JP2002165531A - Transgenic plant prepared by new vector - Google Patents

Transgenic plant prepared by new vector

Info

Publication number
JP2002165531A
JP2002165531A JP2001345370A JP2001345370A JP2002165531A JP 2002165531 A JP2002165531 A JP 2002165531A JP 2001345370 A JP2001345370 A JP 2001345370A JP 2001345370 A JP2001345370 A JP 2001345370A JP 2002165531 A JP2002165531 A JP 2002165531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
plant
tissue
dna
culturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001345370A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3584924B2 (en
Inventor
Hiroyasu Ebinuma
宏安 海老沼
Koichi Sugita
耕一 杉田
Etsuko Matsunaga
悦子 松永
Mikiko Yamakado
幹子 山門
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paper Industries Co Ltd, Jujo Paper Co Ltd filed Critical Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority to JP2001345370A priority Critical patent/JP3584924B2/en
Publication of JP2002165531A publication Critical patent/JP2002165531A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3584924B2 publication Critical patent/JP3584924B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transgenic plant which is prepared without using a plant cell growth inhibitor to reduce plant cell activity and without passing through a preparation process of F1 or its posterity by hybridization and from which the influence of a marker gene is eliminated, and further to provide a plant from which the influence of a marker gene is eliminated and into which genes are transferred in a multiple mode. SOLUTION: This transgenic plant is prepared by using a vector for gene transfer to a plant, which contains an objective gene, a morphogenetic abnormality inducer gene as a marker gene and a DNA factor having eliminating ability, in which the morphogenetic abnormality inducer gene exists at a position at which it takes the same behavior with the DNA factor having eliminating ability and the objective gene exists at a position at which it does not take the same behavior with the DNA factor having the eliminating ability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規なベクターを用い
て目的遺伝子が導入された植物に関する。
The present invention relates to a plant into which a target gene has been introduced using a novel vector.

【0002】[0002]

【従来の技術】遺伝子工学技術を利用した微生物、培養
細胞などの形質転換は、現在、医薬品として有用な生理
活性物質の生産等の目的に応用され、実産業においても
多大の貢献をなしている。植物育種の分野においては、
植物のライフサイクルが微生物等に比較してはるかに長
いこと等の理由から、遺伝子工学技術の実産業への応用
はやや遅れているが、この技術は、目的とする遺伝子を
直接、育種の対象となる植物に導入することを可能とす
るため、(a)改変すべき形質のみが導入できる、
(b)植物以外の種(微生物等)の形質も植物に導入で
きる、(c)育種期間の大幅な短縮ができるなど、交配
を重ねて行う古典的な育種と比べて多くのメリットを有
し、その応用は、植物育種の飛躍的進歩をもたらすもの
と期待され、またこの期待は現実のものとなりつつあ
る。
2. Description of the Related Art Transformation of microorganisms, cultured cells, and the like utilizing genetic engineering techniques has been applied to the production of physiologically active substances useful as pharmaceuticals, and has made a great contribution to the actual industry. . In the field of plant breeding,
Because the life cycle of plants is much longer than that of microorganisms, etc., the application of genetic engineering technology to the actual industry is slightly delayed, but this technology directly targets the target gene for breeding. (A) only the trait to be modified can be introduced,
(B) traits of species other than plants (such as microorganisms) can be introduced into plants, and (c) breeding period can be significantly shortened. Its application is expected to bring about breakthroughs in plant breeding, and this expectation is becoming a reality.

【0003】具体的に、目的遺伝子を対象植物に導入
し、遺伝子導入植物を作成するには(1)目的遺伝子の
植物細胞への導入(染色体、核等に導入される場合も含
む。)、(2)目的遺伝子が導入された細胞のみからな
る植物組織の選抜、(3)選抜された植物組織からの植
物体の再生、の3段階を必ず経ることになる。このうち
目的遺伝子導入組織の選抜にあたっては、一般に、目的
遺伝子の発現している組織(目的遺伝子が発現している
組織は、当然これが導入された細胞からなる組織であ
る。)を、植物体を再生することなく、しかも肉眼で確
認することが困難なことから、目的遺伝子は、細胞培養
の段階でその発現が容易に検出できるマーカー遺伝子と
共に植物細胞に導入され、マーカー遺伝子の発現の有無
(すなわちマーカー遺伝子の導入の有無)が目的遺伝子
導入の指標として用いられるのが普通である。例えば、
このようなマーカー遺伝子としては、抗生物質耐性を付
与するカナマイシン抵抗性遺伝子(NPTII;ネオマ
イシンリン酸化酵素遺伝子)やハイグロマイシン抵抗性
遺伝子(HPT;ハイグロマイシンリン酸化酵素遺伝
子)、アミノ酸合成に関与するノパリン合成酵素遺伝子
(NOS)やオクトピン合成酵素遺伝子(OCS)、農
薬耐性を付与するスルフォニルウレア系抵抗性遺伝子
(ALS;アセトラクテート合成酵素遺伝子)などがあ
る。
Specifically, to introduce a target gene into a target plant to prepare a transgenic plant, (1) introduction of the target gene into a plant cell (including a case where the target gene is introduced into a chromosome, a nucleus, etc.); (2) Selection of a plant tissue consisting only of cells into which the target gene has been introduced, and (3) Regeneration of a plant from the selected plant tissue, necessarily go through three stages. In selecting the target gene-introduced tissue, a tissue in which the target gene is expressed (a tissue in which the target gene is expressed is, of course, a tissue composed of cells into which the gene has been introduced) is generally selected from plants. Since it is difficult to visually confirm without regeneration, the target gene is introduced into plant cells together with a marker gene whose expression can be easily detected at the stage of cell culture, and the presence or absence of marker gene expression (ie, The presence or absence of a marker gene) is usually used as an index for introducing a target gene. For example,
Examples of such marker genes include a kanamycin resistance gene (NPTII; neomycin kinase gene) conferring antibiotic resistance, a hygromycin resistance gene (HPT; hygromycin kinase gene), and nopaline involved in amino acid synthesis. Examples include a synthase gene (NOS), an octopine synthase gene (OCS), and a sulfonylurea resistance gene (ALS; acetolactate synthase gene) that imparts pesticide resistance.

【0004】しかしマーカー遺伝子の発現はまた、この
ような遺伝子導入植物を食用等に供することを目的とし
た場合、重大な障害となる。つまり、かかるマーカー遺
伝子が発現することによって生ずる遺伝子産物の、人体
への安全性を担保することが非常に困難だからである。
従って、これらマーカー遺伝子を指標として作成された
遺伝子導入植物を食品として販売する場合には、その遺
伝子産物の人体への影響について詳細な調査が必要とさ
れる。例えば、NPTII遺伝子は、すでに1980年
代前半から、マーカー遺伝子として実験室レベルでは盛
んに用いられて来たが、1994年になってようやく、
その遺伝子産物が米国食品衛生局(FDA)により食品
添加物として認可され、これをマーカー遺伝子として用
い、形質転換された遺伝子導入植物が食用等に供される
ようになった。しかし、実際にこれを口にすることにな
る肝心の消費者レベルでは、このようなNPTII遺伝
子産物への不安感は、依然として拭い去り難く存在し続
けている。
[0004] However, the expression of a marker gene is also a serious obstacle when such transgenic plants are intended to be used for food or the like. In other words, it is extremely difficult to ensure the safety of the gene product generated by the expression of such a marker gene in the human body.
Therefore, when a transgenic plant prepared using these marker genes as an indicator is sold as a food, a detailed investigation is required on the effect of the gene product on the human body. For example, the NPTII gene has been used extensively at the laboratory level as a marker gene since the early 1980s, but only in 1994,
The gene product was approved as a food additive by the U.S. Food and Drug Administration (FDA), and this was used as a marker gene, and the transformed transgenic plant was used for food and the like. However, at the level of the consumer who really wants to say this, such anxiety about the NPTII gene product is still hard to wipe off.

【0005】また現在、マーカー遺伝子として実用化さ
れているのは、このNPTII遺伝子をはじめ、植物細
胞に対する成長阻害物質の解毒作用に寄与する遺伝子の
みであり、それ故、目的遺伝子導入組織の選抜にあたっ
ては、これら成長阻害物質を含む培地でその培養を行
い、マーカー遺伝子の発現の有無、つまりはかかる物質
に対する耐性を評価し、これを指標とすることになる。
しかしこの場合、耐性がある、すなわちかかる物質の存
在下で植物組織が増殖するといっても、これは程度の問
題であり、このような阻害物質の存在下での培養が、植
物細胞にとって好ましからぬ影響を与えることは避け難
く、現実に、植物細胞の活性低下に伴う遺伝子導入組織
の増殖、再分化率の低下等の副作用が問題となってい
る。
At present, only the NPTII gene and other genes that contribute to the detoxification of growth inhibitors on plant cells, such as the NPTII gene, have been put to practical use. Is performed by culturing the cells in a medium containing these growth-inhibiting substances, and evaluating the presence or absence of the marker gene, that is, the resistance to such substances, and using this as an index.
However, in this case, it is only a matter of concern that plant tissue grows in the presence of resistance, i.e. in the presence of such substances, and culturing in the presence of such inhibitors is not preferred for plant cells. Influence is inevitable, and in fact, side effects such as a decrease in the rate of regeneration and regeneration of the transgenic tissue due to a decrease in the activity of the plant cells have become a problem.

【0006】さらに、遺伝子導入組織選抜後の植物細胞
におけるマーカー遺伝子の発現は、遺伝子導入による植
物育種を行うにあたっても、大きな障害を与える。すな
わち、あるマーカー遺伝子を用いて作成された遺伝子導
入植物に対して、さらに別の遺伝子を新たに導入しよう
とする場合には、二度と、同一のマーカー遺伝子を用い
て遺伝子導入を行うことができない。すでにその植物に
はこのマーカー遺伝子が存在しているため、再びこれを
新たな目的遺伝子と共にその同じ植物に導入しても、新
たな目的遺伝子が導入されようがされまいが、その植物
の細胞や組織ではこのマーカー遺伝子が常に発現し、こ
れを目的遺伝子導入の指標とすることはもはやできない
からである。従って、このような遺伝子の多重導入は、
各導入過程を繰り返す毎に異なるマーカー遺伝子を用い
ることになる。しかし、植物種によりマーカー遺伝子の
有効性は異なり、それぞれのマーカー遺伝子の使用に際
しては、その都度条件設定のための予備実験が必要とな
る(例えば、イネではNPTII遺伝子よりHPT遺伝
子の方が有効であると報告されている(K.Shima
moto et al.、Nature(Londo
n)、338:274、1989)。また、そもそもマ
ーカー遺伝子の種類には限りがあるため、マーカー遺伝
子を換えるだけでは、遺伝子の多重導入を無制限に繰り
返すことは不可能である。つまり、ある植物に対して遺
伝子導入を繰り返すことのできる回数は、その植物に用
いることのできるマーカー遺伝子の種類数によって、自
ずから制約を受けることとなる。しかも、現在実用でき
るマーカー遺伝子の種類は、上記したようにごく限られ
ているのである。従って、遺伝子導入植物組織の選抜
後、その際用いたマーカー遺伝子を、それが存在し、機
能する染色体等のDNAから除去するなどして、これに
よる影響をその細胞、組織、さらには植物体から排除す
る技術は、遺伝子工学技術を用いた植物育種の新たな展
開に必須のものである、と言うことができる。
[0006] Furthermore, the expression of a marker gene in a plant cell after selection of a transgenic tissue causes a serious obstacle in plant breeding by transfection. That is, when another gene is to be newly introduced into a transgenic plant created using a certain marker gene, the gene cannot be introduced again using the same marker gene. Since the marker gene is already present in the plant, even if it is introduced again into the same plant together with a new target gene, whether the new target gene is introduced or not, the cells or the plant This is because this marker gene is always expressed in the tissue, and it can no longer be used as an index for introducing the target gene. Therefore, such multiple introduction of genes
Different marker genes will be used each time each transfer step is repeated. However, the effectiveness of the marker gene varies depending on the plant species, and each use of the marker gene requires a preliminary experiment for setting conditions (for example, in rice, the HPT gene is more effective than the NPTII gene). (K. Shima
moto et al. , Nature (Londo
n), 338: 274, 1989). In addition, since the types of marker genes are limited in the first place, it is impossible to repeat the multiple introduction of genes indefinitely only by changing the marker genes. In other words, the number of times gene transfer can be repeated for a certain plant is naturally limited by the number of types of marker genes that can be used for that plant. In addition, the types of marker genes that can be used at present are extremely limited as described above. Therefore, after selection of the transgenic plant tissue, the marker gene used at that time is removed from DNA such as chromosome where it exists and functions, and the influence of this is removed from the cells, tissues, and even the plant body. It can be said that the exclusion technique is essential for the new development of plant breeding using genetic engineering technology.

【0007】現在、マーカー遺伝子の影響を排除するた
めのこうした技術としては、マーカー遺伝子と植物のト
ランスポゾンを一体として用い、このトランスポゾンと
共にこれを、その導入された植物染色体から除去する方
法(国際公開WO92/01370号公報)、及びこの
トランスポゾンに代えてP1ファージの部位特異的組換
え系を用いる方法(国際公開WO93/01283号公
報)の二つが報告されている。これらの方法によれば、
確率的にはかなり低いが、遺伝子導入後にある一定の割
合でマーカー遺伝子が植物染色体から除去された細胞、
すなわち目的遺伝子だけが染色体に残留して発現し、マ
ーカー遺伝子の機能は消失した遺伝子導入植物細胞を得
ることができる。
At present, as such a technique for eliminating the effect of a marker gene, a method of integrally using a marker gene and a plant transposon and removing the transposon together with the transposon from the introduced plant chromosome (International Publication WO92 / 92). / 01370) and a method using a site-specific recombination system of P1 phage instead of this transposon (WO 93/01283). According to these methods,
Although the probability is fairly low, cells in which a certain percentage of marker genes have been removed from plant chromosomes after gene transfer,
That is, transgenic plant cells in which only the target gene remains expressed in the chromosome and the function of the marker gene is lost can be obtained.

【0008】もっとも、これらの方法により、マーカー
遺伝子がその染色体から除去された植物細胞が生じたと
しても、この細胞は、これがなおそこに存在して発現し
ている細胞中に点在しており、しかも、これら2種類の
細胞は肉眼での識別が不可能なことから、これらをその
ままで分離することはできない。目的遺伝子導入時のよ
うに、マーカー遺伝子が発現している細胞を選抜しよう
とする場合には、これが植物細胞に付与する薬剤耐性・
栄養要求性等を指標とする選抜を行うこともできるが、
この選抜の際、そのマーカー遺伝子の発現がない細胞は
重度の成長障害を起こし、多くは死に至らしめられるの
で、マーカー遺伝子が除去された細胞を得る、というこ
こでの目的には、かかる選抜方法は到底適用することが
できない。
[0008] However, even if these methods result in a plant cell in which the marker gene has been removed from its chromosome, this cell is scattered among cells in which it is still present and expressing. Moreover, since these two types of cells cannot be distinguished with the naked eye, they cannot be separated as they are. When trying to select cells expressing the marker gene, such as when introducing the target gene, this is the drug resistance and conferring effect on the plant cells.
Selection can be performed using nutritional requirements as an index,
At the time of this selection, cells without expression of the marker gene cause severe growth disorders, and many of them can be killed. Cannot be applied at all.

【0009】そこで、これらの方法により、染色体から
マーカー遺伝子が除去され、目的遺伝子だけが残留した
植物を得るためには、マーカー遺伝子が染色体から除去
された細胞と、これがなおそこに存在している細胞とを
混在させたまま、ある程度培養して増殖させた後、その
培養組織を再分化させて得られた植物体の組織を、サザ
ンハイブリダイゼーション法、またはポリメラーゼ連鎖
反応法などの手法を用いて解析することにより、選抜を
行うことが考えられる。この場合において前提となるの
は、このような再分化個体は単一の細胞に由来し、それ
故これを構成する細胞はすべて等しい性質を持つ、例え
ば、マーカー遺伝子が除去された細胞に由来する個体
は、すべてこうした細胞のみからなる、という仮定であ
ることは言うまでもない。しかし多くの場合、かかる再
分化個体を構成する細胞は必ずしも均一ではないことが
既に良く知られており、マーカー遺伝子にしても、これ
が染色体から除去された細胞と、なおそこに存在してい
る細胞とは、再生された植物の同一個体内、さらには同
一組織内においてすら、全く不規則に共存・分布するこ
ととなる。従ってこれらの方法では、培養組織を再分化
して植物個体を再生しただけの段階で、マーカー遺伝子
が染色体から除去された細胞のみからなる個体を得るこ
とは非常に困難である。また、これを選抜するための解
析においては、たとえどのような手法であっても、上記
の解析手法を始め現在知られている手法ではすべて、そ
の適用に際し、共試試料としてその個体全体でも単一細
胞でもなく、適当なマスを有する組織、例えば一枚の
葉、を用いるため、その結果は、その葉一枚におけるマ
ーカー遺伝子の存在状況等について、全体的傾向を測定
・解析するものに止まる。従って、同一個体・組織内に
おいて、マーカー遺伝子が除去された細胞とこれが存在
している細胞とが、混在しているのがむしろ普通の状態
であるこのような場合において、仮にマーカー遺伝子が
染色体から除去された細胞のみからなる個体が偶発的に
生じたとしても、この解析結果をもってその個体を選抜
することは到底不可能であると言わざるを得ない。この
結果においてマーカー遺伝子の存在等が検出されなかっ
たとしても、その同じ個体の他の部位の組織もそうであ
るとする保証は全くなく、また、そもそもマーカー遺伝
子の存在等が検出されなかったからといって、これはそ
の存在量等が単に検出限界以下であることを示すに過ぎ
ず、その試料中に、マーカー遺伝子の存在する細胞が全
く含まれていないとは、この場合には言い切れないから
である。
Therefore, in order to obtain a plant in which the marker gene has been removed from the chromosome by these methods and only the target gene has remained, a cell in which the marker gene has been removed from the chromosome and this still exists there. After the cells are mixed and grown to some extent by culturing and growing, the plant tissues obtained by redifferentiating the cultured tissues are subjected to Southern hybridization or polymerase chain reaction techniques. It is conceivable to select by analyzing. The premise in this case is that such a redifferentiated individual is derived from a single cell and therefore all of the constituent cells are of equal character, for example, from a cell from which the marker gene has been removed. It goes without saying that the assumption is that every individual consists of only these cells. However, in many cases, it is already well known that the cells constituting such a redifferentiated individual are not always homogeneous, and even if the marker gene is used, the cell from which this has been removed from the chromosome and the cell that is still present This means that the regenerated plants coexist and coexist completely irregularly, even within the same individual, and even within the same tissue. Therefore, with these methods, it is very difficult to obtain an individual consisting only of cells whose marker gene has been removed from the chromosome at the stage of merely regenerating a cultured tissue and regenerating a plant individual. In addition, in the analysis for selecting this, no matter what method is used, all of the currently known methods, including the above-described analysis method, are used as co-test samples even for the whole individual when applied. Since a tissue having an appropriate mass, such as a single leaf, is used instead of a single cell, the result is nothing more than measuring and analyzing the overall tendency of the marker gene in one leaf. . Therefore, in the same individual / tissue, the cell where the marker gene has been removed and the cell where the marker gene is present are present in a mixed state rather than in a normal state. Even if an individual consisting solely of the removed cells occurs accidentally, it must be said that it is almost impossible to select that individual based on the analysis results. Even if the presence of the marker gene was not detected in this result, there is no guarantee that the same applies to tissues at other parts of the same individual, and the presence of the marker gene was not detected in the first place. In other words, this merely indicates that the abundance or the like is below the detection limit, and in this case, it cannot be said that the sample does not contain any cells in which the marker gene is present. Because.

【0010】結局のところ、このような場合には、花
粉、卵細胞等の生殖細胞を経由することにより初めて、
マーカー遺伝子の影響が排除された個体が得られること
となる。すなわち、これらの生殖細胞は単細胞であるの
で、例えばこれが、その細胞の染色体からマーカー遺伝
子が除去された卵細胞であるならば、これを用いて自家
受粉を行った場合、古典的遺伝法則に従う一定の確率
で、マーカー遺伝子をその染色体に含まない受精卵が得
られ、さらにこの受精卵からは、これと同一の特性を有
する細胞のみからなる個体が生ずるであろう。サザンハ
イブリダイゼーション法等の解析手法による選抜は、こ
の個体を対象として行えばよい。つまり、ここで挙げた
報告に記載の方法による場合、マーカー遺伝子が染色体
から除去された細胞が得られたとしても、これが存在す
る培養組織から植物体を再分化し、さらにこの再分化し
た植物体を用いて交配を行い、F1またはその後代の子
孫を得て初めてかかる細胞のみからなる個体が得られ、
そしてそれをマーカー遺伝子の影響が排除された個体と
して、選抜することができるようになるのである。
[0010] After all, in such a case, only through germ cells such as pollen and egg cells,
An individual from which the influence of the marker gene has been eliminated can be obtained. That is, since these germ cells are unicellular, for example, if this is an egg cell in which the marker gene has been removed from the chromosome of the cell, when self-pollination is performed using this cell, a certain rule according to the classical genetic rule By chance, a fertilized egg will be obtained that does not contain the marker gene in its chromosome, and the fertilized egg will give rise to an individual consisting only of cells having the same characteristics. Selection by an analysis technique such as the Southern hybridization method may be performed on this individual. In other words, according to the method described in the report mentioned above, even if a cell in which the marker gene has been removed from the chromosome is obtained, the plant is re-differentiated from the cultured tissue in which the cell is present, and the re-differentiated plant is further regenerated. And an individual consisting of only such cells is obtained only after obtaining a F1 or progeny progeny thereof,
Then, it can be selected as an individual from which the influence of the marker gene has been eliminated.

