylod es(コールラビー) (ix)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．botrytis(Ｌ.)Ａlef．var．ithalica(ブ ロッコリー) (ｘ)Ｂrassica campestris var campestris(白菜) (xi)Ｌycopersicon esculentum (xii)Ｃapsicum annuum (xiii)Ｃucumis melo “食用”なる用語が、本発明のアブラナ属植物に関している場合、本用語は、 通常食物用または飼料用に成育した植物、特に、Ｂ．oleraceaおよびＢ．campes trisを含む、ヒトが消費するのに適したアブラナ属植物を意味する。“食用”な る用語が、上記(xi)−(xiii)の作物に関している場合、本用語は果実を意味する 。本発明の食用植物の典型的な例は、例(ｉ)から(ix)のようなＢrassica olerac ea植物；および上記例(ｘ)のようなＢrassica campestrisを含む。特に好ましい 本発明のアブラナ属植物は、上記の緑(ちりめん)キャベツ、芽キャベツ、ブロッ コリおよび白菜を含む。(ｉ)から(ｘ)に記載しているアブラナ属タイプは、総称 的意味のアブラナ属タイプを意味することは理解されよう。例えば、Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．botrytis(Ｌ.)Ａlef．var．ithalicaは、紫新芽、緑また は他の好適なブロッコリータイプであれ、ブロッコリー植物を記載する。 本発明に関し、果実の成熟または組織の老化が遅延または阻害された性質は、 好ましくは、メンデルの法則に従い安定に遺伝することは認められよう。本発明 は、また、このような植物の子孫、および／またはこのような植物またはこのよ うな子孫の種子を含む。このような性質は、このような子孫および種子に遺伝可 能であり、その子孫または種子への移動が、同じ亜種由来の植物との交配、戻し 交配等を、植物栽培者に既知のように含むことはことは理解されよう。 本発明は、このような植物および子孫の食用部分を更に含み、その部分は、植 物の老化または成熟をもたらす大量のエチレンガスに付した場合、老化または成 熟が遅延または阻害され、(ｉ)その実生を極性オーキシン輸送阻害剤と接触させ た場合、その実生の胚軸が水平から約７０°より少ない鋭角で成育する；および ／または(ii)その種子が、サイトキニン−Ｎ^7'9グリコシル接合の阻害剤の阻害 量と接触させた場合、成育する。食用部分がＢrassica oleracea、Ｂrassica ca mpestris、Ｌycopersicon esculentum、Ｃapsicum annumまたはＣucumis melo植 物由来であるのが特に好ましい。成熟または老化誘発量のエチレンは、標準試験 で確定し得る。その量は、とりわけ、個々の植物種の本質に依存する。本発明の 植物から得た芽キャベツつぼみは、商品芽キャベツでは老化の原因となる大量の エチレンの存在下に置いた場合、約２から約１４日またはそれ以上で目に見える 悪化症状は典型的に示さない。 延長した貯蔵寿命を有する本発明の植物の食用部分は、１５−２５℃の範囲で 貯蔵した場合、下記に示す時間で過成熟または不利な老化の実質的に目に見える 兆候を示さない。 本発明の植物由来の食用部分は、組織の老化または果実の成熟が充分に遅い特 性を有し、本発明で提供される性質を有しない同種の植物の同じ部分と比較して 、１５−２５℃で貯蔵した場合、延長した貯蔵寿命を有する。例えば、既知の植 物由来のブロッコリー小花および芽キャベツつぼみの平均貯蔵寿命は、１５から ２５℃の温度範囲に貯蔵した場合、それぞれ約２日および５日程度である。比較 して、本発明の植物由来の芽キャベツつぼみは、同じ貯蔵条件下で、少なくとも ３から６日またはそれ以上の貯蔵寿命を有する。