EP3080278A1 - Selection marker-free rhizobiaceae-mediated method for producing a transgenic plant of the genus triticum - Google Patents

Selection marker-free rhizobiaceae-mediated method for producing a transgenic plant of the genus triticum

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EP3080278A1
EP3080278A1 EP14835695.9A EP14835695A EP3080278A1 EP 3080278 A1 EP3080278 A1 EP 3080278A1 EP 14835695 A EP14835695 A EP 14835695A EP 3080278 A1 EP3080278 A1 EP 3080278A1
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EP
European Patent Office
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transgenic
plant
selection
plants
transformation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14835695.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Schmidt
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KWS SAAT SE and Co KGaA
Original Assignee
KWS SAAT SE and Co KGaA
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Filing date
Publication date
Application filed by KWS SAAT SE and Co KGaA filed Critical KWS SAAT SE and Co KGaA
Publication of EP3080278A1 publication Critical patent/EP3080278A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
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    • C12N15/8202Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation by biological means, e.g. cell mediated or natural vector
    • C12N15/8205Agrobacterium mediated transformation
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    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8261Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
    • C12N15/8271Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance
    • C12N15/8274Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield for stress resistance, e.g. heavy metal resistance for herbicide resistance
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    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
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    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/146Genetically Modified [GMO] plants, e.g. transgenic plants

Definitions

  • Agrobacterium as well as transgenic plants or parts thereof, which were produced by the improved method.
  • Triticum aestivum Products of plants of the genus Triticum such as wheat (Triticum aestivum) are one of the most important raw materials and play a key role as staple food in large parts of the world. Nevertheless, in the last fifty years, for example, the progress achieved by conventional breeding has fallen in the wheat
  • marker genes provide a way to distinguish the transgenic from the non-transgenic plants.
  • the application allows the selection with marker genes a more efficient transformation, or makes a
  • the selection marker Since the selection marker is needed only during the ' iro-phase in the transgenic plant, it later fulfills no function in the plant and is therefore superfluous. However, since the number of available selection markers is limited, the presence of the no longer required selection marker makes it difficult to subsequently super-transform the already transgenic plant with a second goi. Stacking of multiple genes by sequential transformation is thus limited and limited by the number of different selection markers that are available for the particular plant species.
  • selection marker is associated with a considerable work, cost and time.
  • nucleases e.g., zinc finger nucleases. Such nucleases must do so by crossing with a nuclease
  • the plants can be transformed with two T-DNAs, with one T-DNA carrying the goi and the other T-DNA carrying the selection marker.
  • the plants In about 30% to 50% of the generated, transgenic plants, it then comes to the integration of the two T-DNAs in one Cell, but at different locations of the genome. This allows meiosis to segregate the selection marker and the goi in the next generation.
  • identification of selection marker-free plants is only in the first
  • the transformed explant usually undergoes several selection steps in the callus phase. During this selection phase takes place through the presence of an antibiotic or a herbicide, an enrichment of transgenic cells in the callus, which carry the corresponding resistance gene, that is transgenic. Non-transgenic cells are inhibited in their growth and die off, which significantly increases the likelihood that, in particular, transgenic shoots will regenerate from the selected callus.
  • Faize et al. (2010) that during the transformation process of apricot the proportion of transgenic tissue in apricot shoots can be increased by multiple subculturing on selective medium and thus a chimeric character of the shoots can be reduced or eliminated by applying the selection.
  • the selection steps are lacking, there is a clear risk that the non-transgenic shoots will be superior to those from transgenic cells during regeneration. It is believed that the transformed cells through the one
  • Transgen is not passed on to the next generation.
  • WO 2008/028121 describes the preparation of selection marker-free maize plants which can be generated without the use of a selection. While the authors suggest applying the disclosed method to other Poaceae such as wheat, the examples presented are limited to the production of transgenic maize plants only. In addition, while the authors suggest that the maize plants produced should preferably not be chimeric, no experimental data is provided on the inheritance of the transgene to the next generation, so that it can not be ruled out that a large part of the transgenic maize lines produced are chimeric , EP 2 274 973 likewise describes the production of transgenic monocotyledonous plants, in particular maize and rice plants, by means of / Agrobacter / Um-mediated transformation, in which no selection step is used. For corn it is clearly shown that a not inconsiderable number
  • Chimeric plants is created, which must be identified and sorted out consuming.
  • the proportion of chimeric starting transformants was> 50% of the obtained transgenic shoots. Only less than 20% of the generated transgenic plants were not chimeric (uniform) at all.
  • the number of transformants with chimeric character is many times higher than in the transformation with corresponding selection steps. For example, in Coussens et al. (2012) showed that at the
  • EP 2 460 402 A1 discloses a particularly efficient process for the transformation of wheat cells by means of Agrobacterium tumefaciens, which in regeneration is intended to enable yields of 70% and more transgenic lines per isolated initial explant.
  • the transformation protocol used here always involves the use of the selection markers hygromycin phosphotransferase (hpt) or phosphinotricin acetyltransferase (PAT / bar).
  • the present invention has been made in light of the above-described prior art, and it is an object of the present invention to provide a Rhizobiaceae-mediated method for producing a transgenic plant of the genus Triticum which does not require marker gene-based selection and undesirable ones described above Effects minimized or only to a small extent shows.
  • a further object of the present invention is a process for producing a transgenic plant of the genus Triticum, which is superior from previous methods both from an economic and a regulatory point of view.
  • a method for producing a transgenic plant of the genus Triticum comprising the steps of (a) transforming at least one cell of a plant of the genus Triticum with a genetic
  • Step (a) to step (b) does not select a transformed cell from (a) based on a property mediated by the genetic component or a part thereof.
  • a bacterial cell of the family Rhizobiaceae is a bacterial cell of the genus Agrobacterium and more preferably a bacterial cell of the species
  • Bacterial cell the genetic component on a vector, in particular on a binary vector, a super binary vector or a vector of a cointegrative
  • the genetic component is a nucleic acid molecule, in particular a DNA molecule or a recombinant DNA, and comprises at least the gene of interest.
  • the genetic component may comprise a regulatory sequence, an intron, a recognition sequence for an RNA molecule, a DNA molecule or a protein or a 5 'or 3' UTR (untranslated region).
  • the transformation in step (a) may be carried out under conditions which permit successful infection of at least one cell of an explant of the plant of the genus Triticum with a bacterial cell of the family Rhizobiaceae.
  • transformation conditions are known to those skilled in the art (Cheng et al., 1997).
  • the explant used in step (a) is an embryonic tissue, in particular radicle, embryo axis, scutellum or germ, or a part thereof and constitutes part of an immature embryo or mature seed (EP 0 672 752 B1).
  • other suitable tissues are also known which can be successfully used for transformation of plants of the genus Triticum such as wheat (Shrawat and Lörz (2006)).
  • regeneration of a transgenic plant of the genus Triticum from at least one transformed cell from (a) in step (b) also means the regeneration of a plant from a transformed cell which has emerged from at least one transformed cell from (a) by cell division, for example in the course of the formation of a callus, which transforms into somatic embryos, to then lead to the shoot regeneration.
  • Various techniques for the regeneration of a plant of the genus Triticum are known to those skilled in the art. Regeneration can be done, for example, from immature embryos (Vasil et al., 1993). Another possibility for regeneration results from anthers or microspores (eg Maluszynski et al., 2003).
  • wheat plants have already been regenerated from flower tissue (Amoah et al., 2001) and from callus of mature embryos (Wang et al , 2009)
  • a transformed cell from (a) may also mean a transformed cell which has emerged from at least one transformed cell from (a) by cell division.
  • no selection based on a property mediated by the genetic component or a portion thereof is not selection based on herbicidal or antibiotic resistance.
  • a herbicide resistance can be achieved, for example, by the expression of the phosphinotricin acetyltransferase from Streptomyces hygroscopicus or Streptomyces viridochromogenes, which confers resistance to the herbicide phosphinotricin or bialaphos (De Block et al., 1987).
  • Another herbicide resistance, the resistance to the drug glyphosate can be achieved by the overexpression of 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase. Usually, this enzyme is used which is insensitive to glyphosate (Comai et al., 1983).
  • Pyrimidinyl (thio) benzoates can be achieved by expression of a mutagenized form of the enzyme acetolactate synthase (ALS). Different mutations lead to a resistance to the different herbicides. An overview of commonly used herbicide resistance can be found in Tuteja et al (2012), Kraus (2010) or Shrawat and Lörz (2006). Antibiotic resistance can be achieved by expression of bacterial genes that inactivate the antibiotic used by transferring a phosphate or acetyl group. Examples of these are neomycin phosphotransferase (npt), which has a
  • hygromycin phosphotransferase is used, which mediates resistance to the antibiotic hygromycin B.
  • Antibiotic resistance used in plant transformation can be found in Tuteja et al (2012), Kraus (2010) or Shrawat and Lörz (2006).
  • Anthocyanins or other plant dyes by the expression of certain
  • PMI Phosphomannose isomerase
  • step (b) of the method according to the invention not only transgenic plants but also transgenic or chimeric plants in step (b) can regenerate.
  • transgenic plants long countered an economically useful use of a marker gene-free method for producing a transgenic plant.
  • the production of a transgenic plant with selection based on a marker gene and the subsequent removal of the selection marker even if this was associated with immense work, cost and time, was still the method of choice for transgenic, selection marker to create free plants.
  • transgenic maize and rice plants still using, in particular
  • Marker gene-based selection takes place. To a not inconsiderable extent, this is also due to the continuing problem of the increased generation of chimeric plants in the absence of a selection marker and their subsequent necessary identification and sorting. Usually, the proportion of chimeric plants is significantly higher in the absence of the marker gene-based selection compared to the proportion which is achieved when using a marker gene.
  • the method according to the invention describes for the first time the production of a transgenic plant of the genus Triticum using a Rhizobiaceae-mediated
  • Transformation wherein no selection of a transformed cell based on a property mediated by the introduced during the transformation of the genetic component or a part thereof, takes place. Contrary to expectations, the process of the present invention exhibited a surprisingly high transformation efficiency, which was significantly higher than known in the art
  • the method preferably has one
  • Transformation efficiency of at least 5%, 6%, 7%, 8%, 9% or 10% more preferably at least 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19 %, 20% or even more preferably at least 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34 %, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40% or more than 40%.
  • a method described above is characterized in that the transformation efficiency is increased by a treatment for increasing the transformation efficiency.
  • the treatment for increasing the transformation efficiency may have a transformation efficiency of at least 5%, 6%, 7%, 8%, 9% or 10%, preferably at least 1 1%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20% or more preferably at least 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32% , 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40% or more than 40%.
  • Various treatments to increase the transformation efficiency may have a transformation efficiency of at least 5%, 6%, 7%, 8%, 9% or 10%, preferably at least 1 1%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20% or more preferably at least 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%,
  • the treatment for enhancing the transformation efficiency may include at least one treatment selected from
  • Transformation efficiency also represent a combination of known treatments to increase the transformation efficiency.
  • a method described above is either characterized in that the regeneration of a transgenic plant of the genus Triticum in step (b) comprises non-chimeric, transgenic plants with a frequency of at least 15%, at least 16%, at least 17%, at least 18%, at least 19%, at least 20%, at least 22% at least 24%, at least 26% at least 28%, at least 30%, at least 32%, at least 34%, at least 36%, at least 38% or at least 40%, preferably of at least 45%, at least 50% at least 55%, at least 60%, at least 65% or at least 70%, particularly preferably at least 75% at least 80%, at least 85% or at least 90 produces, or characterized the regeneration of a transgenic plant of the genus Triticum in step (b) preferably less than 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 28%, 26%, 24%, 22%, 20%, 18% 16%, 15%
  • the proportion of non-chimeric, transgenic plants of the genus Triticum from step (b) is comparable to the proportion of non-chimeric, transgenic plants of the genus Triticum, which are regenerated in a corresponding comparison method, the differs in that selecting a transformed cell based on a
  • chimeric transgenic plants can arise when a regenerating shoot has formed from multiple cells of origin, with some of these cells transgenic and another non-transgenic. It can for example
  • Sectoral chimera or periclinic chimera arise. Due to the proportion of non-transgenic tissue in the chimeric plants, these may e.g. by the quantitative PCR
  • Another detection method for chimeric transgenic plants is the analysis of the first progeny of a starting transformant
  • the initial transformant introduced genetic component or part thereof may be passed on to the next generation according to Mendel's rules.
  • Mendel's rules When integrating a copy of the genetic component or a part thereof into the genome of the plant cell, it is integrated on only one chromosome of the diploid genome.
  • the genetic component or part thereof When integrating a copy of the genetic component or a part thereof into the genome of the plant cell, it is integrated on only one chromosome of the diploid genome.
  • meiosis the genetic
  • transgenic plants in chimeras are also formed from the non-transgenic parts of the plant gametes. In these tissues, only gametes are formed that do not contain the genetic component or part of it. Thus, in chimera transgenic plants, the proportion of non-transgenic gametes increased to> 50%. In the selfing offspring of the chimeras
  • Mendel's rules would be expected.
  • Method is the proportion of chimeras, transgenic plants of the genus Triticum from step (b) comparable to the proportion of chimeras, transgenic plants of the genus Triticum, which are regenerated in a corresponding comparison method, which differs in that a selection of a transformed cell based on a
  • the method according to the invention is characterized in that after step (b) it comprises a further step (c) selecting the regenerated transgenic plant from step (b). Preferably, this is done
  • Step (c) is to demonstrate the successful transformation of the genetic component or a part thereof into the cell of a plant of the genus Triticum, i. also the transfer of the genetic component or a part thereof into the genome of the plants.
  • nucleic acid complementary to the introduced genetic component with the genomic DNA of the transgenic plant e.g. in the so-called Southern Blot (Southern, 1975) or via sequencing of the genome of the transgenic plant (Kovalic et al., 2012).
  • the molecular structure of the genetic component or a part thereof can also be the molecular structure of a derived component which can be obtained, for example, by transcription, processing and / or translation from the
  • RNA formed from the genetic component or a part thereof into cDNA and subsequent polymerase chain reaction RT-PCR, Sambrook et al., 2001
  • Hybridization of a detectable single-stranded nucleic acid complementary to the introduced genetic component with the RNA of the transgenic plant (Northern Blot, Sambrook et al., 2001) or the transcription of an RNA formed from the genetic component or a portion thereof into cDNA followed by sequencing the entire pool of obtained cDNA.
  • the encoded peptide / polypeptide / protein can be identified, for example, by immunodetection using different methods such as Western blot or ELISA. Furthermore, to select a phenotypic
  • Such phenotypic detection may also include detection of altered chemical composition of the plant cell. This altered chemical composition can then be detected by known methods of chemical analysis.
  • the at least one cell of a plant of the genus Triticum is transformed with the complete genetic component in step (a), in particular stably transformed.
  • Completely means preferably that the at least one cell of a plant of the genus Triticum is transformed with the genetic component, whereby the genetic component does not produce truncations (for example from the 5 'or 3' end) which affects the intended functionality of the genetic component in the cell of a plant of the genus Triticum, and particularly preferred that the at least one cell of a plant of the genus Triticum has been transformed with all nucleotides of the genetic component.
  • the genetic component after transformation in step (a), the genetic component exhibits an expression level in the cell of a plant of the genus Triticum, which enables the intended functionality of the genetic component.
  • the genetic component Preferably that is
  • a method according to the invention characterized in that 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% of the transformed cells of step ( a) have a detectable level of expression, preferably an expression level, which the intended functionality of the genetic component
  • Step (b) comprises cells which have a detectable level of expression, preferably one
  • FIG. 1 shows an estimate of the costs for the generation of 100 TO transgenic lines in a co-transformation approach as well as in the selection marker-free transformation.
  • the generated initial transformants are further analyzed in the next generations, with the aim of homozygous, selection marker-free
  • the present invention further encompasses a transgenic plant of the genus Triticum, which has been produced by one of the methods described above, as well as a descendant, a part or a seed thereof, the offspring, the part or the seed containing the genetic component which is present in step ( a) of the invention
  • a part can mean a cell, a tissue or an organ.
  • a “gene of interest” may be any type of DNA or RNA molecule encoding, for example, a protein, or a nucleic acid molecule.
  • a "plant of the genus Triticum” means a plant of the species Triticum aestivum, a plant of the species Triticum durum or a plant of the species Triticum spelta.
  • a "regulatory sequence” in the context of the present invention is a nucleic acid sequence which controls the expression of a gene of interest, examples being promoters, operators, enhancer elements, attenuators, cis elements etc.
  • selection marker is used in the context of the present invention to mean selection marker genes or marker genes Examples of useful selection markers are described above.
  • Transformation efficiency may mean the ratio of the number of explants with positive transgenic sprouts to the number of initial explants
  • Transformation efficiency is preferably given as a percentage.
  • FIG. 1 Cost comparison for the generation of 100 T0 plants by means of cotransformation (left) and by means of a method of the present invention and further identification of homozygous, selection marker-free seed pools.
  • Figure 2 View of the scutellum of a tDT-transformed wheat embryo 5 days after infection with A. tumefaciens (left: in fluorescent light, right: in daylight); Arrows show fluorescent regions in the starting explant, which give an example of the presence of the agrobacteria.
  • FIG. 3 Binary vector pLH70SubiintrontDT (tDT is tandem dimer Tomato, a red
  • FIG. 4 Southern blot of selected, selection-marker-free transgenic lines of the transformation experiment WA1. 20 ⁇ g of the genomic DNA of the respective line were completely digested with the enzyme HindIII, separated in a 0.8% agarose gel, blotted onto a nylon membrane and then hybridized with a DIG-labeled PCR product (tDT-rev / tDT-for).
  • FIG. 5 Expression analysis of the introduced tDT gene by qRT-PCR in
  • FIG. 6 Determination of the zygotic status by means of qPCR on the introduced transgene tDT and on the introduced nos terminator (see FIG. 3).
  • Cultivation conditions were 18 ° C during the day and 16 ° C during the night, the daylength being 16 hours.
  • Sodium lamps were used as the illumination source (Master SON-T Agro 400W).