【0011】なお特開平6−276872では、やはり
マーカー遺伝子の影響を排除するため、遺伝子導入の
際、マーカー遺伝子を目的遺伝子とは別個のプラスミド
ベクターに組込んで用いることにより、導入後にマーカ
ー遺伝子のみを細胞から除去する技術を報告している
が、これにしても、その除去のためには交配過程を必ず
経なければならず、その点では上記の2報と同様であ
る。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-276872, in order to eliminate the influence of the marker gene, the marker gene is inserted into a plasmid vector separate from the target gene when the gene is introduced. Although a technique for removing Escherichia coli from cells has been reported, even in this case, it is necessary to go through a mating process for the removal, which is similar to the above two reports.

【0012】しかしこのような方法では、生長の遅い木
本植物、不稔個体、もしくはF1であること自体に価値
がある雑種個体への適用は難しい。またそうでなくと
も、トランスポゾン等の脱離能を有するDNA因子は、
これらがその存在し、機能する染色体DNAやウィルス
ベクターDNA等から除去される確率が極めて低いこと
が多いため、その除去、つまりはマーカー遺伝子の機能
の消失は、実用上、少なくとも培養組織の段階で容易に
検出できることが要求される。培養組織の再分化、そし
てその再分化個体の交配による後代の作出を経なければ
確実にこれを検出できないのであれば、その実用化は殆
ど不可能である。
However, such a method is difficult to apply to a slow-growing woody plant, a sterile individual, or a hybrid individual that is valuable as F1 itself. In addition, even if not, a DNA element having a detachment ability such as a transposon,
Since these are present and the probability of their removal from functional chromosomal DNA, viral vector DNA, etc. is very low in many cases, their removal, that is, loss of function of the marker gene, is practically at least at the stage of cultured tissue. It must be easy to detect. If this cannot be detected without certainty without redifferentiation of the cultured tissue and creation of progeny by crossing the redifferentiated individuals, it is almost impossible to put it to practical use.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
ベクターを用い、植物細胞の活性を低下させる植物細胞
成長阻害物質等を用いることなく作成される遺伝子導入
植物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transgenic plant which can be prepared using a novel vector without using a plant cell growth inhibitor or the like which reduces the activity of a plant cell.

【0014】さらに本発明は、新規ベクターを用い、交
配によるF1もしくはその後代の作出過程を経ることな
く作成される、マーカー遺伝子の影響が排除された遺伝
子導入植物、更には、マーカー遺伝子の影響が排除さ
れ、かつ、多重に遺伝子が導入された植物を提供するこ
とをも目的とする。
Further, the present invention provides a transgenic plant prepared by using a novel vector without the process of producing F1 or progeny by crossing and excluding the effects of marker genes. It is another object of the present invention to provide a plant in which genes have been eliminated and into which multiple genes have been introduced.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、マーカ
ー遺伝子として形態異常誘導遺伝子を用い、この形態異
常誘導遺伝子が脱離能を有するDNA因子と挙動を一つ
にする位置に存在し、また、目的遺伝子は、この脱離能
を有するDNA因子と挙動を一つにすることのない位置
に存在するベクターを用いることにより、達成すること
ができる。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to use a morphological abnormality-inducing gene as a marker gene, wherein the morphological abnormality-inducing gene is located at a position where it is integrated with a detachable DNA element. In addition, the target gene can be achieved by using a vector which is located at a position where the behavior of the DNA element having the detaching ability and the behavior of the DNA element are not united.

【0016】ここで形態異常誘導遺伝子とは、植物の組
織に、例えば、矮化、頂芽優勢の崩壊、色素の変化、根
頭癌腫、毛状根、葉の波打ち等の、通常と異なる形態分
化を引き起こす遺伝子を意味する。例えば、これらの形
態異常誘導遺伝子としては、すでに、ipt遺伝子
(A.C.Smigocki、L.D.Owens、P
roc.Natl.Acad.Sci.USA、85:
5131、1988)、iaaM(tryptopha
n monooxygenase)遺伝子(H.J.K
lee et al.、GENES & DEVELO
PMENT、1:86、1987)、gene 遺伝
子(H.koerber et al.、EMBO J
ournal、10:3983、1991)、gene
6b遺伝子(P.J.J.Hooyaas et a
l.、Plant Mol.Biol.、11:79
1、1988)、及びrolArol遺伝子群
(F.F.White et al.、J.Bacte
riol.、164:33、1985)等、それぞれ特
異的な遺伝子が、各種の植物に癌腫、奇形腫(すなわち
不定芽・不定根等の形成)を引き起こす細菌である、ア
グロバクテリウム等に存在していることが報告されてお
り、また、シュードモナス・シリンガエの亜種(Pse
udomonas syringae subsp.
avastanoi)ではiaaL(indoleac
etic acid−lysine syntheta
se)遺伝子(A.Spena et al.、Mo
l.Gen.Genet.、227:205、199
1)の存在が、さらに種々の植物からもホメオボックス
遺伝子やフィトクローム遺伝子等の存在が報告されてい
る。
Here, the morphological abnormality-inducing gene refers to an unusual morphology such as dwarfism, collapse of apical dominance, pigment change, apical carcinoma, hairy root, leaf waving, etc. It means a gene that causes differentiation. For example, these morphological abnormality induction gene, already, ipt gene (A.C.Smigocki, L.D.Owens, P
rc. Natl. Acad. Sci. USA, 85:
5131, 1988), iaa M (tryptopha)
n monooxygenase) gene (HJK).
Lee et al. , GENES & DEVELO
PMENT, 1:86, 1987), the gene 5 gene (H. koerber et al., EMBO J.
original, 10: 3983, 1991), gene
6b gene (PJJJ Hoyaas et a)
l. Plant Mol. Biol. , 11:79
1, 1988), and the rol gene group of rols A to D (FF White et al., J. Bacte).
riol. 164: 33, 1985), each of which is present in Agrobacterium, which is a bacterium that causes carcinoma and teratoma (ie, formation of adventitious buds and adventitious roots) in various plants. And Pseudomonas syringae subspecies ( Pse
udomonas syringae subsp. s
avastanoi ), iaa L ( indoleac )
etic acid-lysine syntheta
se) gene (A. Spena et al., Mo.
l. Gen. Genet. 227: 205,199
The presence of 1) and the presence of homeobox genes and phytochrome genes have been reported from various plants.

【0017】これらの遺伝子は、いずれも本発明におい
て使用することができるが、中でも特に、頂芽優勢の崩
壊を引き起こすipt遺伝子や、毛状根の形成、及び毛
状根から再生した植物の矮化や葉の波打ち等を引き起こ
rol遺伝子群は、種々の形態異常誘導遺伝子の中で
も特徴的な形態の異常を引き起こすことから、本発明に
使用するマーカー遺伝子として好ましい。さらに、これ
らはまた、それを組み合わせることにより、それが導入
された特定の植物に、不定芽・不定根等の特定の構造を
再分化させるよう設計することも可能である。本発明に
おいては、このような遺伝子の組み合わせを利用し、遺
伝子導入のターゲットとなる植物の種類等、遺伝子導入
植物の作成条件に応じて形態異常誘導遺伝子を構築し、
用いることもできる。
Any of these genes can be used in the present invention. Among them, in particular, the ipt gene which causes the collapse of apical dominance, the formation of hairy roots, and the dwarf of plants regenerated from hairy roots The rol gene group that causes morphogenesis and leaf undulations is preferable as a marker gene used in the present invention because it causes characteristic morphological abnormalities among various morphological abnormality-inducing genes. Furthermore, they can also be designed to combine them to redifferentiate specific structures, such as adventitious buds and adventitious roots, into specific plants into which they have been introduced. In the present invention, utilizing such a combination of genes, such as the type of plant targeted for gene transfer, such as constructing a morphological abnormality induction gene according to the conditions for creating a transgenic plant,
It can also be used.

【0018】かかる形態異常誘導遺伝子の細胞への導入
により生じた、異常な形態をした組織は、この遺伝子を
有する細胞のみからなっているので、これをマーカー遺
伝子として目的遺伝子と共にベクターを構築し、このベ
クターを植物細胞に導入してこの細胞を培養しさえすれ
ば、これから生じる異常な形態を示す組織を肉眼で選抜
することのみにより、マーカー遺伝子、つまりは目的遺
伝子が導入された細胞だけからなる組織を選抜できるこ
とになる。なお、ここでベクターとは、外来遺伝子を宿
主細胞に導入する目的に用いられるDNA配列であっ
て、この外来遺伝子を宿主細胞内で発現させるために必
要な機能を備えているものを指し、外来遺伝子は多くの
場合、これに組み込まれた形で宿主細胞に導入される。
Since the tissue having an abnormal morphology caused by the introduction of such a morphological abnormality-inducing gene into cells comprises only cells having this gene, a vector is constructed together with the target gene using this as a marker gene. As long as this vector is introduced into a plant cell and this cell is cultured, the marker gene, that is, only the cell into which the target gene has been introduced, can be obtained only by visually selecting a tissue exhibiting an abnormal morphology that arises from the cell. The organization can be selected. Here, a vector refers to a DNA sequence used for the purpose of introducing a foreign gene into a host cell and having a function necessary for expressing the foreign gene in the host cell. Genes are often introduced into host cells in an integrated form.

【0019】すなわち本発明のベクターを用いて遺伝子
導入を行えば、遺伝子導入後の細胞をMS培地等の通常
の培地を用い、通常の培養条件で培養するだけで、目的
遺伝子が導入された細胞のみからなる植物組織の肉眼に
よる選抜が可能となる。従って、その選抜にあたって
は、植物細胞成長阻害物質等、遺伝子導入組織選抜のた
めの特別な物質を使用する必要がないので、作業が簡略
化されるばかりではなく、これらの影響により植物細胞
の活性が低下するおそれもない。
That is, if gene transfer is carried out using the vector of the present invention, the cells into which the target gene has been introduced can be obtained by simply culturing the cells after gene transfer in a normal medium such as an MS medium under normal culture conditions. The selection of the plant tissue consisting only of the naked eye becomes possible. Therefore, in the selection, it is not necessary to use a special substance for selecting a gene-transferred tissue such as a plant cell growth inhibitor, which not only simplifies the operation but also reduces the activity of the plant cell due to these effects. There is no danger of lowering.

【0020】一方、脱離能を有するDNA因子とは、こ
れらが存在し、機能する染色体DNA等から、それ自身
が脱離し得る能力を有するDNA配列をいう。植物では
このような因子として、染色体上に存在するトランスポ
ゾンと呼ばれるものが知られており、その構造と働き、
そしてその挙動もほぼ判明している。すなわち、トラン
スポゾンが機能するためには、原則として、その内部に
ある遺伝子から発現し、それ自身の脱離及び転移を触媒
する酵素(転移酵素)と、やはりその内部の末端領域に
存在し、この転移酵素が結合し作用するDNA配列とい
う、2つの構成要素が必要とされる。これらの働きによ
り、トランスポゾンはその存在する染色体上から脱離
し、その後、普通はDNA上の新たな位置に転移する
が、一定の確率で転移できぬままその機能を失い、消失
等する場合も生ずるので、本発明ではこのようなトラン
スポゾンの転移ミスを利用する。なおトランスポゾンに
は、このような自律性トランスポゾン、すなわち、転移
酵素とDNA結合配列という2つの要素を保持してい
て、トランスポゾン内部から発現する転移酵素が末端領
域に存在するDNA配列に結合して作用することによ
り、自律的にその存在する染色体上から脱離して転移し
うるものの他、非自律性トランスポゾンと呼ばれるタイ
プもある。この非自律性トランスポゾンとは、転移酵素
が結合し作用する末端のDNA配列は保持しているもの
の、内部にある転移酵素遺伝子に変異が生じており、転
移酵素の発現がないため、自律的に染色体上から脱離す
ることができないものをいうが、しかし、非自律性トラ
ンスポゾンも、自律性トランスポゾンあるいはこれとは
独立して存在する転移酵素遺伝子から転移酵素が供給さ
れると、自律性トランスポゾンと同様の挙動を示すこと
となる。
On the other hand, a DNA element capable of detachment refers to a DNA sequence capable of detaching itself from chromosomal DNA or the like in which these exist and function. In plants, such a factor is known as a transposon present on the chromosome, its structure and function,
And its behavior is almost completely known. In other words, in order for the transposon to function, in principle, it is expressed from a gene inside it and catalyzes its own elimination and transfer (transferase), and it is also present in its internal terminal region. Two components are required: the DNA sequence to which the transferase binds and acts. Due to these actions, the transposon is detached from the chromosome where it is present, and then usually translocates to a new position on the DNA, but sometimes loses its function without a certain probability of transposition and loses its function. Therefore, the present invention utilizes such transposon transposition errors. The transposon has such an autonomous transposon, namely, a transferase and a DNA-binding sequence, and the transferase expressed from the inside of the transposon binds to the DNA sequence present in the terminal region and acts. By doing so, in addition to those that can autonomously detach from the chromosome where they exist and transfer, there is also a type called a non-autonomous transposon. This non-autonomous transposon is an autonomous transposon that, while retaining the DNA sequence at the end where the transferase binds and acts, has a mutation in the internal transferase gene and no expression of the transferase. Non-autonomous transposons cannot be detached from the chromosome.However, non-autonomous transposons are also referred to as autonomous transposons when a transferase is supplied from an autonomous transposon or a transferase gene that exists independently of this. It will show similar behavior.

【0021】現在、単離されている自律性トランスポゾ
ンとしては、トウモロコシより単離されたAcSpm
があり、詳細な解析がなされている(A.Gieri
and H.Saedler、Plant Mol.B
iol.、19:39、1992)。とりわけAcは、
トウモロコシの染色体中、wx−m7遺伝子座を制限酵
Sau3Aで切り出すことにより得ることができる
(U.Behrenset al.、Mol.Gen.
Genet.、194:346、1984)、植物トラ
ンスポゾンの中では最も解析の進んでいる自律性トラン
スポゾンであり、そのDNAシーケンスも既に解明され
ているので(M.Mueller−Neumann e
t al.、Mol.Gen.Genet.、198:
19、1984)当業者が容易に取得可能なことから、
本発明に使用するDNA因子として相応しい。また、非
自律性トランスポゾンとしては、それぞれAcSpm
の内部領域が欠損したものである、DsdSpmを始
め(H.−P.Doering and P.Star
linger、Ann.Rev.Genet.、20:
175、1986)、トウモロコシ以外にも、キンギョ
ソウ、アサガオ等の多くの植物から単離されている(例
えば、Y.Inagaki et al.、Plant
Cell、6:375、1994)。ちなみに、これ
らのトランスポゾンは、その由来する植物と異なる種類
の植物の染色体に導入された場合でも、その能力を発揮
して脱離し、転移することが多くの例で知られている
(例えば、B.Baker et al.、Proc.
Natl.Acad.Sci.USA、83:484
4、1986)。
At present, the isolated autonomous transposons include Ac and Spm isolated from maize.
Has been analyzed in detail (A. Gieri
and H. Saedler, Plant Mol. B
iol. 19:39, 1992). In particular, Ac
It can be obtained by cutting out the wx-m7 locus in the maize chromosome with the restriction enzyme Sau 3A (U. Behrenset et al., Mol. Gen.
Genet. , 194: 346, 1984) among plant transposons, which are the most analyzed autonomous transposons, and whose DNA sequence has already been elucidated (M. Mueller-Neumanne).
t al. , Mol. Gen. Genet. , 198:
19, 1984) can be easily obtained by those skilled in the art,
Suitable as a DNA factor for use in the present invention. The non-autonomous transposons include Ac and Spm , respectively.
, Including Ds and dSpm (H-P. Doering and P. Star)
Ringer, Ann. Rev .. Genet. , 20:
175, 1986), and other than corn, it has been isolated from many plants such as snapdragon and morning glory (for example, Y. Inagaki et al., Plant).
Cell, 6: 375, 1994). Incidentally, it is known in many cases that these transposons exert their abilities and are detached and translocated even when introduced into the chromosome of a plant of a different kind from the plant from which they are derived (for example, B Baker et al., Proc.
Natl. Acad. Sci. USA, 83: 484
4, 1986).

【0022】なお、本発明においては、自律性、非自律
性のいずれのトランスポゾンを使用することもできる。
非自律性のトランスポゾンを用いる場合には、その内部
に、形態異常誘導遺伝子の他、自律性トランスポゾン等
から取得、または合成した転移酵素遺伝子を挿入して使
用すればよい。
In the present invention, any of autonomous and non-autonomous transposons can be used.
When a non-autonomous transposon is used, a transferase gene obtained or synthesized from an autonomous transposon or the like may be inserted and used in addition to the morphological abnormality-inducing gene.

【0023】さらに、植物以外に存在する脱離能を有す
るDNA因子としては、部位特異的組換え系(site
−specific recombination s
ystem)に由来するものが知られている。この部位
特異的組換え系は、特徴的なDNA配列を有する組換え
部位(本発明の脱離能を有するDNA因子にあた
る。)、及びこのDNA配列に特異的に結合して、その
配列が2以上存在したとき、その配列間の組換えを触媒
する酵素、という2つの要素からなり、そして、このD
NA配列が同一DNA分子上に、同一方向を向いてある
一定の間隔で2か所存在している場合には、これに挟ま
れた領域がこのDNA分子(プラスミド、染色体等)か
ら脱離し、またこの配列が対向する方向を向いて2か所
存在している場合には、この領域が反転する、という挙
動を示す。本発明では、この前者の脱離作用を利用する
が、このような組換え部位内部の脱離・反転は、部位特
異的組換え系によるいわゆる相同的組換えの結果として
生ずるものであり、これが、転移の過程としてその脱離
を起こす、トランスポゾンを用いた場合の機構ともっと
も異なる点である。なお組換え酵素をコードする遺伝子
は、必ず組換え部位と同一のDNA分子上に存在する必
要はなく、これと同一細胞内に存在し、発現していさえ
すれば、このDNA配列間の脱離・反転を生ぜしめ得る
ことが知られている(N.L.Craig、Annu.
Rev.Genet.、22:77、1988)。
Further, as a DNA element having an elimination ability which exists outside of a plant, a site-specific recombination system (site
-Specific recognition s
ystem) are known. This site-specific recombination system comprises a recombination site having a characteristic DNA sequence (corresponding to a DNA element having the elimination ability of the present invention), and a sequence which specifically binds to this DNA sequence and has a sequence of 2 When present, it consists of two elements, an enzyme that catalyzes recombination between the sequences, and
If two NA sequences are present on the same DNA molecule at a certain interval in the same direction, a region sandwiched between them is detached from the DNA molecule (plasmid, chromosome, etc.), In addition, when this arrangement is present at two locations facing each other, the behavior is that this area is inverted. In the present invention, the former elimination action is utilized, but such elimination / inversion inside the recombination site occurs as a result of so-called homologous recombination by a site-specific recombination system. This is the most different point from the mechanism using a transposon, which causes its detachment as a process of transposition. The gene coding for the recombinase does not necessarily need to be present on the same DNA molecule as the recombination site. It is known that inversion can occur (NL Craig, Annu.
Rev .. Genet. , 22:77, 1988).

【0024】現在、部位特異的組換え系はファージ、細
菌(例えば大腸菌)、酵母等の微生物から分離されたC
re/lox系、pSR1系、FLP系、cer系、
im系等が知られているが(総説として、N.L.Cr
aig、Annu.Rev.Genet.、22:1
7、1988)、高等生物ではまだその存在を知られて
いない。しかし、これらの微生物から分離された部位特
異的組換え系も、前記した国際公開WO93/0128
3号公報において、P1ファージ由来のCre/lox
系が植物への遺伝子導入用ベクターに利用されているよ
うに、その由来する生物種と異なる生物種(植物を含
む)に導入された場合でも、そのそもそもの生物内にお
ける挙動と同一の挙動をとることが明らかとなってい
る。ちなみに本発明の一実施例では、酵母(Zygos
accharomyces rouxii)の部位特異
的組換え系であるpSR1系(H.Matsuzaki
etal.、J.Bacteriology、17
2:610、1990)を、その組換え部位間に組換え
酵素を挿入して利用したが、このpSR1系もまた、高
等植物においてその本来の機能を維持することがすでに
報告されている(H.Onouchi et al、N
ucleic Acid Res.、19:6373、
1991)。
At present, site-specific recombination systems use C-isolated from microorganisms such as phage, bacteria (for example, E. coli),
re / lox system, pSR1 system, FLP system, cer system, f
im system and the like are known (for a review, see NL Cr
aig, Annu. Rev .. Genet. , 22: 1
7, 1988), its presence in higher organisms is not yet known. However, site-specific recombination systems isolated from these microorganisms are also described in WO 93/0128 mentioned above.
In Publication No. 3, Cre / lox derived from P1 phage
When a system is introduced into a different species (including a plant) from the species from which it is derived, as in the case of using a system for a gene transfer vector into a plant, the same behavior as that in the original organism is obtained. It is clear that it can be taken. Incidentally, in one embodiment of the present invention, yeast ( Zygos)
The pSR1 system (H. Matsuzuki ), which is a site-specific recombination system of S. accharomyces rouxii.
et al. J. Bacteriology, 17
2: 610, 1990), with the use of a recombination enzyme inserted between its recombination sites, but this pSR1 system has also been reported to maintain its original function in higher plants (H Onouchi et al, N
ucleic Acid Res. , 19: 6373,
1991).