本発明の好ましいブロッコリー 小花は、１５−２５℃の温度範囲で貯蔵した場合、３から７日の貯蔵寿命を有す る。本発明の好ましい芽キャベツつぼみは、１５−２５℃の温度範囲で貯蔵した 場合、６から１４日の貯蔵寿命を有する。更に好ましくは、本発明の芽キャベツ つぼみは、１５−２５℃の温度範囲で貯蔵した場合、６から２０日の貯蔵寿命を 有する。典型的に、このようなアブラナ属植物部分は、新鮮な見かけに保つため に散水および冷蔵貯蔵等を必要としないが、かかる手段は、このような植物部分 の貯蔵寿命を更に延長するのに使用し得る。本発明の植物の食用部分の例は、ト マトおよびペッパーフルーツ、メロンおよびアブラナ属の種々の食用部分、例え ば芽キャベツつぼみ、ブロッコリー結球または小花および／または新芽、カリフ ラワー結球および/または小花、カリフラワー葉、キャベツ結球および白菜結球 等を含む。 本発明は、更に、植物の製造において、本発明の植物または種子由来の培養か ら成育した種々の分化全能細胞、種子、葉、幹、根、新芽等、原形質、体細胞胚 、葯、雄しべおよび葉柄を使用することを含む。 本明細書でＴＣ１３０と名付ける確立した植物系の種子は、１９９４年７月１ ２日に、国際寄託当局のＮational Ｃollections of Ｉndustrial and Ｍarine Ｂacteria Ｌtd.，Ｓt．Ｍachar Ｄrive，Ａberdeen，Ｓcotlandに寄託し、受託 番号ＮＣＩＭＢ40673で受託された。対応する特許法(例えば、Rule 28EPC)の規 定が許す限り、この寄託物の第三者への使用は、適当な特許庁の長官が仲介して 指名した、または第三者(ただし、第三者指名は出願人によりなされる)の専門家 に限定される。 本発明は、本発明により組織老化の遅延特性を示す芽キャベツを得るための栽 培スキームを図説する、関連の図面と共に考慮して、以下の具体的説明から明ら かになるであろう。芽キャベツ系ＴＣ１３０の製造 その食用部分が延長された貯蔵寿命を示す植物を選択する経過は、種々の組み 合わせおよび自家授粉を使用した植物の遺伝的背景に関連する。ＴＣ１３０を製 造する選択の過程において、以下の性質に注意が払われた：持続能力、遅延およ びつぼみの質。これらの性質は、ある程度、低いまたは減少したオーキシン極性 輸送に関連しているように思える。解放授粉したＧemma種(Ｇroot Ｓloot Ｂ.Ｖ .)の芽キャベツを１×自家授粉し、得られたとりわけ良好な持続および遅延を有 する植物Ｒ５５−１(社内名)を更に自家授粉するために選択し、６×自家授粉す る。得られたＲ５５−１およびＲ５５−０４を交差交配し、集団を形成し、図１ でＲＲ３と名付ける。 更に、芽キャベツＦ１ハイブリット、Ｒoger(Ｓ＆Ｇ Ｓeeds)を６×自家授粉 し、ＦＨ１と名付けた植物の集団を得る。 芽キャベツＦ１ハイブリッド種Ａmfortas(Ｓ＆Ｇ Ｓeeds)およびＬunet(Ｒoya l Ｓluis)を交配し、とりわけ良好な持続能力および小芽キャベツつぼみを示す 、ＤＣ２５と名付けられる近交系を提供する。植物系ＤＣ２５およびＨ１を交配 し、 所望の特性を示す選択した植物を、６×自家授粉し、とりわけ遅延および小芽キ ャベツつぼみを示す植物集団ＴＣ３４を形成する。 とりわけ、良好な収率および良好な持続を示す商品開放授粉種Ｖermo Ｐostを 自家授粉し、Ｄ２と名付ける植物集団を得る。植物Ｄ２−１６を、良好な収率、 早さおよび持続能力を基本にして選択し、６×自家授粉する。 次いで、Ｄ２−１６の自家授粉子孫をＴＣ３４と交差交配し、植物集団ＴＤを 形成し、そこから良好な収率、早さおよび良好な持続能力を基本にして植物ＴＤ １を選択し、植物ＲＲ３と交配し、植物集団ＴＣを形成し、そこから、植物ＴＣ １３０を選択し、反復自家授粉(６×)し、ＴＣ１３０系の植物を得る。