  • the embryo size in the developing ears was regularly checked and ears containing embryo-sized grains about 1.5-1.5mm in size were harvested and stored in the dark at 4 ° C until further use in water .
  • the grains were isolated from the wheat spikes and then surface sterilized. For this purpose, the grains were first incubated for 45 seconds in 70% ethanol and then incubated for 10 minutes in 1% sodium hypochlorite solution. After sterilization, the grains were freed from adhering sodium hypochlorite by repeated washing in sterile water. The sterilized granules were then stored in the dark at 4 ° C until further use.
  • Agrobacterium tumefaciens for transformation was carried out starting from a glycerol culture of the A. tumefaciens strain AGL1, which carries the gene construct to be transformed in the binary vector pLH70SubiintrontDT (FIG. 3). After smear on selective LB medium (with 100 mg / L rifampicin, 100 mg / L carbenicillin, 50 mg / L
  • Liquid culture in MG / L medium (Wu et al., 2009) with 100 mg / L rifampicin, 100 mg / L
  • the immature embryos were isolated and collected in the Inf liquid medium (Table 1). Subsequently, the embryos were washed once with fresh inf liquid medium and then pretreated by centrifugation at 15,000 rpm for 10 minutes. For infection with the agrobacteria was prepared
  • FIG. 2 shows the scutellum of a transformed wheat embryo after several days after infection with A. tumefaciens.
  • the embryo axis was removed from each embryo using a sharp scalpel and the remaining scutella were placed on a resting medium (Table 1). The plates with the scutella were then incubated for 5 days at 25 ° C in the dark. Subsequently, the developing callus was again subcultured at 25 ° C in the dark on the resting medium (Table 1) for 21 days.
  • the induced callus was reacted to LSZ medium as a whole (Table 1) and exposed to light for 14 days. Forming green shoots were separated from callus and transplanted to LSF medium (Table 1) for rooting. The shoots were, as far as this was possible, separated from each other to obtain single shoots. Sprouts from an original explant (scutellum) were kept together. After sufficient growth of the shoots, leaf samples were taken for DNA extraction and subsequent PCR analysis.
  • Embryos 89 embryos are stimulated to regenerate sprouts.
  • the regenerated shoots were initially totaled 341 for PCR analysis
  • Sprout pools summarized. For this purpose, depending on the number of regenerated shoots per initial explant, in each case 2 to 3 shoots of an explant were combined in a sample vessel for the purpose of DNA extraction. Should more than three shoots be regenerated per initial explant, then several sprout pools of one
  • the primers tDT-1 (SEQ ID NO: 1) and tDT-2 (SEQ ID NO: 2) were used. DNA's in which a 287 bp fragment is amplified was able to demonstrate the presence of the introduced recombinant DNA and were considered transgenic.
  • a quantitative PCR was carried out with the primers nosTxxxfO1 (SEQ ID NO: 3) and nosTxxxr03 (SEQ ID NO: 4) and the probe nosTxxxMGB (SEQ ID NO: 5). The quantitative PCR confirmed the previously obtained results with the classical PCR.
  • the transgene could be detected in a total of 82 sprouts.
  • the 82 shoots were from 37 explants / embryos that were initially infected with A. tumefaciens.
  • the WA1 experiment achieved a transformation efficiency of ⁇ 25%. This efficiency is calculated from the 37 explants with positive sprouts, from originally 151 explants.
  • transgenic single shoots could be identified in 56% (WA2) and 75% (WA3) of the regenerable explants.
  • control experiments WA1 K, WA2K and WA3K were carried out, in which the selection marker hygromycin phosphotransferase (hpt) was integrated together with the gene of interest into the genome of the wheat variety typhoon.
  • the transformations were carried out as described in EP 2 460 402, i. while the callus and
  • Regeneration phase was added to the medium hygromycin in concentrations of 15 mg / L or 30 mg / L.
  • the found transformation efficiency without application of selection corresponds to the efficiency that is usually achieved in wheat transformation experiments with marker gene-based selection, in some cases the efficiencies even seem to be higher.
  • Table 2 Results of three transformation trials without the use of a marker gene-based selection in Triticum aestivum (variety Taifun); WAKx refers to the control experiments with marker gene-based selection, WAx refers to experiments without marker gene-based selection
  • experiment WA2 identified twelve independent single copy lines using the qPCR approach. Since a total of 27 independent transgenic events were generated, this equals a rate of 44% single copy events. The experiment WA3 also generated 12 independent single copy events, resulting in a total of 42 generated independent events at a rate of 29%.
  • T-DNAs are often designed so that the selection marker used for selection is positioned on the LB side of the T-DNA. Thus, only events with complete T-DNA, including completely transferred marker gene, can then be selected. Since only gene of interest as T-DNA is present in marker gene-free transformation, the gene of interest could thus be shortened involuntarily during transfer, which usually leads to erroneous expression of the transmitted gene of interest in the plant genome.
  • Hybridization probe used. The genomic DNA was digested with HindIII so that a fully integrated T-DNA yielded a hybridization fragment greater than 3.0 kb. As can be seen in Figure 4, in all tested, PCR positive lines could be used.
  • Hybridization fragment can be found. Genomic DNA from the negative control (Typhoon) did not hybridize to the probe. Since all hybridization fragments obtained have a size of> 3.0 kb, this demonstrates that the T-DNA is completely integrated in all the lines shown. This shows that the quality of the transgene after transfer is comparable to that using transformation with LB-side marker gene. This was not to be expected for a professional.
  • Transformation method with respect to the level of expression of the integrated transgene studied more closely.
  • T-DNA with selection marker it is for the successful selection of transgenic lines necessary that the gene of
  • Selection marker is expressed, and thus it comes to the formation of the functional protein. T-DNA integrations in genomic regions that do not require reading of the
  • transgenic line can not be identified as a transgenic line.
  • events integrated into regions of the genome that do not allow the transgene to be read are also identified as a transgenic line by molecular biology techniques such as PCR.
  • molecular biology techniques such as PCR.
  • the expression level of the introduced transgene was determined from randomly selected lines of the transformation experiment WA1 by means of qRT-PCR (FIG. 5). In only 3 of the analyzed 13 transgenic lines no expression of the transgene could be detected. All other lines show a clear expression of the transgene, although the level of expression between the individual lines is clearly different. However, this is also the case in transgenic lines using a
  • the introduced transgene is passed on to the next generation according to the Mendelian rules.
  • the seeds of 6 transgenic lines were designed (each 30 grains / line) and the presence of the transgene and its zygote status were determined by qPCR on the introduced transgene tDT and on the introduced nos terminator.
  • An example is the result of an analysis of a
  • transgenic line azygot hemizygot homozygous total cleavage ratio chi 2
  • PCTOC Plant Cell, Tissue and Organ Culture
  • Mußmann, V., Serek, M., & Winkelmann, T. (201 1). Selection of transgenic petunia plants using green fluorescent protein (GFP). Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 107 (3), 483-492.
  • GFP green fluorescent protein
  • PCTOC Plant Cell, Tissue and Organ Culture
  • Phosphomannose isomerase an efficient selectable marker for plant
  • Vasil V V Srivastava, AM Castillo, ME Fromm, IK Vasil (1993) Rapid production of transgenic wheat plants by direct bombardment of cultured immature embryos.
  • WO 2002/012520 A1 Japanese Tobacco Inc.
  • EP 2 274 973 A1 (Japan Tobacco Inc.) "Agrobacterium mediated method for producing transformed plant”
  • EP 2 460 402 A1 (Japan Tobacco Inc.) "Method for gene transfer into Triticum plants using Agrobacterium bacterium, and Method for production of transgenic plant of triticum plant”

Abstract

The present invention relates to an improved method for producing a transgenic plant of the genus Triticum, with steps of a) Rhizobiaceae-mediated transforming of at least one cell of a plant of the genus Triticum with a genetic component, and b) regenerating of a transgenic plant of the genus Triticum from a transformed cell, where from step (a) to step (b) there is no selecting of a transformed cell based on a trait mediated by the genetic component, or of a part thereof.

Description

SELEKTIONSMARKER-FREIES RHIZOBIA CEAE-VERMI TTEL TE S VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER TRANSGENEN PFLANZE DER GATTUNG TRITICUM  SELECTION MARKERS-FREE RHIZOBIA CEAE COMPOUND TE S METHOD FOR PRODUCING A TRANSGENIC PLANT OF THE GENUS TRITICUM
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Biotechnologie und umfasst ein  The present invention relates to the field of biotechnology and comprises
verbessertes Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum mittels Bakterienzellen aus der Familie Rhizobiaceae, insbesondere der Gattung improved process for the production of a transgenic plant of the genus Triticum by means of bacterial cells from the family Rhizobiaceae, in particular the genus
Agrobacterium, sowie transgene Pflanzen oder Teile davon, welche mit dem verbesserten Verfahren hergestellt wurden. Agrobacterium, as well as transgenic plants or parts thereof, which were produced by the improved method.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Erzeugnisse der Pflanzen der Gattung Triticum wie beispielsweise Weizen (Triticum aestivum) sind eines der bedeutsamsten Rohstoffe und spielen als Grundnahrungsmittel in großen Teilen der Welt eine entscheidende Rolle. Dennoch fiel in den letzten fünfzig Jahren der durch konventionelle Züchtung erreichte Fortschritt beispielsweise im Weizen im  Products of plants of the genus Triticum such as wheat (Triticum aestivum) are one of the most important raw materials and play a key role as staple food in large parts of the world. Nevertheless, in the last fifty years, for example, the progress achieved by conventional breeding has fallen in the wheat
Hinblick auf verschiedenste Merkmale wie z.B. Ertrag deutlich gegenüber demjenigen in anderen Kulturarten wie Mais, Zuckerrübe oder Raps deutlich zurück. Die Entwicklung von transgenen Pflanzen der Gattung Triticum stellt eine Möglichkeit dar, diesen verfehlten Fortschritt zumindest in Teilen wieder wettzumachen. Jedoch gilt die Herstellung trangener Pflanzen der Gattung Triticum über eine Rhizobiacea (z.B. Agrobacterium tumefaciens)- vermittelte Transformation von jeher als extrem schwierig. In der Regel erreicht man hierbei z.B. bei Weizen lediglich Effizienzen von 1 % - 3% transgene Linien pro isoliertem With regard to various features, such as Yield significantly lower than in other crops such as corn, sugar beet or rapeseed. The development of transgenic plants of the genus Triticum is a way to make up for this failed progress at least in part. However, the production of transgenic plants of the genus Triticum via Rhizobiacea (e.g., Agrobacterium tumefaciens) -mediated transformation has always been extremely difficult. In general, this is achieved, for example, by for wheat only efficiencies of 1% - 3% transgenic lines per isolated
Ausgangsexplantat. In Einzelfällen werden in der Literatur Transformationsprotokolle mit Effizienzen bis zu 10% beschrieben (Hensel et al., 2009; Shrawat und Lörz, 2006), allerdings sind diese häufig in der Praxis nicht realisierbar. Bekannte Protokolle umfassen fast ausschließlich die Verwendung von Markergenen zur Selektion (Selektionsmarker) in einer Cotransformation. Dabei ist der Selektionsmarker üblicherweise gekoppelt mit dem zu transformierenden gene of interest (goi). Als Markergen wird in der Regel entweder ein Antibiotikaresistenzgen oder ein Herbizidresistenzgen eingesetzt, welche transformierten Zellen unter bestimmten in-vitro Bedingungen einen Überlebensvorteil während der Starting explants. In individual cases, transformational protocols with efficiencies of up to 10% are described in the literature (Hensel et al., 2009; Shrawat and Lörz, 2006), although these are often not feasible in practice. Known protocols include almost exclusively the use of marker genes for selection (selection marker) in a cotransformation. The selection marker is usually coupled with the gene of interest (goi) to be transformed. As a marker gene is usually used either an antibiotic resistance gene or a herbicide resistance gene, which transformed cells under certain in vitro conditions a survival advantage during the
Regenerationsphase verschaffen. Somit bieten Markergene einen Weg zur Unterscheidung der transgenen von den nicht-transgenen Pflanzen. Letztendlich ermöglicht die Anwendung der Selektion mit Markergenen eine effizientere Transformation, bzw. macht eine Regeneration phase. Thus, marker genes provide a way to distinguish the transgenic from the non-transgenic plants. Ultimately, the application allows the selection with marker genes a more efficient transformation, or makes a
Transformation überhaupt erst möglich. Transformation possible in the first place.
Da der Selektionsmarker nur während der in 'iro-Phase in der transgenen Pflanze benötigt wird, erfüllt er in der Pflanze später keine Funktion mehr und ist somit dann überflüssig. Da die Anzahl an zur Verfügung stehenden Selektionsmarkern jedoch begrenzt ist, erschwert das Vorhandensein des nicht mehr benötigten Selektionsmarkers eine nachträgliche Supertransformation der bereits transgenen Pflanze mit einem zweiten goi. Ein Stacking von mehreren Genen mittels sequentieller Transformation ist somit nur begrenzt möglich und ist limitiert durch die Anzahl an unterschiedlichen Selektionsmarkern, die für die jeweilige Pflanzenart zur Verfügung steht. Since the selection marker is needed only during the ' iro-phase in the transgenic plant, it later fulfills no function in the plant and is therefore superfluous. However, since the number of available selection markers is limited, the presence of the no longer required selection marker makes it difficult to subsequently super-transform the already transgenic plant with a second goi. Stacking of multiple genes by sequential transformation is thus limited and limited by the number of different selection markers that are available for the particular plant species.
Weiterhin steht die Verwendung von insbesondere Antibiotikaresistenzgenen als  Furthermore, the use of particular antibiotic resistance genes as
Selektionsmarker in transgenen Pflanzen in der Öffentlichkeit in der Kritik, so dass grundsätzlich in der regulatorischen Zulassung und in der Kommerzialisierung nur transgene Pflanzen ohne Selektionsmarker akzeptabel sind. Die Entfernung des Selection markers in transgenic plants in the public in the criticism, so that in principle in the regulatory approval and in commercialization only transgenic plants without selection markers are acceptable. The removal of the
Selektionsmarkers ist jedoch mit einem erheblichen Arbeits-, Kosten- und Zeitaufwand verbunden. However, selection marker is associated with a considerable work, cost and time.
Technisch stehen dem Fachmann heute verschiedene Verfahren und Hilfsmittel zur Entfernung eines Selektionsmarkers aus dem Genom einer transgenen Linie zur  Technically, the skilled person today various methods and tools for the removal of a selection marker from the genome of a transgenic line
Verfügung. Zum einen kann man hochspezifische Nukleasen (z.B. Zinkfinger-Nukleasen) nutzen. Solche Nukleasen müssen dafür durch Kreuzung mit einer Nuklease Available. First, one can use highly specific nucleases (e.g., zinc finger nucleases). Such nucleases must do so by crossing with a nuclease
exprimierenden Linie in das Genom der transgenen Pflanze, die den zu entfernenden Selektionsmarker enthält, eingebracht werden. Nach erfolgreicher Eliminierung des Selektionsmarkers ist weiterhin eine Entfernung der Nuklease aus dem Genom der transgenen Pflanze erforderlich, was mittels meiotischer Segregation erfolgt. Dadurch sind für die Identifizierung von Selektionsmarker-freien Pflanzen mindestens zwei weitere Generationen notwendig. Als eine Variante dieser Methode kann die Verwendung von spezifischen Rekombinasen (z.B. Cre-Rekombinase) angesehen werden, die jedoch immer zu einem Verbleib der Rekombinationssites in der transgenen Pflanze führen. Aus regulatorischer Sicht ist dies problematisch, da es sich auch hierbei um nicht benötigte, also überflüssige Sequenzmotive innerhalb der transgenen Pflanze handelt. expressing line into the genome of the transgenic plant containing the selection marker to be removed. After successful elimination of the selection marker further removal of the nuclease from the genome of the transgenic plant is required, which is done by meiotic segregation. As a result, at least two further generations are necessary for the identification of selection marker-free plants. As a variant of this method, the use of specific recombinases (e.g., cre recombinase) may be considered, but always leading to the fate of the recombination sites in the transgenic plant. From a regulatory point of view, this is problematic, as it is also unnecessary, ie superfluous sequence motifs within the transgenic plant.
Zum anderen können die Pflanzen mit zwei T-DNAs transformiert werden, wobei die eine T- DNA das goi und die andere T-DNA den Selektionsmarker trägt. In etwa 30% bis 50% der erstellten, transgenen Pflanzen kommt es dann zur Integration der beiden T-DNAs in eine Zelle, jedoch an unterschiedlichen Orten des Genoms. Dadurch ist mittels Meiose eine Segregation des Selektionsmarkers und des goi in der folgenden Generation möglich. Eine Identifizierung von Selektionsmarker-freien Pflanzen ist jedoch erst in der ersten On the other hand, the plants can be transformed with two T-DNAs, with one T-DNA carrying the goi and the other T-DNA carrying the selection marker. In about 30% to 50% of the generated, transgenic plants, it then comes to the integration of the two T-DNAs in one Cell, but at different locations of the genome. This allows meiosis to segregate the selection marker and the goi in the next generation. However, identification of selection marker-free plants is only in the first
Filialgeneration der Ausgangstransformanten möglich. Die Trennung von Selektionsmarker und goi durch Segregation ist jedoch aufgrund der häufigen Cointegration der beiden, transformierten T-DNAs in nahe beieinanderliegenden genomischen Regionen sehr ineffizient, so dass eine große Anzahl an Ausgangstransformanten erstellt werden muss, um eine ausreichende Anzahl an transgenen, Selektionsmarker-freien Linien identifizieren zu können. Branch generation of the initial transformants possible. However, the segregation of selection marker and goi by segregation is very inefficient due to the frequent co-integration of the two transformed T-DNAs in closely spaced genomic regions, so that a large number of starting transformants must be made to generate a sufficient number of transgenic, selection marker-free Being able to identify lines.