【0025】また本発明において、形態異常誘導遺伝子
を挿入する場所は、脱離能を有するDNA因子と共に、
これが脱離し得る位置でありさえすればよい。例えば、
脱離能を有するDNA因子としてトランスポゾンを用い
た場合には、転移酵素遺伝子のプロモーター領域より上
流で、この転移酵素が結合する末端領域よりは下流の、
トランスポゾンの脱離に影響を及ぼさない位置にこれを
挿入することができる。またpSR1系を用いた場合に
は、組換え部位に挟まれた領域内で、組換え酵素の発現
を阻害しない位置でありさえすれば、これをどこにでも
挿入することができる。
In the present invention, the site where the morphological abnormality-inducing gene is inserted may be, together with a DNA element capable of detachment,
It only needs to be a position where this can be detached. For example,
When a transposon is used as a DNA element having an elimination ability, the transposon is upstream of the promoter region of the transferase gene and downstream of the terminal region to which the transferase binds.
It can be inserted at a location that does not affect transposon detachment. When the pSR1 system is used, it can be inserted anywhere as long as it does not inhibit the expression of the recombinase within the region between the recombination sites.

【0026】形態異常誘導遺伝子を脱離能を有するDN
A因子とこのようにして組合せてベクターを構築すれ
ば、このベクターを用いて植物に遺伝子を導入した場
合、導入後、マーカー遺伝子として用いた形態異常誘導
遺伝子は、脱離能を有するDNA因子と共に、植物の染
色体等、それらが導入され機能していたDNA上から脱
離し、その頻度に差はあるものの、ある一定の確率でそ
の機能を失う一方、これとは挙動を一つにしない目的遺
伝子は、おなじDNA上に残留し続けることになる。そ
れ故このベクターは、導入しようとする目的遺伝子に関
する構成を変更するのみで、ある一つの植物体へ遺伝子
の多重導入を行うために、何度でも無制限に繰り返して
用いることができる。しかもこの形態異常誘導遺伝子の
機能の消失は、遺伝子導入の際と同様に、遺伝子導入組
織の培養中に起こる、その形態の変化として肉眼で検出
できるので、目的遺伝子だけが染色体等に残留してその
機能を保持している細胞のみからなる組織を、何ら特別
な操作を行うことなく、その組織を培養するだけで確実
・容易に選抜できることとなる。従って、たとえかかる
細胞が実際に生ずる確率は低くとも、このベクターは十
分に実用に供することができ、これを用いた遺伝子の多
重導入も、ただ何回でも繰り返せるばかりではなく、完
全な植物体を再生する前の培養組織の段階でこれを繰り
返せるため、効率良く行うことができる。また、かかる
細胞だけからなる遺伝子導入個体を得るためには、上記
のようにして選抜した組織から植物体を再生するだけで
よく、交配過程を経る必要もない。そしてこのようにし
て得られた遺伝子導入個体はまさに、マーカー遺伝子の
遺伝子産物がもたらすかもしれない人体への悪影響に対
する危惧から、完全に解放されたものなのである。加え
てこのベクターは、マーカー遺伝子として形態異常誘導
遺伝子を用いたことから由来する他の特徴、すなわち、
遺伝子導入組織の選抜過程で、細胞活性の低下を招くお
それがある細胞成長阻害物質等を用いる必要がないとい
う、前述したメリットをも合わせ持つことは言うまでも
ない。
DN having the ability to remove a morphological abnormality-inducing gene
If a vector is constructed in such a manner in combination with factor A, when a gene is introduced into a plant using this vector, the morphological abnormality-inducing gene used as a marker gene after the introduction will be used together with a DNA factor capable of detachment. , Such as plant chromosomes, which are detached from the DNA into which they have been introduced and function, and lose their functions with a certain probability, although their frequency varies, but this is a target gene that does not unite in behavior Will remain on the same DNA. Therefore, this vector can be used repeatedly indefinitely for multiple introduction of a gene into a single plant simply by changing the configuration of the target gene to be introduced. In addition, the loss of the function of the morphological abnormality-inducing gene can be detected by the naked eye as a change in its form, which occurs during the culture of the transgenic tissue, as in the case of gene transfer, so that only the target gene remains on the chromosome, etc. A tissue consisting only of cells having the function can be reliably and easily selected by merely culturing the tissue without performing any special operation. Therefore, even if the probability that such cells are actually generated is low, this vector can be used sufficiently, and the multiple transfer of a gene using the vector can be repeated not only as many times as possible, but also a complete plant can be obtained. Since this can be repeated at the stage of the cultured tissue before regeneration, it can be performed efficiently. In addition, in order to obtain a transgenic individual consisting only of such cells, it is only necessary to regenerate a plant from the tissue selected as described above, and it is not necessary to go through a mating process. And the transgenic individual thus obtained has just been completely freed from fears that the gene product of the marker gene may cause harm to the human body. In addition, this vector has other characteristics derived from using a morphological abnormality induction gene as a marker gene, namely,
It goes without saying that in the process of selecting a gene-transfected tissue, there is no need to use a cell growth inhibitor or the like, which may cause a decrease in cell activity.

【0027】本発明のベクターは、遺伝子工学的手法に
より遺伝子導入が可能な、いかなる植物においても用い
ることができ、また、本発明のベクターにより植物に導
入できる目的遺伝子は、農業的に優れた形質を付与でき
る遺伝子、農業的に優れた形質を付与するとは限らない
が、遺伝子発現機構の研究に必要とされる遺伝子等、目
的に応じて種々選択することができる。
The vector of the present invention can be used in any plant into which a gene can be introduced by genetic engineering techniques. The target gene that can be introduced into a plant by the vector of the present invention is an agriculturally excellent trait. Various genes can be selected depending on the purpose, such as genes that can be imparted, and genes that are not necessarily agriculturally excellent traits, but genes required for studying gene expression mechanisms.

【0028】なお一般に、遺伝子から酵素等のタンパク
質が産生されるには、これらポリペプチドの情報をコー
ドしている構造遺伝子配列の他に、構造遺伝子のプロモ
ーター配列(発現開始配列)、ターミネーター配列(発
現終結配列)などの調節配列が必要とされ、例えば、植
物で機能するプロモーター配列としては、カリフラワー
モザイクウイルスの35Sプロモーター(J.T.Od
ell et al.、Nature(Londo
n)、313:810、1985)、ノパリン合成酵素
のプロモーター(W.H.R.Langridge e
t al.、Plant Cell Rep.、4:3
55、1985)、リブロース2リン酸カルボキシラー
ゼ/オキシゲナーゼ小サブユニットのプロモーター
(R.Fluhret al.、Proc.Natl.
Acad.Sci.USA、83:2358、198
6)等が、またターミネーター配列としては、ノパリン
合成酵素のポリアデニル化シグナル(A.Depick
er et al.、J.Mol.Appl.Ge
n.、1:561、1982)、オクトピン合成酵素の
ポリアデニル化シグナル(J.Gielen et a
l.、EMBO J.、3:835、1984)等が知
られている。従って、本発明において単に遺伝子とした
場合には、構造遺伝子及び遺伝子発現調節配列を指す。
ちなみに、本発明においては、実施例で使用した遺伝子
発現調節配列に限ることなく、上記のような種々の遺伝
子発現調節配列を使用することができる。さらに、遺伝
子、すなわちDNAは、cDNAまたはゲノムDNAの
クローニングにより得ることができるが、あらかじめそ
のシーケンスが明らかにされているものであれば、これ
を化学合成して得ることもできる。
In general, in order to produce a protein such as an enzyme from a gene, in addition to the structural gene sequence encoding information on these polypeptides, a promoter sequence (expression start sequence) and a terminator sequence (terminator sequence) of the structural gene are used. A regulatory sequence such as an expression termination sequence is required. For example, a promoter sequence that functions in plants includes the cauliflower mosaic virus 35S promoter (JT Od
ell et al. , Nature (Londo
n), 313: 810, 1985), the promoter of nopaline synthase (WHR Langridge e).
t al. , Plant Cell Rep. 4: 3
55, 1985), the promoter of the ribulose diphosphate carboxylase / oxygenase small subunit (R. Fluhret al., Proc. Natl.
Acad. Sci. USA, 83: 2358, 198.
6) and the like, and the terminator sequence includes a polyadenylation signal of nopaline synthase (A. Depick).
er et al. J. Mol. Appl. Ge
n. 1: 561, 1982), polyadenylation signal of octopine synthase (J. Gielen et a).
l. EMBO J .; 3: 835, 1984). Therefore, when simply referred to as a gene in the present invention, it indicates a structural gene and a gene expression regulatory sequence.
Incidentally, in the present invention, various gene expression control sequences as described above can be used without being limited to the gene expression control sequences used in the examples. Furthermore, the gene, that is, DNA, can be obtained by cloning cDNA or genomic DNA, and if its sequence is known in advance, it can also be obtained by chemical synthesis.

【0029】本発明のベクターは、植物に感染するウイ
ルスや細菌を介して、植物細胞に間接的に導入すること
ができる(I.Potrykus、Annu.Rev.
Plant Physiol.Plant Mol.B
iol.、42:205、1991)。この場合、例え
ば、ウイルスとしては、カリフラワーモザイクウイル
ス、ジェミニウイルス、タバコモザイクウイルス、ブロ
ムモザイクウイルス等が使用でき、細菌としては、アグ
ロバクテリウム・ツメファシエンス(以下、A.ツメフ
ァシエンスと略す。)、アグロバクテリウム・リゾジェ
ネス(以下、A.リゾジェネスと略す。)等が使用でき
る。なおアグロバクテリウム属は、一般に単子葉植物に
は感染せず、双子葉植物にのみ感染するとされている
が、最近では、これらを単子葉植物へ感染させて遺伝子
導入を行った例も報告されている(例えば、国際公開W
O94/00977号公報)。
The vector of the present invention can be introduced indirectly into plant cells via viruses or bacteria that infect plants (I. Potrykus, Annu. Rev.
Plant Physiol. Plant Mol. B
iol. , 42: 205, 1991). In this case, for example, cauliflower mosaic virus, gemini virus, tobacco mosaic virus, brom mosaic virus and the like can be used as viruses, and bacteria such as Agrobacterium tumefaciens (hereinafter abbreviated as A. tumefaciens) and Agrobacteria can be used. Um rhizogenes (hereinafter abbreviated as A. rhizogenes) and the like can be used. In general, Agrobacterium does not infect monocotyledonous plants, but only dicotyledonous plants.Recently, there have been reports of cases in which these are transmitted to monocotyledonous plants and transfected. (For example, international publication W
O94 / 00977 publication).

【0030】本発明のベクターはまた、マイクロインジ
ェクション法、エレクトロポレーション法、ポリエチレ
ングリコール法、融合法、高速バリスティックベネトレ
ーション法等の物理的・化学的手法によっても、植物細
胞に直接導入することができる(I.Potryku
s、Annu.Rev.Plant Physiol.
Plant Mol.Biol.、42:205、19
91)。単子葉植物の多くやアグロバクテリウムの感染
しにくい双子葉植物に対しては、遺伝子導入法として汎
用されているアグロバクテリウムを用いた間接導入法が
使用できないため、これらの直接導入法が有効である。
The vector of the present invention can also be directly introduced into plant cells by a physical or chemical method such as a microinjection method, an electroporation method, a polyethylene glycol method, a fusion method, and a high-speed ballistic penetration method. (I. Potryku)
s, Annu. Rev .. Plant Physiol.
Plant Mol. Biol. , 42: 205, 19
91). For many monocotyledonous plants and dicotyledonous plants that are not easily infected by Agrobacterium, indirect transfection using Agrobacterium, which is widely used for gene transfer, cannot be used. It is.

【0031】[0031]

【作用】本発明において、マーカー遺伝子として用いた
形態異常誘導遺伝子は、これが発現することにより、そ
の導入された植物細胞において、植物成長ホルモンの異
常生産等、それぞれ、その細胞内の生理状態に異常をも
たらし、結果としてその増殖・分化の方向を狂わせて様
々な形態異常を引き起こす。つまり、ここで生じる異常
な形態をした組織、例えば頂芽優勢の崩れた無秩序な芽
の集合体(多芽体)や毛状根等は、こうした形態異常誘
導遺伝子が導入された細胞に由来し、これが異常な増殖
・分化をした結果生じたものであるので、この遺伝子を
有する細胞のみからなっている。従って、これをマーカ
ー遺伝子として目的遺伝子と共に植物細胞に導入してこ
の細胞を培養すれば、これから生じる異常な形態を示す
組織を肉眼で選抜することのみにより、マーカー遺伝
子、つまりは目的遺伝子が導入された細胞だけからなる
組織を選抜できることとなるので、植物細胞成長阻害物
質の培地中への添加等、特別な操作は何等行うことな
く、肉眼による遺伝子導入組織の選抜が可能となる。
In the present invention, the morphological abnormality-inducing gene used as a marker gene, when expressed, causes abnormalities in the intracellular physiological state, such as abnormal production of plant growth hormone, in the introduced plant cells. As a result, the direction of growth and differentiation is changed, and various morphological abnormalities are caused. In other words, the abnormally morphologically occurring tissues, such as disordered bud aggregates (polyblasts) and hairy roots in which apical dominance is lost, are derived from cells into which such morphological abnormality-inducing genes have been introduced. Since this is the result of abnormal growth and differentiation, it consists only of cells having this gene. Therefore, if this is introduced into a plant cell together with the target gene as a marker gene and this cell is cultured, the marker gene, that is, the target gene is introduced only by selecting the resulting tissue showing an abnormal morphology with the naked eye. Thus, it is possible to select a tissue consisting of only cells that have been lost, so that a gene-transfected tissue can be selected by the naked eye without performing any special operation such as adding a plant cell growth inhibitor to the medium.

【0032】さらに本発明では、脱離能を有するDNA
因子をこの形態異常誘導遺伝子と組合せ、形態異常誘導
遺伝子が脱離能を有するDNA因子と挙動を一つにする
位置に組み込んで用いる。かかる構成を有するベクター
を用いて植物に遺伝子を導入すれば、導入後、マーカー
遺伝子である形態異常誘導遺伝子は、脱離能を有するD
NA因子と共に、それらが導入され機能していたDNA
上から、一定の確率で脱離してその機能を失う一方、こ
れとは挙動を一つにしない目的遺伝子は同じDNA上に
残留して機能を保持し続けることとなる。それ故このベ
クターは、導入しようとする目的遺伝子に関する構成を
変更するのみで、マーカー遺伝子を始めとする他の構成
に何等変更を加えることなく、ある一つの植物体へ遺伝
子の多重導入を行うために、何度でも無制限に繰り返し
て用いることができる。マーカー遺伝子が機能を失った
遺伝子導入組織等では、そのマーカー遺伝子の発現はも
はや起こり得ないので、同じマーカー遺伝子の発現を何
度でも繰り返して、新たな目的遺伝子導入の指標とする
ことができるからである。
Further, in the present invention, a DNA having an elimination ability
The factor is combined with this morphological abnormality-inducing gene, and is used by incorporating it at a position where the morphological abnormality-inducing gene and the DNA element capable of detachment unite with one another. When a gene is introduced into a plant using a vector having such a configuration, after the introduction, the morphological abnormality-inducing gene, which is a marker gene, has a detachable D-type.
The DNA into which they were introduced and functioned along with the NA factor
From the top, the target gene is desorbed with a certain probability and loses its function, while the target gene whose behavior does not become one remains on the same DNA and keeps its function. Therefore, this vector is used for multiple gene transfer into a single plant without changing the structure of the marker gene or any other structure only by changing the structure of the target gene to be introduced. In addition, it can be used repeatedly without limitation. In a transgenic tissue or the like in which a marker gene has lost its function, the expression of that marker gene can no longer occur, so the expression of the same marker gene can be repeated as many times as an index for introducing a new target gene. It is.

【0033】しかもこのマーカー遺伝子、つまり形態異
常誘導遺伝子の機能の消失は、遺伝子導入の際と同様
に、遺伝子導入組織の形態の変化として肉眼で検出でき
ることから、この機能の消失した細胞だけからなる組
織、換言すれば、目的遺伝子のみがその染色体等に残留
して機能を保持している細胞だけからなる組織は、確実
・容易に選抜できることとなる。すなわち、かかる細胞
だけからなる組織を得るためには、まず、遺伝子導入処
理後の細胞を培養して、形態異常誘導遺伝子の発現によ
り生じてくる多芽体、毛状根等、異常な形態を示す組織
を肉眼で選抜し、これを分離してさらに培養を続け、次
いでこれらの形態異常を示す組織から生じてくる、今度
は正常な形態を示す組織をやはり肉眼で選抜すればよ
い。つまり、選抜のための特別な操作は何等行わなくと
も、培養と肉眼による選抜、そして分離を繰り返すだけ
でよく、従って、転移能が大きくDNAからの完全な脱
離が起こり難いトランスポゾンであっても、本発明の脱
離能を有するDNA因子として十分に実用することがで
き、また遺伝子の多重導入も効率良く行うことができ
る。さらに、かかる細胞だけからなる植物体も、得られ
た遺伝子導入組織から植物体を再生するだけで、交配過
程を経ることなく取得することができる。
Moreover, since the loss of the function of the marker gene, that is, the morphological abnormality-inducing gene, can be detected by the naked eye as a change in the morphology of the transgenic tissue, as in the case of the gene transfer, it consists only of cells having lost this function. Tissues, in other words, tissues consisting only of cells in which only the target gene remains on its chromosome or the like and retains its function, can be reliably and easily selected. That is, in order to obtain a tissue consisting of only such cells, first, the cells after the gene transfer treatment are cultured to remove abnormal morphologies such as polyblasts and hairy roots caused by the expression of the morphological abnormality induction gene. The tissue to be shown may be selected with the naked eye, separated from the tissue, and further cultured, and then the tissue, which is generated from the tissue having a morphological abnormality and has a normal morphology, may be selected with the naked eye. In other words, it is only necessary to repeat culture, selection with the naked eye, and separation without performing any special operation for selection.Therefore, even if the transposon has a large transfer ability and is unlikely to be completely detached from DNA, In addition, the DNA element of the present invention can be sufficiently used as a DNA element having a detachment ability, and multiple gene transfer can be performed efficiently. Furthermore, a plant consisting solely of such cells can be obtained by simply regenerating the plant from the obtained transgenic tissue without going through a mating process.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を実
施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例におい
て、更に詳細な実験操作は、特に述べる場合を除き、モ
レキュラー・クローニング第2版(Sambrook
et al.eds.、Cold Spring Ha
rbar Laboratory Press、New
York、1989)、又は製造業者の取扱い説明書
に従い行われた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples. In the following examples, more detailed experimental procedures were performed using Molecular Cloning 2nd Edition (Sambrook) unless otherwise specified.
et al. eds. , Cold Spring Ha
rbar Laboratory Press, New
York, 1989) or according to the manufacturer's instructions.

【0035】[0035]

【実施例】[実施例1]I.ベクターの作成 病原性A.ツメファシエンスPO22株のT−DNA
(我彦広悦、植物の化学調節、24:35、1989、
(図1参照))上に存在するipt遺伝子を制限酵素
stIで切り出し、これをプラスミドpUC7(モレキ
ュラー・クローニング第2版、第1巻、4.10)の
stI制限酵素部位と連結することにより、組換えプラ
スミドpIPT1を得た。このプラスミドから、プロモ
ーター及びポリアデニル化シグナルを含むipt遺伝子
を制限酵素BamHI及びPstIで切り出し、これを
プラスミドpUC119(宝酒造(株)より購入)の
amHI−PstI制限酵素部位間に連結することによ
り、プラスミドpIPT2を得、次いで、このipt
伝子の内、構造遺伝子とポリアデニル化シグナルを制限
酵素RsaIで切り出し、これをプラスミドpUC11
9のSmaI制限酵素部位と連結することにより、組換
えプラスミドpIPT3を得た。そしてさらに、pIP
T3に挿入されたipt遺伝子を制限酵素BamHI及
SacIで切り出し、植物への遺伝子導入用ベクター
プラスミドpBI121(CLONTECH社より購
入)のBamHI−SacI制限酵素部位間に連結する
ことにより、プラスミドpIPT4を作成した。このプ
ラスミドを有するA.ツメファシエンスを植物に感染さ
せた場合、その構造の内、いわゆるT−DNA領域と呼
ばれるLBサイトとRBサイトの内側、ここではNPT
II遺伝子とipt遺伝子を有する約5kbの領域が植
物染色体に組み込まれることになる。
[Embodiment 1]I. Creating a vector  Pathogenic A. T-DNA of Tumefaciens PO22 strain
(Hiroetsu Gahiko, Chemical regulation of plants, 24:35, 1989,
(See Fig. 1))iptGene restriction enzymeP
stI and excised from the plasmid pUC7 (Molec
(2nd edition, Volume 1, 4.10)P
stBy connecting to the I restriction enzyme site,
Smid pIPT1 was obtained. From this plasmid, the promoter
Data and polyadenylation signaliptgene
The restriction enzymeBamHI andPstCut out with I
Plasmid pUC119 (purchased from Takara Shuzo Co., Ltd.)B
amHI-PstBy linking between the I restriction enzyme sites.
To obtain the plasmid pIPT2,iptRemains
Restrict structural genes and polyadenylation signals among genes
enzymeRsaI and excised with plasmid pUC11.
9 ofSmaRecombination by ligation with restriction site I
The plasmid pIPT3 was obtained. And furthermore, pIP
Inserted in T3iptGene restriction enzymeBamHI and
AndSacVector for gene transfer into plants
Plasmid pBI121 (purchased from CLONTECH)
In)BamHI-SacConnects between I restriction sites
Thereby, a plasmid pIPT4 was prepared. This
A. with Rasmid Tumefaciens infected plants
When this is done, the structure is called a so-called T-DNA region.
Inside LB site and RB site, here NPT
II gene andiptAbout 5 kb region containing the gene is planted
Will be integrated into the product chromosome.