植物系Ｔ Ｃ１３０は、本発明の修飾成熟特性を含まない植物と比較して、１５−２５℃の 温度の範囲で、老化の始まりの遅れを示すことが判明した。更に、良好な持続能 力および良好な貯蔵寿命または遅い老化特性を示し、その性質は、均質である。とりわけ室温で遅延老化の特性を示すブロッコリー植物の獲得 上記のように得たＴＣ１３０を、普通の貯蔵寿命を示すブロッコリー系Ｓ＆Ｇ ＃と交配する。得られるＦ１ハイブリッドは、小花における老化の始まりの遅延 を示す(表５参照)。芽キャベツの貯蔵寿命 ５つの異なる芽キャベツの貯蔵寿命を下記のように測定する。試験すべき芽キ ャベツを同時に収穫し、従って、収穫からの時間経過は、各芽キャベツのタイプ について、同じである。 ＴＣ１３０、Ｓpr１１０(ＴＣ１３０と延長した貯蔵寿命を有しない親系のハ イブリッド)および商業的に入手可能な種Ｐhylemon、ＣorinthおよびＫundry(Ｓ ＆Ｇ ＳeedsＢ.Ｖ.)を試験する。Kundryは、先行技術の標準で特に良好な貯蔵寿 命を有することが知られている既知の栽培種である。芽キャベツは、透明ビニー ル袋(１００ｇ／袋)中で、２０℃で自然光の下に貯蔵する。 貯蔵寿命は、時間の関数としての各タイプが製造する黄変葉の数に従って判定 する。貯蔵寿命は、１(貯蔵寿命なし)および９(長い貯蔵寿命)の間の目盛りで示 す。芽キャベツは、平均６枚の巻き葉を有する。黄変葉の数は、１０個のつぼみ の平均である。結果を下記表１に示し、そこから、ＴＣ１３０およびＳpr１１０ が、既知の栽培種と比較して長い貯蔵寿命を有することを明らかに見ることがで きる。すべての葉が６日目までに黄変するＫundryと比較して、本発明の植物は 遥かに優れた貯蔵寿命を有することが明らかである。 エチレン製造の測定 表２に示す５つのタイプの芽キャベツのエチレン製造を、３日間測定する。従 って、エチレン濃度は、密封ビンの上部領域でガスクロマトグラフィーを使用し て測定する。エチレンの濃度をμ1.1^-1.グラム^-1芽キャベツ質量として示す。貯 蔵寿命は、上記の通り評価する。 表２から、３日目までにＴＣ１３０およびＳpr１１０(両方とも延長した貯蔵 寿命を示す)由来の芽キャベツの上のエチレン濃度は、既知の芽キャベツタイプ により生産されるのと比較して相対的に低い。 芽キャベツの老化におけるエチレン添加の効果 エチレンを、２００ppmＥthephonをＥthrel Ａ(商標)(Ｌuxan，Ｔhe Ｎetherl ands)の形で含む散水の形で添加する。２００ppmのＥthephonは、約４０ppmの結 合エチレンに対応する。Ｅthephon無しの散水の形の対照を、Ｅthephon非存在下 での老化を測定するために行う。商業的に入手可能な芽キャベツの種、Ｃorinth 、ＰhylemonおよびＡjaxをまた対照として使用する。 表３は、ＴＣ１３０および栽培種Ｓpr１１０由来の芽キャベツは、水または２ ００ppmのＥthephonの噴霧後、７日目まで黄変し始めない。栽培種Ｃorinth、Ｐ hylemonおよびＡjax由来の散水した芽キャベツは、すぐに黄変し始め、７日目ま でに完全に黄色になる。表において、２００ppmは、２００ppmの濃度のＥthepho nでの処理を意味する。 下記表４から見られるように、Ｅthephonを噴霧した芽キャベツのＴＣ１３０ およびＳpr１１０の２日後の上部のエチレン濃度(上記のように測定)は、水を噴 霧したＣorinthおよびＰhylemonの上部のエチレン濃度より高い。ＴＣ１３０お よびＳpr１１０由来のＥthephonを噴霧した芽キャベツの上部領域の高いエチレ ン濃度にもかかわらず、噴霧後７日後に老化は見られない。 上部領域のエチレン濃度は、ビン内の芽キャベツ質量に対して補正し、μ1.1^{- 1} .グラム^-1で示す。表において、２００ppmは２００ppmのＥthephonを意味する 。 