Die Herstellung von transgenen Pflanzen ohne die Anwendung eines Selektionsschrittes während des Transformationsprozesses galt lange als unmöglich (Potrykus et al., 1998; Erikson et al., 2005; Joersbo et al., 2001 ). In ihrem Reviewartikel im Jahr 2006 beschreiben Shrawat und Lörz diverse Möglichkeiten um Selektionsmarker-freie Getreidepflanzen zu produzieren, jedoch basieren alle Methoden auf der Anwendung einer der oben  The production of transgenic plants without the use of a selection step during the transformation process has long been considered impossible (Potrykus et al., 1998, Erikson et al., 2005, Joersbo et al., 2001). In their review article in 2006, Shrawat and Lörz describe various ways to produce selection marker-free crop plants, but all methods are based on the application of one of the above
beschriebenen Strategien, also entweder die Durchführung von Co-Transformationen (gene of interest und Selektionsmarker befinden sich auf zwei getrennten T-DNAs) mit described strategies, ie either the implementation of co-transformations (gene of interest and selection markers are located on two separate T-DNAs) with
anschließender Segregation des Selektionsmarkers und des goi über die Meiose, oder die nachträgliche Entfernung des Selektionsmarkers über spezifische Rekombinasen. Eine Anwendung einer Selektionsmarker-freien Transformation ist nicht beschrieben. subsequent segregation of the selection marker and the goi via meiosis, or the subsequent removal of the selection marker via specific recombinases. An application of a selection marker-free transformation is not described.
In einem kürzlich erschienen Review-Artikel von Tuteja et al. (2012) sind ebenfalls zahlreiche Methoden für die Erstellung von Markergen-freien Pflanzen aufgeführt. Jedoch werden auch in diesem Artikel nur noch einmal die bereits bei Shrawat und Lörz (2006) aufgeführten Möglichkeiten der Co-Transformation bzw. der nachträglichen  In a recent review article by Tuteja et al. (2012) also lists numerous methods for the generation of marker gene-free plants. However, in this article only once again the possibilities of co-transformation and the subsequent ones already mentioned in Shrawat and Lörz (2006)
Selektionsmarker Entfernung dargestellt. Eine Transformation ohne Selektionsmarker in Pflanzen der Gattung Triticum mittels Rhizobiaceae-Bakterien wie Agrobacterium Selection marker removal shown. A transformation without selection marker in plants of the genus Triticum by means of Rhizobiaceae bacteria such as Agrobacterium
tumefaciens ist nicht erwähnt. Eine Transformation von Pflanzen mittels Agrobacterium ohne die Präsenz und Anwendung eines Selektionsmarkers ist für einige andere tumefaciens is not mentioned. A transformation of plants by means of Agrobacterium without the presence and application of a selection marker is for some others
Pflanzenarten beschrieben, u.a. Kartoffel (De Vetten et al., 2003, Ahmad et al., 2008), Tabak (Li et al., 2009), Orange (Ballester et al., 2010) und Luzerne (Ferradini et al., 2011 ).Plant species described, inter alia. Potato (De Vetten et al., 2003, Ahmad et al., 2008), Tobacco (Li et al., 2009), Orange (Ballester et al., 2010), and Lucerne (Ferradini et al., 2011).
Heute sind folgende unerwünschte Phänomene bekannt, welche beim Verzicht auf eine Selektion mit einem Markergen auftreten können: Today, the following undesirable phenomena are known which can occur when a selection with a marker gene is omitted:
Das transformierte Explantat durchläuft gewöhnlich mehrere Selektionsschritte in der Kallusphase. Während dieser Selektionsphase findet durch die Präsenz eines Antibiotikums oder eines Herbizides eine Anreicherung von transgenen Zellen im Kallus statt, die das korrespondierende Resistenzgen tragen, also transgen sind. Nicht-transgene Zellen werden in ihrem Wachstum gehemmt und sterben ab, was die Wahrscheinlichkeit deutlich erhöht, dass sich vor Allem transgene Sprosse aus dem selektierten Kallus regenerieren. So zeigen Faize et al. (2010), dass während des Transformationsprozesses von Aprikose der Anteil an transgenem Gewebe in Aprikosensprossen durch mehrfaches Subkultivieren auf selektivem Medium erhöht werden kann und somit ein chimärer Charakter der Sprosse durch Anwendung der Selektion reduziert bzw. eliminiert werden kann. Fehlen also die Selektionsschritte, besteht offensichtlich die Gefahr, dass die nicht-transgenen Sprosse solchen aus transgenen Zellen während der Regeneration überlegen sind. Man geht davon aus, dass die transformierten Zellen durch die einen The transformed explant usually undergoes several selection steps in the callus phase. During this selection phase takes place through the presence of an antibiotic or a herbicide, an enrichment of transgenic cells in the callus, which carry the corresponding resistance gene, that is transgenic. Non-transgenic cells are inhibited in their growth and die off, which significantly increases the likelihood that, in particular, transgenic shoots will regenerate from the selected callus. Thus, Faize et al. (2010) that during the transformation process of apricot the proportion of transgenic tissue in apricot shoots can be increased by multiple subculturing on selective medium and thus a chimeric character of the shoots can be reduced or eliminated by applying the selection. Thus, if the selection steps are lacking, there is a clear risk that the non-transgenic shoots will be superior to those from transgenic cells during regeneration. It is believed that the transformed cells through the one
Vitalitätsnachteil im Vergleich mit nicht transformierten Zellen aufweisen. Somit erhöht sich bei einer Selektionsmarker-freien Transformation die Wahrscheinlichkeit, dass überwiegend nicht transgene Sprosse regenerieren. Folglich sinkt die Transformationseffizienz im Have a vitality disadvantage compared to untransformed cells. Thus, in a selection marker-free transformation increases the probability that predominantly non-transgenic shoots regenerate. Consequently, the transformation efficiency decreases in the
Vergleich zu einer Transformation mit Selektion deutlich ab. Dies ist sehr gut bei der Selektionsmarker-freien Kartoffeltransformation untersucht worden, bei der Effizienzen von 1 - 4% beschrieben sind (De Vetten et al., 2003), während bei der Transformation mit Selektionsmarker Effizienzen von ~ 30 % erhalten werden können (Chang and Chan, 1991 ). Compared to a transformation with selection clearly off. This has been studied very well in the selection marker-free potato transformation, which has efficiencies of 1-4% (De Vetten et al., 2003), while selectable markers can achieve efficiencies of ~ 30% (Chang et al Chan, 1991).
Ferner beobachtet man regelmäßig, dass sich bei Abwesenheit einer Markergen-basierten Selektion auch solche Sprosse regenerieren, die sowohl aus transgenem als auch aus nicht transgenem Gewebe bestehen (chimäre Sprosse). Dabei können unterschiedliche Formen des Chimären Charakters vorhanden sein. Sollte eine periklinale Chimäre vorhanden sein, so kann es vorkommen, dass die für die Ausbildung der Gameten notwendige L2- Zellschicht in den Meristemen der Pflanzen nicht transgen ist. Somit werden in dieser Pflanze nur nicht-transgene Gameten gebildet und das in die Pflanze eingebrachte  Furthermore, it is regularly observed that, in the absence of marker gene-based selection, also shoots which consist of both transgenic and non-transgenic tissue (chimeric shoots) regenerate. There may be different forms of the chimeric character. If a periclinic chimera is present, it may happen that the L2 cell layer necessary for the formation of the gametes is not transgenic in the meristems of the plants. Thus, only non-transgenic gametes are formed in this plant and introduced into the plant
Transgen wird nicht an die nächste Generation weitergegeben. Bei generativ zu Transgen is not passed on to the next generation. When generative too
vermehrenden Pflanzen sind solche chimär transgenen Pflanzen dann verloren. Bei sektoralchimären Pflanzen sind einige Bereiche der Pflanzen transgen, andere Bereiche sind nicht transgen. In dem nicht-transgenen Bereichen/Teilen der Pflanze werden nur nicht-transgene Gameten gebildet. Der Anteil an nicht-transgenen Gameten ist dadurch deutlich erhöht, so dass in der nachfolgenden Generation ein erhöhter Anteil an nicht transgenen Nachkommen nachgewiesen werden kann. Die Aufspaltungsverhältnisse in der Filialgeneration entsprechen dann nicht den Mendelschen Regeln. Durch die Anwendung von Markergen-basierter Selektion wird die Ausbildung chimärer Sprosse üblicherweise unterdrückt oder der Anteil an transgenem Gewebe in einer Sektorialchimäre ist durch den angewendeten Selektionsdruck so hoch, dass keine oder nur sehr geringe negativen Effekte des Chimären Charakters der regenerierten transgene Pflanze, insbesondere eine nicht der Mendelschen Regeln entsprechenden Vererbung, auftritt. propagating plants, such chimeric transgenic plants are then lost. In sectoral chimeric plants, some areas of the plants are transgenic, other areas are not transgenic. In the non-transgenic areas / parts of the plant only non-transgenic gametes are formed. The proportion of non-transgenic gametes is thus significantly increased, so that an increased proportion of non-transgenic offspring can be detected in the subsequent generation. The splitting conditions in the branch generation do not correspond to the Mendelian rules. By the application By marker gene-based selection, the formation of chimeric shoots is usually suppressed or the proportion of transgenic tissue in a Sektorialchimäre is so high by the applied selection pressure that no or very little negative effects of the chimeric character of the regenerated transgenic plant, especially one of the Mendelschen Rules corresponding inheritance, occurs.
Für monokotyledone Nutzpflanzen sind aus dem Stand der Technik nur wenige  For monocotyledonous crops, only a few are known from the prior art
anwendbare Verfahren zur Transformation und Herstellung von Markergen-freien Pflanzen bekannt. Insbesondere für Weizen ist einzig von Liu et al. 2011 eine erfolgreiche Applicable methods for the transformation and production of marker gene-free plants known. Especially for wheat, only Liu et al. 2011 a successful one
Selektionsmarker-freie Herstellung von transgenen Weizenpflanzen beschrieben. Jedoch ist die erzielte Ausbeute mit nur 0,28% extrem niedrig, weshalb das beschriebene Selection marker-free production of transgenic wheat plants described. However, the yield obtained is extremely low at only 0.28%, which is why the described
Verfahren für eine routinemäßige Anwendung ungeeignet ist. Außerdem verwenden die Autoren für die Transformation den Mikroprojektil-Beschuss und nicht Rhizobiaceae- Bakterien wie Agrobacterium tumefaciens. Procedure is inappropriate for routine use. In addition, the authors use microprojectile bombardment for transformation and not Rhizobiaceae bacteria such as Agrobacterium tumefaciens.
WO 2008/028121 beschreibt die Erstellung von Selektionsmarker-freien Maispflanzen, welche ohne die Anwendung einer Selektion generiert werden können. Die Autoren schlagen zwar vor, die offenbarte Methode auch auf andere Poaceae wie Weizen anzuwenden, jedoch beschränken sich die dargestellten Beispiele ausschließlich auf die Erzeugung von transgenen Maispflanzen. Zudem führen die Autoren zwar an, dass die erzeugten Maispflanzen vorzugsweise nicht chimär sein sollen, jedoch werden keine experimentellen Angaben zur Vererbung des Transgens an die nächste Generation gemacht, so dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass dennoch ein Großteil der erzeugten, transgenen Maislinien chimär ist. In EP 2 274 973 wird ebenfalls die Erzeugung von transgenen monokotyledonen Pflanzen, insbesondere Mais- und Reispflanzen, mittels /Agrobacter/um-vermittelter Transformation beschrieben, bei der kein Selektionsschritt angewendet wird. Für Mais wird klar gezeigt, dass eine nicht unerhebliche Zahl an  WO 2008/028121 describes the preparation of selection marker-free maize plants which can be generated without the use of a selection. While the authors suggest applying the disclosed method to other Poaceae such as wheat, the examples presented are limited to the production of transgenic maize plants only. In addition, while the authors suggest that the maize plants produced should preferably not be chimeric, no experimental data is provided on the inheritance of the transgene to the next generation, so that it can not be ruled out that a large part of the transgenic maize lines produced are chimeric , EP 2 274 973 likewise describes the production of transgenic monocotyledonous plants, in particular maize and rice plants, by means of / Agrobacter / Um-mediated transformation, in which no selection step is used. For corn it is clearly shown that a not inconsiderable number
Chimären Pflanzen entsteht, welche aufwendig identifiziert und aussortiert werden müssen. Der Anteil an Chimären Ausgangstransformanten lag bei > 50% der erhaltenen, transgenen Sprosse. Nur weniger als 20% der generierten transgenen Pflanzen waren überhaupt nicht chimär (uniform). Damit ist die Zahl von Transformanten mit chimärem Charakter erwartungsgemäß um ein vielfaches höher als bei der Transformation mit entsprechenden Selektionsschritten. So wird z.B. bei Coussens et al. (2012) gezeigt, dass bei der Chimeric plants is created, which must be identified and sorted out consuming. The proportion of chimeric starting transformants was> 50% of the obtained transgenic shoots. Only less than 20% of the generated transgenic plants were not chimeric (uniform) at all. As expected, the number of transformants with chimeric character is many times higher than in the transformation with corresponding selection steps. For example, in Coussens et al. (2012) showed that at the
Generierung von transgenen Maispflanzen unter Verwendung des Selektionsmarkers bar ein Anteil von nur ca. 5 % der erstellten Pflanzen chimär ist, bzw. 95 % der erstellten Pflanzen nicht chimär sind, und somit das Transgen gemäß der Mendelschen Regeln an die nächste Generation weitergeben. Weiterhin beschreiben die Autoren in EP 2 274 973 die Transformation von Reis ohne Anwendung eines Selektionsmarkers, jedoch werden keine Analysen durchgeführt, die zeigen wie hoch der Anteil an Chimären Pflanzen in der Population der generierten, Selektionsmarker-freien Pflanzen ist. In diesem Generation of transgenic maize plants using the selection marker bar a proportion of only about 5% of the plants produced is chimeric, or 95% of the plants produced are not chimeric, and thus the transgene according to the Mendelian rules pass on the next generation. Furthermore, the authors in EP 2 274 973 describe the transformation of rice without the use of a selection marker, but no analyzes are carried out which show how high the proportion of chimeric plants in the population of the generated, selection marker-free plants. In this
Zusammenhang ist es interessant, dass bei der Transformation von Reis unter Anwendung eines Selektionsdruckes bereits Chimäre Pflanzen auftreten (Hiei et al., 1994). Somit kann auch hier erwartet werden, dass der Anteil an Chimären Pflanzen im Reis bei der In connection with this, it is interesting to note that chimeric plants already occur in the transformation of rice using a selection pressure (Hiei et al., 1994). Thus, it can be expected that the proportion of chimeric plants in rice in the
Selektionsmarker-freien Transformation deutlich erhöht ist. Die Autoren von EP 2 274 973 schlagen das offenbarte Herstellungsverfahren auch für die Erzeugung von transgenem Weizen vor, jedoch finden sich keine experimentellen Daten hierzu, welche Effizienzen und chimäre Tendenzen für Weizen zu erwarten sind. Auch wenn Weizen ebenso wie Mais und Reis zu den monokotyledonen Pflanzen gehört, ist es dem Fachmann bekannt, dass Zellen dieser Kulturpflanzenart im Prozess der Transformation und Regeneration ein deutlich unterschiedliches Verhalten aufweisen können, weshalb bezweifelt werden muss, dass Ergebnisse aus der Transformation anderer monokotyledoner Pflanzen ohne Weiteres auf Weizenpflanzen übertragen werden können. So zeigt beispielsweise Hensel et al. 2009 auch in einem Vergleich der Transformation von Gerste, Mais, Triticale und Weizen solche Unterscheide auf. Selection marker-free transformation is significantly increased. The authors of EP 2 274 973 also propose the disclosed production method for the production of transgenic wheat, but there are no experimental data on which efficiencies and chimeric tendencies to expect for wheat. Although wheat as well as corn and rice belong to the monocotyledonous plants, it is known to the person skilled in the art that cells of this crop species can exhibit significantly different behavior in the process of transformation and regeneration, which is why it must be doubted that results from the transformation of other monocotyledonous plants can be easily transferred to wheat plants. For example, Hensel et al. Also in a comparison of the transformation of barley, corn, triticale and wheat in 2009 such differences.
EP 2 460 402 A1 offenbart ein besonders effizientes Verfahren zur Transformation von Weizenzellen mittels Agrobacterium tumefaciens, das bei der Regeneration Ausbeuten von 70% und mehr transgene Linien pro isoliertem Ausgangsexplantat ermöglichen soll. Das hierbei angewendete Transformationsprotokoll beinhaltet aber immer die Verwendung der Selektionsmarker Hygromycinphosphotransferase (hpt) oder Phosphinotricin- acetyltransferase (PAT/bar). Zwar führen die Autoren an, dass eine Selektion für die Generierung von transgenen Weizenpflanzen nicht unbedingt notwendig ist, es fehlen jedoch auch hier entsprechende experimentelle Nachweise.  EP 2 460 402 A1 discloses a particularly efficient process for the transformation of wheat cells by means of Agrobacterium tumefaciens, which in regeneration is intended to enable yields of 70% and more transgenic lines per isolated initial explant. However, the transformation protocol used here always involves the use of the selection markers hygromycin phosphotransferase (hpt) or phosphinotricin acetyltransferase (PAT / bar). Although the authors state that selection for the generation of transgenic wheat plants is not absolutely necessary, appropriate experimental evidence is lacking.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Die vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund des vorstehend beschriebenen Stands der Technik gemacht, wobei es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Rhizobiaceae-vermitteltes Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum bereitzustellen, welches ohne eine Markergen-basierten Selektion auskommt und vorstehend beschriebene unerwünschte Effekte minimiert oder nur im geringem Ausmaß aufzeigt. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum, welches aus sowohl aus ökonomischer wie auch aus regulatorischer Sicht bisherigen Verfahren überlegen ist. The present invention has been made in light of the above-described prior art, and it is an object of the present invention to provide a Rhizobiaceae-mediated method for producing a transgenic plant of the genus Triticum which does not require marker gene-based selection and undesirable ones described above Effects minimized or only to a small extent shows. A further object of the present invention is a process for producing a transgenic plant of the genus Triticum, which is superior from previous methods both from an economic and a regulatory point of view.