【0036】なお、このプラスミドpIPT4は、大腸
菌(Escherichia coli)JM109株
に導入し、この大腸菌をE.coli JM109(p
IPT4)(受託番号:FERM BP−5063号)
として、国際寄託に付した。
The plasmid pIPT4 was introduced into Escherichia coli JM109 strain, and this E. coli was transformed into E. coli. coli JM109 (p
IPT4) (Accession number: FERM BP-5063)
As an international deposit.

【0037】pIPT4の作成スキムを図2〜4に、ま
た、そのT−DNA領域の制限酵素地図を図5に示す。
図2〜4及び図5中、丸で囲ったP、Tはそれぞれ、
pt遺伝子自身のプロモーター及びポリアデニル化シグ
ナルを、また35S−Pはカリフラワーモザイクウィル
スの35Sプロモーターを、Nos−Pはノパリンシン
ターゼ遺伝子のプロモーターを示し、T(図4)または
Nos−T(図5)は、ノパリンシンターゼ遺伝子のポ
リアデニル化シグナルを示す。
FIGS. 2 to 4 show a scheme for preparing pIPT4, and FIG. 5 shows a restriction enzyme map of its T-DNA region.
In FIGS. 2 to 4 and FIG. 5, P and T circled are respectively i
The promoter of the pt gene itself and the polyadenylation signal, 35S-P indicates the cauliflower mosaic virus 35S promoter, and Nos-P indicates the promoter of the nopaline synthase gene, T (FIG. 4) or Nos-T (FIG. 5) Indicates the polyadenylation signal of the nopaline synthase gene.

【0038】本実施例では、図5より明らかなように、
マーカー遺伝子として形態異常誘導遺伝子のうち、頂芽
優勢の崩壊を引き起こして多芽体形成に寄与するipt
遺伝子を、また、目的遺伝子としてNPTII遺伝子を
モデル的に用いた。ipt遺伝子は病原性A.ツメファ
シエンスが保持する腫瘍化遺伝子の一員であり、この遺
伝子を導入された植物細胞は、植物ホルモンの一種であ
るサイトカイニンの過剰発現により、分化の方向が多芽
体形成に向かうことになる。
In this embodiment, as is apparent from FIG.
Among the morphological abnormality-inducing genes as marker genes, ipt which causes collapse of apical dominance and contributes to multibud formation
The gene was used as a model, and the NPTII gene was used as a target gene as a model. The ipt gene is pathogenic A. It is a member of a tumorigenic gene maintained by Tumefaciens. Into a plant cell into which this gene has been introduced, the overexpression of cytokinin, which is a kind of plant hormone, causes the differentiation direction to move toward multibud formation.

【0039】また本実施例では、ipt遺伝子の発現調
節配列として、プロモーター配列はカリフラワーモザイ
クウイルスの35Sプロモーターを、ターミネーター配
列はipt遺伝子自身のポリアデニル化シグナルを用い
た。
[0039] In the present embodiment, the expression control sequences of ipt gene, the promoter sequence of the 35S promoter of cauliflower mosaic virus, terminator sequence was used polyadenylation signal ipt gene itself.

【0040】II.アグロバクテリウムへのpIPT4
の導入 A.ツメファシエンスLBA4404株(CLONTE
CH社より購入)を、10mlのYEB液体培地(ビー
フエキス5g/l、酵母エキス1g/l、ペプトン1g
/l、ショ糖5g/l、2mM MgSO、22℃で
のpH7.2(以下、特に示さない場合は、22℃での
pHとする。))に接種し、OD630が0.4から
0.6の範囲に至るまで、28℃で培養した。培養液
を、6900×g、4℃、10分間遠心して集菌した
後、菌体を20mlの10mM Tris−HCl(p
H8.0)に懸濁して、再度6900×g、4℃、10
分間の遠心で集菌し、次いでこの菌体を200μlのY
EB液体培地に懸濁して、これをプラスミド導入用菌液
とした。
[0040]II. PIPT4 for Agrobacterium
Introduction of  A. Tumefaciens LBA4404 strain (CLONTE
CH), 10 ml of YEB liquid medium (B
Extract 5g / l, yeast extract 1g / l, peptone 1g
/ L, sucrose 5g / l, 2mM MgSO4At 22 ° C
PH 7.2 (hereinafter, unless otherwise indicated, at 22 ° C.)
pH. )) And inoculate OD630 from 0.4
Cultured at 28 ° C. to a range of 0.6. Culture solution
Was collected by centrifugation at 6900 × g, 4 ° C. for 10 minutes.
Thereafter, the cells were lysed with 20 ml of 10 mM Tris-HCl (p
H8.0) and again 6900 × g, 4 ° C., 10 ° C.
The cells were collected by centrifugation for
Suspended in an EB liquid medium, this was used as a bacterial solution for plasmid introduction.
And

【0041】15mlチューブ(ファルコン社)内で、
プラスミド導入用菌液200μlとIで作成したプラス
ミドpIPT4 6μgを混合し、これを、あらかじめ
液体窒素中で30〜40分間冷却しておいたエタノール
にチューブごと5分間浸して冷却した後、29℃の水浴
中に25分間置き、次いで、750μlのYEB液体培
地を加えて29℃で1時間振盪して培養した。この菌液
を、50mg/lカナマイシン添加YEB寒天培地(寒
天1.2w/v%、他の組成は上記に同じ。)に播種し
て28℃で2日間培養し、得られた菌コロニーをYEB
液体培地に移植してさらに培養した後、その菌体からア
ルカリ法でプラスミドを抽出した。抽出したプラスミド
を制限酵素PstI、BamHI及びEcoRIを用い
て切断し、これをアガロースゲル電気泳動にて分析する
ことにより、このA.ツメファシエンスLBA4404
株にプラスミドpIPT4が導入されていることを確認
した。
In a 15 ml tube (Falcon),
200 μl of the bacterial solution for plasmid introduction and 6 μg of the plasmid pIPT4 prepared in I were mixed, and this was immersed in ethanol, which had been cooled in liquid nitrogen for 30 to 40 minutes, together with the tube for 5 minutes. The plate was placed in a water bath for 25 minutes, and then 750 μl of YEB liquid medium was added thereto and cultured at 29 ° C. for 1 hour with shaking. This bacterial solution was inoculated on a 50 mg / l kanamycin-added YEB agar medium (agar 1.2 w / v%, other composition is the same as described above) and cultured at 28 ° C. for 2 days.
After transplanting to a liquid medium and further culturing, a plasmid was extracted from the cells by an alkaline method. The extracted plasmid was digested with restriction enzymes Pst I, Bam HI and Eco RI, and analyzed by agarose gel electrophoresis. Claw facade LBA4404
It was confirmed that the plasmid pIPT4 was introduced into the strain.

【0042】III.アグロバクテリウムからタバコへ
のpIPT4の導入 温室内で成育させたタバコ(Nicotiana ta
bacum cv.xanthi、特に記載する場合を
除き、以下同じ。)の成葉を、1v/v%次亜塩素酸ナ
トリウム水溶液に5分間浸漬して殺菌し、滅菌水で3回
洗浄した後、中脈を取り除いて約8mm角の葉片となる
よう調製した。このタバコ葉片を、IIにおいてpIP
T4を導入したA.ツメファシエンスLBA4404株
の菌液(OD630=0.25、YEB液体培地にて一
夜培養後、滅菌水で稀釈して菌体濃度を調製。)に約1
分間浸してこれに感染させた後、滅菌した濾紙の上に置
いて余分な菌液を除いてから、アセトシリンゴン50m
g/lを添加した植物ホルモンを含まない(ホルモンフ
リー)MS寒天培地(T.Murashige and
F.Skoog、Physiol.Plant.、1
5:473、1962、但し、寒天0.8w/v%を添
加。)に、葉の裏が上になるように置床した。これを2
5℃、全明(特に記載されない限り、外植片及び植物組
織・植物体の培養はこの条件で行った。)で3日間培養
後、カルベニシリン500mg/lのみを含むホルモン
フリーMS寒天培地に移植して培養を続けたところ、不
定芽22個が再分化し、この不定芽を分離してさらに同
組成の培地で培養した結果、多芽体6系統が得られた。
これらは1か月ごとに同培地に継代し、さらに3か月目
からはカルベニシリンを含まないホルモンフリーMS寒
天培地で数回継代して、アグロバクテリウムの増殖がな
いことを確認した後、カナマイシン耐性試験およびPC
R分析に供した。
[0042]III. Agrobacterium to tobacco
Introduction of pIPT4  Tobacco grown in a greenhouse (Nicotiana ta
bacum cv. xanthi, especially if
Except below, the same applies. ) Is replaced with 1 v / v% sodium hypochlorite
Sterilize by immersing in thorium aqueous solution for 5 minutes, sterile water 3 times
After washing, the middle vein is removed to form leaf pieces of about 8 mm square
Was prepared as follows. The tobacco leaf pieces were subjected to pIP in II.
A. Introducing T4 Tumefaciens LBA4404 strain
Bacterial solution (OD630 = 0.25, YEB liquid medium
After culturing overnight, dilute with sterile water to prepare the cell concentration. About 1)
After soaking for a minute, infect it and place it on sterile filter paper.
After removing excess bacterial solution, acetosyringone 50m
g / l without plant hormones (hormone
Lee) MS agar medium (T. Murashige and
 F. Skoog, Physiol. Plant. , 1
5: 473, 1962, but with agar 0.8 w / v%
Addition. ), The leaves were placed so that the backs of the leaves were facing up. This is 2
5 ° C, Zenmei (Explants and plants unless otherwise noted)
The culture of the woven / plant was performed under these conditions. ) For 3 days
Later, a hormone containing only 500 mg / l carbenicillin
When transplanted to a free MS agar medium and continued to culture,
22 adventitious shoots are regenerated and the adventitious shoots are separated and
As a result of culturing in a medium having the composition, six lines of multiblasts were obtained.
These are subcultured to the same medium every month, and for the third month
Is a hormone-free MS cold that does not contain carbenicillin
Propagation of Agrobacterium was repeated several times in a supernatant medium.
After confirming that the kanamycin resistance test and PC
It was subjected to R analysis.

【0043】IV.遺伝子導入を行ったタバコの解析 A.カナマイシン耐性試験 IIIにおいて得られた6系統の多芽体を、継代せずに
そのまま培養することにより、これから展開してきた葉
を切り取り、これを約3mm角に調製して、カナマイシ
ン200mg/lを含むMS寒天培地(BA1mg/
l、NAA0.2mg/l添加)に置床し、培養1か月
後に観察を行った。その結果、同培地においてもこれら
多芽体の系統より得た葉片からはすべて、多芽体形成が
認められた。
[0043]IV. Analysis of transgenic tobacco  A. Kanamycin resistance test The polyblasts of the six lines obtained in III were
By culturing as it is, leaves that have developed in the future
And cut it into approximately 3 mm square.
MS agar medium containing 200 mg / l of BA (1 mg / BA
l, NAA 0.2mg / l added) and culture for 1 month
Observations were made later. As a result, even in the same medium
From all leaf pieces obtained from the multibud line, multibud formation was observed.
Admitted.

【0044】B.PCR分析 IIIにおいて得られた多芽体6系統のすべてより染色
体DNAを抽出し、PCR法にて導入遺伝子の確認を行
った。
B. PCR analysis Chromosomal DNA was extracted from all of the 6 multiblasts obtained in III, and the transgene was confirmed by PCR.

【0045】染色体DNAの抽出は、以下の改良CTA
B法を用いて行った。まず、多芽体の葉、約1gを液体
窒素下で乳鉢を用いて粉砕し、これをあらかじめ60℃
に保温しておいた、2w/v% CTAB(hexad
ecyltrimethylammonium bro
mide)、1.4M NaCl、0.2v/v% β
−メルカプトエタノール、20mM EDTA、100
mMTris−HCl(pH8.0)よりなる緩衡液5
mlに懸濁した。この懸濁液を60℃で30〜60分
間、緩やかに振盪させながら加温し、次いで室温まで冷
却した後、これに等容のクロロホルム:イソアミルアル
コール(24:1)を加えて穏やかに混和した。続い
て、1600×gで5分間の遠心分離を行って上清を回
収し、この上清に2/3容のイソプロピルアルコールを
加え、再び穏やかに混和した後、氷上に10分間静置し
て染色体DNAを析出させ、これを1600×gで10
分間の遠心により沈殿させた。沈殿させた染色体DNA
は、70v/v%エタノールで洗浄した後、真空乾燥
し、300μlのTE(10mM Tris−HCl、
1mM EDTA)に溶解した。
The extraction of chromosomal DNA was performed using the following improved CTA
This was performed using the B method. First, about 1 g of the leaves of the multi-bud was crushed using a mortar under liquid nitrogen, and this was previously crushed at 60 ° C.
2% w / v CTAB (hexad)
ecyltrimethylammonium bro
mid), 1.4 M NaCl, 0.2 v / v% β
-Mercaptoethanol, 20 mM EDTA, 100
Buffer solution 5 consisting of mM Tris-HCl (pH 8.0)
The suspension was suspended in ml. The suspension was warmed at 60 ° C. for 30-60 minutes with gentle shaking and then cooled to room temperature, to which was added an equal volume of chloroform: isoamyl alcohol (24: 1) and gently mixed. . Subsequently, the supernatant was collected by centrifugation at 1600 × g for 5 minutes, 2 volume of isopropyl alcohol was added to the supernatant, mixed gently again, and allowed to stand on ice for 10 minutes. Chromosomal DNA was precipitated and this was
Sedimented by centrifugation for minutes. Precipitated chromosomal DNA
After washing with 70 v / v% ethanol, vacuum drying was performed, and 300 μl of TE (10 mM Tris-HCl,
(1 mM EDTA).

【0046】一方、ipt遺伝子をPCR法にて検出す
るため、ipt遺伝子に結合した場合、2つのプライマ
ー間の間隔が約800bpとなるように、用いるプライ
マー(オリゴヌクレオチド)をDNA合成機(Appl
ied Biosystems社製)にて合成した。
pt遺伝子の増幅のために、抽出した染色体DNA1μ
gを、このプライマー0.2μMを含む、10mM T
ris−HCl(25℃でのpH8.8)、50mM
KCl、1.5mM MgCl、1w/v%Trit
onX−100、0.1mM dNTP、及び1.25
ユニットのTaqポリメラーゼ(CETUS社より購
入)という組成を有する混合液50μl中に溶解し、こ
れを94℃で1分30秒間加温した後、94℃で1分、
55℃で2分、72℃で3分の加温サイクルを30回繰
り返して反応させた。得られた反応混合物をアガロース
ゲル電気泳動を用いて分析し、染色体DNA中のipt
遺伝子の存在を、これに由来する約800bpの遺伝子
が増幅されたことにより確認した。
On the other hand, since the ipt gene is detected by the PCR method, the primer (oligonucleotide) used is combined with a DNA synthesizer (Appl) so that the interval between the two primers is about 800 bp when the ipt gene is bound.
ied Biosystems). i
For amplification of the pt gene, 1 μm of the extracted chromosomal DNA
g of 10 mM T containing 0.2 μM of this primer.
ris-HCl (pH 8.8 at 25 ° C.), 50 mM
KCl, 1.5 mM MgCl 2 , 1 w / v% Trit
onX-100, 0.1 mM dNTP, and 1.25
The unit was dissolved in 50 μl of a mixed solution having a composition of Taq polymerase (purchased from CETUS), heated at 94 ° C. for 1 minute and 30 seconds, and then heated at 94 ° C. for 1 minute.
A heating cycle was repeated 30 times at 55 ° C. for 2 minutes and at 72 ° C. for 3 minutes for reaction. The resulting reaction mixture was analyzed using agarose gel electrophoresis, and the ipt in chromosomal DNA was analyzed.
The presence of the gene was confirmed by amplification of an approximately 800 bp gene derived therefrom.

【0047】その結果を図6に示すが、図より明らかな
ように、この約800bpの遺伝子増幅は6系統の多芽
体すべてにおいて認められた。なお図中、左に示した数
値は、DNAサイズマーカーを泳動した際に検出される
各バンド成分の塩基数を表す。
The results are shown in FIG. 6. As is apparent from the figure, the gene amplification of about 800 bp was observed in all of the six lines of polyblasts. In addition, the numerical value shown on the left in the figure represents the number of bases of each band component detected when the DNA size marker is electrophoresed.

【0048】[比較例1]実施例1のIIIにおいて、
A.ツメファシエンス感染葉より再分化した不定芽から
得られた、多芽体形成能のない芽、16系統についても
解析を行った。すなわち、同IIIで不定芽22個を分
離して培養した結果、多芽体6系統が選抜された時点
で、多芽体ではなく正常な芽の形態(以下、正常体とい
う)をしていたものについても、同III、IVで多芽
体の系統にて行ったのと同様に、除菌し、カナマイシン
耐性試験を行い、さらに、そのうちの9系統につきPC
R分析を行った。しかし、これら正常体の系統では、カ
ナマイシン添加培地に置床した葉片は約3か月程度です
べて褐変して枯死に至り、またPCR分析においても、
ipt遺伝子の存在を示す約800bpのDNA断片の
増幅は、分析した9系統のいずれからも検出することが
できなかった。PCR分析の結果を図6に示す。
[Comparative Example 1]
A. Analyzes were also performed on 16 buds having no ability to form multiple shoots, obtained from adventitious buds regenerated from Tumefaciens-infected leaves. That is, as a result of isolating and culturing 22 adventitious buds in the same III, when the 6 buds were selected, they were not budded but normal buds (hereinafter referred to as normal bodies). In the same manner as in the case of the multibud line in III and IV, bacteria were removed and a kanamycin resistance test was carried out.
An R analysis was performed. However, in these normal strains, all leaf pieces placed on a kanamycin-supplemented medium turned brown and died in about 3 months, and in the PCR analysis,
Amplification of a DNA fragment of about 800 bp indicating the presence of the ipt gene could not be detected in any of the nine lines analyzed. FIG. 6 shows the results of the PCR analysis.

【0049】[実施例2]I.ベクターの作成 プラスミドpHSG398(宝酒造(株)より購入)を
制限酵素BamHIで切断し、その切断により生じた突
出末端をT4DNAポリメラーゼI(大サブユニット)
にて平滑化した後、この末端を再び連結してプラスミド
pNPI100を得た。すなわちこのpNPI100
は、pHSG398のBamHI制限酵素部位を消失さ
せたものである。また一方、プラスミドpCKR97
(T.Izawa et al.、Mol.Gen.G
enet.、227:391、1991)を制限酵素
stIで切断し、トウモロコシのトランスポゾンAc
切り出して、これをPNPI100のPStI制限酵素
部位に挿入し、プラスミドpNPI102を得た。
Embodiment 2I. Creating a vector  Plasmid pHSG398 (purchased from Takara Shuzo Co., Ltd.)
Restriction enzymeBamCut with HI and the protrusion caused by the cut
T4 DNA polymerase I (Large subunit)
After blunting, the ends are ligated again and the plasmid
pNPI100 was obtained. That is, this pNPI100
Is the pHSG398BamElimination of HI restriction enzyme sites
It was made. On the other hand, plasmid pCKR97
(T. Izawa et al., Mol. Gen. G.
enet. 227: 391, 1991)P
stCut with corn transposonAcTo
Cut it out and put it on the PNPI100PStI restriction enzyme
At the site to obtain the plasmid pNPI102.

【0050】次に、実施例1で作成したプラスミドpI
PT4(図5)から、カリフラワーモザイクウイルス3
5Sプロモーターとそれに連結されたipt遺伝子を、
制限酵素HindIII及びSacIで切り出し、その
突出末端をT4DNAポリメラーゼIにて平滑化した
後、これをプラスミドpUC119のHincII制限
酵素部位に挿入して、プラスミドpNPI101を得
た。このプラスミドpNPI101から、再びカリフラ
ワーモザイクウイルス35Sプロモーターとipt遺伝
子を、今度は制限酵素PstI及びEcoRIで切り出
し、その突出末端をT4DNAポリメラーゼIにより平
滑化した後、これを、制限酵素BamHIで切断して突
出末端を同様に平滑化したプラスミドpNPI102と
連結させ、プラスミドpNPI103を得た。すなわち
このプラスミドpNPI103において、35Sプロモ
ーターに連結されたipt遺伝子は、トランスポゾン
内部の旧BamHI制限酵素部位に存在することとな
る。
Next, the plasmid pI prepared in Example 1 was used.
From PT4 (Fig. 5), cauliflower mosaic virus 3
The 5S promoter and the ipt gene linked to it are
Restriction cut with the enzymes Hin dIII and Sac I, then the protruding ends were smoothed with T4DNA polymerase I, which was inserted into the Hin cII restriction enzyme site of plasmid pUC119, resulting in plasmid PNPI101. From this plasmid PNPI101, again cauliflower mosaic virus 35S promoter and the ipt gene, now cut out with restriction enzymes Pst I and Eco RI, after which the cohesive end was blunted by T4DNA polymerase I,, cleaved with restriction enzymes Bam HI Then, the protruding ends were ligated to plasmid pNPI102, which was similarly blunt-ended, to obtain plasmid pNPI103. That is, in this plasmid PNPI103, the ipt gene linked to 35S promoter, transposon A
c will be present at the old Bam HI restriction enzyme site.