表２−４に要約した結果から、本発明の植物によるエチレンの製造は慣用の植 物と比較して相対的に低いが(表２参照)、これはその延長した貯蔵寿命の原因、 即ち、植物組織の老化が遅延または阻害される原因となる因子ではなく、高い濃 度のエチレンの存在下であってさえ、これらの植物の老化が起こらないか、また は実質的に遅延されている。本発明の芽キャベツは、商業的に入手可能な先行芽 キャベツで示されるクリマクテリック反応、即ち、エチレンの存在下での老化の 発生の開始を示す能力を失うことがあり得る。芽キャベツの貯蔵寿命性質をヘテロ接合したブロッコリー小花における延長され た貯蔵寿命 ブロッコリー系Ｓ＆Ｇ＃(普通の短い貯蔵寿命を示す)を、それぞれ、また短い 貯蔵寿命を示す芽キャベツ系ＴＣ２５、および延長された貯蔵寿命特性を有する 芽キャベツ系ＴＣ１３０と交配する。芽キャベツ−ブロッコリーの小花の質は、 ブロッコリー小花と同等である。Ｓ＆Ｇ＃植物由来の小花、Ｓ＆Ｇ＃×ＴＣ２５ 交配由来の植物およびＳ＆Ｇ＃×ＴＣ１３０交配由来の植物を、貯蔵中の小花の 黄変する割合を観察することにより、貯蔵寿命を評価する。小花に最初に水また は２００ppmのＥthephonを上記のように噴霧する。表５は、水噴霧後、Ｓ＆Ｇ＃ ×ＴＣ１３０交配由来の小花は、Ｓ＆Ｇ＃およびＳ＆Ｇ＃×ＴＣ２５交配の対応 部分より、有意に遅く黄変し始めることを示す。Ｓ＆Ｇ＃×ＴＣ１３０交配の小 花は、上記のようにＥthephon処置後、７日目で黄変するが、Ｓ＆Ｇ＃およびＳ ＆Ｇ＃×ＴＣ２５交配由来の小花は、同処理２日後に黄色になる。従って、Ｓ＆ Ｇ＃×ＴＣ１３０交配由来の小花は、水を噴霧した場合、Ｓ＆Ｇ＃およびＳ＆Ｇ ＃×ＴＣ２５交配のものと比較して、２０℃で約３日の、上記のように２００pp mのＥthephonで処理した後、約２日の延長した貯蔵寿命を有する。 芽キャベツの貯蔵能力および貯蔵寿命 芽キャベツ栽培種を、貯蔵能力および貯蔵寿命の両方で評価する。芽キャベツ を“貯蔵”する場合、一般に、特に老化または野菜成熟の防止に適した条件下に 付される。貯蔵条件は、一般に、老化または成熟の防止に反するものであり、典 型的には、増加した照明、低い湿度および／または高い温度を含む。表６は、種 々の栽培種から選ばれた芽キャベツについて、延長した貯蔵期間の前、中および 後の色を示す。新鮮な緑の芽キャベツを取り、サイズにより分類する。直径２０ −３０mmを有するＡ部門の芽キャベツを選択する。貯蔵は収穫２４時間に完了す る。貯蔵芽キャベツを、最初の１１日の貯蔵期間は、暗い、４℃に温度調整され た部屋に、続いて１５℃に１３日の貯蔵寿命期間、貯蔵する。表６は、系ＴＣ１ ３０を含む交配により得た栽培種(以後、ＴＣ１３０タイプ栽培種と呼ぶ)が、摘 んだ後２４日まで緑のままであることを示す。従って、ＴＣ１３０およびＴＣ１ ３０タイプ栽培種は、先行栽培種と比較して延長した貯蔵寿命を示すことは明ら かである。例えば、ＣorinthおよびＣontentは、短い処理中(表６の０日)に黄変 し始め、貯蔵期間中により黄色になり(表６の５日目)、貯蔵寿命中に完全に黄色 になる(表６の２４日目)。表６において、貯蔵寿命および貯蔵能力は、１−９の カテゴリー目盛り(１＝完全に黄色、９＝新鮮な緑)で点数付する。 標準条件下での芽キャベツの貯蔵寿命の評価 親系および栽培種を評価する。種々の系および栽培種の貯蔵寿命は表７に示す 。新鮮な緑の芽キャベツを摘み、貯蔵(上記のように)し、その後５日間、２０℃ で自然光の下に貯蔵する。ＴＣ１３０およびＴＣ１３０タイプ栽培種(ＴＣ１３ ０×ＤＣ６９およびＴＣ１３０×ＴＣ１２７)は貯蔵中緑のままであるが、一方 、ＣontentおよびＤＣ９４９のような系および栽培種は、早く黄変し始める。Ｔ Ｃ１３０およびＴＣ１３０タイプ栽培種は、記載した標準条件下(光存在下の高 温)で貯蔵した場合、明らかに他の系および栽培種と比較して、延長した貯蔵寿 命を有する。