Die Aufgaben sind erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum umfassend die Schritte (a) Transformieren von mindestens einer Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum mit einer genetischen  The objects are achieved according to the invention by a method for producing a transgenic plant of the genus Triticum comprising the steps of (a) transforming at least one cell of a plant of the genus Triticum with a genetic
Komponente durch Cokultivieren von Zellen eines Explantats der Pflanze der Gattung Triticum mit mindestens einer Bakterienzelle aus der Familie Rhizobiaceae, die die genetische Komponente umfasst, und (b) Regenerieren einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum aus mindestens einer transformierten Zelle aus (a), wobei von Schritt (a) bis Schritt (b) kein Selektieren einer transformierten Zelle aus (a) basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon, erfolgt.Component by co-culturing cells of an explant of the plant of the genus Triticum with at least one bacterial cell of the family Rhizobiaceae, which comprises the genetic component, and (b) regenerating a transgenic plant of the genus Triticum from at least one transformed cell from (a), wherein Step (a) to step (b) does not select a transformed cell from (a) based on a property mediated by the genetic component or a part thereof.
Bevorzugt ist eine Bakterienzelle aus der Familie Rhizobiaceae eine Bakterienzelle der Gattung Agrobacterium und besonders bevorzugt eine Bakterienzelle der Art Preferably, a bacterial cell of the family Rhizobiaceae is a bacterial cell of the genus Agrobacterium and more preferably a bacterial cell of the species
Agrobacterium tumefaciens (Broothaerts et al., 2005). Vorzugsweise umfasst die Agrobacterium tumefaciens (Broothaerts et al., 2005). Preferably, the
Bakterienzelle die genetische Komponente auf einem Vektor, insbesondere auf einem binären Vektor, einem superbinären Vektor oder einem Vektor eines kointegrativen Bacterial cell the genetic component on a vector, in particular on a binary vector, a super binary vector or a vector of a cointegrative
Vektorsystems. Vector system.
Vorzugsweise ist die genetische Komponente ein Nukleinsäuremolekül, insbesondere eine DNA-Molekül oder eine rekombinante DNA, und umfasst mindestens das gene of interest. Weiterhin kann die genetische Komponente eine regulatorische Sequenz, ein Intron, eine Erkennungssequenz für ein RNA-Molekül, ein DNA-Molekül oder ein Protein oder eine 5'- oder 3'-UTR (untranslated region) aufweisen. Preferably, the genetic component is a nucleic acid molecule, in particular a DNA molecule or a recombinant DNA, and comprises at least the gene of interest. Furthermore, the genetic component may comprise a regulatory sequence, an intron, a recognition sequence for an RNA molecule, a DNA molecule or a protein or a 5 'or 3' UTR (untranslated region).
In einem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann das Transformieren in Schritt (a) unter Bedingungen durchgeführt werden, welche eine erfolgreiche Infektion von mindestens einer Zelle eines Explantats der Pflanze der Gattung Triticum mit einer Bakterienzelle aus der Familie Rhizobiaceae erlaubt. Solche Transformationsbedingungen sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt (Cheng et al., 1997). Vorzugsweise ist das in Schritt (a) eingesetzte Explantat ein embryonales Gewebe, insbesondere Radicula, Embryoachse, Scutellum oder Keim, oder ein Teil davon und stellt einen Teil eines unreifen Embryos oder reifen Samens dar (EP 0 672 752 B1 ). Es sind aber auch andere geeignete Gewebe bekannt, die erfolgreich für eine Transformation von Pflanzen der Gattung Triticum wie Weizen verwendet werden können (Shrawat und Lörz (2006)). Weiterhin meint das Regenerieren einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum aus mindestens einer transformierten Zelle aus (a) in Schritt (b) auch das Regenerieren einer Pflanze aus einer transformierten Zelle, welche aus mindestens einer transformierten Zelle aus (a) durch Zellteilung hervorgegangen ist, beispielsweise im Zuge der Bildung eines Kallus, welcher sich zu somatischen Embryonen umformt, um dann zur Sproßregeneration zu führen. Diverse Techniken zur Regeneration einer Pflanze der Gattung Triticum sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Eine Regeneration kann z.B. aus unreifen Embryonen erfolgen (Vasil et al., 1993). Eine weitere Möglichkeit der Regeneration ergibt sich aus Antheren oder aus Mikrosporen (Bsp.: Maluszynski et al., 2003).Außerdem wurden Weizenpflanzen auch schon aus Blütengewebe (Amoah et al., 2001) sowie aus Kallus von reifen Embryonen regeneriert (Wang et al., 2009) In a method of the present invention, the transformation in step (a) may be carried out under conditions which permit successful infection of at least one cell of an explant of the plant of the genus Triticum with a bacterial cell of the family Rhizobiaceae. Such transformation conditions are known to those skilled in the art (Cheng et al., 1997). Preferably, the explant used in step (a) is an embryonic tissue, in particular radicle, embryo axis, scutellum or germ, or a part thereof and constitutes part of an immature embryo or mature seed (EP 0 672 752 B1). However, other suitable tissues are also known which can be successfully used for transformation of plants of the genus Triticum such as wheat (Shrawat and Lörz (2006)). Furthermore, regeneration of a transgenic plant of the genus Triticum from at least one transformed cell from (a) in step (b) also means the regeneration of a plant from a transformed cell which has emerged from at least one transformed cell from (a) by cell division, for example in the course of the formation of a callus, which transforms into somatic embryos, to then lead to the shoot regeneration. Various techniques for the regeneration of a plant of the genus Triticum are known to those skilled in the art. Regeneration can be done, for example, from immature embryos (Vasil et al., 1993). Another possibility for regeneration results from anthers or microspores (eg Maluszynski et al., 2003). In addition, wheat plants have already been regenerated from flower tissue (Amoah et al., 2001) and from callus of mature embryos (Wang et al , 2009)
Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt von Schritt (a) bis Schritt (b) kein Selektieren einer transformierten Zelle aus (a) basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon. Hierbei kann eine transformierte Zelle aus (a) ebenso eine transformierte Zelle, welche aus mindestens einer transformierten Zelle aus (a) durch Zellteilung hervorgegangen ist, bedeuten. Bevorzugt ist kein Selektieren basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder einen Teil davon, kein Selektieren basierend auf einer Herbizid- oder Antibiotikaresistenz. In the method according to the invention, from step (a) to step (b) no selection of a transformed cell from (a) based on a property mediated by the genetic component or a part thereof. Here, a transformed cell from (a) may also mean a transformed cell which has emerged from at least one transformed cell from (a) by cell division. Preferably, no selection based on a property mediated by the genetic component or a portion thereof, is not selection based on herbicidal or antibiotic resistance.
Eine Herbizidresistenz kann beispielsweise durch die Expression der Phosphinotricin- Acetyltransferase aus Streptomyces hygroscopicus oder Streptomyces viridochromogenes, die eine Resistenz gegenüber dem Herbizid Phosphinotricin bzw. Bialaphos vermittelt, erreicht werden (De Block et al., 1987). Eine weitere Herbizidresistenz, die Resistenz gegenüber dem Wirkstoff Glyphosat, kann durch die Überexpression der 5- Enolpyruvylshikimat-3-Phosphat-Synthase erzielt werden. Üblicherweise wird hierzu ein Enzym verwendet, welches insensitiv gegenüber Glyphosat ist (Comai et al., 1983).  A herbicide resistance can be achieved, for example, by the expression of the phosphinotricin acetyltransferase from Streptomyces hygroscopicus or Streptomyces viridochromogenes, which confers resistance to the herbicide phosphinotricin or bialaphos (De Block et al., 1987). Another herbicide resistance, the resistance to the drug glyphosate, can be achieved by the overexpression of 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase. Usually, this enzyme is used which is insensitive to glyphosate (Comai et al., 1983).
Außerdem kann eine Resistenz gegenüber den Herbizidklassen der Sulfonylharnstoffe, Sulfonylaminocarbonyltriazolinone, Imidazolinone, Triazolopyrimidine und  In addition, resistance to the herbicidal classes of the sulfonylureas, sulfonylaminocarbonyltriazolinones, imidazolinones, triazolopyrimidines and
Pyrimidinyl(thio)benzoate durch Expression einer mutagenisierten Form des Enzyms Acetolactat-Synthase (ALS) erzielt werden. Unterschiedliche Mutationen führen dabei zu einer Resistenz gegenüber den unterschiedlichen Herbiziden. Eine Übersicht über üblicherweise verwendete Herbizidresistenzen ist bei Tuteja et al (2012), Kraus (2010) oder Shrawat and Lörz (2006) zu finden. Antibiotikaresistenzen können durch Expression von bakteriellen Genen erzielt werden, die das eingesetzte Antibiotikum durch Übertragung einer Phosphat- oder Acetylgruppe inaktivieren. Beispiele hierfür sind die Neomycinphosphotransferase (npt), die eine Pyrimidinyl (thio) benzoates can be achieved by expression of a mutagenized form of the enzyme acetolactate synthase (ALS). Different mutations lead to a resistance to the different herbicides. An overview of commonly used herbicide resistance can be found in Tuteja et al (2012), Kraus (2010) or Shrawat and Lörz (2006). Antibiotic resistance can be achieved by expression of bacterial genes that inactivate the antibiotic used by transferring a phosphate or acetyl group. Examples of these are neomycin phosphotransferase (npt), which has a
Resistenz gegenüber Antibiotika der Aminoglycosid-Klasse (z.B. Kanamycin, Paromomycin, Geneticin) vermitteln. Als weitere häufig verwendete Antibiotikaresistenz wird Confer resistance to aminoglycoside class antibiotics (e.g., kanamycin, paromomycin, geneticin). As more commonly used antibiotic resistance is
beispielsweise die Hygromycinphosphotransferase verwendet, die eine Resistenz gegenüber dem Antibiotikum Hygromycin B vermittelt. Eine Übersicht über For example, hygromycin phosphotransferase is used, which mediates resistance to the antibiotic hygromycin B. An overview of
Antibiotikaresistenzen, die in der Pflanzentransformation eingesetzt werden ist bei Tuteja et al (2012), Kraus (2010) oder Shrawat and Lörz (2006) zu finden. Antibiotic resistance used in plant transformation can be found in Tuteja et al (2012), Kraus (2010) or Shrawat and Lörz (2006).
Neben Antibiotika und Herbizidresistenzen können aber auch andere Selektionsmarker verwendet werden, die eine Differenzierung zwischen transgenen und nicht transgenen Zellen ermöglichen. Beispiele hierfür sind z.B. die Anregung der Produktion von In addition to antibiotics and herbicide resistance but also other selection markers can be used, which allow a differentiation between transgenic and non-transgenic cells. Examples of this are e.g. the stimulation of the production of
Anthocyanen oder anderen Pflanzenfarbstoffen durch die Expression bestimmter Anthocyanins or other plant dyes by the expression of certain
Transkriptionsfaktoren (Kortstee et a., 2011 ), der Expression von Fluoreszenzproteinen (Mußmann et al., 2011 ) oder der Expression von auxotrophen Markern, wie der Transcription factors (Kortstee et al., 2011), the expression of fluorescent proteins (Mußmann et al., 2011) or the expression of auxotrophic markers, such as
Phosphomannoseisomerase (PMI), deren Expression ein Wachstum transgener Zellen auf Mannose als einziger Kohlenhydratquelle ermöglicht, wohingegen nicht-transgene Zellen diese Kohlenstoffquelle nicht nutzen können (Reed et al., 2001). Phosphomannose isomerase (PMI), expression of which allows transgenic cells to grow on mannose as the only carbohydrate source, whereas non-transgenic cells can not utilize this carbon source (Reed et al., 2001).
Dem Fachmann ist bewusst, dass aufgrund des fehlenden Selektionsdrucks auf die transformierten wie auch die nicht transformierten Zellen von Schritt (a) bis Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens neben transgenen Pflanzen auch nicht transgene oder chimäre Pflanzen im Schritt (b) regenerieren können. Die geringe Ausbeute an The skilled worker is aware that due to the lack of selection pressure on the transformed as well as the untransformed cells from step (a) to step (b) of the method according to the invention not only transgenic plants but also transgenic or chimeric plants in step (b) can regenerate. The low yield
verwertbaren transgenen Pflanzen (nicht chimär) stand lange einem ökonomisch sinnvollen Einsatz eines Markergen-freien Verfahrens zur Herstellung einer transgenen Pflanze entgegen. In der Regel war die Herstellung einer transgenen Pflanze mit Selektion, basierend auf einem Markergen und der anschließenden nachträglichen Entfernung des Selektionsmarkers, auch wenn diese mit immensen Arbeits-, Kosten- und Zeitaufwand verbunden war, weiterhin das Verfahren der Wahl, um transgene, Selektionsmarker-freie Pflanzen zu erstellen. Zur Steigerung der Effizienz der Erstellung von transgenen, monokotylen Pflanzen sind sich die Fachleute einig, dass dies ausschließlich dadurch geschehen kann, dass bereits zum Zeitpunkt des Cokultivierens der Zellen des Explantats mit dem Agrobacterium die Infektionsrate signifikant gesteigert werden muss. Dies sollte dann zu einer erhöhten Transformationsrate führen, d.h. das Vorhandensein von mehr transformierten Zellen im Explantat, aus denen dann auch mehr transgene Pflanzen regenerieren sollten. Diverse Ansätze für eine deratige gesteigerte Transformationseffizienz sind aus dem Stand der Technik bekannt (US 201 1/0030101 A1 ). Sie wurden auch in Verfahren zur Markergen-freien Herstellung von Mais und Reis erfolgreich eingesetzt. Dennoch bleiben auch heute noch die Markergen-freien Verfahren zur Herstellung von transgenen Mais- und Reispflanzen im Hinblick auf Transformationseffzienz hinter den Verfahren mit Markergen-basierter Selektion zurück, sodass die Herstellung von utilizable transgenic plants (non-chimeric) long countered an economically useful use of a marker gene-free method for producing a transgenic plant. In general, the production of a transgenic plant with selection based on a marker gene and the subsequent removal of the selection marker, even if this was associated with immense work, cost and time, was still the method of choice for transgenic, selection marker to create free plants. To increase the efficiency of generating transgenic monocotyledonous plants, the experts agree that this can only be done by significantly increasing the infection rate already at the time of culturing the cells of the explant with the Agrobacterium. This should then lead to an increased transformation rate, ie the presence of more transformed cells in the explant, from which then more transgenic plants should regenerate. Various approaches for a deratige increased transformation efficiency are known from the prior art (US 201 1/0030101 A1). They have also been used successfully in methods for the marker gene-free production of corn and rice. Nevertheless, the marker gene-free methods for the production of transgenic maize and rice plants for transformational efficiency remain behind the methods with marker gene-based selection, so that the production of
transgenen Mais- und Reispflanzen immer noch vor Allem unter Verwendung von transgenic maize and rice plants still using, in particular
Markergen-basierter Selektion stattfindet. In nicht unwesentlichem Maße ist dies auch auf die weiterhin bestehende Problematik der erhöhten Generation von Chimären Pflanzen bei Verzicht auf einen Selektionsmarker und deren anschließend notweniger Identifizierung und Aussortierung zurückzuführen. Gewöhnlich ist der Anteil an Chimären Pflanzen bei Verzicht auf die Markergen-basierter Selektion deutlich höher im Vergleich zu dem Anteil, welcher bei Verwendung eines Markergens erzielt wird. Marker gene-based selection takes place. To a not inconsiderable extent, this is also due to the continuing problem of the increased generation of chimeric plants in the absence of a selection marker and their subsequent necessary identification and sorting. Usually, the proportion of chimeric plants is significantly higher in the absence of the marker gene-based selection compared to the proportion which is achieved when using a marker gene.