【0051】目的とするベクターは、このプラスミドp
NPI103から、カリフラワーモザイクウイルス35
Sプロモーター及びipt遺伝子を含むトランスポゾン
Acを、制限酵素PstIで切り出し、これを植物への
遺伝子導入用ベクタープラスミドpBI121のSse
I制限酵素部位に挿入することにより得られ、これをプ
ラスミドpNPI106とした。
The desired vector is the plasmid p
From NPI103, cauliflower mosaic virus 35
Transposon containing S promoter and ipt gene
The Ac, restriction enzyme Pst cut out with I, which Sse for vector plasmid pBI121 gene transfer into plants
Obtained by insertion into the I restriction enzyme site, this was designated as plasmid pNPI106.

【0052】なお、このプラスミドpNPI106もま
た、大腸菌JM109株に導入し、この大腸菌をE.c
oli JM109(pNPI106)(受託番号:F
ERMBP−5064号)として、国際寄託に付した。
The plasmid pNPI106 was also introduced into E. coli JM109 strain, and c
oli JM109 (pNPI106) (Accession number: F
(ERMBP-5064).

【0053】プラスミドpNPI106の作成スキムを
図7〜9に、また、そのT−DNA領域の制限酵素地図
を図10に示す。図7〜9及び図10中、トランスポゾ
Acの範囲は対向する黒三角形で示した。また図10
中、Ac−PはAcに内在するプロモーターを示す。そ
の他の記号は図2〜5と同様である。
The construction scheme of plasmid pNPI106 is shown in FIGS. 7 to 9, and the restriction map of its T-DNA region is shown in FIG. 7 to 9 and FIG. 10, the range of the transposon Ac is indicated by opposing black triangles. FIG.
Among them, Ac-P indicates a promoter inherent in Ac . Other symbols are the same as in FIGS.

【0054】図10より明らかなように、このプラスミ
ドはT−DNA領域、すなわち植物染色体に組み込まれ
ることになる領域内に、マーカー遺伝子としてipt
伝子を、目的遺伝子のモデルとしてNPTII遺伝子及
びGUS(β−ガラクトシダーゼ)遺伝子を有してお
り、かつ、ipt遺伝子はトランスポゾンAcの内部に
挿入された形で存在している。なおこのGUS遺伝子
は、これを有する細胞が特殊な基質を代謝し、青色の色
素を生産することから、これを検出して遺伝子の発現を
知ることができるので、植物における遺伝子発現の解析
に汎用されている遺伝子である。
As is clear from FIG. 10, this plasmid contains an ipt gene as a marker gene and a NPTII gene and GUS (β -Galactosidase) gene, and the ipt gene exists in a form inserted inside the transposon Ac . The GUS gene is used for the analysis of gene expression in plants, since cells having the GUS gene metabolize a special substrate and produce a blue pigment. Is a gene that has been

【0055】II.タバコへのpNPI106の導入及
び遺伝子導入を行ったタバコの解析 A.タバコへのpNPT106の導入及び導入遺伝子の
発現試験 実施例1のII、IIIと同様に、pNPI106を
A.ツメファシエンスLBA4404株に導入して、こ
のA.ツメファシエンスをタバコ葉片に感染させた後、
感染葉を、アセトシリンゴン50mg/l添加ホルモン
フリーMS寒天培地にて培養し、次いでカルベニシリン
のみ500mg/lを添加した同培地で培養して、その
培養2か月目に多芽体63系統を分離した。
[0055]II. Introduction and introduction of pNPI106 into tobacco
Of transgenic and transgenic tobacco  A. Introduction of pNPT106 into tobacco and transgene
Expression test As in II and III of Example 1, pNPI106 was
A. Introduced into Tumefaciens LBA4404 strain,
A. After infecting tobacco leaf pieces with Tumefaciens,
The infected leaves were treated with acetosyringone 50 mg / l added hormone.
Culture on free MS agar medium, then carbenicillin
Cultured in the same medium supplemented with only 500 mg / l,
At the second month of the culture, 63 buds were isolated.

【0056】これらをさらに、同組成の培地(カルベニ
シリン500mg/l添加ホルモンフリーMS寒天培
地)に移植して培養を続け、1か月後に、やや伸長した
多芽体のシュート(以下、多芽体において発生する個々
の芽のことを、シュートと呼ぶこととする。)の中か
ら、他のシュートと比べて2倍程度以上の大きさに伸長
し、かつ、側芽の発達も認められず、ipt遺伝子の影
響が弱まっていると思われるシュートを肉眼により9個
選抜し、そのシュートについた葉を用いて、実施例1の
IV−Aと同様のカナマイシン耐性試験、及びJeff
ersonらの方法に準拠したGUS遺伝子の発現試験
(GUS活性試験)を行った。また、葉を切り出した後
のシュートについても、ホルモンフリーMS寒天培地に
移植してさらに培養を続け、その1か月後の形態を観察
し、そのシュートの多芽体形成能、すなわちipt遺伝
子の発現を検定した。
These cells were further transplanted to a medium of the same composition (hormone-free MS agar medium supplemented with carbenicillin 500 mg / l) and continued to be cultured. One month later, the shoots of slightly elongated polyblasts (hereinafter referred to as polyblasts) were obtained. that the individual bud occurring in, is referred to as a chute from a.), as compared to other chute extends above about twice the size, and also not recognized development of lateral buds, ipt Nine shoots which seem to have a weakened effect of the gene were visually selected, and the leaves attached to the shoots were used for the kanamycin resistance test similar to IV-A of Example 1, and Jeff.
A GUS gene expression test (GUS activity test) was performed according to the method of Erson et al. As for the shot was cut out leaves, further continue the culture were transplanted in hormone-free MS agar medium, and observed the form of after one month, multiple shoots forming ability of the shot, i.e. the ipt gene Expression was assayed.

【0057】結果を表1に示す。Table 1 shows the results.

【表1】 [Table 1]

【0058】表1から明らかなように、No.8のシュ
ートでは、これより得られた葉がカナマイシン耐性及び
GUS活性を有しているにもかかわらず、これ自体を1
か月培養しても多芽体を形成しない。これは、ここで用
いたベクターpNPI106において、多芽体の形成に
寄与するipt遺伝子はトランスポゾンAcの内部に挿
入された形で存在しているため、このベクターを保持す
るA.ツメファシエンスをタバコ葉片に感染させてその
培養を始めた当初は、タバコ染色体中に導入され、発現
していたipt遺伝子が、その後の培養中に、このAc
の働きにより、これと共に脱離してその機能を消失した
ためであると考えられる。一方、同じベクター上でも、
NPTII遺伝子とGUS遺伝子は、Acと挙動を一つ
にすることのない位置に挿入されているので、これらは
No.8のシュートにおいてもなお、その染色体中に残
留して発現しているのである。
As is clear from Table 1, No. In the shoot of No. 8, despite the fact that the obtained leaf had kanamycin resistance and GUS activity, it did not
It does not form multiple shoots even after culturing for months. This is the vector pNPI106 used here, ipt gene which contributes to formation of multiple shoots because exists internally inserted forms of transposon Ac, holds the vector A. When Tumefaciens was infected with tobacco leaf pieces and culture was started, the ipt gene, which was introduced into the chromosome of tobacco and expressed, was transformed into the Ac gene during the subsequent culture.
It is probable that this function was eliminated due to the action of this and the function was lost. On the other hand, even on the same vector,
Since the NPTII gene and the GUS gene are inserted at positions that do not combine Ac with the behavior, they are No. Even in the shoots of No. 8, they are still expressed in the chromosome.

【0059】また、表1中、No.3、5及び6のシュ
ートでは、カナマイシン耐性、多芽体形成能が認められ
るにもかかわらず、GUS活性のみが陰性を示してい
る。すなわち、これらのシュートではpNPI106を
用いて導入した遺伝子のうち、GUS遺伝子のみが発現
していないことになるが、これは、これらの遺伝子が植
物染色体に導入される時に起こった組込みミスによるも
のと考えられる。つまり、A.ツメファシエンスを介し
て遺伝子導入を行った場合、pNPI106のような構
造を有するプラスミドでは、本来、T−DNA領域、す
なわちRBサイトとLBサイトの内側領域全体が植物染
色体に組み込まれるはずであるが、時としてこの組込み
が完全には行われず、これがLB末端側のある部分で千
切れたような状態で組み込まれることがある。ここで用
いたpNPI106では、そのT−DNA領域に挿入し
た遺伝子の中でGUS遺伝子が、最もLBサイトに近い
位置に存在していることから、このような遺伝子導入時
の組込みミスにより、これが千切れてその機能を失った
状態で染色体に組み込まれたか、あるいは全く組み込ま
れなかったため、これらのシュートではGUS遺伝子の
発現がなく、その活性も認められないものと考えられ
る。ここで、No.2及びNo.8のシュートの1か月
培養後の形態を図11、12に示す。
In Table 1, No. In shoots 3, 5, and 6, only GUS activity was negative despite kanamycin resistance and polyblast formation ability. That is, among these shoots, only the GUS gene among the genes introduced using pNPI106 was not expressed, which was attributed to an integration error that occurred when these genes were introduced into the plant chromosome. Conceivable. That is, A. When a gene is introduced through Tumefaciens, in a plasmid having a structure such as pNPI106, the entire T-DNA region, that is, the entire region inside the RB site and LB site should be integrated into the plant chromosome. As a result, the integration may not be completely performed, and may be incorporated in a state where a part of the LB terminal side is broken. In the pNPI106 used here, among the genes inserted into the T-DNA region, the GUS gene is located at the position closest to the LB site. It was considered that the GUS gene was not expressed in these shoots and their activity was not observed in these shoots because they were integrated into the chromosome in a state where they were cut and lost their functions, or were not integrated at all. Here, No. 2 and No. 2 The morphology of the eight shoots after one month of culture is shown in FIGS.

【0060】なお、この時No.8のシュートから得ら
れ、カナマイシン耐性試験に供した葉について、試験後
も培養を続けたところ、5個の不定芽がこの葉から得ら
れたが、これらはすべて正常体であった。
At this time, No. The leaves obtained from 8 shoots and subjected to the kanamycin resistance test were continuously cultured after the test. As a result, five adventitious buds were obtained from these leaves, all of which were normal.

【0061】B.PCR分析 表1におけるNo.1〜9のシュートにつき、その多芽
体形成能を観察した後、実施例1のIV−Bと同様にし
てPCR分析を行い、染色体中のipt遺伝子の存在等
についてさらに検討を加えた。ただしここでは、実施例
1のIV−Bで用いたプライマーに加えて、NPTII
遺伝子とGUS遺伝子上に結合すべく設計されたプライ
マーも使用したが、これを用いてPCRを行うと、pN
PI106のT−DNA領域から、Ac、及びその内部
に挿入されたipt遺伝子の脱離が起こった場合、約3
kbのDNA断片が増幅されるため、この増幅を指標と
して、Ac及びipt遺伝子の染色体DNAからの脱離
を検出できることとなる。ここで行ったPCR分析のう
ち、No.8のシュートについての結果を図13に示
す。なお図中、左に示した数値については図6と同様で
ある。
B. PCR analysis After observing the multiple shoot formation ability of the shoots 1 to 9, PCR analysis was performed in the same manner as in IV-B of Example 1 to further examine the presence of the ipt gene in the chromosome. However, here, in addition to the primer used in IV-B of Example 1, NPTII
Although primers designed to bind on the GUS gene and the GUS gene were also used, PCR using these primers gave pN
From T-DNA region of PI106, Ac, and if the elimination of ipt gene inserted therein occurred, about 3
Since the DNA fragment of kb is amplified, the removal of the Ac and ipt genes from the chromosomal DNA can be detected using the amplification as an index. Among the PCR analyzes performed here, The results for the 8 shots are shown in FIG. In the figure, the numerical values shown on the left are the same as in FIG.

【0062】これより明らかなように、No.8のシュ
ートより抽出した染色体DNAにおいては、ipt遺伝
子とAcの脱離を示す約3kbのDNA断片の増幅が認
められる一方、ipt遺伝子の存在を示す約800bp
のDNA断片の増幅は認められない。これは、ipt
伝子がAcと共に、このシュートの染色体DNAから脱
離・消失したことを意味するものである。
As is clear from FIG. In the chromosomal DNA extracted from the No. 8 shoot, amplification of a DNA fragment of about 3 kb indicating the detachment of the ipt gene and Ac was observed, while about 800 bp indicating the presence of the ipt gene.
No amplification of the DNA fragment was observed. This means that the ipt gene was detached and disappeared from the chromosomal DNA of this shoot together with Ac .

【0063】なお、これに対してNo.1〜7、及び9
のシュートでは、このとき、その染色体DNA試料のい
ずれからも約3kbのDNA増幅は検出されず、その一
方で、約800bpの増幅はすべてにおいて検出され
た。従って、これらのシュートにおいてはipt遺伝子
がなお、Acと共にその染色体DNA中に存在している
ものと考えられる。
In contrast, No. 1-7 and 9
In this shoot, no DNA amplification of about 3 kb was detected from any of the chromosomal DNA samples, while amplification of about 800 bp was detected in all. Therefore, in these shoots, it is considered that the ipt gene is still present in the chromosomal DNA together with Ac .

【0064】[比較例2]実施例2のII−AのA.ツ
メファシエンス感染葉の培養において、多芽体と共に分
化してきた正常体のうち3個を分離し、これらについて
実施例2のIIと同様に、カナマイシン耐性試験、GU
S活性試験、及び培養1か月後の形態観察、さらにPC
R分析を行った。
[Comparative Example 2] In the culture of Tumefaciens-infected leaves, three of the normal bodies that had differentiated together with the multiple buds were separated, and these were subjected to the kanamycin resistance test, GU
S activity test, morphological observation one month after culture, and PC
An R analysis was performed.

【0065】結果を表1に示すが、これらはいずれもカ
ナマイシン耐性、GUS活性、及び多芽体形成能を有さ
ず、さらにPCR分析においても、約800bp及び約
3kbのDNA断片は、いずれもその増幅が検出されな
かった。
The results are shown in Table 1. None of them have kanamycin resistance, GUS activity, and ability to form multiple buds. Furthermore, the DNA fragments of about 800 bp and about 3 kb showed no The amplification was not detected.

【0066】[実施例3]実施例2で分離した多芽体6
3系統のそれぞれ一部を、さらにホルモンフリーMS寒
天培地に植え継いで培養を継続し、約2か月後に、2系
統の多芽体から肉眼で識別できる正常な形態、すなわち
頂芽優勢を示すシュート、No.13−1〜3、14−
1〜4の計7個を得た。このシュートを分離して同組成
の培地に移植すると正常な形態の伸長発根個体が得ら
れ、そのうち、シュートNo.13−1及び14−1よ
り得られた個体について、実施例2のII−Bと同様に
PCR分析を行ったところ、約800bpのDNA断片
の増幅はどちらからも検出されず、その一方、約3kb
のDNA断片の増幅は両者で共に検出され、ipt遺伝
子がAcと共に、これらの個体の染色体DNAから脱離
・消失していることが確認された。結果を図14に示
す。図中、左に示した数値については図6と同様であ
る。またGUS遺伝子の発現は、7個のシュートより得
られたすべての個体において検出された。なお、ここで
多芽体から正常なシュートが分化してきた状態を図15
に示す。
[Example 3] Polyblast 6 isolated in Example 2
A part of each of the three lines was further subcultured on a hormone-free MS agar medium, and the culture was continued. After about 2 months, a normal morphology that was visually distinguishable from the two lines of multiple shoots, that is, apical dominance was superior. Shoot, No. 13-1-3, 14-
1 to 4 were obtained in total. When this shoot was separated and transplanted to a medium having the same composition, an elongating rooted individual in a normal form was obtained. When the individuals obtained from 13-1 and 14-1 were subjected to PCR analysis in the same manner as in II-B of Example 2, amplification of a DNA fragment of about 800 bp was not detected from either. 3 kb
Amplification of the DNA fragment was detected by both, and it was confirmed that the ipt gene was removed and eliminated from the chromosomal DNA of these individuals together with Ac . FIG. 14 shows the results. In the figure, the numerical values shown on the left are the same as in FIG. GUS gene expression was detected in all individuals obtained from the seven shoots. Here, the state in which normal shoots differentiated from the multiple shoots is shown in FIG.
Shown in

【0067】[実施例4]実施例2で選抜した9個のシ
ュートのうち、表1においてNo.7としたシュートよ
り得られた葉を、ホルモンフリーMS寒天培地で約1か
月培養し、そこから分化してきた6個の不定芽より、正
常体1個を肉眼により選抜・分離した。これを同組成の
培地に移植すると正常な形態の伸長発根個体が得られ、
さらに、これについて実施例2のII−Bと同様にPC
R分析を行ったところ、約800bpのDNA断片の消
失と約3kbの同断片の増幅により、その染色体DNA
からipt遺伝子がAcと共に脱離・消失したことが確
認された。結果を図16に示す。図中、左に示した数値
については図6と同様である。また同じ個体について、
GUS遺伝子の発現も確認された。
Example 4 Of the nine shoots selected in Example 2, in Table 1, No. The leaves obtained from the shoot No. 7 were cultured on a hormone-free MS agar medium for about one month, and one normal body was visually selected and separated from the six adventitious buds differentiated therefrom. When this is transplanted to a medium of the same composition, a normal form of elongating rooted individual is obtained,
Further, as in II-B of Example 2, PC
When R analysis was performed, the chromosomal DNA was lost due to the disappearance of the approximately 800 bp DNA fragment and the amplification of the approximately 3 kb fragment.
From this, it was confirmed that the ipt gene was eliminated / disappeared together with Ac . FIG. 16 shows the results. In the figure, the numerical values shown on the left are the same as in FIG. For the same individual,
GUS gene expression was also confirmed.

【0068】[実施例5]I.酵母からの部位特異的組換え系(pSR1系)の分
酵母(Zygosaccharomyces roux
ii、(財)発酵研究所より購入)を5mlのYPAD
液体培地(酵母エキス10g/l、ポリペプトン20g
/l、アデニン0.4g/l、グルコース20g/l)
に接種し、30℃で一昼夜培養した。培養液を、690
0×g、20℃、3分間遠心して集菌(以下、菌体の回
収はすべて同条件で行なった。)し、得られた菌体を2
mlの0.2M Tris−HCl(pH8.0)−5
v/v% β−メルカプトエタノールに懸濁して、時折
軽く撹拌しつつ25℃で30分間放置した後、回収し
た。この菌体に、ザイモリエイス−20T(生化学工業
(株)より購入)2.5mg/mlを含む10w/v%
ソルビトール−5w/v% KPO4(pH6.8)
1mlを加えて懸濁し、30℃、90分間放置し、再び
遠心分離により集菌した後、これを1mlの溶解液
(0.2M NaCl、0.1M EDTA、5w/v
% SDS、50mM Tris−HCl、pH8.
5)に懸濁し、さらにProteinaseK(20m
g/ml)を加え混合して、60℃で1時間放置した。
次いでこの混合液を室温に戻し、フェノール:クロロホ
ルム、クロロホルム抽出により順次精製した後、得られ
た上清にイソプロパノールを等量加え、染色体DNA及
びプラスミドpSR1を析出させ、6900×g、4
℃、10分間遠心してこれを沈殿させた。沈殿させたD
NAは、70v/v%エタノールで洗浄した後、真空乾
燥し、100μlのTEに溶解した。
[Embodiment 5]I. Site-specific recombination system (pSR1 system) from yeast
Separation  yeast(Zygosaccharomyces roux
ii, Purchased from Fermentation Research Laboratories)
Liquid medium (yeast extract 10 g / l, polypeptone 20 g
/ L, adenine 0.4g / l, glucose 20g / l)
And inoculated at 30 ° C. overnight. Culture medium was added to 690
Centrifuge at 0 × g, 20 ° C. for 3 minutes to collect cells (hereinafter referred to as cell
All yields were obtained under the same conditions. ).
ml of 0.2 M Tris-HCl (pH 8.0) -5
v / v% suspended in β-mercaptoethanol, occasionally
After leaving at 25 ° C for 30 minutes with gentle stirring, collect
Was. Zymolyase-20T (Seikagaku Corporation)
10 w / v% containing 2.5 mg / ml
 Sorbitol-5w / v% KPO4 (pH 6.8)
Add 1 ml and suspend, leave at 30 ° C. for 90 minutes,
After collecting cells by centrifugation, 1 ml of the lysate
(0.2M NaCl, 0.1M EDTA, 5w / v
% SDS, 50 mM Tris-HCl, pH8.
5) and further suspended in Proteinase K (20 m
g / ml), mixed and left at 60 ° C. for 1 hour.
The mixture is then brought to room temperature and phenol: chloropho
And then purified by extraction with chloroform and chloroform.
Equal amount of isopropanol to the supernatant,
And plasmid pSR1 was precipitated, and 6900 × g, 4
This was centrifuged at 10 ° C. for 10 minutes to precipitate it. Precipitated D
NA was washed with 70 v / v% ethanol and dried in vacuum.
Dried and dissolved in 100 μl of TE.