表７の点数付は、上記表６に示したのと同じである。 芽キャベツ系および栽培種由来の種子のパパベリン存在下での発芽および発育能 力 種子を、寒天上で５日間暗所に置き、続いて光に暴露する(１６時間、ＴＬ３ ３ライト、８時間暗所、２２℃)。発芽が起きるか否かを、暗所から種子を回収 して判定する。実生発育を、子葉伸長および胚軸延長のようなパラメーターを使 用して、１８日目に点数付する。表８に記載の結果は、多くの系(ＲＲ３、ＴＣ １７およびＴＣ２２)およびハイブリッドにおける５mＭ パパベリンの効果を証 明する。植物は２つのクラスに分類される：延長した貯蔵寿命を示さないクラス １；および延長した貯蔵寿命を示すクラス２。クラス１はＲＲ３、ＴＣ１７、Ｔ Ｃ２２、Ｃorinth、Ｐhylemon、ＡristonおよびＡjaxを含む。クラス２は、Ｓpr １０５、１０８、１１４、６６、１０４、１１５およびＴＣ１３０を含む。Ｓpr のすべてのハイブリッドは親としてＴＣ１３０(延長した貯蔵寿命についてヘテ ロ接合)を有し、親は延長した貯蔵寿命を示さない。従って、Ｓpr１０５はＴＣ １３０とＤＣ６９(普通の貯蔵寿命)のハイブリッドである。 クラス１の植物は、パパベリン存在下で発芽ならびに胚軸および子葉の発育が できないが、クラス２の植物は、パパベリン存在下で発芽し、胚軸および子葉が 発育する。クラス２の植物の実生の発育は、５mＭ パパベリンに影響を受けず 、一方クラス１の植物は、胚軸延長および子葉伸長が起きないという点で、陰性 に影響を受けることが明らかである。ＴＣ１３０のオーキシン反応に対する評価 アブラナ属系ＴＣ１３０および他の栽培種の極性オーキシン輸送を評価する。 極性オーキシン輸送は、芽キャベツが発芽する媒体へＨＦＣＡ(９−ヒドロキシ −９−フルオレン−カルボン酸)を投与することにより阻害される。芽キャベツ 種子を寒天上の発芽中にＨＦＣＡに付したとき、得られる実生は、オーキシン極 性輸送が阻害されている場合において、屈地性反応を失う。ＨＦＣＡ存在下での 胚軸と表面との角度は、オーキシンをその合成部位からその活性(消費)部位へ輸 送する実生の能力の目盛りである。その胚軸がオーキシン極性輸送阻害剤存在下 で、水平から９０°で成育する実生は、相対的に高い極性オーキシン輸送能力を 有するが、水平から約０°で成育する胚軸の同様の実生は、非常に低いオーキシ ン極性輸送を有する。表９は、芽キャベツ系および栽培種選択のための胚軸と( 水平)表面との角度を示す。 １００ppmのＥthrelで処理後のＴＣ１３０世代および非−ＬＳＬ栽培種由来の若 葉の老化 ６枚の本葉を有する若い芽キャベツの３番目の本葉を切断し、その葉柄と共に 、１００ppmのＥthrel有りまたは無しの基本栄養溶液に移す。時間に関して黄変 する割合を追跡し、結果を表１０に示す。 この表から、黄変の割合が、ＬＳＬ系ＴＣ１３０由来の葉で有意に遅いことが 明らかである。非−ＬＳＬ栽培種ＡjaxおよびＣorinth由来の葉と比較して、黄 変の約２日の遅延がＴＣ１３０葉で観察される。１００ppm Ｅthrel処理は、若 い植物段階の葉の貯蔵寿命を(最大７日目で)区別する。 本発明は、組織の老化または成熟が遅延したアブラナ属の製造として具体的に 記載したが、当業者は、本発明の方法が、このような特性を有する適当な植物の 獲得に適用し得ることを認識するであろう。特に、長い貯蔵寿命特性を有するト マト、メロンおよびコショウは、オーキシン極性輸送阻害剤の存在下、実生を成 育させ、その胚軸が実質的に垂直に成育しないものを選択することにより、また はその種子をサイトキニングリコシル結合阻害剤と接触させ、発芽するものを選 択することにより選ぶことができる。