Das erfindungsgemäße Verfahren beschriebt erstmals die Herstellung einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum unter Verwendung einer Rhizobiaceae-vermittelten The method according to the invention describes for the first time the production of a transgenic plant of the genus Triticum using a Rhizobiaceae-mediated
Transformation, wobei kein Selektieren einer transformierten Zelle basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die während der Transformation eingeführten genetische Komponente oder eines Teiles davon, erfolgt. Entgegen den Erwartungen zeigte das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine überraschend hohe Transformationseffizienz auf, welche deutlich höher war, als aus dem Stand der Technik bekannte Transformation, wherein no selection of a transformed cell based on a property mediated by the introduced during the transformation of the genetic component or a part thereof, takes place. Contrary to expectations, the process of the present invention exhibited a surprisingly high transformation efficiency, which was significantly higher than known in the art
Transformationseffizienzen von bekannten Markergen-freien Herstellungsverfahren transgener Pflanzen der Gattung Triticum ohne Verwendung von Bakterien der Familie Rhizobiaceae wie Agrobacterium tumefaciens. Das Verfahren weist bevorzugt eine Transformation efficiencies of known marker gene-free production methods of transgenic plants of the genus Triticum without the use of bacteria of the family Rhizobiaceae such as Agrobacterium tumefaciens. The method preferably has one
Transformationseffizienz von mindestens 5%, 6%, 7%, 8%, 9% oder 10%, besonders bevorzugt von mindestens 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20% oder ganz besonders bevorzugt von mindestens 21 %, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40% oder mehr als 40% auf. Transformation efficiency of at least 5%, 6%, 7%, 8%, 9% or 10%, more preferably at least 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19 %, 20% or even more preferably at least 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32%, 33%, 34 %, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40% or more than 40%.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die  In a preferred embodiment of the method according to the invention is
Transformationseffizienz vergleichbar mit der Transformationseffizienz eines Transformation efficiency comparable to the transformation efficiency of a
entsprechenden Vergleichsverfahrens, das sich darin unterscheidet, dass ein Selektieren einer transformierten Zelle basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon, also basierend auf mindestens einem Selektionsmarker erfolgt. Weiterhin kann die Transformationseffizienz des corresponding comparison method, which is that selecting a transformed cell based on a property, mediated by the genetic component or a part thereof, that is based on at least one Selection marker takes place. Furthermore, the transformation efficiency of the
erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens 95%, mindestens 90%, mindestens 85%, mindestens 80%, mindestens 75%, mindestens 70%, mindestens 65%, mindestens 60%, mindestens 55%, mindestens 50%, mindestens 45%, mindestens 40%, mindestens 35%, mindestens 30% oder mindestens 25% der Transformationseffizienz eines äquivalenten Verfahrens aufweisen, in welchem ein Selektieren einer transformierten Zelle basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon, also basierend auf mindestens einem Selektionsmarker erfolgt. Aufgrund des hohen Arbeitsaufwandes, der mit der nachträglichen Entfernung des Selektionsmarkers aus stabilen, transgenen Pflanzen verbunden ist, wird ein Fachmann auch dann das at least 95%, at least 90%, at least 85%, at least 80%, at least 75%, at least 70%, at least 65%, at least 60%, at least 55%, at least 50%, at least 45%, at least 40%, at least 35%, at least 30% or at least 25% of the transformation efficiency of an equivalent method, in which a selection of a transformed cell based on a property mediated by the genetic component or a part thereof, that is based on at least one selection marker. Due to the high workload, which is associated with the subsequent removal of the selection marker from stable, transgenic plants, a specialist will then
erfindungsgemäße Verfahren noch vorteilhaft und dem Stand der Technik überlegen ansehen, wenn eine solche Transformationseffizienz im erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden. Ferner sollten solch hohe Transformationseffizienzen den Fachmann überraschen, da er aus den Erfahrungen mit Verfahren zur Markergen -freien Herstellung von beispielsweise transgenen Mais- und Reispflanzen eine deutlich niedrigere View method according to the invention still advantageous and superior to the prior art, if such a transformation efficiency can be achieved in the method according to the invention. Furthermore, such high transformation efficiencies should surprise the skilled person, as he from the experience with methods for marker gene-free production of, for example, transgenic maize and rice plants a much lower
Transformationseffzienz erwartet. Transformation efficiency expected.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein oben beschriebenes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationseffizienz durch eine Behandlung zur Steigerung der Transformationseffizienz erhöht ist. Die Behandlung zur Steigerung der Transformationseffizienz kann eine Transformationseffizienz von mindestens 5%, 6%, 7%, 8%, 9% oder 10%, bevorzugt mindestens 1 1 %, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20% oder besonders bevorzugt mindestens 21 %, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31 %, 32%, 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40% oder mehr als 40% bewirken. Verschiedene Behandlungen zur Steigerung der  In a further preferred embodiment of the method according to the invention, a method described above is characterized in that the transformation efficiency is increased by a treatment for increasing the transformation efficiency. The treatment for increasing the transformation efficiency may have a transformation efficiency of at least 5%, 6%, 7%, 8%, 9% or 10%, preferably at least 1 1%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20% or more preferably at least 21%, 22%, 23%, 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%, 30%, 31%, 32% , 33%, 34%, 35%, 36%, 37%, 38%, 39%, 40% or more than 40%. Various treatments to increase the
Transformationseffizienz in Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze, Transformation efficiency in processes for producing a transgenic plant,
insbesondere einer transgenen monokotyledonen Pflanze, sind im Stand der Technik beschrieben. Die Behandlung zur Steigerung der Transformationseffizienz kann mindestens eine Behandlung umfassen, die ausgewählt ist aus in particular a transgenic monocotyledonous plant, are described in the prior art. The treatment for enhancing the transformation efficiency may include at least one treatment selected from
i. physikalisches und/oder chemisches Schädigen des Gewebes oder eines Teils  i. physical and / or chemical damage to the tissue or a part
davon während des Cokultivierens oder nach dem Cokultivieren (EP 2 460 402), ii. Zentrifugation vor dem Cokultivieren, während des Cokultivierens oder nach dem Cokultivieren (Hiei et al., 2006, WO 2002/012520),  of which during co-cultivation or after co-cultivation (EP 2 460 402), ii. Centrifugation before co-cultivation, during co-cultivation or after co-cultivation (Hiei et al., 2006, WO 2002/012520),
iii. Zugabe von Silbernitrat und/oder Kupfersulfat in das Medium zum Cokultivieren  iii. Add silver nitrate and / or copper sulfate to the coculture medium
(Zhao et al., 2002; Ishida et al., 2003; WO 2005/017152), iv. thermale Behandlung des Explantats vor dem Cokultivieren oder während des Cokultivierens (WO 1998/054961 ), (Zhao et al., 2002, Ishida et al., 2003, WO 2005/017152), iv. thermal treatment of the explant before co-cultivation or during co-cultivation (WO 1998/054961),
v. Druckbehandlung vor dem Cokultivieren oder während des Cokultivierens oder nach dem Cokultivieren (WO 2005/017169),  v. Pressure treatment before co-cultivation or during co-cultivation or after co-cultivation (WO 2005/017169),
vi. Beimpfen mit Agrobacterium in Anwesenheit eines Puders (WO 2007/069643) und vii. Zugabe von Cystein in das Medium zum Cokultivieren (Frame et al., 2002).  vi. Inoculation with Agrobacterium in the presence of a powder (WO 2007/069643) and vii. Add cysteine to the coculture medium (Frame et al., 2002).
Darüberhinaus sind weitere Behandlungen zur Steigerung der Transformationseffizienz aus dem Stand der Technik bekannt, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Zudem kann eine Behandlung zur Steigerung der  In addition, other prior art enhancement transformation efficiencies are known which can be used in the method of the present invention. In addition, a treatment to increase the
Transformationseffizienz auch eine Kombination bekannter Behandlungen zur Steigerung der Transformationseffizienz darstellen. Transformation efficiency also represent a combination of known treatments to increase the transformation efficiency.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein oben beschriebenes Verfahren entweder dadurch gekennzeichnet, dass das Regenerieren einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum in Schritt (b) nicht-chimäre, transgene Pflanzen mit einer Häufigkeit von mindestens 15%, mindestens 16%, mindestens 17%, mindestens 18%, mindestens 19%, mindestens 20%, mindestens 22% mindestens 24%, mindestens 26% mindestens 28%, mindestens 30%, mindestens 32%, mindestens 34%, mindestens 36%, mindestens 38% oder mindestens 40%, bevorzugt von mindestens 45%, mindestens 50% mindestens 55%, mindestens 60%, mindestens 65% oder mindestens 70%, besonders bevorzugt von mindestens 75% mindestens 80%, mindestens 85% oder mindestens 90 hervorbringt, oder dadurch gekennzeichnet, dass das Regenerieren einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum in Schritt (b) vorzugsweise weniger als 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 28%, 26%, 24%, 22%, 20%, 18% 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 1 1 %, 10%, 9%, 8%, 7%, 6% oder 5% chimäre, transgene Pflanzen hervorbringt. In a further preferred embodiment of the method according to the invention, a method described above is either characterized in that the regeneration of a transgenic plant of the genus Triticum in step (b) comprises non-chimeric, transgenic plants with a frequency of at least 15%, at least 16%, at least 17%, at least 18%, at least 19%, at least 20%, at least 22% at least 24%, at least 26% at least 28%, at least 30%, at least 32%, at least 34%, at least 36%, at least 38% or at least 40%, preferably of at least 45%, at least 50% at least 55%, at least 60%, at least 65% or at least 70%, particularly preferably at least 75% at least 80%, at least 85% or at least 90 produces, or characterized the regeneration of a transgenic plant of the genus Triticum in step (b) preferably less than 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 28%, 26%, 24%, 22%, 20%, 18% 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 1 1%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6% or 5% chimeric, transgenic plants produces.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Anteil an nicht-chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum aus Schritt (b) vergleichbar mit dem Anteil an nicht-chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum, welche regeneriert werden in einem entsprechenden Vergleichsverfahren, das sich darin unterscheidet, dass ein Selektieren einer transformierten Zelle basierend auf einer In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the proportion of non-chimeric, transgenic plants of the genus Triticum from step (b) is comparable to the proportion of non-chimeric, transgenic plants of the genus Triticum, which are regenerated in a corresponding comparison method, the differs in that selecting a transformed cell based on a
Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon, also basierend auf mindestens einem Selektionsmarker erfolgt. Dies ist ebenso überraschend, da ein Fachmann aus den Erfahrungen mit Verfahren zur Markergen-freien Herstellung von beispielsweise transgenen Maispflanzen einen deutlich niedrigeren Anteil an nicht- chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum erwartet. Aufgrund des hohen Arbeitsaufwandes für die Erstellung von Selektionsmarker-freien Pflanzen der Gattung Triticum mit oben beschriebenem nachträglichen Entfernen des Selektionsmarkergens wird ein Fachmann auch dann das erfindungsgemäße Verfahren noch als vorteilhaft und dem Stand der Technik überlegen ansehen, wenn der Anteil an nicht-chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum aus Schritt (b) niedriger ist als im Vergleichsverfahren. Dabei kann der Anteil um maximal einem Faktor 10, um maximal einem Faktor 9, um maximal einem Faktor 8, um maximal einem Faktor 7, um maximal einem Faktor 6, um maximal einem Faktor 5, um maximal einem Faktor 4,5, um maximal einem Faktor 4, um maximal einem Faktor 3,5, um maximal einem Faktor 3, um maximal einem Faktor 2,5 oder um maximal einem Faktor 2 niedriger sein. Property mediated by the genetic component or a part thereof, that is based on at least one selection marker. This is just as surprising since a person skilled in the art expects a significantly lower proportion of non-chimeric, transgenic plants of the genus Triticum from experience with processes for the marker gene-free production of, for example, transgenic maize plants. Due to the high Workload for the preparation of selection marker-free plants of the genus Triticum with the above-described subsequent removal of the selection marker gene will be considered by a person skilled in the invention even then the method according to the invention as advantageous and superior to the prior art, if the proportion of non-chimeric, transgenic plants of the genus Triticum from step (b) is lower than in the comparison method. In this case, the proportion by a maximum of a factor of 10, by a maximum of a factor of 9, by a maximum of a factor of 8, by a maximum of a factor of 7, by a maximum of a factor of 6, by a maximum of a factor of 5, by a maximum of a factor of 4.5, to a maximum a factor of 4, by a maximum of a factor of 3.5, by a maximum of a factor of 3, by a maximum of a factor of 2.5 or by a maximum of a factor of 2 lower.
Wie oben beschrieben können chimäre transgene Pflanzen entstehen, wenn ein sich regenerierender Spross aus mehreren Ursprungszellen gebildet hat, wobei ein Teil dieser Zellen transgen, ein andere nicht transgen war. Es können dabei beispielsweise  As described above, chimeric transgenic plants can arise when a regenerating shoot has formed from multiple cells of origin, with some of these cells transgenic and another non-transgenic. It can for example
Sektoralchimäre oder Periklinalchimäre entstehen. Durch den Anteil an nicht transgenem Gewebe in den Chimären Pflanzen, können diese z.B. durch die quantitative PCR Sectoral chimera or periclinic chimera arise. Due to the proportion of non-transgenic tissue in the chimeric plants, these may e.g. by the quantitative PCR
identifiziert werden (Faize et al., 2010). be identified (Faize et al., 2010).
Eine weitere Nachweismethode für chimäre transgene Pflanzen stellt die Analyse der ersten Nachkommenschaft einer Ausgangstransformante dar. Die in die  Another detection method for chimeric transgenic plants is the analysis of the first progeny of a starting transformant
Ausgangstransformante eingebrachte genetische Komponente oder ein Teil davon kann gemäß den Mendelschen Regeln an die nächste Generation weitergegeben werden. Bei der Integration einer Kopie der genetischen Komponente oder eines Teils davon in das Genom der Pflanzenzelle wird dieses auf nur einem Chromosom des diploiden Genoms integriert. In einer nicht-chimären Pflanze wird dann in der Meiose die genetische The initial transformant introduced genetic component or part thereof may be passed on to the next generation according to Mendel's rules. When integrating a copy of the genetic component or a part thereof into the genome of the plant cell, it is integrated on only one chromosome of the diploid genome. In a non-chimeric plant then in meiosis the genetic
Komponente oder ein Teil davon dann in 50% der gebildeten Gameten zu finden sein. In Chimären transgenen Pflanzen werden aber auch aus dem nicht transgenen Teilen der Pflanze Gameten gebildet. In diesen Geweben werden nur Gameten gebildet, die genetische Komponente oder ein Teil davon nicht enthalten. Auf die gesamte Pflanze gesehen, erhöht sich somit in Chimären transgenen Pflanzen der Anteil an nicht transgenen Gameten auf > 50 %. In den Selbstungsnachkommen der Chimären Component or part of it can then be found in 50% of the formed gametes. However, transgenic plants in chimeras are also formed from the non-transgenic parts of the plant gametes. In these tissues, only gametes are formed that do not contain the genetic component or part of it. Thus, in chimera transgenic plants, the proportion of non-transgenic gametes increased to> 50%. In the selfing offspring of the chimeras
Ausgangstransformanten erhöht sich somit auch der Anteil an nicht transgenen Initial transformants thus increase the proportion of non-transgenic
Nachkommen auf einen Wert > 25 %, was damit größer ist, als dies gemäß der Offspring to a value> 25%, which is larger than this according to the
Mendelschen Regeln erwartet werden würde. Ein Beispiel für die nicht den Mendelschen Regeln folgende Segregation in der ersten Filialgeneration einer chimär transgenen Mendel's rules would be expected. An example of non-Mendelian segregation in the first branch generation of a chimera transgenic
Pflanzen ist bei Coussens et al. (2012) zu sehen. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Plants is in Coussens et al. (2012). In a further particularly preferred embodiment of the invention
Verfahrens ist der Anteil an Chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum aus Schritt (b) vergleichbar mit dem Anteil an Chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum, welche regeneriert werden in einem entsprechenden Vergleichsverfahren, das sich darin unterscheidet, dass ein Selektieren einer transformierten Zelle basierend auf einer Method is the proportion of chimeras, transgenic plants of the genus Triticum from step (b) comparable to the proportion of chimeras, transgenic plants of the genus Triticum, which are regenerated in a corresponding comparison method, which differs in that a selection of a transformed cell based on a
Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon, also basierend auf mindestens einem Selektionsmarker erfolgt. Dies ist ebenso überraschend, da ein Fachmann aus den Erfahrungen mit Verfahren zur Markergen-freien Herstellung von beispielsweise transgenen Maispflanzen einen deutlich höheren Anteil an Chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum erwartet. Aufgrund des hohen Arbeitsaufwandes für die Erstellung von Selektionsmarker-freien Pflanzen der Gattung Triticum mit oben beschriebenem nachträglichen Entfernen des Selektionsmarkergens wird ein Fachmann auch dann das erfindungsgemäße Verfahren noch als vorteilhaft und dem Stand der Technik überlegen ansehen, wenn der Anteil an Chimären, transgenen Pflanzen der Gattung Triticum aus Schritt (b) höher ist als im Vergleichsverfahren. Dabei kann der Anteil um maximal einem Faktor 10, um maximal einem Faktor 8, um maximal einem Faktor 6, um maximal einem Faktor 5, um maximal einem Faktor 4, um maximal einem Faktor 3,5, um maximal einem Faktor 3, um maximal einem Faktor 2,5, um maximal einem Faktor 2, um maximal einem Faktor 1 ,8, um maximal einem Faktor 1 ,6, um maximal einem Faktor 1 ,4, um maximal einem Faktor 1 ,2 oder um maximal einem Faktor 1 ,1 höher sein. Property mediated by the genetic component or a part thereof, that is based on at least one selection marker. This is just as surprising since a person skilled in the art expects a significantly higher proportion of chimeras, transgenic plants of the genus Triticum, from experience with processes for marker gene-free production of, for example, transgenic maize plants. Due to the high workload for the preparation of selection marker-free plants of the genus Triticum with the above-described subsequent removal of the selection marker gene, a person skilled in the art will consider the method according to the invention even more advantageous and superior to the prior art, if the proportion of chimeras, transgenic plants of the Genus Triticum from step (b) is higher than in the comparison method. In this case, the proportion by a maximum of a factor of 10, by a maximum of a factor of 8, a maximum of a factor of 6, by a maximum of a factor of 5, by a maximum of a factor of 4, by a maximum of a factor of 3.5, by a maximum of a factor of 3, by a maximum a factor of 2.5, by a maximum of a factor of 2, by a maximum of a factor of 1, 8, by a maximum of a factor of 1, 6, by a maximum of a factor of 1, 4, by a maximum of a factor of 1, 2, or by a maximum of a factor of 1, 1 higher.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass es nach Schritt (b) einen weiteren Schritt (c) Selektieren der regenerierten transgenen Pflanze aus Schritt (b) umfasst. Vorzugsweise erfolgt das  In a particularly preferred embodiment, the method according to the invention is characterized in that after step (b) it comprises a further step (c) selecting the regenerated transgenic plant from step (b). Preferably, this is done