【0069】このようにして抽出したDNA(染色体D
NA及びプラスミドpSR1の両方を含む)より、PC
R法を用い、プラスミドpSR1に存在している部位特
異的組換え系(これをpSR1系という。)のみを増幅
した。pSR1系は、組換え酵素遺伝子であるR遺伝子
と、組換え配列Rsとから構成され、その塩基配列もす
でに明らかとなっている(H.Araki et a
l.、J.Mol.Biol.、182:191、19
85)。本発明においては、R遺伝子の増幅のため、プ
ラスミドpSR1の配列中、5596〜5617番目に
当たる22塩基の5′位に、XbaI制限酵素部位を付
加したプライマー(5′−CCTCTAGAATGCA
ATTGACCAAGGATACTG−3′)と、41
26〜4147番目に当たる22塩基の5′位に、Sa
cI制限酵素部位を付加したプライマー(5′−CCG
AGCTCTTAATCTTGTCAGGAGGTGT
CA−3′)を合成して使用し、一方、Rsの増幅に
は、2セット各30塩基(計4種類)のプライマーを合
成・使用した。すなわち1セットは、プラスミドpSR
1の塩基配列中、287〜316番目に当たる配列のう
ち3塩基を置換して、SseI制限酵素部位を導入した
塩基配列を有するプライマー(5′−AGGATTGA
GCTACTGGACGGGAATCCTGCA−
3′)と、690〜719番目に当たる配列のうち4塩
基を置換して、HindIII制限酵素部位とXho
制限酵素部位を導入したものであるプライマー(5′−
CAACTCGAGCAATCAAAGCTTCTCG
TAGTC−3′)とからなり(このプライマーセット
で増幅されるRsをRs1と呼ぶ。)、もう1セット
は、同じくプラスミドpSR1の塩基配列中、287〜
316番目に当たる配列のうち3塩基を置換して、Xh
I制限酵素部位とEcoRI制限酵素部位を導入した
塩基配列を有するプライマー(5′−AGGATTGA
GCTACTCGAGGGGAATTCTGGA−
3′)と、688〜717番目に当たる配列のうち5塩
基を置換して、SseI制限酵素部位を導入したもので
あるプライマー(5′−ACTGGACCAATCCC
TGCAGGTCGTAGTCAA−3′)とからなっ
ている(このプライマーセットで増幅されるRsをRs
2と呼ぶ。)。
The DNA extracted as described above (chromosome D
PC (including both NA and plasmid pSR1)
Using the R method, only the site-specific recombination system present in the plasmid pSR1 (this is called the pSR1 system) was amplified. The pSR1 system is composed of an R gene, which is a recombinase gene, and a recombination sequence Rs, and its nucleotide sequence has already been clarified (H. Araki et a).
l. J. Mol. Biol. , 182: 191,19.
85). In the present invention, in order to amplify the R gene, a primer (5'-CCTCTAGAATGCA having an XbaI restriction enzyme site added at the 5 'position of 22 bases corresponding to positions 5596 to 5617 in the sequence of plasmid pSR1 is used.
ATTGACCAAGGATACTG-3 ') and 41
At the 5 'position of 22 bases corresponding to positions 26 to 4147, Sa
A primer (5'-CCG) having a cI restriction enzyme site added thereto
AGCTCTTAATCTTGTCAGGAGGGTGT
CA-3 ′) was synthesized and used. On the other hand, for amplification of Rs, two sets of 30 bases each (four types in total) of primers were synthesized and used. That is, one set contains the plasmid pSR
In the base sequence of No. 1, a primer (5'-AGGGATTGA) having a base sequence in which three bases of the sequence corresponding to positions 287 to 316 are replaced to introduce an SseI restriction enzyme site
GCTACTGGACGGGAATCCTGCA-
And 3 '), by substituting 4 bases of 690-719-numbered sequence, Hin dIII restriction enzyme site and Xho I
A primer (5′-
CAACTCGAGCAATCAAAGCTTCTCG
(TAGTC-3 ') (Rs amplified by this primer set is referred to as Rs1), and the other set is composed of 287 to 287 in the base sequence of plasmid pSR1.
By replacing 3 bases in the sequence corresponding to position 316, Xh
o I restriction enzyme site and a primer having the nucleotide sequence was introduced Eco RI restriction site (5'-AGGATTGA
GCTACTCGAGGGGAATTCTGGA-
And 3 '), by substituting 5 bases of 688-717-numbered sequence, is introduced in the Sse I restriction enzyme site primer (5'-ACTGGACCAATCCC
TGCAGGTCGTAGTCAA-3 ') (Rs amplified by this primer set is Rs
Call it 2. ).

【0070】R遺伝子とRsの増幅のため、TE溶液と
した抽出DNA100μlの内1μlを、それぞれのプ
ライマーセット0.2μMを含む、実施例1のIV−B
で使用した混合液各50μl中に混合し、これらを、9
5℃ 30秒、55℃ 30秒、72℃ 1分30秒の
加温サイクル30回で反応させた。得られた反応混合物
をアガロースゲル電気泳動を用いて分析し、R遺伝子と
Rsの増幅を確認した。
For amplification of the R gene and Rs, 1 μl of 100 μl of the extracted DNA in the form of a TE solution was mixed with 0.2 μM of each primer set, and the IV-B of Example 1 was used.
Mix in each 50 μl of the mixture used in
The reaction was carried out in 30 heating cycles of 5 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 1 minute and 30 seconds. The obtained reaction mixture was analyzed using agarose gel electrophoresis to confirm the amplification of the R gene and Rs.

【0071】II.ベクターの作成 PCR法により増幅したRs1を、制限酵素pstI及
XhoIで切断し、これをpSL1180(ファルマ
シア バイオテク(株)より購入)のPstI及びXh
I制限酵素部位に挿入し、プラスミドpNPI126
を得た。
[0071]II. Creating a vector  Rs1 amplified by the PCR method is replaced with a restriction enzymepstI and
AndXhoI and cut it with pSL1180 (Pharma
(Purchased from Shea Biotech Co., Ltd.)PstI andXh
oI restriction site and the plasmid pNPI126
I got

【0072】次に、pHSG398のEcoRI制限酵
素部位、及びHindIII制限酵素部位を消失させる
ため、これらの制限酵素による切断、T4ポリメラーゼ
I(大サブユニット)による切断末端の平滑化、さらに
その平滑末端の再連結を順次繰り返し、これらの制限酵
素部位が消失したプラスミドpNPI121を得、その
SalI及びPstI制限酵素部位に、PCR法により
増幅したRs2を制限酵素XhoI及びPstIで切断
して挿入し、プラスミドpNPI127を作成した。
Next, in order to eliminate the EcoRI restriction enzyme site and the HindIII restriction enzyme site of pHSG398, cleavage with these restriction enzymes, blunting of the cleaved end with T4 polymerase I (large subunit), and further blunting were performed. Re-ligation of the ends was sequentially repeated to obtain a plasmid pNPI121 in which these restriction enzyme sites had disappeared.
The Sal I and Pst I restriction enzyme sites, inserts the Rs2 amplified by the PCR method was digested with restriction enzymes Xho I and Pst I, generating plasmid PNPI127.

【0073】そしてこのpNPI127のSmaI及び
XbaI制限酵素部位に、pNPI126から制限酵素
SmaI及びSpeIで切り出されたRs1を挿入し
て、プラスミドpNPI128を得た。
[0073] and Sma I and of this pNPI127
In Xba I restriction enzyme sites, restriction enzyme from pNPI126
Rs1 cut out with Sma I and Spe I was inserted to obtain plasmid pNPI128.

【0074】R遺伝子は、PCR法により増幅したその
断片を、制限酵素XbaI及びSacIで切断して、p
HSG398のXbaI及びSacI制限酵素部位に挿
入した。これにより得られたプラスミドをpNPI12
4とした。
The R gene was obtained by digesting the fragment amplified by the PCR method with restriction enzymes Xba I and Sac I,
It was inserted into Xba I and Sac I restriction enzyme sites HSG398. The resulting plasmid was designated as pNPI12
And 4.

【0075】次に、pBI221(CLONTECH社
より購入)を制限酵素pstIで切断し、常法によりそ
の切断末端を平滑化・連結して、そのSseI及びPs
I制限酵素部位の消失したプラスミドpNPI111
を得た。続いて、このpNPI111のXbaI及び
acI制限酵素部位に、そのGUS遺伝子と置換する形
で、pNPI124より制限酵素XbaI及びSac
で切り出されたR遺伝子を挿入して、プラスミドpNP
I125を作成し、さらに、これから、カリフラワーモ
ザイクウイルス35Sプロモーターとそれに連結された
R遺伝子、及びノパリンシンターゼのポリアデニル化シ
グナルを制限酵素HindIII及びEcoRIで切り
出して、これをpNPI128のHindIII及び
coRI制限酵素部位に挿入することにより、プラスミ
ドpNPI129を得た。
[0075] Then, pBI221 was cut (purchased from CLONTECH Co.) with restriction enzymes pst I, the cut ends smoothed consolidated by a conventional method, the Sse I and Ps
t I restriction enzyme site of the lost plasmid pNPI111
I got Then, Xba I and S of this pNPI111
The restriction enzymes Xba I and Sac I were replaced with the GUS gene at the ac I restriction enzyme site by pNPI124.
Insert the R gene cut out by
Create an I125, further, now, cauliflower mosaic virus 35S promoter and the R gene linked to it, and Roh polyadenylation signal of nopaline synthase was excised with restriction enzymes Hin dIII and Eco RI, which Hin of PNPI128 dIII and E
By inserting the co RI restriction enzyme sites to give the plasmid pNPI129.

【0076】また、pNPI101は制限酵素Sma
で切断し、その切断部位に5′リン酸化HindIII
リンカー(宝酒造(株)より購入)を挿入し、プラスミ
ドpNPI122とした。すなわちこのpNPI122
は、pNPI101のSmaI制限酵素部位をHin
III制限酵素部位に置換したものである。さらに、こ
のpNPI122を制限酵素PstIで切断し、常法に
よりその切断末端を平滑化・連結して、そのSseI及
PstI制限酵素部位が消失した、プラスミドpNP
I123を作成し、次いでこれから、カリフラワーモザ
イクウイルス35Sプロモーターとそれに連結された
pt遺伝子を、制限酵素HindIIIで切り出して、
pNPI129のHindIII制限酵素部位に挿入
し、プラスミドpNPI130を得た。
[0076] In addition, pNPI101 restriction enzyme Sma I
In cut, 5 'phosphorylated Hin dIII to the cleavage site
A linker (purchased from Takara Shuzo Co., Ltd.) was inserted to obtain a plasmid pNPI122. That is, this pNPI122
Is, Hin the Sma I restriction enzyme site of the pNPI101 d
It has been replaced with a III restriction enzyme site. Further, the pNPI122 was digested with restriction enzymes Pst I and the cut ends is smoothed consolidated by a conventional method, the Sse I及<br/> beauty Pst I restriction enzyme site is lost, the plasmid pNP
I123 was made and then the cauliflower mosaic virus 35S promoter and the i linked thereto
the pt gene, cut out with the restriction enzyme Hin dIII,
It was inserted into Hin dIII restriction enzyme sites of PNPI129, to obtain a plasmid pNPI130.

【0077】目的とするベクターは、このpNPI13
0から、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモー
ターにそれぞれ連結されたipt遺伝子とR遺伝子、及
びこれらの両端にあるRsを、制限酵素PstIで切り
出して、pBI121のSseI制限酵素部位に挿入す
ることにより得られ、これをプラスミドpNPI132
と命名した。
The vector of interest is the pNPI13
From 0, ipt gene and R gene linked respectively to the cauliflower mosaic virus 35S promoter, and the Rs in these ends, cut with restriction enzyme Pst I, obtained by inserting the Sse I restriction enzyme site of pBI121 This is called plasmid pNPI132.
It was named.

【0078】なお、このプラスミドpNPI132もま
た、大腸菌JM109株に導入し、この大腸菌をE.c
oli JM109(pNPI132)(受託番号:F
ERMBP−5065号)として、国際寄託に付した。
The plasmid pNPI132 was also introduced into E. coli JM109 strain, and c
oli JM109 (pNPI132) (Accession number: F
(ERMBP-5065).

【0079】pNPI132の作成スキムを図17〜1
9に、また、そのT−DNA領域の制限酵素地図を図2
0に示す。図17〜19、及び20中、網かけした三角
形は酵母のプラスミドpSR1に由来する組換え配列R
sと、その配列方向を表す。その他は図2〜5と同様で
ある。
The creation scheme of pNPI 132 is shown in FIGS.
9 and the restriction map of the T-DNA region is shown in FIG.
0 is shown. 17-19 and 20, the shaded triangles indicate the recombinant sequence R derived from the yeast plasmid pSR1.
s and its arrangement direction. Others are the same as FIG.

【0080】図20より明らかなように、このプラスミ
ドは、T−DNA領域にマーカー遺伝子としてipt
伝子を、目的遺伝子のモデルとしてNPTII遺伝子及
びGUS遺伝子を有している点では、pNPI106と
同様である。しかしこの場合、脱離能を有するDNA因
子として機能するのは、酵母の部位特異的組換え系であ
るpSR1系の組換え配列、Rs間の領域であり、従っ
て、ipt遺伝子は、同一方向を向いたこの二つの組換
え配列Rsに挟まれた形で挿入されている。
[0080] As Figure 20 more clearly, this plasmid, the ipt gene as a marker gene in the T-DNA region, than that it has a NPTII gene and the GUS gene as a model of the desired gene is the same as the pNPI106 . However, in this case, to function as a DNA element having a leaving Hanareno is recombination sequences of pSR1 system is a site-specific recombination system of yeast, a region between Rs, therefore, ipt gene in the same direction It is inserted in a form sandwiched between these two recombination sequences Rs.

【0081】III.タバコへのpNPI132の導入
及び遺伝子導入を行ったタバコの解析 実施例1のII、IIIと同様に、pNPI132を
A.ツメファシエンスLBA4404株に導入して、こ
のA.ツメファシエンスをタバコ葉片(ここでは、Ni
cotiana tabacum cv.SR1を材料
として用いた。)に感染させた後、感染葉を、アセトシ
リンゴン50mg/l添加ホルモンフリーMS寒天培地
にて培養し、次いでカルベニシリンのみ500mg/l
を添加した同培地で培養した。これを1か月後に同組成
の培地に植え継いでさらに1か月培養を続け、多芽体4
8系統を分離した。
[0081]III. Introduction of pNPI132 into tobacco
Of transgenic and transgenic tobacco  Similar to II and III in Example 1, pNPI132 was
A. Introduced into Tumefaciens LBA4404 strain,
A. Claw fascination is tobacco leaf pieces (here,Ni
cotiana tabacumcv. Material SR1
Used as After infection, the infected leaves are
Lingon 50mg / l supplemented hormone-free MS agar medium
And then only carbenicillin 500 mg / l
Was added to the same medium. One month later this composition
And continued cultivation for another month.
Eight strains were separated.

【0082】これらを再び同組成の培地に移植してなお
培養を続けたところ、約1か月後(すなわちA.ツメフ
ァシエンス感染後、約3か月)に、その48系統のうち
7系統から、肉眼で見て正常な形態を示すシュートが生
じ、これを分離してやはり同組成の培地に移植すると、
結局10株の正常個体を得ることができた。
When these were transplanted again to a medium having the same composition and continued to be cultured, about 1 month later (ie, about 3 months after infection with A. tumefaciens), 7 out of the 48 strains showed When a shoot showing a normal morphology occurs with the naked eye, this is separated and transplanted to a medium of the same composition,
Eventually, 10 normal individuals could be obtained.

【0083】これらについて、実施例2のII−Bと同
様にPCR分析を行った結果を図21〜23、及び表2
に示す。但しここでは、実施例2のII−Bで用いたプ
ライマーの他に、GUS遺伝子の存在を確認できるプラ
イマーも併せて使用した。これらを用いてPCR分析を
行うことにより、ipt遺伝子が存在する場合には約8
00bp、ipt遺伝子がpNPI132のT−DNA
領域から、Rsに挟まれた部分もろとも脱離した場合に
は約3kb(ここまでは、実施例2のII−Bで分析を
行った場合と同様である。)、そしてGUS遺伝子が存
在している場合には約1.7kbのDNA断片が増幅さ
れることとなる。なお図21〜23中、左に示した数値
については図6と同様である。
For these, the results of PCR analysis performed in the same manner as in Example II-B are shown in FIGS.
Shown in However, in this case, in addition to the primer used in II-B of Example 2, a primer capable of confirming the presence of the GUS gene was also used. By performing PCR analysis using these, when the ipt gene is present, about 8
00bp, T-DNA of the ipt gene is pNPI132
Approximately 3 kb when the portion sandwiched by Rs is removed from the region (up to this point is the same as the case where the analysis was performed by II-B in Example 2), and the GUS gene is present. In this case, a DNA fragment of about 1.7 kb is amplified. The numerical values shown on the left in FIGS. 21 to 23 are the same as those in FIG.

【0084】[0084]

【表2】 [Table 2]

【0085】表2より明らかなように、ここで、肉眼に
よりその形態を観察することのみで選抜された個体の染
色体からはいずれも、マーカー遺伝子であるipt遺伝
子の存在は検出されず、かわってその脱離を示すDNA
断片の増幅が検出された。一方、目的遺伝子として用い
たGUS遺伝子の存在は、すべての個体において検出さ
れた。
As is clear from Table 2, the presence of the ipt gene, which is a marker gene, was not detected from any of the chromosomes of individuals selected only by observing their morphology with the naked eye. DNA showing its detachment
Fragment amplification was detected. On the other hand, the presence of the GUS gene used as the target gene was detected in all individuals.

【0086】一方、ここで多芽体48系統とほぼ同時に
生じた正常体(正常な芽の形態をしたもの)から得ら
れ、正常な伸長・発根を示した個体についても、その頂
芽を用いてカナマイシン耐性を検定したところ(カナマ
イシン200mg/l添加ホルモンフリーMS寒天培地
使用)、その16個体のうち2個体がカナマイシン耐性
を有することが判明した。
On the other hand, the apical bud of an individual obtained from a normal body (having a normal bud morphology) almost simultaneously with the 48 multibud lines and showing normal elongation and rooting was also obtained. When kanamycin resistance was assayed using the same (using a hormone-free MS agar medium supplemented with 200 mg / l kanamycin), it was found that two of the 16 individuals had kanamycin resistance.

【0087】そこで、このカナマイシン耐性個体につい
てさらに検討を加えるため、他のカナマイシン非耐性1
4個体のうちの3個体と共に、多芽体より得られたもの
の場合と同様にしてPCR分析を行った。この結果を図
24に示す。図中の左に示した数値については、図6と
同様である。
Therefore, in order to further examine this kanamycin-resistant individual, another kanamycin-nonresistant one was selected.
PCR analysis was carried out together with three of the four individuals in the same manner as in the case of those obtained from the multi-bud. The result is shown in FIG. Numerical values shown on the left side of the figure are the same as in FIG.

【0088】図24より明らかなように、カナマイシン
耐性を示す2個体では、それぞれ、ipt遺伝子を含む
Rsに挟まれた領域の脱離、及びGUS遺伝子の存在を
示すDNA断片の増幅が検出され、これらの染色体に
は、pNPI132に由来すると考えられる遺伝子が組
込まれていることを確認した。なお、カナマイシン非耐
性の3個体ではかかる増幅は全く検出されず、また、
pt遺伝子の存在を示すDNA断片の増幅は、いずれの
個体からも検出されなかった。
As is clear from FIG. 24, in the two individuals showing kanamycin resistance, detachment of the region flanked by Rs containing the ipt gene and amplification of a DNA fragment showing the presence of the GUS gene were detected, respectively. It was confirmed that genes considered to be derived from pNPI132 were integrated in these chromosomes. Incidentally, the amplification according in three individuals kanamycin intolerance is not detected at all, also, i
No amplification of the DNA fragment indicating the presence of the pt gene was detected in any of the individuals.

【0089】本来、多芽体形成能のない系統より得られ
たこれらの個体は、そもそもA.ツメファシエンス感染
時に、pNPI132が染色体中に導入されなかった細
胞を起源とするはずであるが、そう仮定する以上、この
ベクターに由来する遺伝子がその染色体に存在すること
は考えられない。ましてや、その染色体中に、これに由
来する遺伝子のうち、ipt遺伝子のみが存在せず、N
PTII遺伝子(これらの個体がカナマイシン耐性を示
すことより、その存在は明らかである。)、GUS遺伝
子は完全な形で存在する個体が、かかる頻度で出現する
ことはまず有り得ないことである。
These individuals originally obtained from a line that does not have the ability to form multiple shoots are A. cerevisiae in the first place. At the time of T. faecalis infection, pNPI132 should have originated from a cell that was not introduced into the chromosome, but assuming so, it is unlikely that the gene from this vector is present on that chromosome. Furthermore, among the genes derived from this chromosome, only the ipt gene does not exist, and N
The presence of the PTII gene (which is evident from the fact that these individuals exhibit kanamycin resistance) and the GUS gene are unlikely to occur at such frequencies in individuals who are present in perfect form.

【0090】従って、これらの個体では、pNPI13
2が染色体に導入されなかったのではなく、一旦は導入
されたと考えるのが妥当である。つまり、pNPI13
2のT−DNA領域は、A.ツメファシエンスの感染に
よってこれらの染色体に導入されたが、ここでマーカー
遺伝子の脱離に利用したpSR1系の性能が良すぎたた
め、そのA.ツメファシエンスの感染後、多芽体を形成
する前に、その働きによってipt遺伝子が染色体から
脱離し、結局、NPTII遺伝子、GUS遺伝子だけ
が、そのままそこに残留し続けることになったのであろ
う。PCR分析により、かかるカナマイシン耐性個体に
おいて、GUS遺伝子の存在と同時に認められたipt
遺伝子を含むRsに挟まれた領域の脱離も、これを裏付
けるものである。
Therefore, in these individuals, pNPI13
It is reasonable to assume that 2 was not introduced into the chromosome, but was introduced once. That is, pNPI13
The T-DNA region of A.2 Introduced into these chromosomes by infection with Tumefaciens. Here, the performance of the pSR1 system used for detachment of the marker gene was too good. After the infection with Tumefaciens and before the formation of multiple buds, its action would have led to the detachment of the ipt gene from the chromosome, eventually leaving only the NPTII and GUS genes to remain there. PCR analysis, in such kanamycin resistance individuals, were observed simultaneously with the presence of the GUS gene ipt
The elimination of the region flanked by Rs containing genes also supports this.