同様に選択し得る他の植物は、トマト、コ ショウ、メロン、レタス、カリフラワー、ブロッコリー、芽キャベツ、サトウダ イコン、トウモロコシ、スイートコーン、玉ねぎ、ニンジン、リーキ、キュウリ 、タバコ、アルファルファ、ナス、ビート、ソラマメ、セロリ、チコリ、ササゲ 、エンダイブ、ヒョウタン、ピーナッツ、パパイヤ、エンドウ豆、落花生、パイ ナップル、ジャガイモ、紅花、サヤインゲン、大豆、ホウレンソウ、カボチャ、 ヒマ ワリ、モロコシ、スイカ等の畑作物、野菜および果実；ホウセンカ、ベゴニア、 ペチュニア、ペラゴニウム、スミレ、シクラメン、バーベナ、ツルニチニチソウ 、エンジュギク、プリムラ、セントポーリア、カッコウアザミ、アマランス、キ ンギョソウ、アキレジア、キク、シネラリア、クローバー、コスモス、ササゲ、 ダリア、ダツラ、デルフィニウム、ガーベラ、ブラジオラス、グロキシニア、ア マリリス、メセンブリアンテマ、サルピグロッシス、ヒャクニチソウ等の鑑賞用 植物からなる群を含む。 更に、果実成熟および／または植物組織老化の遅延または阻害を示し、本発明 の方法により選択または得ることができる植物を、自家授粉および選択の反復工 程に付し、それによりこれらの性質について均質な植物系を製造し得る。得られ るこのような植物(またはその子孫)は、所望によりこのような性質を示す植物と 交配し、ハイブリッドを例えば製造し得る。本発明の具体的な態様において、交 配に含まれる非発明植物は、おそらく、例えば、ポリガラクツロナーゼのセンス 共−抑制またはアンチセンス阻害により、成熟または老化に関する酵素活性が阻 害または実質的に減少されるように、形質転換された結果として、成熟および／ または植物組織老化が遅延または阻害され得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ファン・ドールン，ヨハネス・エリザベル ト オランダ、エヌエル−1613アーエル・グロ ーテブルーク、ダム８番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．(ｉ)オーキシン極性輸送阻害剤の存在下で実生を成育させ、水平から約７ ０°より少ない鋭い角度で成育するこれらの実生の胚軸を選択すること；および /または (ii)低いまたは減少したオーキシン極性輸送を有する植物の種子を、サイトキニ ン−Ｎ^7'9グリコシル接合の阻害剤の接合阻害量と接触させ、このようにして接 触させた種子から発芽したものを選択すること を含む、果実の成熟および／または植物組織の老化が遅延または阻害された植物 を得る方法。 ２．請求項１記載の(ｉ)および／または(ii)を行い、選択された植物を得、こ のようにして得た植物を自家授粉し、上記工程を使用して、果実の成熟および／ または植物組織の老化が遅延または阻害された性質を示すものを選択し、それに よりこれらの性質に関して実質的に均質の系を得、所望によりこれらの系の個々 またはそれらの子孫と所望によりその性質を示す植物を交配授粉することを含む 、果実の成熟および／または植物組織の老化が遅延または阻害された植物を得る 方法。 ３．自家授粉および選択工程が、均質系を得るために少なくとも５回繰り返さ れる、請求項２記載の方法。 ４．角度が約５０°より少ない、請求項１から３のいずれかに記載の方法。 ５．角度が約２５°より少ない、請求項１から４のいずれかに記載の方法。 ６．角度が約１０°より少ない、請求項１から５のいずれかに記載の方法。 ７．輸送阻害剤が、９−ヒドロキシフルオレン−９−カルボン酸(ＨＦＣＡ)、 Ｎ−(１−ナフチル)フタルアミド酸(ＮＰＡ)、トリ−ヨウド安息香酸(ＴＩＢＡ) およびチオ硫酸銀(ＳＴＳ)からなる群から選択される、請求項１から６のいずれ かに記載の方法。 ８．輸送阻害剤の濃度が、約１から約１０００μＭである、請求項１から７の いずれかに記載の方法。 ９．阻害剤の濃度が約１から約１０μＭである、請求項１から８のいずれかに 記載の方法。 １０．接合阻害剤の濃度が約１０μＭから約２５mＭである、請求項１から９ のいずれかに記載の方法。 １１．接合阻害剤が、パパベリン、６−ベンジルアミノ−２−(２−ヒドロキ シエチルアミノ)−９−メチルプリン、３−イソブチル−１−メチルキサンチン 、テオフィリン、カフェニンおよびテオブロミンからなる群から選択される、請 求項１から１０のいずれかに記載の方法。 １２．請求項１から１１のいずれかに記載の方法により得られた植物。 １３．(ｉ)実生を極性オーキシン輸送阻害剤と接触させた場合、その実生の胚 軸が水平から約７０°より少ない鋭角で成育する；および／または(ii)その種子 が、サイトキニン−Ｎ^7'9グリコシル接合の阻害剤の阻害量と接触させた場合、 成育する、低いまたは減少した極性オーキシン輸送を有し、および果実の成熟ま たは組織の老化が遅延または阻害された植物。 １４．(ｉ)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．gemmifera ＤＣ(芽キャベツ) (ii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．capitata(Ｌ.)Ａlef．var．alba ＤＣ(白 キャベツ) (iii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．acephela(ＤＣ.)Ａlef．var．botrytis Ｌ.(カリフラワー) (ｖ)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．acephala(ＤＣ.)Ａlef．var．sabellica Ｌ.(カーリー・ケール) (vi)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．capitata(Ｌ.)Ａlef．var．sabauda Ｌ.( ちりめんキャベツ) (vii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．capitata(Ｌ.)Ａlef．var．rubra ＤＣ. (赤キャベツ) (viii)Ｂrassica oleracea Ｌ．convar．acephala(ＤＣ.)Ａlef．var．gongylod es(コールラビー) (ix)Ｂrassicaol eracea Ｌ．convar．botrytis(Ｌ.)Ａlef．var．ithalica(ブ ロッコリー) (ｘ)Ｂrassica campestris var campestris(白菜) (xi)Ｌycopersicon esculentum (xii)Ｃapsicum annuum (xiii)Ｃucumis melo からなる群から選択される、請求項１２または１３の何れかに記載の植物。 １５．請求項１２から１４のいずれかに記載の植物の子孫および／またはこれ らの植物または子孫の種子。 １６．植物の老化または成熟をもたらす大量のエチレンガスに付した場合、老 化または成熟が遅延または阻害される部分であり、植物と同様に(ｉ)その実生を 極性オーキシン輸送阻害剤と接触させた場合、その実生の胚軸が水平から約７０ °より少ない鋭角で成育する；および／または(ii)その種子が、サイトキニン− Ｎ^7'9グリコシル接合の阻害剤の阻害量と接触させた場合、成育する、請求項１ ２から１４のいずれかに記載の植物または請求項１５に記載の子孫の食用部分。 １７．植物がＢrassica oleracea、Ｂrassica campestris、Ｌycopersicon es culentum、Ｃapsicum annumおよび／またはＣucumis meloである、請求項１６記 載の食用部分。 １８．植物の製造における、請求項１２から１５のいずれかに記載の植物また は種子由来の培養から成育した種々の分化全能細胞、種子、葉、幹、根、新芽等 、原形質、体細胞胚、葯、雄しべおよび葉柄の使用。