Selektieren basierend auf der molekularen Struktur der genetischen Komponente oder eines Teils davon oder basierend auf der Eigenschaft, insbesondere einer phänotypischen Eigenschaft, welche durch die genetische Komponente direkt oder indirekt vermittelt wird (z.B. Herbizidresistenz, Pathogenresistenz, Wuchshöhe, Ertrag, Blattstruktur). Molekulare Struktur der genetischen Komponente oder eines Teils davon meint insbesondere die sequenzielle Abfolge der Nukleotide der genetischen Komponente oder eines Teils davon. Der Schritt (c) dient dem Nachweis der erfolgreichen Transformation der genetischen Komponente oder eines Teils davon in die Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum, d.h. auch den Transfer der genetischen Komponente oder eines Teils davon in das Genom der Pflanzen. Dafür stehen dem Fachmann zahlreiche unterschiedliche Methoden der Selecting based on the molecular structure of the genetic component or a portion thereof or based on the property, in particular a phenotypic property, which is directly or indirectly mediated by the genetic component (e.g., herbicide resistance, pathogen resistance, plant height, yield, leaf structure). In particular, the molecular structure of the genetic component or a part thereof means the sequential order of the nucleotides of the genetic component or a part thereof. Step (c) is to demonstrate the successful transformation of the genetic component or a part thereof into the cell of a plant of the genus Triticum, i. also the transfer of the genetic component or a part thereof into the genome of the plants. For the expert are numerous different methods of
Molekularbiologie aus dem Stand der Technik zu Verfügung. So ist der Nachweis der in die Zelle eingebrachten genetischen Komponente beispielsweise über Polymerase Chain Reaction' (Mullis, 1988), über Hybridisierung einer detektierbaren, einzelsträngigen Molecular biology available from the prior art. So is the proof of in the Cell-incorporated genetic component, for example, via polymerase chain reaction (Mullis, 1988), via hybridization of a detectable, single-stranded
Nukleinsäure, die komplementär zur eingebrachten genetischen Komponente ist, mit der genomischen DNA der transgenen Pflanze, z.B. im sogenannter Southern Blot (Southern, 1975) oder über Sequenzierung des Genoms der transgenen Pflanze (Kovalic et al., 2012) möglich. Weiterhin kann die molekulare Struktur der genetischen Komponente oder eines Teils davon auch die molekulare Struktur einer abgeleiteten Komponente, welche sich beispielsweise durch Transkription, Prozessierung und/oder Translation aus der Nucleic acid complementary to the introduced genetic component with the genomic DNA of the transgenic plant, e.g. in the so-called Southern Blot (Southern, 1975) or via sequencing of the genome of the transgenic plant (Kovalic et al., 2012). Furthermore, the molecular structure of the genetic component or a part thereof can also be the molecular structure of a derived component which can be obtained, for example, by transcription, processing and / or translation from the
genetischen Komponente ergibt, bedeuten. So ist der Nachweis des Transkripts oder des kodierten Peptids / Polypeptids / Proteins der eingebrachten genetischen Komponente oder eines Teils davon in der transgenen Pflanze ebenso als Beleg für die erfolgreiche genetic component results mean. Thus, the detection of the transcript or the encoded peptide / polypeptide / protein of the introduced genetic component or a part thereof in the transgenic plant is also evidence of the successful
Transformation der genetischen Komponente oder eines Teils davon, also für das Transformation of the genetic component or part of it, ie for the
Selektieren geeignet. Beispiele für dem Fachmann bekannte Methoden, die zum Zwecke des Nachweises des Transkripts eingesetzt werden können sind: Das Umschreiben einer aus der genetischen Komponente oder einem Teil davon gebildeten RNA in cDNA und anschließende Polymerase Chain Reaction (RT-PCR; Sambrook et al., 2001), die Select suitable. Examples of methods known to the person skilled in the art which can be used for the purpose of detecting the transcript are: the rewriting of an RNA formed from the genetic component or a part thereof into cDNA and subsequent polymerase chain reaction (RT-PCR, Sambrook et al., 2001 ), the
Hybridisierung einer detektierbaren, einzelsträngigen Nukleinsäure, die komplementär zur eingebrachtengenetischen Komponente ist, mit der RNA der transgenen Pflanze (Northern Blot, Sambrook et al., 2001) oder das Umschreiben einer aus der genetischen Komponente oder einem Teil davon gebildeten RNA in cDNA und anschließender Sequenzierung des gesamten Pools an erhaltener cDNA. Das kodierte Peptid / Polypeptid / Protein kann beispielsweise mittels Immunodetektion über unterschiedliche Methoden wie Western Blot oder ELISA identifiziert werden. Ferner kann zum Selektieren eine phänotypischen Hybridization of a detectable single-stranded nucleic acid complementary to the introduced genetic component with the RNA of the transgenic plant (Northern Blot, Sambrook et al., 2001) or the transcription of an RNA formed from the genetic component or a portion thereof into cDNA followed by sequencing the entire pool of obtained cDNA. The encoded peptide / polypeptide / protein can be identified, for example, by immunodetection using different methods such as Western blot or ELISA. Furthermore, to select a phenotypic
Eigenschaft, welche durch die genetische Komponente direkt oder indirekt vermittelt wird, nachgewiesen werden. Ein solcher phänotypischer Nachweis kann auch den Nachweis einer geänderten chemischen Zusammensetzung der Pflanzenzelle einschließen. Diese geänderte chemische Zusammensetzung kann dann mittels bekannter Methoden der chemischen Analyse nachgewiesen werden. Property which is mediated directly or indirectly by the genetic component. Such phenotypic detection may also include detection of altered chemical composition of the plant cell. This altered chemical composition can then be detected by known methods of chemical analysis.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen  In a further particularly preferred embodiment of the invention
Verfahrens wird die mindestens eine Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum mit der vollständigen genetischen Komponente in Schritt (a) transformiert, insbesondere stabil transformiert. Vollständig bedeutet vorzugsweise, dass die mindestens eine Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum mit der genetischen Komponente transformiert wird, wobei die genetische Komponente keine Trunkationen (beispielsweise vom 5'- oder 3'-Ende her) erfahren hat, welche die beabsichtigte Funktionalität der genetischen Komponente in der Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum beeinträchtigen, und besonders bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum mit sämtliche Nukleotiden der genetischen Komponente transformiert wurde. Method, the at least one cell of a plant of the genus Triticum is transformed with the complete genetic component in step (a), in particular stably transformed. Completely means preferably that the at least one cell of a plant of the genus Triticum is transformed with the genetic component, whereby the genetic component does not produce truncations (for example from the 5 'or 3' end) which affects the intended functionality of the genetic component in the cell of a plant of the genus Triticum, and particularly preferred that the at least one cell of a plant of the genus Triticum has been transformed with all nucleotides of the genetic component.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen  In a further particularly preferred embodiment of the invention
Verfahrens zeigt nach der Transformation in Schritt (a) die genetische Komponente eine Expressionshöhe in der Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum, welche die beabsichtigte Funktionalität der genetischen Komponente ermöglicht. Vorzugsweise ist das Method, after transformation in step (a), the genetic component exhibits an expression level in the cell of a plant of the genus Triticum, which enables the intended functionality of the genetic component. Preferably that is
erfindungsgemäße Verfahren dadruch charakterisiert, dass 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% oder 100% der transformierte Zellen aus Schritt (a) eine detektierbare Expressionshöhe aufweisen, bevorzugt eine Expressionshöhe aufweisen, welche die beabsichtigte Funktionalität der genetischen Komponente A method according to the invention characterized in that 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% of the transformed cells of step ( a) have a detectable level of expression, preferably an expression level, which the intended functionality of the genetic component
ermöglicht, oder dass 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% oder 100% der regenerierten transgenen Pflanze der Gattung Triticum aus Schritt (b) Zellen umfassen, die eine detektierbare Expressionshöhe aufweisen, bevorzugt eine allows, or that 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100% of the regenerated transgenic plant of the genus Triticum out Step (b) comprise cells which have a detectable level of expression, preferably one
Expressionshöhe aufweisen, welche die beabsichtigte Funktionalität der genetischen Komponente ermöglicht. Have expression level, which allows the intended functionality of the genetic component.
Oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum lassen sich dahingehend vorteilhaft einsetzen, da aus den trangenen Pflanzen Selektionsmarker-freie transgene Linien von hoher Qualität entwickelt werden können. Um transgene Linien vergleichbarer Qualität zu erstellen bestünde zur Zeit nur die Möglichkeit mittels Co-Transformation und anschließender Segregation, Selektionsmarker-freie  Methods for the production of a transgenic plant of the genus Triticum described above can be used to advantage in that high-quality selection-marker-free transgenic lines can be developed from the transgenic plants. In order to create transgenic lines of comparable quality, there is currently only the possibility of co-transformation and subsequent segregation, selection marker-free
Pflanzen zu erstellen. Vergleicht man den Aufwand, der betrieben werden muss, um eine Selektionsmarker-freie transgene Linie über den Co-Transformationsansatz zu generieren mit dem Aufwand bei einem Verfahren der vorliegenden Erfindung, so sind die Kosten für die Entwicklung einer homozygoten, Selektionsmarker-freien transgenen Linie ca. 50 mal so hoch. Figur 1 zeigt eine Schätzung der Kosten für die Generierung von 100 TO transgenen Linien bei einem Cotransformationsansatz sowie bei der Selektionsmarker freien Transformation. Die generierten Ausgangstransformanten werden weiter analysiert in den nächsten Generationen, mit dem Ziel homozygote, Selektionsmarker-freie Create plants. Comparing the effort required to generate a selection marker-free transgenic line via the co-transformation approach with the effort of a method of the present invention, the cost of developing a homozygous, selection marker-free transgenic line is approx 50 times higher. FIG. 1 shows an estimate of the costs for the generation of 100 TO transgenic lines in a co-transformation approach as well as in the selection marker-free transformation. The generated initial transformants are further analyzed in the next generations, with the aim of homozygous, selection marker-free
Saatgutpools zu erhalten. Während die Ausbeute an .Single copy', Selektionsmarker-freien Linien beim Co-Transformationsansatz bedingt durch die nur 30 - 50 % Co- Transformationsrate und die Erfordernis, dass sowohl das gene of interest als auch der Selektionsmarker als .Single copy'-Event vorliegen müssen, um eine ausreichend hohe Wahrscheinlichkeit der Segregation der beiden Transgene zu bekommen, bei nur 2 homozygoten Saatgutpools liegt, kann ausgehend von 100 Ausgangstransformanten bei der erfindungsgemäßen Selektionsmarker-freien Transformation mit 30 homozygoten Saatgutpools gerechnet werden. To obtain seed pools. While the yield of single copy, selection marker-free lines in the co-transformation approach is due to the only 30-50% co-transformation rate and the requirement that both the gene of interest and the selection marker be present as a single copy event need to be sufficiently high To get probability of segregation of the two transgenes, with only 2 homozygous seed pools, can be expected starting from 100 initial transformants in the selection marker-free transformation according to the invention with 30 homozygous seed pools.
Die vorliegende Erfindung erfasst weiterhin eine transgene Pflanze der Gattung Triticum, welche mit einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, sowie ein Nachkomme, ein Teil oder ein Samen davon, wobei der Nachkomme, der Teil oder der Samen die genetische Komponente, welche in Schritt (a) des erfindungsgemäßen  The present invention further encompasses a transgenic plant of the genus Triticum, which has been produced by one of the methods described above, as well as a descendant, a part or a seed thereof, the offspring, the part or the seed containing the genetic component which is present in step ( a) of the invention
Verfahrens übertragen wurde, als Transgen aufweist. Ein Teil kann dabei eine Zelle, ein Gewebe oder ein Organ bedeuten. Transmitted as transgene has. A part can mean a cell, a tissue or an organ.
Einige der in dieser Anmeldung verwendeten Begriffe werden nachfolgend zunächst näher erläutert: Some of the terms used in this application are explained in more detail below:
Ein„gene of interest" kann jede Art von DNA oder RNA-Molekül, welches beispielsweise ein Protein kodiert, sein oder ein Nukleinsäuremolekül.  A "gene of interest" may be any type of DNA or RNA molecule encoding, for example, a protein, or a nucleic acid molecule.
Eine„Pflanze der Gattung Triticum" meint beispielsweise eine Pflanze der Spezies Triticum aestivum, eine Pflanze der Spezies Triticum durum oder eine Pflanze der Spezies Triticum spelta. For example, a "plant of the genus Triticum" means a plant of the species Triticum aestivum, a plant of the species Triticum durum or a plant of the species Triticum spelta.
Eine„regulatorische Sequenz" ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Nukleinsäuresequenz, welche die Expression eines gene of interest kontrolliert. Beispiele sind Promotoren, Operatoren, Enhancer-Elemente, Attenuatoren, cis-Elemente etc. A "regulatory sequence" in the context of the present invention is a nucleic acid sequence which controls the expression of a gene of interest, examples being promoters, operators, enhancer elements, attenuators, cis elements etc.
Der Begriff„Selektionsmarker" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung gleichbedeutend mit Selektionsmarkergen oder Markergen verwendet. Beispiele für nutzbare Selektionsmarker sind oben beschrieben. The term "selection marker" is used in the context of the present invention to mean selection marker genes or marker genes Examples of useful selection markers are described above.
„Transformationseffizienz" kann das Verhältnis der Zahl von Explantate mit positiv- transgenen Sprossen zu der Zahl von Ausgangsexplantaten meinen. Die "Transformation efficiency" may mean the ratio of the number of explants with positive transgenic sprouts to the number of initial explants
Transformationseffizienz wird vorzugsweise als Prozentsatz angegeben. Transformation efficiency is preferably given as a percentage.
Der Begriff„vergleichbar" bedeutet im Zusammenhang mit zwei oder mehr The term "comparable" means in connection with two or more
gegenübergestellten nummerischen Angaben, dass die Angaben um höchstens +/- 5% voneinander abweichen. Ausgestaltungen und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in exemplarischer Weise mit Bezug auf die angehängten Figuren und Sequenzen numerical data that the data differ by no more than +/- 5%. Embodiments and embodiments of the present invention will become more apparent by reference to the attached figures and sequences
beschrieben: described:
Figur 1 : Kosten-Gegenüberstellung für die Generierung von 100 T0-Pflanzen mittels Cotransformation (links) und mittels einem Verfahren der vorliegenden Erfindung und weitere Identifizierung von homozygoten, Selektionsmarker freien Saatgutpools.  FIG. 1: Cost comparison for the generation of 100 T0 plants by means of cotransformation (left) and by means of a method of the present invention and further identification of homozygous, selection marker-free seed pools.
Figur 2: Blick auf das Scutellum eines mit tDT transformierten Weizenembryos 5 Tagen nach Infektion mit A. tumefaciens (links: bei Fluoreszenzlicht; rechts: bei Tageslicht); Pfeile zeigen fluoreszierende Regionen im Ausgangsexplantat, welche exemplarisch Hinweis auf durch die Agrobakterien geben.  Figure 2: View of the scutellum of a tDT-transformed wheat embryo 5 days after infection with A. tumefaciens (left: in fluorescent light, right: in daylight); Arrows show fluorescent regions in the starting explant, which give an example of the presence of the agrobacteria.
Figur 3: Binärvektor pLH70SubiintrontDT (tDT ist tandem Dimer Tomato, ein rot  Figure 3: Binary vector pLH70SubiintrontDT (tDT is tandem dimer Tomato, a red
fluoreszierendes Protein) fluorescent protein)
Figur 4: Southern Blot von ausgewählten, Selektionsmarker-freien transgenen Linen des Transformationsversuches WA1. 20 pg der genomischen DNA der jeweiligen Linie wurden vollständig mit dem Enzym Hindlll verdaut, in einem 0,8 % Agarosegel aufgetrennt, auf eine Nylonmenbran geblottet und anschließend mit einem DIG markierten PCR Produkt (tDT- rev/tDT-for) hybridisiert.  FIG. 4: Southern blot of selected, selection-marker-free transgenic lines of the transformation experiment WA1. 20 μg of the genomic DNA of the respective line were completely digested with the enzyme HindIII, separated in a 0.8% agarose gel, blotted onto a nylon membrane and then hybridized with a DIG-labeled PCR product (tDT-rev / tDT-for).
Figur 5: Expressionsanalyse des eingebrachten tDT-Gens mittels qRT-PCR in  Figure 5: Expression analysis of the introduced tDT gene by qRT-PCR in
ausgewählten, transgenen Weizenpflanzen. selected, transgenic wheat plants.
Figur 6: Bestimmung des Zygotiestatus mittels qPCR auf das eingebrachte Transgen tDT sowie auf den eingebrachten nos-Terminator (siehe Figur 3).  FIG. 6: Determination of the zygotic status by means of qPCR on the introduced transgene tDT and on the introduced nos terminator (see FIG. 3).
Selektionsmarker-freie Transformation von Weizenpflanzen der Sorte Taifun: Selection marker-free transformation of wheat plants of the typhoon variety:
Weizenpflanzen der Sorte Taifun wurden im Gewächshaus angezogen. Die Wheat plants of the typhoon variety were grown in the greenhouse. The
Anzuchtbedingungen waren 18 °C am Tag und 16 °C in der Nacht, wobei die Tageslänge 16 h betrug. Als Beleuchtungsquelle wurden Natriumlampen verwendet (Master SON-T Agro 400W). Die Embryonengröße in den sich entwicklenden Ähren wurde regelmäßig überprüft und Ähren, die Körner mit Embryonen enthielten, die ca. 1 ,5 - 2,5 mm Größe hatten, wurden geerntet und bis zur weiteren Verwendung in Wasser stehend bei 4 °C im Dunkeln gelagert. Als Vorbereitung auf die Isolierung der unreifen Weizenembryonen wurden die Körner aus den Weizenähren isoliert und anschließend oberflächensterilisiert. Dazu wurden die Körner zunächst 45 Sekunden in 70 % Ethanol inkubiert und anschließend 10 Minuten in 1 % Natriumhypochloridlösung inkubiert. Nach der Sterilisation wurden die Körner durch mehrmaliges Waschen in sterilem Wasser von noch anhaftendem Natriumhypochlorid befreit. Die sterilisierten Körner wurden dann bis zur weiteren Verwendung bei 4°C im Dunkeln gelagert. Cultivation conditions were 18 ° C during the day and 16 ° C during the night, the daylength being 16 hours. Sodium lamps were used as the illumination source (Master SON-T Agro 400W). The embryo size in the developing ears was regularly checked and ears containing embryo-sized grains about 1.5-1.5mm in size were harvested and stored in the dark at 4 ° C until further use in water , In preparation for the isolation of the immature wheat embryos, the grains were isolated from the wheat spikes and then surface sterilized. For this purpose, the grains were first incubated for 45 seconds in 70% ethanol and then incubated for 10 minutes in 1% sodium hypochlorite solution. After sterilization, the grains were freed from adhering sodium hypochlorite by repeated washing in sterile water. The sterilized granules were then stored in the dark at 4 ° C until further use.
Die Anzucht von Agrobacterium tumefaciens zur Transformation erfolgte ausgehend von einer Glycerinkultur des A. tumefaciens Stammes AGL1 , welcher das zu transformierende Genkonstrukt im Binärvektor pLH70SubiintrontDT (Figur 3) trägt. Nach Ausstrich auf selektivem LB-Medium (mit 100 mg/L Rifampicin, 100 mg/L Carbenicillin, 50 mg/L The cultivation of Agrobacterium tumefaciens for transformation was carried out starting from a glycerol culture of the A. tumefaciens strain AGL1, which carries the gene construct to be transformed in the binary vector pLH70SubiintrontDT (FIG. 3). After smear on selective LB medium (with 100 mg / L rifampicin, 100 mg / L carbenicillin, 50 mg / L
Spectinomycin, 25 mg/L Streptinomycin) wurde mit einer Einzelkolonie eine 2 ml Spectinomycin, 25 mg / L streptinomycin) was compared with a single colony 2 ml
Flüssigkultur in MG/L-Medium (Wu et al., 2009) mit 100 mg/L Rifampicin, 100 mg/L Liquid culture in MG / L medium (Wu et al., 2009) with 100 mg / L rifampicin, 100 mg / L
Carbenicillin, 50 mg/L Spectinomycin, 25 mg/L Streptinomycin angeimpft und über Nacht bei 28 °C und 200 rpm angezogen. 250 μΙ der Flüssigkultur wurden am nächsten Tag für das Animpfen von 50 ml frischem MG/L Medium (100 mg/L Rifampicin, 100 mg/L Carbenicillin, 50 mg / L spectinomycin, 25 mg / L streptinomycin inoculated and grown overnight at 28 ° C and 200 rpm. 250μl of liquid culture was added the next day for inoculation of 50ml of fresh MG / L medium (100mg / L rifampicin, 100mg / L
Carbenicillin, 50 mg/L Spectinomycin, 25 mg/L Streptinomycin) verwendet und die Kultur über Nacht bei 28 °C und 200 rpm angezogen. Ein Aliquot der Über-Nacht-Kultur wurde anschließend abzentrifugiert (5 Minuten bei 4 °C und 3500 x g), der Überstand verworfen und das Bakterienpellet im gleichen Volumen Inf liquid medium (Tabelle 1) mit 100 μΜ Acetosyringon resuspendiert. Die so hergestellte Agrobakteriensuspension konnte für die Infektion der unreifen Embryonen verwendet werden. Carbenicillin, 50 mg / L spectinomycin, 25 mg / L streptinomycin) and the culture grown overnight at 28 ° C and 200 rpm. An aliquot of the overnight culture was then spun down (5 minutes at 4 ° C and 3500 x g), the supernatant discarded and the bacterial pellet resuspended in the same volume of Inf liquid medium (Table 1) with 100 μM acetosyringone. The agrobacteria suspension thus prepared could be used for the infection of immature embryos.
Aus den sterilisierten Weizenkörnern wurden die unreifen Embryonen isoliert und im Inf liquid medium (Tabelle 1) gesammelt. Anschließend wurden die Embryonen einmal mit frischem Inf liquid medium gewaschen und dann durch Zentrifugation bei 15.000 rpm für 10 Minuten vorbehandelt. Zur Infektion mit den Agrobakterien wurde die vorbereitete  From the sterilized wheat grains, the immature embryos were isolated and collected in the Inf liquid medium (Table 1). Subsequently, the embryos were washed once with fresh inf liquid medium and then pretreated by centrifugation at 15,000 rpm for 10 minutes. For infection with the agrobacteria was prepared
Agrobakteriensuspension auf die Embryonen gegeben und die Embryonen wurden für 30 Sekunden in der Agrobakteriensuspension geschwenkt. Im Anschluß daran wurden die Embryonen für weitere 5 Minuten bei Raumtemperatur in der Agrobakteriensuspension inkubiert. Die unreifen Embryonen wurden dann auf Co-Cul Medium (Tabelle 1 ) gegeben und zwar mit der Scutellum-Seite nach oben. Die so behandelten Explantate wurden für zwei Tage bei 23 °C im Dunkeln inkubiert. Figur 2 zeigt das Scutellum eines transformierten Weizenembryos nach mehreren Tagen nach Infektion mit A. tumefaciens. Die Agrobacterium suspension was added to the embryos and the embryos were panned for 30 seconds in the Agrobacterium suspension. Subsequently, the embryos were incubated for a further 5 minutes at room temperature in the Agrobacterium suspension. The immature embryos were then placed on Co-cul medium (Table 1) with the scutellum side up. The treated explants were incubated for two days at 23 ° C in the dark. FIG. 2 shows the scutellum of a transformed wheat embryo after several days after infection with A. tumefaciens. The
Weizenembryonen wurden mit einem Reportergenkonstrukt transformiert, welches zur Bildung eines rot-fluoreszierenden Proteins in den transformierten Zellen führt. Das linke Bild zeigt das Scutellum bei Tageslicht, das rechte das Scutellum bei Fluoreszenzlicht. Es ist deutlich zu erkennen, dass ein Großteil der Zellen des Scutellums das Transgen expremieren und somit erfolgreich durch A. tumefaciens infiziert wurde. Wheat embryos were transformed with a reporter gene construct which was added to the Formation of a red-fluorescent protein in the transformed cells leads. The left picture shows the scutellum in daylight, the right one the scutellum with fluorescent light. It can be clearly seen that a large part of the cells of the scutellum express the transgene and were thus successfully infected by A. tumefaciens.
Nach zwei Tagen Co-Kultur der unreifen Weizenembryonen mit den Agrobakterien wurde die Embryoachse mittels eines scharfen Skalpells von jedem Embryo entfernt und die verbleibenden Scutella wurden auf ein resting medium (Tabelle 1) gesetzt,. Die Platten mit den Scutella wurden im Anschluss 5 Tage bei 25 °C im Dunkeln inkubiert. Anschließend wurde der sich entwickelnde Kallus noch einmal bei 25 °C im Dunkeln auf dem resting medium (Tabelle 1) für 21 Tage subkultiviert.  After two days of co-culture of the immature wheat embryos with the agrobacteria, the embryo axis was removed from each embryo using a sharp scalpel and the remaining scutella were placed on a resting medium (Table 1). The plates with the scutella were then incubated for 5 days at 25 ° C in the dark. Subsequently, the developing callus was again subcultured at 25 ° C in the dark on the resting medium (Table 1) for 21 days.
Der induzierte Kallus wurde im Ganzen auf LSZ medium (Tabelle 1) umgesetzt und für 14 Tage ins Licht gestellt. Sich bildende, grüne Sprosse wurden vom Kallus getrennt und auf LSF medium (Tabelle 1) zur Bewurzelung umgesetzt. Dabei wurden die Sprosse, soweit dies bereits möglich war, voneinander getrennt um Einzelsprosse zu erhalten. Sprosse die aus einem Ursprungsexplantat stammten (Scutellum) wurden dabei zusammengehalten. Nach ausreichendem Längenwachstum der Sprosse konnten von diesen Blattproben für DNA Extraktionen und anschließender PCR Analysen abgenommen werden.  The induced callus was reacted to LSZ medium as a whole (Table 1) and exposed to light for 14 days. Forming green shoots were separated from callus and transplanted to LSF medium (Table 1) for rooting. The shoots were, as far as this was possible, separated from each other to obtain single shoots. Sprouts from an original explant (scutellum) were kept together. After sufficient growth of the shoots, leaf samples were taken for DNA extraction and subsequent PCR analysis.
Tabelle V. Zusammensetzung der einsetztbaren Medien Table V. Composition of applicable media
Inf liquid medium Co-Cul medium resting medium Inf liquid medium Co-cul medium resting medium
1/10 x MS anorganische 1/10 x MS anorganische 1x MS anorganische  1/10 x MS inorganic 1/10 x MS inorganic 1x MS inorganic
Salze Salze Salze  Salts salts
1X MS Vitamine 1X MS Vitamine 1X MS Vitamine  1X MS Vitamins 1X MS Vitamins 1X MS Vitamins
10 g/L Glucose 10 g/L Glucose 40 g/L Maltose  10 g / L glucose 10 g / L glucose 40 g / L maltose
0,5 g/L MES 0,5 g/L MES 0,5 g/L Glutamin  0.5 g / L MES 0.5 g / L MES 0.5 g / L glutamine
100 μΜ Acetosyringon 0,1 g/L Caseinhydrolysat 100 μΜ acetosyringone 0.1 g / L casein hydrolyzate
5 μΜ Silbernitrat 0,75 g/L MgCL2 x 7H20 5 μΜ silver nitrate 0.75 g / L MgCl2 x 7H20
5 μΜ Kupfersulfat 1 ,95 g/L MES  5 μΜ copper sulfate 1, 95 g / L MES
8 g/L Agarose 100 mg/L Ascorbinsäure  8 g / L agarose 100 mg / L ascorbic acid
150 mg/L Timentin  150 mg / L Timentin
2,2 mg/L Picloram  2.2 mg / L Picloram
0,5 mg/L 2,4-D  0.5 mg / L 2,4-D
2 g/L Gelrite 2 g / L gelrites
8 g/L Agar 3 g/L Gelrite  8 g / L agar 3 g / L gelrites
Ergebnisse: Results:
Drei unabhängige Transformationsexperimente in Triticum aestivum wurden wie oben beschrieben ohne die Verwendung eines Selektionsmarkers durchgeführt. In allen drei Experimenten konnten transgene Pflanzen ohne den Einsatz von Selektionsmarkern erhalten werden (siehe Tabelle 2). Überraschend war die hohe Anzahl an Explantaten, die zu transgenen Sprossen führten. Im Experiment WA1 konnten von 151 infizierten  Three independent transformation experiments in Triticum aestivum were performed as described above without the use of a selection marker. In all three experiments, transgenic plants could be obtained without the use of selection markers (see Table 2). Surprising was the high number of explants that led to transgenic sprouts. In experiment WA1 could be infected by 151
Embryonen 89 Embryonen zur Regeneration von Sprossen angeregt werden. Die regenerierten Sprosse wurden für die PCR Analyse zunächst zu insgesamt 341 Embryos 89 embryos are stimulated to regenerate sprouts. The regenerated shoots were initially totaled 341 for PCR analysis
Sprosspools zusammengefasst. Dazu wurden, je nach Anzahl der regenerierten Sprosse pro Ausgangsexplantat, jeweils 2 - 3 Sprosse eines Explantates für den Zweck der DNA Extraktion in einem Probengefäß zusammengefasst. Sollten mehr als drei Sprosse pro Ausgangsexplantat regeneriert sein, so wurden mehrere Sprosspools von einem Sprout pools summarized. For this purpose, depending on the number of regenerated shoots per initial explant, in each case 2 to 3 shoots of an explant were combined in a sample vessel for the purpose of DNA extraction. Should more than three shoots be regenerated per initial explant, then several sprout pools of one
Ausgangsexplantat angelegt. Es wurden jedoch niemals Blattproben von Sprossen mehrerer Ausgangsexplantate zusammengefasst. Von den analysierten Sprosspools war eine erstaunlich hohe Anzahl positiv (78 oder ~ 23%). Aus den 341 Sprosspools der 89 Explantate konnten von 42 Explantaten 78 transgene Sprosspools identifiziert werden. Die den 78 Sprosspools zu Grunde liegenden 1 1 1 Sprosse wurden dann einzeln beprobt und erneut auf Anwesenheit des Transgens untersucht. Initial explant created. However, leaf samples from sprouts of several initial explants were never pooled. Of the sprout pools analyzed, a surprisingly high number were positive (78 or ~ 23%). Out of the 341 sprout pools of the 89 explants, 78 transgenic sprout pools could be identified from 42 explants. The 1 1 1 shoots underlying the 78 sprout pools were then individually sampled and reassessed for the presence of the transgene.
Zum Nachweis des Transgens in den regenerierten Sprossen wurde die aus den  For the detection of the transgene in the regenerated sprouts was from the
Sprosspools oder aus den Einzelsprossen isolierte DNA mittels PCR auf Anwesenheit der rekombinanten DNA untersucht. Dazu wurden die Primer tDT-1 (SEQ ID NO: 1 ) und tDT-2 (SEQ ID NO: 2) verwendet. DNA's, bei denen ein 287 bp Fragment amplifiziert werden konnte, zeigten die Präsenz der eingebrachten, rekombinanten DNA und wurden als Transgen betrachtet. Zur Bestimmung der Anzahl der eingebrachten Kopien des Transgens in das Weizengenom wurde eine quantitative PCR mit den Primern nosTxxxfOl (SEQ ID NO: 3) und nosTxxxr03 (SEQ ID NO: 4) sowie der Sonde nosTxxxMGB (SEQ ID NO: 5) durchgeführt. Die quantitative PCR bestätigte die zuvor erhaltenen Ergebnisse mit der klassischen PCR. Sprout pools or isolated from the individual shoots DNA by PCR for the presence of recombinant DNA examined. For this purpose, the primers tDT-1 (SEQ ID NO: 1) and tDT-2 (SEQ ID NO: 2) were used. DNA's in which a 287 bp fragment is amplified was able to demonstrate the presence of the introduced recombinant DNA and were considered transgenic. To determine the number of copies of the transgene introduced into the wheat genome, a quantitative PCR was carried out with the primers nosTxxxfO1 (SEQ ID NO: 3) and nosTxxxr03 (SEQ ID NO: 4) and the probe nosTxxxMGB (SEQ ID NO: 5). The quantitative PCR confirmed the previously obtained results with the classical PCR.
Bei Experiment WA1 konnte in insgesamt 82 Sprossen das Transgen nachgewiesen werden. Die 82 Sprosse stammten von 37 Explantaten/Embryonen, die zu Beginn mit A. tumefaciens infiziert wurden. Demnach konnte im Experiment WA1 trotz des Weglassens der Markergen-basierten Selektion eine Transformationseffizienz von ~25 % erreicht werden. Diese Effizienz berechnet sich aus den 37 Explantaten mit positiven Sprossen, von ursprunglich 151 eingesetzten Explantaten.  In experiment WA1, the transgene could be detected in a total of 82 sprouts. The 82 shoots were from 37 explants / embryos that were initially infected with A. tumefaciens. Thus, despite the omission of the marker gene-based selection, the WA1 experiment achieved a transformation efficiency of ~ 25%. This efficiency is calculated from the 37 explants with positive sprouts, from originally 151 explants.
In den Experimenten WA2 und WA3 wurden direkt alle Einzelsprosse, die aus den  In the experiments WA2 and WA3, all single shoots were taken directly from the
Explantaten regenerierten mittels PCR untersucht, da in Experiment WA1 eine Explanants regenerated by PCR were investigated since in experiment WA1 a
überraschend hohe Ausbeute an transgenen Sprossen erhalten wurde, und damit die Anwendung der Pool-PCR-Strategie überflüssig war. Bei direkter Analyse der regenerierten Sprosse konnten in 56% (WA2) bzw. 75% (WA3) der regenerierbaren Explantate transgene Einzelsprosse identifiziert werden. surprisingly high yield of transgenic sprouts was obtained and thus the application of the pool PCR strategy was superfluous. By direct analysis of the regenerated shoots transgenic single shoots could be identified in 56% (WA2) and 75% (WA3) of the regenerable explants.
Berechnet man die Effizienz der Transformation auf Basis der Anzahl der eingesetzten Ausgangsexplantate, so ergeben sich Transformationseffizienzen von 27% für das  Calculating the efficiency of the transformation on the basis of the number of initial explants used results in transformation efficiencies of 27% for the
Experiment WA2 und 40% für das Experiment WA3. Experiment WA2 and 40% for the experiment WA3.
Eine Mittelung über alle drei Transformationsversuche bei Triticum aestivum ohne die Anwendung einer Markergen-basierten Selektion ergibt, dass durchschnittlich 55% der regenerierbaren Explantate transgene Einzelsprosse hervorbrachten und eine mittlere Transformationseffizienz von etwa 30% erreicht wurde.  Averaging across all three transformation trials in Triticum aestivum without the use of marker gene-based selection indicates that on average 55% of regenerable explants produced transgenic solitary sprouts and achieved a mean transformation efficiency of approximately 30%.
Parallel wurden die Kontroll-Experimente WA1 K, WA2K und WA3K durchgeführt, in denen der Selektionsmarker Hygromycinphosphotransferase (hpt) zusammen mit dem gene of interest in das Genom der Weizensorte Taifun integriert wurde. Die Transformationen wurden wie in EP 2 460 402 beschrieben durchgeführt, d.h. während der Kallus und In parallel, the control experiments WA1 K, WA2K and WA3K were carried out, in which the selection marker hygromycin phosphotransferase (hpt) was integrated together with the gene of interest into the genome of the wheat variety typhoon. The transformations were carried out as described in EP 2 460 402, i. while the callus and
Regenerationsphase wurde dem Medium Hygromycin in Konzentrationen von 15 mg/L bzw. 30 mg/L zugesetzt. Regeneration phase was added to the medium hygromycin in concentrations of 15 mg / L or 30 mg / L.
Bei WAK1 konnte dabei eine Transformationseffizienz von 37% erreicht werden (75  At WAK1, a transformation efficiency of 37% could be achieved (75
Explantate mit positiven Sprossen von 204 Ausgangsexplantaten). Im Versuch WAK2 betrug die Transformationseffizienz 24% (37 Explantate mit positiven Sprossen von 153 Ausgangsexplantaten) und bei WAK3 27% (47 Explantate mit positiven Sprossen von 175 Ausgangsexplantaten). Im Mittel konnte somit in diesen Transformationsexperimenten eine Effizienz von 30% (0 WAK) erreicht werden. Explants with positive sprouts from 204 initial explants). In trial WAK2 transformation efficiency was 24% (37 explants with positive sprouts from 153 initial explants) and 27% in WAK3 (47 explants with positive sprouts from 175 initial explants). On average, an efficiency of 30% (0 CTE) could be achieved in these transformation experiments.
Somit entspricht die gefundene Transformationseffizienz ohne Anwendung von Selektion der Effizienz, die üblicherweise in Weizentransformationsexperimenten mit Markergen- basierter Selektion erreicht wird, teilweise scheinen die Effizienzen sogar höher zu sein.  Thus, the found transformation efficiency without application of selection corresponds to the efficiency that is usually achieved in wheat transformation experiments with marker gene-based selection, in some cases the efficiencies even seem to be higher.
Tabelle 2: Ergebnisse von drei Transformationsversuchen ohne die Anwendung einer Markergen- basierten Selektion in Triticum aestivum (Sorte Taifun); WAKx bezeichnet die Kontrollexperimente mit Markergen-basierter Selektion, WAx bezeichnet Experimente ohne Markergen-basierter Selektion Table 2: Results of three transformation trials without the use of a marker gene-based selection in Triticum aestivum (variety Taifun); WAKx refers to the control experiments with marker gene-based selection, WAx refers to experiments without marker gene-based selection
Der Nachweis der Transgenität der erstellten, Selektionsmarker-freien transgenen Linien wurde wie oben beschrieben über qPCR erbracht. Gleichzeitig erlaubte diese Analyse eine Abschätzung des Anteils an .Single copy'-Linien, die für die weitere Verwendung zu kommerziellen Zwecke von besonderem Interesse sind. Auch hier zeigte sich, dass sich die Ergebnisse zwischen Transformationen mit und ohne Verwendung eines Selektionsmarkers nicht unterscheiden. Proof of the transgenicity of the generated, selection marker-free transgenic lines was provided via qPCR as described above. At the same time, this analysis allowed an estimate of the proportion of single copy lines that are of particular interest for further commercial use. Again, it turned out that the Do not distinguish results between transformations with and without the use of a selection marker.
So konnten im Experiment WA2 zwölf unabhängige .Single copy'-Linien über den qPCR- Ansatz identifiziert werden. Da insgesamt 27 unabhängige transgene Events generiert wurden, entspricht dies einer Rate von 44% .Single copy'-Events. Im Experiment WA3 wurden ebenfalls 12 unabhängige .Single copy'-Events generiert, was bei insgesamt 42 generierten unabhängigen Events einer Rate von 29% entspricht.  For example, experiment WA2 identified twelve independent single copy lines using the qPCR approach. Since a total of 27 independent transgenic events were generated, this equals a rate of 44% single copy events. The experiment WA3 also generated 12 independent single copy events, resulting in a total of 42 generated independent events at a rate of 29%.
Um die Transgenität der erstellten Linien weiter zu verifizieren, wurden von  To further verify the transgenicity of the created lines, were
ausgewähltenTo-Pflanzen des Experiments WA1 ein Southern Blot durchgeführt. Dem Fachmann ist bekannt, dass es beim Transfer der T-DNA vom Agrobakterium in das pflanzliche Genom häufig nur zum Transfer von verkürzten T-DNA Fragmenten kommt. Diese sind an der LB (left border)-Seite deletiert. Daher werden T-DNAs zur Verwendung in einer Transformation mit Markergen häufig so konzipiert, dass der für die Selektion verwendete Selektionsmarker an der LB-Seite der T-DNA positioniert wird. Somit können dann nur Events mit vollständiger T-DNA, also auch vollständig übertragenem Markergen, selektiert werden. Da bei Markergen-freier Transformation nur das gene of interest als T- DNA vorhanden ist, könnte somit das gene of interest unfreiwillig beim Transfer verkürzt werden, was gewöhnlich zur fehlerhaften Expression des übertragenen gene of interest im pflanzlichen Genom führt. selected T. plants of experiment WA1 a Southern blot performed. It is known to the person skilled in the art that transfer of the T-DNA from the Agrobacterium into the plant genome frequently only results in the transfer of truncated T-DNA fragments. These are deleted on the LB (left border) page. Therefore, for use in a transformation with marker genes, T-DNAs are often designed so that the selection marker used for selection is positioned on the LB side of the T-DNA. Thus, only events with complete T-DNA, including completely transferred marker gene, can then be selected. Since only gene of interest as T-DNA is present in marker gene-free transformation, the gene of interest could thus be shortened involuntarily during transfer, which usually leads to erroneous expression of the transmitted gene of interest in the plant genome.
Zur Überprüfung der Vollständigkeit der übertragenen T-DNA wurden  To check the completeness of the transferred T-DNA were
Hybridisierungsversuche durchgeführt. Dabei wurde das eingebrachte tDT-Gen als Hybridization experiments performed. The introduced tDT gene was described as
Hybridisierungssonde verwendet. Die genomische DNA wurde mit Hindlll verdaut, so dass eine vollständig integrierte T-DNA ein Hybridisierungsfragment von größer 3,0 kb ergab. Wie in Figur 4 zu sehen, konnte in allen getesteten, PCR-positiven Linien ein Hybridization probe used. The genomic DNA was digested with HindIII so that a fully integrated T-DNA yielded a hybridization fragment greater than 3.0 kb. As can be seen in Figure 4, in all tested, PCR positive lines could
Hybridisierungsfragment gefunden werden. Genomische DNA der Negativkontrolle (Taifun) hybridisierte nicht mit der Sonde. Da sämtliche erhaltenen Hybridisierungsfragmente eine Größe > 3,0 kb aufweisen, ist damit nachgewiesen, dass in allen dargestellten Linien die T- DNA vollständig integriert ist. Dies zeigt, dass die Qualität des Transgens nach Transfer vergleichbar ist mit derjenigen unter Verwendung einer Transformation mit LB-seitigem Markergen. Dies war so für einen Fachmann nicht zu erwarten. Hybridization fragment can be found. Genomic DNA from the negative control (Typhoon) did not hybridize to the probe. Since all hybridization fragments obtained have a size of> 3.0 kb, this demonstrates that the T-DNA is completely integrated in all the lines shown. This shows that the quality of the transgene after transfer is comparable to that using transformation with LB-side marker gene. This was not to be expected for a professional.
Weiterhin wurden die transgene Linien, hergestellt mit dem Markergen-freien  Further, the transgenic lines prepared with the marker gene-free
Transformationsverfahren, hinsichtlich der Expressionshöhe des integrierten Transgens genauer untersucht. Bei Verwendung von T-DNA mit Selektionsmarker ist es für die erfolgreiche Selektion von transgenen Linien notwendig, dass das Gen des Transformation method, with respect to the level of expression of the integrated transgene studied more closely. When using T-DNA with selection marker, it is for the successful selection of transgenic lines necessary that the gene of
Selektionsmarkers exprimiert wird, und es somit zur Bildung des funktionalen Proteins kommt. T-DNA-Integrationen in genomischen Regionen, die kein Ablesen des Selection marker is expressed, and thus it comes to the formation of the functional protein. T-DNA integrations in genomic regions that do not require reading of the
eingebrachten Genkonstruktes ermöglichen, können somit nicht als transgene Linie identifiziert werden. Bei Verwendung der Selektionsmarker-freien Transformation werden Events, die in Regionen des Genoms integriert sind, die kein Ablesen des Transgens ermöglichen, mittels molekularbiologischer Verfahren wie PCR ebenfalls als transgene Linie identifiziert. Somit besteht die Gefahr, dass ein erhöhter Anteil an transgenen Linien produziert wird, die keinerlei Expression des eingebrachten Transgens aufweisen. thus, can not be identified as a transgenic line. Using selection marker-free transformation, events integrated into regions of the genome that do not allow the transgene to be read are also identified as a transgenic line by molecular biology techniques such as PCR. Thus, there is a risk that an increased proportion of transgenic lines will be produced that have no expression of the incorporated transgene.
Daher wurde die Expressionshöhe des eingebrachten Transgens aus zufällig ausgewählten Linien des Transformationsexperiments WA1 mittels qRT-PCR bestimmt (Figur 5). In lediglich 3 der analysierten 13 transgenen Linien konnte keine Expression des Transgens festgestellt werden. Alle anderen Linien zeigen eine deutliche Expression des Transgens, wenn sich auch die Expressionshöhe zwischen den einzelnen Linien deutlich unterscheidet. Dies ist aber auch in transgenen Linien der Fall, die unter Verwendung eines  Therefore, the expression level of the introduced transgene was determined from randomly selected lines of the transformation experiment WA1 by means of qRT-PCR (FIG. 5). In only 3 of the analyzed 13 transgenic lines no expression of the transgene could be detected. All other lines show a clear expression of the transgene, although the level of expression between the individual lines is clearly different. However, this is also the case in transgenic lines using a
Selektionsmarkers transformiert wurden. Somit gibt es auch keine Unterschiede in der Qualität des Transgens zwischen transgenen Linien, die mit Hilfe eines Selektionsmarkers erstellt wurden und solche ohne einen Selektionsmarker. Selection marker were transformed. Thus, there are no differences in the quality of the transgene between transgenic lines made using a selection marker and those without a selection marker.
Zum Nachweis der Bildung von chimär transgenen Pflanzen wurde untersucht, ob das eingebrachte Transgen an die nächste Generation gemäß den Mendelschen Regeln weitergegeben wird. Dazu wurde das Saatgut von 6 transgenen Linien ausgelegt (jeweils 30 Körner/Linie) und die Anwesenheit des Transgens sowie dessen Zygotiestatus wurden mittels qPCR auf das eingebrachte Transgen tDT sowie auf den eingebrachten nos- Terminator bestimmt. Exemplarisch ist das Ergebnis einer Analyse einer  To demonstrate the formation of chimeric transgenic plants, it was investigated whether the introduced transgene is passed on to the next generation according to the Mendelian rules. For this purpose, the seeds of 6 transgenic lines were designed (each 30 grains / line) and the presence of the transgene and its zygote status were determined by qPCR on the introduced transgene tDT and on the introduced nos terminator. An example is the result of an analysis of a
Nachkommenschaft in Figur 6 dargestellt. Es ist eindeutig ein klassische 1 :2:1- Vererbungsmuster für einen monogenen Erbgang zu beobachten. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse der Nachkommenschaftsanalyse ist in Tabelle 3 wiedergegeben. Progeny shown in Figure 6. It is clear to observe a classical 1: 2: 1 pattern of inheritance for a monogenic inheritance. A summary of the results of progeny analysis is presented in Table 3.
Fünf der sechs analysierten Nachkommenschaften zeigen eine Vererbung gemäß den Mendelschen Regeln (entspricht 83%). Somit kann davon ausgegangen werden, dass der größte Teil der erstellten transgenen Ausgangstransformanten homogen in Bezug auf das Transgen war. Der nicht Mendelsche Erbgang bei der transgenen Linie WA1-T-014 kann zum einen auf eine nicht homogene, also chimar transgene Pflanze zurückzuführen sein, zum anderen kann aber auch die Integration des Transgens in ein wichtiges Gen der Pflanze erfolgt sein. Dadurch kommt es zu partiell letalen Pflanzen/Embryonen, was auch die schlechte Keimfähigkeit dieser Nachkommenschaft (nur 20 von 30 Körnern keimten) erklären würde. Five of the six analyzed progeny show inheritance according to Mendel's rules (equivalent to 83%). Thus, it can be assumed that most of the generated transgenic starting transformants were homogeneous with respect to the transgene. The non-Mendelian inheritance in the transgenic line WA1-T-014 may be due to a non-homogeneous, so chimar transgenic plant, on the other hand, the integration of the transgene into an important gene of the plant may be. This leads to partially lethal plants / embryos, which also would explain the poor germination of this offspring (only 20 out of 30 seeds germinated).
Tabelle 3: Ergebnisse einer Nachkommenschaftsanalyse zum Nachweis von chimär transgenen Weizenpflanzen  Table 3: Results of a progeny analysis for the detection of chimeric transgenic wheat plants
transgene Linie azygot hemizygot homozygot total Spaltungsverhältnis Chi2 transgenic line azygot hemizygot homozygous total cleavage ratio chi 2
WA1-T-006 8 16 3 27 1 :2:1 0,25WA1-T-006 8 16 3 27 1: 2: 1 0.25
WA1-T-008 8 14 7 29 1 :2:1 0,95WA1-T-008 8 14 7 29 1: 2: 1 0.95
WA1-T-009 4 16 9 29 1 :2:1 0,36WA1-T-009 4 16 9 29 1: 2: 1 0.36
WA1-T-014 11 6 3 20 ? 0,01WA1-T-014 11 6 3 20? 0.01
WA1-T-024 8 13 9 30 1 :2:1 0,74WA1-T-024 8 13 9 30 1: 2: 1 0.74
WA1-T-028 9 17 4 30 1 :2:1 0,33 WA1-T-028 9 17 4 30 1: 2: 1 0.33
Referenzen references
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Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum umfassend die Schritte A process for producing a transgenic plant of the genus Triticum comprising the steps
(a) Transformieren von mindestens einer Zelle einer Pflanze der Gattung Triticum mit einer genetischen Komponente durch Cokultivieren von Zellen eines Explantats der Pflanze der Gattung Triticum mit mindestens einer Bakterienzelle aus der Familie Rhizobiaceae, die die genetische Komponente umfasst, und  (a) transforming at least one cell of a plant of the genus Triticum with a genetic component by co-culturing cells of an explant of the plant of the genus Triticum with at least one bacterial cell of the family Rhizobiaceae comprising the genetic component, and
(b) Regenerieren einer transgenen Pflanze der Gattung Triticum aus mindestens einer transformierten Zelle aus (a),  (b) regenerating a transgenic plant of the genus Triticum from at least one transformed cell from (a),
wobei von Schritt (a) bis Schritt (b) kein Selektieren einer transformierten Zelle aus (a) basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon, erfolgt. wherein from step (a) to step (b) there is no selection of a transformed cell from (a) based on a property mediated by the genetic component or a part thereof.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanze der Gattung Triticum eine Pflanze der Spezies Triticum aestivum, Triticum durum oder Triticum spelta ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the plant of the genus Triticum is a plant of the species Triticum aestivum, Triticum durum or Triticum spelta.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Explantat ein embryonales Gewebe, insbesondere Radicula, Embryoachse, Scutellum oder Keim, oder ein Teil davon ist. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the explant is an embryonic tissue, in particular radicle, embryo axis, scutellum or germ, or a part thereof.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das embryonale Gewebe Teil eines unreifen Embryos oder reifen Samen ist. A method according to claim 3, characterized in that the embryonic tissue is part of an immature embryo or mature seed.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass kein Selektieren basierend auf einer Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teils davon, kein Selektieren basierend auf einer Herbizid- oder 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that no selection based on a property mediated by the genetic component or a part thereof, no selection based on a herbicide or
Antibiotikaresistenz ist. Antibiotic resistance is.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Transformationseffizienz von mindestens 5% aufweist. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method has a transformation efficiency of at least 5%.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Transformationseffizienz aufweist, welche vergleichbar ist mit der 7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method has a transformation efficiency which is comparable to the
Transformationseffizienz eines entsprechenden Vergleichsverfahrens, das sich darin unterscheidet, dass ein Selektieren einer transformierten Zelle basierend auf einer Transformation efficiency of a corresponding comparison method, which is in it distinguishes that selecting a transformed cell based on a
Eigenschaft, vermittelt durch die genetische Komponente oder eines Teiles davon, erfolgt. Property mediated by the genetic component or part of it occurs.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformationseffizienz durch eine Behandlung zur Steigerung der 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the transformation efficiency by a treatment to increase the
Transformationseffizienz erhöht ist. Transformation efficiency is increased.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung zur 9. The method according to claim 8, characterized in that the treatment for
Steigerung der Transformationseffizienz eine Transformationseffizienz von mindestens 5% bewirkt. Increasing the transformation efficiency causes a transformation efficiency of at least 5%.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung zur Steigerung der Transformationseffizienz mindestens eine Behandlung umfasst, die ausgewählt ist aus 10. The method according to any one of claims 8 and 9, characterized in that the treatment for increasing the transformation efficiency comprises at least one treatment which is selected from
i. physikalisches und/oder chemisches Schädigen des Gewebes oder eines Teils davon während des Cokultivierens oder nach dem Cokultivieren,  i. physical and / or chemical damage to the tissue or a part thereof during co-cultivation or after co-cultivation,
ii. Zentrifugation vor dem Cokultivieren, während des Cokultivierens oder nach dem Cokultivieren,  ii. Centrifugation before co-cultivation, during co-cultivation or after co-cultivation,
iii. Zugabe von Silbernitrat und/oder Kupfersulfat in das Medium zum Cokultivieren, iv. thermale Behandlung des Explantats vor dem Cokultivieren oder während des  iii. Adding silver nitrate and / or copper sulfate to the coculture medium, iv. thermal treatment of the explant prior to co-cultivation or during the
Cokultivierens,  co-culturing,
v. Druckbehandlung vor dem Cokultivieren oder während des Cokultivierens oder nach dem Cokultivieren,  v. Pressure treatment before co-cultivation or during co-cultivation or after co-cultivation,
vi. Beimpfen mit Agrobacterium in Anwesenheit eines Puders und  vi. Inoculation with Agrobacterium in the presence of a powder and
vii. Zugabe von Cystein in das Medium zum Cokultivieren.  vii. Add cysteine to the coculture medium.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (b) nicht- chimäre, transgene Pflanzen mit einer Häufigkeit von mindestens 15% hervorbringt. 11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that step (b) produces non-chimeric transgenic plants with a frequency of at least 15%.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen weiteren Schritt umfasst 12. The method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that the method comprises a further step
(c) Selektieren der regenerierten transgenen Pflanze aus Schritt (b).  (c) selecting the regenerated transgenic plant from step (b).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Selektieren in Schritt (c) basierend auf der molekularen Struktur der genetischen Komponente oder eines Teils davon oder basierend auf der Eigenschaft, insbesondere einer phänotypischen Eigenschaft, welche durch die genetische Komponente direkt oder indirekt vermittelt wird, erfolgt. 13. The method according to claim 12, characterized in that the selection in step (c) based on the molecular structure of the genetic component or a part thereof or based on the property, in particular a phenotypic Property which is mediated directly or indirectly by the genetic component takes place.
14. Transgene Pflanze der Gattung Triticum, welche mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-13 hergestellt wurden, sowie ein Nachkomme, ein Teil oder ein Samen davon. 14. Transgenic plant of the genus Triticum, which were prepared by a method according to any one of claims 1-13, and a descendant, a part or a seed thereof.
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