【0091】[実施例6]I.ベクターの作成 pBluescriptII SK+(東洋紡績(株)
製)のEcoRI制限酵素部位に挿入された、rol
rolB、及びrolCを含む、全長7.6kbの
rol遺伝子群(S.Kiyokawa、Plant
Physiol.、104:801、1994)を制限
酵素EcoRIで切り出し、これをpNPI129の
coRI制限酵素部位に挿入して、プラスミドpNPI
700を作成した。
[Embodiment 6]I. Creating a vector  pBluescript II SK + (Toyobo Co., Ltd.
Made)EcoInserted into the RI restriction enzyme site,rol
A,lolB,as well asrolC7.6 kb in length
rolGene group (S. Kiyokawa, Plant
Physiol. , 104: 801, 1994)
enzymeEcoIt is cut out with RI, and this is pNPI129.E
coInserted into the RI restriction enzyme site, the plasmid pNPI
700 was created.

【0092】次いでこのpNPI700から、rol
伝子群、及びカリフラワーモザイクウイルス35Sプロ
モーターとそれに連結されたR遺伝子、及びこれらの両
端にあるRsを、制限酵素SseIで切り出し、これを
pBI121のSseI制限酵素部位に挿入して、目的
とするプラスミドpNPI702を得た。
Next, from the pNPI700, the rol gene group, the cauliflower mosaic virus 35S promoter and the R gene linked thereto, and the Rs at both ends thereof were cut out with the restriction enzyme SseI , and this was cut out with the SseI restriction enzyme of pBI121. By inserting into the site, the desired plasmid pNPI702 was obtained.

【0093】なお、このプラスミドpNPI702もま
た、大腸菌JM109株に導入し、この大腸菌をE.c
oli JM109(pNPI702)(受託番号:F
ERMBP−5066号)として、国際寄託に付した。
This plasmid pNPI702 was also introduced into E. coli JM109 strain, and c
oli JM109 (pNPI702) (Accession number: F
(ERMBP-5066).

【0094】pNPI702の作成スキムを図25に、
また、そのT−DNA領域の制限酵素地図を図26に示
す。なおこれらの図中、用いた記号は図2〜5と同様で
ある。
FIG. 25 shows a scheme for creating pNPI 702.
FIG. 26 shows a restriction enzyme map of the T-DNA region. The symbols used in these figures are the same as those in FIGS.

【0095】図26より明らかなように、このプラスミ
ドはマーカー遺伝子をpNPI132のipt遺伝子か
ら、rol遺伝子群に置き換えたものである。なお、本
実施例で用いたrol遺伝子群は、天然にはA.リゾジ
ェネスのT−DNA上に存在し、これが植物細胞に導入
されると、その植物組織に毛状根を発生させ、またこれ
から再生した植物体においても矮化等の形態異常を引き
起こすことが知られている。
[0095] As apparent from FIG. 26, this plasmid is obtained by replacing the ipt gene of pNPI132 a marker gene, the rol genes. The rol gene group used in the present example is naturally A. It is known that it is present on the T-DNA of lysogenes, and when it is introduced into plant cells, it causes hairy roots in the plant tissue, and also causes morphological abnormalities such as dwarfing in the regenerated plants. ing.

【0096】II.タバコへのpNPI702の導入及
び遺伝子導入を行ったタバコの解析 実施例1のII、III と同様に、pNPI702を
A.ツメファシエンスLBA4404株に導入して、こ
のA.ツメファシエンスをタバコ葉片に感染させ、感染
葉をアセトシリンゴン50mg/l添加ホルモンフリー
MS寒天培地にて3日間暗所で培養した。次いでチカル
シリンのみ400mg/lを添加した同培地で培養した
ところ、毛状根の分化が培養開始後15日過ぎ頃より認
められたので、この毛状根を順次分離し、シュート誘導
培地(α−ナフタレン酢酸0.1mg/l、ベンジルア
デニン2.0mg/l、チカルシリン400mg/l添
加MS寒天培地)に置床・培養して不定芽を分化させ、
そのうち正常な形態をしていると思われるもの18個体
を肉眼で選抜した。これらについて実施例2のII−B
と同様にPCR分析を行い、そのうちの9個体につい
て、その染色体から、rol遺伝子を含むRsで挟まれ
た領域が脱離していることを確認した。なお、ここでは
プライマーとして、かかる脱離が検出されるプライマー
(実施例2〜5、及び比較例2で用いたものと同じ。す
なわち、約3kbのDNA断片の増幅により検出。)
と、rol遺伝子の存在を検出するためのプライマー
(約1.1kbのDNA断片の増幅により検出)を用い
た。
[0096]II. Introduction and introduction of pNPI702 into tobacco
Of transgenic and transgenic tobacco  Similarly to II and III of Example 1, pNPI702 was
A. Introduced into Tumefaciens LBA4404 strain,
A. Infects Tumefaciens with tobacco leaf fragments and infects
Leaves acetosyringone 50mg / l hormone free
The cells were cultured on an MS agar medium for 3 days in a dark place. Then tikal
Cultured in the same medium supplemented with 400 mg / l of cillin only
However, hairy root differentiation was observed around 15 days after the start of culture.
The hairy roots were separated sequentially and the shoots were induced.
Medium (α-naphthaleneacetic acid 0.1 mg / l, benzyl
Denin 2.0 mg / l, ticarcillin 400 mg / l
MS adsorbed on MS agar) to differentiate adventitious buds
18 of which appear to be in normal form
Were visually selected. For these, II-B of Example 2
PCR analysis was performed in the same manner as in
And from that chromosome,rolSandwiched by Rs containing the gene
Region was desorbed. Note that here
As a primer, a primer in which such desorption is detected
(The same as those used in Examples 2 to 5 and Comparative Example 2.
That is, it was detected by amplification of a DNA fragment of about 3 kb. )
When,rolPrimers for detecting the presence of genes
(Detected by amplification of a DNA fragment of about 1.1 kb)
Was.

【0097】[実施例7]実施例2で作成したベクタ
ー、pNPI106を用いて、木本植物である交雑ヤマ
ナラシ(ポプルス・シーボルディ×ポプルス・グランデ
ィデンタータ:Populus Sieboldii×
Populus grandientata)への遺伝
子導入を行った。
[Example 7] Using the vector prepared in Example 2 and pNPI106, a hybrid woodpecker (Populus sieboldii x Populus grandidenta: Populus Sieboldii x) was used as a woody plant.
Populus grandientata ).

【0098】交雑ヤマナラシY63株(秋田十條化成
(株)内実験林より採取)の無菌フラスコ苗の茎を、節
を含まないように長さ5mmに切断し、これをさらに縦
に二つ割りにして材料として用い、pNPI106を導
入したA.ツメファシエンスを実施例1のIIIと同様
にして感染させた。感染後、この茎切片を、アセトシリ
ンゴン40mg/lを添加したホルモンフリー修正MS
寒天培地(シュークロース2w/v%、寒天0.8w/
v%)に置床して3日間培養し、次いでカルベニシリン
のみ500mg/lを添加した同培地に移植して培養を
続けた。なお、ここで用いた修正MS培地とは、通常の
MS培地の組成のうち、アンモニア態窒素、及び硝酸態
窒素の濃度を、それぞれ10mM、30mMに変更した
ものである。
The stem of a sterile flask seedling of the hybrid Yamanashi Y63 strain (collected from an experimental forest in Akita Jujo Chemical Co., Ltd.) was cut to a length of 5 mm so as not to include nodes, and this was further divided vertically into two parts. Used to introduce pNPI106. Tumefaciens was infected as in Example 1, III. After infection, the stem sections were purified from hormone-free modified MS supplemented with 40 mg / l acetosyringone.
Agar medium (Sucrose 2 w / v%, agar 0.8 w / v
v%) and cultured for 3 days, then transplanted to the same medium supplemented with only 500 mg / l of carbenicillin and continued to culture. The modified MS medium used here is one in which the concentrations of ammonia nitrogen and nitrate nitrogen are changed to 10 mM and 30 mM, respectively, in the composition of a normal MS medium.

【0099】約2か月後、この切片から生じた不定芽を
分離し、さらに2か月間培養を行うことにより多芽体6
系統が得られたが、これらについて引き続き継代培養を
行ったところ、約4か月経過後(A.ツメファシエンス
感染より約8か月後)から、この多芽体より伸長する、
正常な形態のシュートが認められ始めた。これらのシュ
ートは、IBA0.05mg/lを添加した2/3倍稀
釈MSジェランガム培地(シュークロース2w/v%、
ジェランガム0.3w/v%)に移植して培養すること
により、正常な発根個体となすことができ、結局、A.
ツメファシエンス感染10か月目までには、2系統の多
芽体より、合わせて7個の正常個体を得ることができ
た。
After about 2 months, the adventitious buds generated from these sections were separated, and cultured for further 2 months to obtain polyblasts 6
Although the strains were obtained, they were continuously subcultured, and after about 4 months (about 8 months after the infection with A. tumefaciens), the strains elongated from this multibud.
Normal morphology shoots began to be observed. These shoots were diluted 2/3 times with MS gellan gum medium (2% w / v sucrose, 0.05 mg / l IBA).
By transplanting and culturing the cells into gellan gum (0.3 w / v%), the rooted individuals can be made normal.
By the tenth month of Tumefaciens infection, a total of seven normal individuals could be obtained from the two lines of polyblasts.

【0100】これらについて、実施例5のIIIと同様
にPCR分析を行ったところ、ipt遺伝子はその全て
の個体において検出されず、またGUS遺伝子に関して
は、このうち2個体においてその存在が検出され、本発
明のベクターが、木本植物においても有効に機能するこ
とが確認された。なお、残りの5個の正常個体について
は、GUS遺伝子はその一部分の存在のみしか検出され
なかったが、かかる個体は、ここで用いたベクター、p
NPI106により導入されたトランスポゾンAcが、
ipt遺伝子と共にその染色体より脱離する際に、その
近辺にあったGUS遺伝子をも巻き込み、これを引き千
切るようにして脱離してしまった結果、生じたものであ
ると考えられる。ここで、多芽体から正常なシュートが
分化してきた状態を図27に示す。
When PCR analysis was performed on them in the same manner as in Example III, the ipt gene was not detected in all the individuals, and the presence of the GUS gene was detected in two of the individuals. It was confirmed that the vector of the present invention functions effectively also in woody plants. In addition, in the remaining five normal individuals, only a part of the GUS gene was detected, but the individual used was the vector used here, p
The transposon Ac introduced by NPI106 is
It is thought that this was caused as a result of involving the GUS gene in the vicinity when the gene was detached from the chromosome together with the ipt gene, and detaching the GUS gene in such a manner as to cut it apart. Here, FIG. 27 shows a state in which normal shoots have differentiated from the multiple shoots.

【0101】[実施例8]実施例5において、pNPI
132により遺伝子を導入された正常個体(多芽体を経
由したもの)に対し、さらに本発明のベクターを用いて
遺伝子導入を行った。
[Embodiment 8] In Example 5, pNPI
A normal individual (through multiple buds) into which the gene was introduced by 132 was further transfected with the vector of the present invention.

【0102】pNPI132のGUS遺伝子のみをHP
T遺伝子(ハイグロマイシン抵抗性遺伝子)に置き換
え、これ(pNPI140、図28)を用いて上記正常
個体に対し、実施例1のII、IIIと同様に遺伝子導
入操作を行った。多芽体は、このベクターを導入した
A.ツメファシエンスの感染から40日後に10系統を
得ることができ、これを分離し、同組成の培地(カルベ
ニシリン500mg/l添加ホルモンフリーMS寒天培
地)に移植してなお培養を続けたところ、20日後(す
なわち、A.ツメファシエンスの感染から約2か月後)
には、そのうち1系統で、肉眼で見て正常な形態を示す
シュートの分化が認められた。
Only the GUS gene of pNPI132 was HP
The T gene (hygromycin resistance gene) was replaced, and using this (pNPI140, FIG. 28), a gene transfer operation was performed on the above normal individual in the same manner as in II and III of Example 1. Multiple shoots were obtained from A. cerevisiae transfected with this vector. Forty days after the infection with T. faecalis, 10 strains were obtained. These strains were isolated, transplanted to a medium of the same composition (hormone-free MS agar medium supplemented with carbenicillin 500 mg / l), and continued to be cultured. That is, about 2 months after the infection of A. tumefaciens)
In one of them, shoot differentiation showing a normal morphology with the naked eye was observed.

【0103】この分化してきた正常なシュートのうちの
1個について、実施例1のIV−Bと同様にPCR分析
を行った結果を図29に示す。但しここでは、実施例1
のIV−Bで用いたプライマーの他に、ipt遺伝子を
含むRsに挟まれた領域の染色体DNAからの脱離を検
出するため、NPTII遺伝子とHPT遺伝子上に結合
すべく設計されたプライマー、及びHPT遺伝子の存在
を検出するためのプライマーを併せて使用した(それぞ
れ、約4kb及び約1kbのDNA断片の増幅により検
出。)。なお図中、左に示した数値については図6と同
様である。
FIG. 29 shows the results of PCR analysis performed on one of the differentiated normal shoots in the same manner as in Example IV-B. However, here, Example 1
In addition to the primers used in IV-B, a primer designed to bind to the NPTII gene and the HPT gene in order to detect detachment of the region flanked by Rs containing the ipt gene from chromosomal DNA, and Primers for detecting the presence of the HPT gene were also used (detected by amplification of a DNA fragment of about 4 kb and about 1 kb, respectively). In the figure, the numerical values shown on the left are the same as in FIG.

【0104】図29より明らかなように、このシュート
から抽出した染色体DNAのPCR分析においては、R
sに挟まれた領域と共にipt遺伝子が脱離したことを
示す約4kbのDNA断片、及びHPT遺伝子の存在を
示す約1kbのDNA断片の増幅が認められる一方、
pt遺伝子の存在を示す約800bpのDNA断片の増
幅は認められない。これは、このシュートの染色体DN
A中に、一旦は導入されたipt遺伝子が、その後、R
sに挟まれた領域と共にそこから脱離・消失した一方、
HPT遺伝子はそのDNA中に残留していること、つま
り、先にpNP1132により目的遺伝子(NPTII
遺伝子及びGUS遺伝子)を導入された個体に対し、そ
の構成のうち目的遺伝子に関する構成のみを変えたベク
ターにより、ipt遺伝子という同じ遺伝子をマーカー
として、新たな目的遺伝子(HPT遺伝子)が重ねて導
入されたこと、さらには再び同じマーカー遺伝子を用い
て、第3、第4、あるいはそれ以上の目的遺伝子の導入
が可能であることを示すものである。
As apparent from FIG. 29, in the PCR analysis of the chromosomal DNA extracted from this shoot, R
While ipt gene with the region flanked by s a DNA fragment of about 4kb indicating that desorbed, and amplification of DNA fragment of about 1kb indicating the presence of the HPT gene is observed, i
No amplification of a DNA fragment of about 800 bp indicating the presence of the pt gene was observed. This is the chromosome DN of this shoot
A, the once introduced ipt gene is
While it has desorbed and disappeared from the region between the s
The HPT gene remains in the DNA, that is, the target gene (NPTII
Gene and GUS gene), a new target gene (HPT gene) is repeatedly introduced using the same gene as the ipt gene as a marker by using a vector in which only the configuration related to the target gene is changed. This indicates that the third, fourth, or more target genes can be introduced again using the same marker gene.

【0105】以上の実施例より明らかなように、ここで
得られた多芽体の系統は、必ずipt遺伝子をその染色
体中に有し(図6)、また、この多芽体という、肉眼で
識別可能な顕著な形態異常を示す組織はすべて、ipt
遺伝子と共に導入したモデル的な目的遺伝子である、N
PTII遺伝子の発現によるカナマイシン耐性を例外な
く示した。これは、かかる形態異常誘導遺伝子が、植物
へ遺伝子導入を行う際のマーカー遺伝子として十分に適
用可能であり、これをマーカー遺伝子とする本発明のベ
クターもまた、植物への遺伝子導入用ベクターとして有
用であることを証明するものである。
As is evident from the above examples, the line of the multibud obtained here always has the ipt gene in its chromosome (FIG. 6). All tissues that show significant morphological abnormalities that can be identified are ipt
N, a model target gene introduced with the gene
Kanamycin resistance by PTII gene expression was demonstrated without exception. This is because such a morphological abnormality-inducing gene can be sufficiently applied as a marker gene when introducing a gene into a plant, and the vector of the present invention using this as a marker gene is also useful as a vector for introducing a gene into a plant. It proves that

【0106】また、このipt遺伝子をトランスポゾン
Acの内部に組み込んだベクター、pNPI106を用
いて植物への遺伝子導入を行うと、遺伝子導入操作を行
った直後の培養当初には多芽体を形成した組織から、目
的遺伝子(NPTII遺伝子及び/またはGUS遺伝
子)により付与される特性は保持したまま、ipt遺伝
子が染色体から消失して多芽体形成能を失ったシュート
等が得られ(表1、図13、14、16)、しかも、か
かるシュート等の形態は肉眼で識別可能であり(図1
5、27)、これらを選抜・分離して培養することによ
り、正常な形態をした伸長発根個体が得られた。また、
このシュートより得られた組織からさらに再分化した組
織も、すべて多芽体形成能はなく正常な形態を示し、こ
のようなシュート等が均一な細胞からなることを明示し
た。
Further, this ipt gene is used as a transposon
When a gene, pNPI106, incorporated into Ac is used to introduce a gene into a plant, the target gene (NPTII gene and / or while properties imparted was held by GUS gene), obtained chute such that ipt gene loses lost by multiple shoots forming ability from the chromosome (Table 1, Fig. 13, 14, 16), moreover, such chutes And other forms can be identified with the naked eye (FIG. 1).
5, 27), these were selected, separated, and cultured to obtain an elongating rooted individual having a normal morphology. Also,
All the tissues further regenerated from the tissues obtained from the shoots did not have the ability to form polyblasts and exhibited normal morphology, demonstrating that such shoots and the like consisted of uniform cells.

【0107】さらに同様の結果は、脱離能を有するDN
A因子として部位特異的組換え系に由来するものを用い
た場合、形態異常誘導遺伝子としてrol遺伝子を用い
た場合にも観察された。すなわち、実施例1〜4、及び
7で用いたベクター中、トランスポゾン、あるいはトラ
ンスポゾンとipt遺伝子に関連する構成を、これらの
ものに置き換えたベクターを用いて植物への遺伝子導入
を行った場合(実施例5、6)でも、遺伝子導入操作後
ある時期までは異常な形態を形成した組織から、目的遺
伝子は保持したまま、形態異常誘導遺伝子がその染色体
から消失し、正常な形態を示す組織、そして個体が得ら
れ(図21〜23、表2)、しかもこの同じ個体に対
し、目的遺伝子に関する構成のみを変えたベクターによ
り、同じ形態異常誘導遺伝子をマーカーとして、遺伝子
導入操作・培養・肉眼による選抜を繰り返すことによ
り、目的遺伝子を多重に導入することも可能であった
(実施例8、図29)。
Further, the same result was obtained from DN having desorption ability.
It was also observed when factor A was derived from a site-specific recombination system and when the rol gene was used as a morphological abnormality-inducing gene. That is, when transposons or transposons and the configuration related to the ipt gene in the vectors used in Examples 1 to 4 and 7 were replaced with these vectors, gene transfer into plants was performed (implementation). Also in Examples 5 and 6), from the tissue that formed an abnormal morphology until a certain time after the gene transfer operation, the morphological abnormality-inducing gene disappeared from its chromosome while the target gene was retained, and the tissue showed a normal morphology. Individuals were obtained (FIGS. 21 to 23, Table 2), and the same individuals were selected by a gene transfer operation, culture, and visual inspection using the same morphological abnormality-inducing gene as a marker by using a vector in which only the configuration related to the target gene was changed. By repeating this, it was also possible to introduce the target gene multiple times (Example 8, FIG. 29).

【0108】従って、形態異常誘導遺伝子をマーカー遺
伝子とし、これを、脱離能を有するDNA因子と挙動を
一つにする位置に組込んだ、かかるベクターを用いれ
ば、まず、遺伝子導入操作後の細胞を培養して生じてく
る異常な形態を示す組織を肉眼で選抜し、これを分離し
てさらに培養を続け、次いで生じてくる今度は正常な形
態を示す組織をやはり肉眼で選抜するだけで、目的遺伝
子のみが染色体等に残留してその機能を保持している細
胞のみからなる組織、さらには植物体が得られることと
なる。
Therefore, by using such a vector in which a morphological abnormality-inducing gene is used as a marker gene and integrated with a DNA element having an elimination ability at a position where the behavior becomes one, first, after the gene transfer operation, The tissue showing abnormal morphology generated by culturing cells is visually selected, separated and further cultured, and then the resulting tissue showing normal morphology is also selected with the naked eye again. Thus, a tissue consisting only of cells in which only the target gene remains on the chromosome or the like and retains its function, and further, a plant can be obtained.

【0109】しかも脱離能を有するDNA因子として、
部位特異的組換え系を用いると、かなり高い確率で形態
異常組織から正常個体が得られる。加えて、その脱離も
速やかに起こるため、正常な形態をした組織もまた、よ
り速やかに効率よく検出可能となるのである。
Further, as a DNA factor having an elimination ability,
With a site-specific recombination system, normal individuals can be obtained from morphologically abnormal tissues with a very high probability. In addition, since the detachment also occurs quickly, a tissue having a normal morphology can be detected more quickly and efficiently.

【0110】本発明のベクターにおいて、脱離能を有す
るDNA因子として、トランスポゾンを用いた場合、及
び部位特異的組換え系に由来するものを用いた場合に、
生じた形態異常組織から目的遺伝子を保持した正常個体
が得られる効率を、表3に比較して示す。
In the vector of the present invention, when a transposon is used as a detachable DNA element, and when a DNA element derived from a site-specific recombination system is used,
Table 3 shows the efficiency of obtaining a normal individual having the target gene from the resulting morphologically abnormal tissue in comparison with Table 3.

【0111】[0111]

【表3】 [Table 3]

【0112】なお、実施例1〜5においてはいずれの場
合にも、植物ホルモン無添加の条件で、遺伝子導入細胞
を含む組織は増殖し、不定芽を分化し、さらには植物体
を再生したが、これは、マーカー遺伝子として遺伝子導
入細胞の染色体に組込まれた、ipt遺伝子の働きによ
るものと考えられる。つまり、これらの遺伝子の発現に
より、その連結されたプロモーターの働きによる多少は
あるものの、植物ホルモンがその細胞内で過剰に生産さ
れるため、その細胞自体が多芽体等の組織を分化するだ
けではなく、これが隣接する組織にもその産生する植物
ホルモンがある程度作用し、結局、培地中に植物ホルモ
ンを人為的に添加したのと同様な状態になったのであ
る。
In Examples 1 to 5, in all cases, the tissue containing the transfected cells proliferated, differentiated adventitious buds, and regenerated the plant under the condition where no plant hormone was added. This is thought to be due to the function of the ipt gene integrated into the chromosome of the transfected cell as a marker gene. In other words, due to the expression of these genes, plant hormones are excessively produced in the cells, albeit to some extent due to the action of the linked promoter. Instead, the plant hormones produced by them also acted on adjacent tissues to some extent, resulting in a state similar to that when plant hormones were artificially added to the medium.

【0113】[0113]

【発明の効果】本発明で使用するベクターは、マーカー
遺伝子として形態異常誘導遺伝子を使用したものであ
る。このため、これを用いて植物への遺伝子導入を行っ
た場合、目的遺伝子導入組織の選抜にあたっては、遺伝
子導入操作後の細胞を通常の培地を用い、通常の培養条
件で培養して、生じてくる異常な形態をした組織を肉眼
により識別するだけでよく、選抜のため化学物質等を培
地中へ添加する必要がないため、作業が簡略化され、ま
たその選抜中に植物細胞の活性低下を招くおそれもな
い。
The vector used in the present invention uses a morphological abnormality induction gene as a marker gene. For this reason, when a gene is introduced into a plant using this, in selecting a target gene-introduced tissue, the cells after the gene introduction operation are cultured in a normal medium using normal culture conditions, resulting in It is only necessary to visually identify the abnormally shaped tissue, and it is not necessary to add chemicals or the like to the medium for selection, which simplifies the operation and reduces the activity of plant cells during the selection. There is no possibility of inviting.

【0114】また、この形態異常誘導遺伝子としてip
遺伝子を用いた場合には、その働きにより、遺伝子導
入細胞を含む組織は増殖し、不定芽等を分化するので、
通常は植物細胞の培養において、その増殖・分化のため
に必須とされる、培地中への植物ホルモン添加も不要と
することができる。
[0114] The morphological abnormality induction gene is ip
When the t gene is used, the tissue containing the transfected cells proliferates and differentiates adventitious buds and the like by its action.
Usually, in the culture of plant cells, the addition of plant hormones to the culture medium, which is essential for growth and differentiation, can be eliminated.

【0115】加えて、このベクターは、形態異常誘導遺
伝子を脱離能を有するDNA因子と挙動を一つにする位
置に組み込んで使用する。すると、このマーカー遺伝子
は、植物細胞への遺伝子導入後に一定の確率で、かかる
DNA因子と共に、これが存在し機能するDNA上から
脱離してその機能を失い、同時に導入されたこれとは挙
動を一つにしない位置に存在する目的遺伝子のみが、同
じDNA上に発現可能な状態で残留することとなる。こ
のため、このような構成をとった場合、このベクター
は、導入しようとする目的遺伝子に関する部分を変更す
るのみで、マーカー遺伝子を始めとする他の構成に何ら
の変更をも加えることなく、ある一つの植物体へ遺伝子
の多重導入を行うために、何度でも無制限に繰り返して
用いることができる。
In addition, this vector is used by incorporating a morphological abnormality-inducing gene into a position where it is integrated with a DNA element capable of detachment. Then, with a certain probability after introduction of the gene into the plant cell, this marker gene, together with such a DNA element, is detached from the DNA on which it exists and functions, loses its function, and behaves at the same time as the introduced gene. Only the target gene present in the unrecognized position remains in a state where it can be expressed on the same DNA. For this reason, when such a configuration is adopted, this vector is only required to change the portion relating to the target gene to be introduced, without any change in other configurations including the marker gene. In order to carry out multiple gene introduction into one plant, the gene can be used repeatedly indefinitely.

【0116】しかもこの場合も、マーカー遺伝子である
形態異常誘導遺伝子の機能の消失は、遺伝子導入の際と
同様に、遺伝子導入組織の形態の変化として肉眼で検出
できるので、目的遺伝子のみが染色体等に残留してその
機能を保持している細胞だけからなる組織を、確実・容
易に選抜できることとなる。従って、遺伝子の多重導入
も効率良く行え、また、かかる細胞だけからなる遺伝子
導入個体、すなわちマーカー遺伝子の影響が排除され、
その遺伝子産物がもたらす危惧から完全に解放された個
体も、交配過程を経ることなく得ることができる。
In this case as well, the loss of the function of the morphological abnormality-inducing gene, which is a marker gene, can be visually detected as a change in the morphology of the transfected tissue, as in the case of gene transfer. Thus, it is possible to reliably and easily select a tissue consisting of only cells that remain in the cell and retain the function. Therefore, multiple gene transfer can be performed efficiently, and the transgenic individual consisting of only such cells, that is, the influence of the marker gene is eliminated,
Individuals who are completely free from the fears posed by the gene product can also be obtained without going through the mating process.

【0117】つまり、マーカー遺伝子の影響が排除さ
れ、その遺伝子産物がもたらす危惧から完全に解放さ
れ、かつ、遺伝子導入に用いたベクターに由来する構成
以外の部分が、遺伝子導入の対象となった親植物と同一
の遺伝子構成を有する個体が作成されるのである。
That is, the effect of the marker gene is eliminated, the fear of the gene product is completely released, and the portion other than the structure derived from the vector used for gene transfer is replaced with the parent gene to which the gene was transferred. An individual having the same genetic composition as the plant is created.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】Tiプラスミドの一般的構造、及びA.ツメフ
ァシエンスPO22株T−DNA領域のPstI断片制
限酵素地図を含む概念図である。
1 shows the general structure of the Ti plasmid, and FIG. It is a conceptual diagram containing a Pst I fragment restriction enzyme map of the T-DNA region of the Tumefaciens PO22 strain.

【図2】pIPT4作成スキムのうち、pIPT2の作
成までを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing up to creation of pIPT2 in a pIPT4 creation scheme.

【図3】pIPT4作成スキムのうち、pIPT2から
pIPT3の作成までを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the steps from the creation of pIPT2 to the creation of pIPT3 in the pIPT4 creation scheme.

【図4】pIPT4作成スキムのうち、pIPT3から
pIPT4の作成までを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the steps from pIPT3 to pIPT4 creation in the pIPT4 creation scheme.

【図5】pIPT4の構造のうち、T−DNA領域の制
限酵素地図である。
FIG. 5 is a restriction map of a T-DNA region in the structure of pIPT4.

【図6】pIPT4を用いて遺伝子導入を行ったタバコ
より生じた、多芽体のPCR分析結果を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the results of PCR analysis of multiple buds generated from tobacco into which a gene has been introduced using pIPT4.

【図7】pNPI106作成スキムのうち、pNPI1
02の作成までを示す図である。
FIG. 7: pNPI1 of the pNPI106 creation scheme
FIG. 2 is a diagram showing up to the creation of a file No. 02.

【図8】pNPI106作成スキムのうち、pIPT4
及びpNPI102からpNPI103の作成までを示
す図である。
FIG. 8: pIPT4 among pNPI106 creation schemes
FIG. 3 is a diagram showing the process from creation of pNPI 102 to creation of pNPI 103.

【図9】pNPI106作成スキムのうち、pNPI1
03からpNPI106の作成までを示す図である。
FIG. 9 shows pNPI1 of the pNPI106 creation scheme.
FIG. 3 is a diagram illustrating steps from 03 to creation of a pNPI 106.

【図10】pNPI106の構造のうち、T−DNA領
域の制限酵素地図である。
FIG. 10 is a restriction map of a T-DNA region in the structure of pNPI106.

【図11】生物の形態を示す写真であり、実施例2にお
けるNo.2のシュートの1か月培養後の状態を示して
いる。
FIG. 11 is a photograph showing a morphology of an organism, 2 shows the state of one shoot after one month of culture.

【図12】生物の形態を示す写真であり、実施例2にお
けるNo.8のシュートの1か月培養後の状態を示して
いる。
FIG. 12 is a photograph showing a morphology of an organism. 8 shows the state of one shoot after one month of culture.

【図13】実施例2におけるNo.8のシュートのPC
R分析結果を示す図である。
FIG. 8 Shooting PC
It is a figure showing an R analysis result.

【図14】実施例3におけるNo.13−1、14−1
のシュートより得られた正常個体のPCR分析結果を示
す図である。
FIG. 13-1, 14-1
FIG. 10 is a view showing a PCR analysis result of a normal individual obtained from the shoot of Example 1.

【図15】生物の形態を示す写真であり、実施例3にお
いてタバコの多芽体から正常なシュートが分化してきた
状態を示している。
FIG. 15 is a photograph showing a morphology of an organism, showing a state in which normal shoots have been differentiated from tobacco polyblasts in Example 3.

【図16】実施例4において、実施例2におけるNo.
7のシュートより生じた葉から得られた、正常個体のP
CR分析結果を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the operation of the fourth embodiment.
Of normal individuals obtained from leaves produced from the shoots of No. 7
It is a figure showing a CR analysis result.

【図17】pNPI132作成スキムのうち、pNPI
128の作成までを示す図である。
FIG. 17: pNPI132 creation scheme, pNPI
FIG. 12 is a diagram showing up to the creation of 128.

【図18】pNPI132作成スキムのうち、pNPI
128からpNPI129の作成までを示す図である。
FIG. 18 shows the pNPI 132 creation scheme, pNPI
FIG. 12 is a diagram showing from 128 to creation of pNPI 129.

【図19】pNPI132作成スキムのうち、pNPI
101及びpNPI129からpNPI132の作成ま
でを示す図である。
FIG. 19: pNPI out of pNPI132 creation scheme
FIG. 10 illustrates steps from 101 and pNPI129 to creation of pNPI132.

【図20】pNPI132の構造のうち、T−DNA領
域の制限酵素地図である。
FIG. 20 is a restriction map of a T-DNA region in the structure of pNPI132.

【図21】実施例5において、系統No.15〜21の
シュートより得られた正常個体のPCR分析結果を示す
図のうち、ipt遺伝子の存在が検出されるプライマー
を使用して行った結果を示すものである。
FIG. Among the figures showing the results of PCR analysis of normal individuals obtained from 15 to 21 shoots, the figure shows the results obtained by using primers that detect the presence of the ipt gene.

【図22】実施例5において、系統No.15〜21の
シュートより得られた正常個体のPCR分析結果を示す
図のうち、ipt遺伝子を含むRsに挟まれた領域の脱
離が検出されるプライマーを使用して行った結果を示す
ものである。
FIG. Among the diagrams showing the results of PCR analysis of normal individuals obtained from 15 to 21 shoots, the results obtained by using primers that detect the detachment of the region sandwiched by Rs containing the ipt gene are shown. is there.

【図23】実施例5において、系統No.15〜21の
シュートより得られた正常個体のPCR分析結果を示す
図のうち、GUS遺伝子の存在が検出されるプライマー
を使用して行った結果を示すものである。
FIG. Among the figures showing the results of PCR analysis of normal individuals obtained from 15 to 21 shoots, the figure shows the results obtained using primers that detect the presence of the GUS gene.

【図24】実施例5において、多芽体形成能のない系統
より生じた正常個体のPCR分析結果を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing the results of PCR analysis of normal individuals generated from a line having no ability to form multiple shoots in Example 5.

【図25】pNPI702の作成スキムを示す図であ
る。
FIG. 25 is a diagram showing a creation scheme of pNPI702.

【図26】pNPI702の構造のうち、T−DNA領
域の制限酵素地図である。
FIG. 26 is a restriction map of a T-DNA region in the structure of pNPI702.

【図27】生物の形態を示す写真であり、実施例7にお
いて交雑ヤマナラシの多芽体から正常なシュートが分化
してきた状態を示している。
FIG. 27 is a photograph showing the morphology of an organism, showing a state in which normal shoots have been differentiated from the multi-bud of the crossed porcupine in Example 7.

【図28】pNPI140の構造のうち、T−DNA領
域の制限酵素地図である。
FIG. 28 is a restriction map of a T-DNA region in the structure of pNPI140.

【図29】実施例8において、遺伝子の多重導入後、多
芽体より分化してきた正常なシュートのPCR分析結果
を示す図である。
FIG. 29 shows the results of PCR analysis of normal shoots differentiated from multiple buds after multiple gene transfer in Example 8.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 悦子 東京都北区王子5丁目21番1号 日本製紙 株式会社中央研究所内 (72)発明者 山門 幹子 東京都北区王子5丁目21番1号 日本製紙 株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 2B030 AA02 AA03 AB03 AD20 CA17 CA19 CB02 CD03 CD07 CD09 CD10 4B024 AA08 AA20 BA80 CA04 CA07 DA01 DA05 EA05 GA11  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Etsuko Matsunaga 5-2-1-1, Oji, Kita-ku, Tokyo Nippon Paper Industries Central Research Laboratory (72) Mikiko Yamamon 5-2-1, Oji, Kita-ku, Tokyo F-term in Nippon Paper Industries Central Research Laboratory (reference) 2B030 AA02 AA03 AB03 AD20 CA17 CA19 CB02 CD03 CD07 CD09 CD10 4B024 AA08 AA20 BA80 CA04 CA07 DA01 DA05 EA05 GA11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の過程(A)、(B)、(C)、
(D)を経ることにより、交配過程なしに作成される、
マーカー遺伝子の影響が排除された遺伝子導入植物。 (A)目的遺伝子、マーカー遺伝子として形態異常誘導
遺伝子、及び脱離能を有するDNA因子を含み、かつ、
形態異常誘導遺伝子はこの脱離能を有するDNA因子と
挙動を一つにする位置に存在し、また目的遺伝子は、こ
の脱離能を有するDNA因子とは挙動を一つにすること
がない位置に存在する、植物への遺伝子導入用ベクター
を植物細胞に導入する過程 (B) このベクターにより遺伝子導入された植物細胞
を培養し、その培養中に生ずる、植物組織の形態異常を
検出し、この形態異常を示す組織を選抜する過程 (C) 前記(B)で選抜した形態異常を示す組織を培
養し、その培養中に出現する、正常な形態を有する組織
を検出して選抜する過程 (D) 前記(C)で選抜した正常な形態を有する組織
を培養し、植物体を再生する過程
1. The following steps (A), (B), (C),
(D) is created without mating process,
Transgenic plants from which the effects of marker genes have been eliminated. (A) a target gene, a morphological abnormality-inducing gene as a marker gene, and a DNA element having a detachment ability; and
The morphological abnormality-inducing gene is located at a position where the behavior is unified with the DNA element having the elimination ability, and the target gene is located at a position where the behavior is not integrated with the DNA element having the elimination ability. (B) culturing plant cells transfected with this vector, detecting abnormal morphology of plant tissue occurring during the culturing, Step of selecting a tissue showing a morphological abnormality (C) A step of culturing the tissue showing a morphological abnormality selected in (B) above, and detecting and selecting a tissue having a normal morphology that appears during the culturing (D) A) a process of culturing the tissue having a normal morphology selected in the above (C) and regenerating a plant body;
【請求項2】 遺伝子導入に用いたベクターに由来する
構成以外の部分が、遺伝子導入の対象となった親植物と
同一の遺伝子構成を有する、請求項1に記載のマーカー
遺伝子の影響が排除された遺伝子導入植物。
2. The effect of the marker gene according to claim 1, wherein the portion other than the structure derived from the vector used for gene transfer has the same gene structure as the parent plant to which the gene has been introduced. Transgenic plants.
【請求項3】 次の過程(A)、(B)、(C)、
(D)を経ることにより、交配過程なしに作成される、
2以上の目的遺伝子が導入された遺伝子導入植物。 (A)目的遺伝子、マーカー遺伝子として形態異常誘導
遺伝子、及び脱離能を有するDNA因子を含み、かつ、
形態異常誘導遺伝子はこの脱離能を有するDNA因子と
挙動を一つにする位置に存在し、また目的遺伝子は、こ
の脱離能を有するDNA因子とは挙動を一つにすること
がない位置に存在する、植物への遺伝子導入用ベクター
を植物細胞に導入する過程 (B) このベクターにより遺伝子導入された植物細胞
を培養し、その培養中に生ずる、植物組織の形態異常を
検出し、この形態異常を示す組織を選抜する過程 (C) 前記(B)で選抜した形態異常を示す組織を培
養し、その培養中に出現する、正常な形態を有する組織
を検出して選抜する過程 (D) 前記(A)〜(C)の過程を1回以上繰り返し
た後、(C)で選抜した正常な形態を有する組織を培養
し、植物体を再生する過程
3. The following steps (A), (B), (C),
(D) is created without mating process,
A transgenic plant into which two or more target genes have been introduced. (A) a target gene, a morphological abnormality-inducing gene as a marker gene, and a DNA element capable of detachment;
The morphological abnormality-inducing gene is located at a position where the behavior is unified with the DNA element having the elimination ability, and the target gene is located at a position where the behavior is not integrated with the DNA element having the elimination ability. (B) culturing plant cells transfected with this vector, detecting abnormal morphology of plant tissue occurring during the culturing, Step of selecting a tissue showing a morphological abnormality (C) A step of culturing the tissue showing a morphological abnormality selected in (B) above, and detecting and selecting a tissue having a normal morphology that appears during the culturing (D) After repeating the above steps (A) to (C) at least once, culturing the tissue having the normal morphology selected in (C) to regenerate the plant
【請求項4】 遺伝子導入に用いたベクターに由来する
構成以外の部分が、遺伝子導入の対象となった直前の親
植物と同一の遺伝子構成を有する、請求項3に記載の2
以上の目的遺伝子が導入された遺伝子導入植物。
4. The method according to claim 3, wherein the portion other than the structure derived from the vector used for gene transfer has the same gene structure as the parent plant immediately before the target of gene transfer.
A transgenic plant into which the above target gene has been introduced.
JP2001345370A 1994-11-09 2001-10-05 Transgenic plants created by new vectors Expired - Fee Related JP3584924B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001345370A JP3584924B2 (en) 1994-11-09 2001-10-05 Transgenic plants created by new vectors

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31139994 1994-11-09
JP6-311399 1994-11-09
JP17012395 1995-05-31
JP7-170123 1995-05-31
JP7-293254 1995-10-04
JP29325495 1995-10-04
JP2001345370A JP3584924B2 (en) 1994-11-09 2001-10-05 Transgenic plants created by new vectors

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31343295A Division JP3256952B2 (en) 1994-11-09 1995-10-25 Vector for gene transfer into plant, method for producing transgenic plant using the same, and method for multiple gene transfer into plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002165531A true JP2002165531A (en) 2002-06-11
JP3584924B2 JP3584924B2 (en) 2004-11-04

Family

ID=27474307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001345370A Expired - Fee Related JP3584924B2 (en) 1994-11-09 2001-10-05 Transgenic plants created by new vectors

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3584924B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3584924B2 (en) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3256952B2 (en) Vector for gene transfer into plant, method for producing transgenic plant using the same, and method for multiple gene transfer into plant
US20220154203A1 (en) Methods for clonal plant production
JP2000083680A (en) Introduction of gene into plant utilizing adventitious bud redifferentiation gene put under control due to photoinduction type promoter as selection marker gene and vector for transduction of gene into plant used therefor
CA2891956A1 (en) Tal-mediated transfer dna insertion
US20240002870A1 (en) Rapid transformation of monocot leaf explants
US20220170033A1 (en) Plant explant transformation
AU728915B2 (en) Vector for introducing a gene into a plant from which a selectable marker gene can be optionally removed
JP3584924B2 (en) Transgenic plants created by new vectors
RU2149187C1 (en) Vector for insertion of required gene in plant (variants), method of transgenic plant producing and method of insertion of at least two required genes in plant
JP4403605B2 (en) Vector for gene transfer into plants with increased regeneration efficiency
JP2000342260A (en) Vector for gene transfer to plant, having increased redifferentiation efficiency of objective gene transfer individual
JP2002315460A (en) Method for making peripheral chimer and the chimera
JP2005192551A (en) New vector
KR20100011173A (en) Plant transformation vector and marker free transgenic plants using stress inducible site-specific recombination
MXPA97003440A (en) Vector and methods to introduce at least dosgenes in a pla
JPH10327860A (en) Vector for transferring gene into plant capable of removing marker gene as necessary

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040614

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees