JP2002176984A - Method for locally controlling expression of gene - Google Patents

Method for locally controlling expression of gene

Info

Publication number
JP2002176984A
JP2002176984A JP2000378950A JP2000378950A JP2002176984A JP 2002176984 A JP2002176984 A JP 2002176984A JP 2000378950 A JP2000378950 A JP 2000378950A JP 2000378950 A JP2000378950 A JP 2000378950A JP 2002176984 A JP2002176984 A JP 2002176984A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
stimulus
gene
expression
locally
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.)
Pending
Application number
JP2000378950A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Yamamoto
義治 山本
Mitsuhiro Kimura
光宏 木村
Minami Matsui
南 松井
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.)
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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 RIKEN Institute of Physical and Chemical Research filed Critical RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority to JP2000378950A priority Critical patent/JP2002176984A/en
Publication of JP2002176984A publication Critical patent/JP2002176984A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method, for example, for drawing a pattern that can be visually recognized on a plant. SOLUTION: This method is a method for locally controlling the expression of a gene in a host by locally stimulating the host into which a stimulation- inducible promoter was transduced.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、遺伝子発現を局所
的に制御する方法に関する。本発明は特に、植物体上に
視覚的に識別可能な模様を描く方法、及び刺激により視
覚的に識別可能な模様を局所的に発現してなる形質転換
植物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for controlling gene expression locally. In particular, the present invention relates to a method for drawing a visually identifiable pattern on a plant, and a transformed plant in which a visually identifiable pattern is locally expressed by stimulation.

【0002】[0002]

【従来の技術】遺伝子組み換えにより特定の遺伝子を高
発現させ、花弁の色や葉の色を変えることが可能である
ことは知られている(Lloyd AMら, (1992) Science 25
8, 1773-1775; Holton TAら, (1993) Nature 366, 276-
279)。また、花色を決定する内在遺伝子にトランスポ
ゾンを挿入することにより花弁に復帰変異のパッチ状セ
クターを生じさせ、ある種の模様を生じさせることも可
能である(Sommer Hら, (1988) Mol. Gen. Genet. 211,
49-55)。更に、外来遺伝子によるコサプレッション
(cosuppression)が細胞の状態により不均一に生じる
ことを利用してペチュニアの花弁の外側のみ、あるいは
内側のみに花色を生じさせた報告がある(van der Krol
(1990) Plant Cell 2, 291-299)。
2. Description of the Related Art It is known that a specific gene can be highly expressed by genetic recombination to change the color of petals and leaves (Lloyd AM et al., (1992) Science 25).
8, 1773-1775; Holton TA et al., (1993) Nature 366, 276-
279). It is also possible to generate a reverting patch-like sector in the petal by inserting a transposon into an endogenous gene that determines flower color, and to produce a certain pattern (Sommer H et al., (1988) Mol. Gen. Genet. 211,
49-55). Furthermore, there has been a report that a flower color is produced only on the outside or inside of a petunia petal by utilizing the fact that cosuppression by a foreign gene occurs unevenly depending on the state of a cell (van der Krol).
(1990) Plant Cell 2, 291-299).

【0003】一方、エンドウのもやしの緑化時に素早く
mRNAが誘導される遺伝子としてELIP2(Early Light Ind
ucible Protein)が同定されている(Scharnhorst Cら,
(1984) Plant Mol Biol 4, 241-245)。その後、オオ
ムギ、シロイヌナズナ、ランソウ等においてもELIP遺伝
子が存在することが明らかになり、強光、UV、乾燥等の
ストレスで発現誘導されることが示された(Adamska I
(1997) Physiol. Plant. 100, 794-805)。
On the other hand, when greening peas sprouts,
ELIP2 (Early Light Ind
ucible Protein) has been identified (Scharnhorst C et al.,
(1984) Plant Mol Biol 4, 241-245). Later, it was revealed that the ELIP gene also exists in barley, Arabidopsis, and Lansou, and that expression was induced by stress such as strong light, UV, and drought (Adamska I.
(1997) Physiol. Plant. 100, 794-805).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうい
った方法において生じる模様を人為的に細工することは
非常に困難であり、現在のところそのような報告例は無
い。植物体上、例えば葉や花弁において、文字や記号等
の模様を人為的に描くことができれば、花や観葉植物、
また果実等の商品に付加価値をつけることが可能であ
り、市場において大きな需要を見込むことができる。ま
た、動物等においても、遺伝子発現を局所的に制御する
ことは従来行われていなかった。
However, it is very difficult to artificially design a pattern generated by such a method, and there is no such report at present. If a pattern such as a character or a symbol can be artificially drawn on a plant body, for example, a leaf or a petal, a flower or an ornamental plant,
In addition, it is possible to add value to commodities such as fruits, and large demand can be expected in the market. Also, in animals and the like, gene expression has not been locally controlled so far.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記実情に鑑み、本発明
者等は、遺伝子工学的手法により植物体上に局所的に模
様をつけるべく種々検討を行った結果、植物体における
発現の有無を可視化し得るレポーター遺伝子と特定の刺
激に応答するプロモーターを組み合わせることで好適な
結果が得られることを見出した。この特定の刺激に応答
するプロモーターを用い、動物等の植物以外の宿主にお
いても遺伝子発現を局所的に制御することが可能である
ことを見出し、本発明を完成するに到った。
Means for Solving the Problems In view of the above-mentioned circumstances, the present inventors have conducted various studies to apply a pattern locally to a plant by genetic engineering techniques, and as a result, the presence or absence of expression in the plant was determined. It has been found that suitable results can be obtained by combining a reporter gene that can be visualized with a promoter that responds to a specific stimulus. The present inventors have found that it is possible to locally control gene expression in a host other than a plant such as an animal by using a promoter that responds to the specific stimulus, and have completed the present invention.

【0006】すなわち、本発明は、以下の(1)〜(1
0)を提供する。 (1) 刺激誘導性プロモーターを導入した宿主に対し
て局所的に刺激を与えることによって、宿主における遺
伝子発現を局所的に制御する方法。 (2) 宿主が植物である、上記(1)に記載の方法。 (3) 植物体上に視覚的に識別可能な模様を描く方法
であって、以下の(a)〜(c): (a)植物において視覚的に識別可能な発現をし得る遺
伝子の上流に刺激誘導性プロモーターを機能的に連結し
て発現ベクターに組み込み、(b)該発現ベクターを植
物細胞に導入して形質転換植物を得、(c)該形質転換
植物に対して局所的に刺激を与える、ことを含む、上記
方法。 (4) 刺激誘導性プロモーターが強光、紫外線、及び
/又は接触刺激によって遺伝子発現を誘導するものであ
る、上記(1)〜(3)に記載の方法。 (5) 刺激誘導性プロモーター及び植物において視覚
的に識別可能な発現をし得る遺伝子を含むことを特徴と
する発現ベクター。
That is, the present invention provides the following (1) to (1)
0). (1) A method for locally controlling gene expression in a host by locally applying a stimulus to a host into which a stimulus-inducible promoter has been introduced. (2) The method according to the above (1), wherein the host is a plant. (3) A method of drawing a visually distinguishable pattern on a plant body, comprising the following (a) to (c): (a) upstream of a gene capable of visually distinguishable expression in a plant A stimulus-inducible promoter is operably linked and incorporated into an expression vector, (b) the expression vector is introduced into a plant cell to obtain a transformed plant, and (c) a local stimulus is applied to the transformed plant. The above method, comprising giving. (4) The method according to any one of (1) to (3), wherein the stimulus-inducible promoter induces gene expression by intense light, ultraviolet light, and / or contact stimulus. (5) An expression vector comprising a stimulus-inducible promoter and a gene capable of visually discriminating expression in plants.

【0007】(6) 上記(5)に記載の発現ベクター
を含有することを特徴とする形質転換植物。 (7) 刺激により視覚的に識別可能な模様を局所的に
発現してなる形質転換植物。 (8) 上記(3)または(4)に記載の方法によって
得られることを特徴とする、上記(7)に記載の形質転
換植物。 (9) 刺激により視覚的に識別可能な模様を局所的に
発現し得る形質転換植物。 (10) 刺激が強光、紫外線、及び/又は接触刺激で
あることを特徴とする、上記(6)から(9)のいずれ
かに記載の形質転換植物。
(6) A transgenic plant comprising the expression vector according to (5). (7) A transgenic plant that locally expresses a visually identifiable pattern upon stimulation. (8) The transformed plant according to (7), which is obtained by the method according to (3) or (4). (9) A transgenic plant capable of locally expressing a visually discernable pattern upon stimulation. (10) The transformed plant according to any of (6) to (9), wherein the stimulus is strong light, ultraviolet light, and / or contact stimulus.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明は、宿主における遺伝子発
現を局所的に制御する方法、特に、植物体上に視覚的に
識別可能な模様を描く方法を提供する。本発明の方法が
適用できる植物は、局所的発現が視覚的に識別可能とな
るものであれば良く、また単子葉植物及び双子葉植物の
いずれであっても良く、特に限定されるものではない。
模様を描くべき植物体の部分としては、葉、花弁、果実
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
例えば、シクラメン、ペチュニア、チューリップ、バ
ラ、カーネーション等の花類の花弁、ポインセチア、ツ
タ等の観葉植物の葉、蕪、レタス等の野菜類及びリン
ゴ、バナナ、ミカン等の果物類の果実等に模様をつける
ために当該植物を使用することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for locally controlling gene expression in a host, and in particular, a method for drawing a visually discernible pattern on a plant. The plant to which the method of the present invention can be applied is not particularly limited as long as the local expression can be visually identified, and may be any of monocotyledonous plants and dicotyledonous plants. .
Plant parts to be patterned include leaves, petals, fruits and the like, but are not limited to these.
For example, patterns on petals of flowers such as cyclamen, petunias, tulips, roses, carnations, leaves of houseplants such as poinsettia and ivy, vegetables such as turnips and lettuce, and fruits such as fruits such as apples, bananas and oranges. The plant can be used to attach

【0009】「視覚的に識別可能」であるとは、人間の
視覚によって識別できることをいい、具体的には導入さ
れた遺伝子が発現した部分と発現していない部分の色、
すなわち色相、彩度、及び/又は明度の相違が視覚によ
って識別できることをいう。
The term "visually identifiable" means that it can be identified by human vision. Specifically, the color of a portion where the introduced gene is expressed and the color of the portion where the introduced gene is not expressed,
That is, it means that the difference in hue, saturation, and / or lightness can be visually identified.

【0010】「模様」とは、植物体上で識別できるアル
ファベット等の文字、記号、図形、並びに縞柄、水玉等
の一般的に模様であると認識されるものを含み、特に限
定するものではない。例えば、輪郭が明確で文字等とし
て判別できる模様、及び輪郭は不明瞭であるが全体とし
て何らかの模様であると認識できる模様等はいずれも本
明細書における模様として含むことができる。従って、
本発明の一態様は、後述する実施例に記載のように明ら
かに文字として認識できる模様を描く方法であって、場
合によってはそれによって何らかのメッセージを伝える
方法とすることもできる。また、別の態様として、例え
ばカスミソウ等の小花に局所的に刺激を与えることによ
って、1本の枝で複数の色を有する個体を得ることもで
きる。
The term "pattern" includes letters and symbols such as alphabets and the like which can be identified on a plant, symbols, figures, and stripes, polka dots and the like which are generally recognized as patterns, and is not particularly limited. . For example, a pattern having a clear outline and distinguishable as a character or the like, and a pattern having an indistinct outline but recognizable as a pattern as a whole can be included as a pattern in this specification. Therefore,
One embodiment of the present invention is a method of drawing a pattern that can be clearly recognized as a character as described in an example to be described later, and in some cases, a method of transmitting a message. In another embodiment, an individual having a plurality of colors with one branch can be obtained by locally stimulating a small flower such as gypsophila.

【0011】植物において視覚的に識別可能な発現をし
得る遺伝子としては、特に限定されるものではないが、
例えばアントシアニン合成を誘導するカルコン合成酵素
CHSやCSL1の遺伝子、クロロフィルを分解するクロロフ
ィラーゼ遺伝子等の、発現が直接視覚的に識別できる遺
伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、β−グルクロニダーゼ遺
伝子、アントシアニン合成遺伝子等の、基質に対する作
用の結果、視覚的に識別できるようになる遺伝子、フィ
トエン不飽和化酵素遺伝子のアンチセンス等の、宿主と
なる植物の内在性遺伝子の発現を抑制することによって
視覚的に識別できるようになる遺伝子等が挙げられる。
遺伝子はまた、FLAG、His、myc等のタグを付加したもの
であっても良く、融合タンパク質をコードするものであ
っても良い。
[0011] The gene capable of visually distinguishing expression in a plant is not particularly limited.
For example, chalcone synthase that induces anthocyanin synthesis
CHS and CSL1 genes, chlorophyllase gene that degrades chlorophyll, and other genes whose expression can be visually identified directly, luciferase gene, β-glucuronidase gene, anthocyanin synthesis gene, etc. And a gene that can be visually identified by suppressing the expression of an endogenous gene of a host plant, such as a gene that can be used and an antisense of a phytoene desaturase gene.
The gene may be a tag to which FLAG, His, myc, or the like is added, or may encode a fusion protein.

【0012】本発明において使用できる刺激誘導性プロ
モーターは、強光、紫外線、接触刺激等の、局所的にか
けることができる刺激(ストレス)によって制御下の遺
伝子の発現を誘導するプロモーターである。ここで、
「強光刺激」とは、光合成能を超える程の光であって、
例えば200〜2000μE/m2/s以上の光の30分間程度以上
の照射をいう。また、紫外線刺激とは、100〜400nmの波
長を有する紫外線の数秒間以上の照射をいう。本発明に
おいて好適に使用できるプロモーターとして、例えば本
発明者等が見出したELIP2プロモーター(配列番号
3)、熱刺激によって遺伝子発現を誘導するヒートショ
ックプロモーター、接触刺激によって遺伝子発現を誘導
するTCHプロモーター(Touch-induced genes,TCH1-3)
等が挙げられる。また、ELIP2プロモーターの機能領域
を含む配列番号3で示すヌクレオチド配列の断片であっ
ても良く、例えば配列番号3で示すヌクレオチド配列に
おいて、下流側300個の連続したヌクレオチド配列を含
む配列を使用しても良い。また、該ヌクレオチド配列に
対して、1または数個のヌクレオチドが欠失、置換及び
/又は付加された配列であって、強光ストレス及び/又
は葉緑体破壊により遺伝子発現を誘導し得る配列を用い
ても良い。ここで、「数個」とは、部位特異的突然変異
誘発法等の周知の方法によって欠失、置換及び/又は付
加が可能な程度のヌクレオチド数を意味する。
The stimulus-inducible promoter that can be used in the present invention is a promoter that induces the expression of a controlled gene by a locally applied stimulus (stress) such as strong light, ultraviolet light, or contact stimulus. here,
"High light stimulation" is light that exceeds the photosynthetic ability,
For example, this means irradiation with light of 200 to 2000 μE / m 2 / s or more for about 30 minutes or more. The term “ultraviolet stimulation” refers to irradiation of ultraviolet light having a wavelength of 100 to 400 nm for several seconds or more. Examples of the promoter that can be suitably used in the present invention include ELIP2 promoter (SEQ ID NO: 3) discovered by the present inventors, a heat shock promoter that induces gene expression by thermal stimulation, and a TCH promoter (Touch that induces gene expression by contact stimulation). -induced genes, TCH1-3)
And the like. Further, it may be a fragment of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3 containing the functional region of the ELIP2 promoter. For example, in the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3, using a sequence containing 300 continuous nucleotide sequences on the downstream side Is also good. In addition, a sequence in which one or several nucleotides are deleted, substituted and / or added to the nucleotide sequence, and which can induce gene expression by strong light stress and / or chloroplast disruption. May be used. Here, "several" means the number of nucleotides that can be deleted, substituted and / or added by a well-known method such as site-directed mutagenesis.

【0013】ELIP2は上記のようなストレス条件下で発
現し、何らかの形で光合成明反応を担う反応中心を保護
する役割を担っていると考えられている。本発明者等は
このELIP2の発現様式に着目し、ELIP2の発現を制御する
と想定される5'プロモーター領域に強光並びに葉緑体破
壊に対して応答する制御領域が存在することを明らかに
し、この領域を用いることで下流に配置した遺伝子の発
現に強光誘導性並びに葉緑体破壊による誘導性を持たせ
ることが可能であることを示した。
[0013] ELIP2 is expressed under the above-mentioned stress conditions, and is thought to play a role in protecting the reaction center responsible for the photosynthetic light reaction in some form. The present inventors have focused on this ELIP2 expression mode, revealing that there is a control region that responds to strong light and chloroplast destruction in the 5 ′ promoter region supposed to control ELIP2 expression, By using this region, it was shown that the expression of genes located downstream can be made to have strong light inducibility and inducibility by chloroplast destruction.

【0014】上記ELIP2プロモーターの特徴は、 1)刺激の与え方に恣意性が高い、及び 2)シグナルに細胞自律性があり、刺激を受けた細胞の
みが刺激応答を行い、刺激を受けた細胞が刺激を受けな
い細胞にシグナル伝達を行うことがない、という点であ
る。これら2つの特徴を有するプロモーターは本発明の
方法に特に好適に用いられる。
The features of the ELIP2 promoter are as follows: 1) the stimulus is given arbitrarily high; and 2) the signal is cell-autonomous, and only the stimulated cells respond to the stimulus, and the stimulated cells Does not signal unstimulated cells. Promoters having these two characteristics are particularly preferably used in the method of the present invention.

【0015】すなわち上記プロモーターは、強光刺激に
よって下流の遺伝子の発現を誘導するものであるが、室
内光下では刺激を受けず、積極的に強光を与えて初めて
応答するものであり、また刺激を与える場所や形に関し
て技術的な制約が少ない、という利点を有するものであ
る。ホルモン処理等と比較して、強光処理は刺激を与え
る上で自由度が高く、局所的に刺激を与えることを目的
とする場合等に非常に有利である。細胞間シグナルがな
いことからも、植物体上に局所的に発現を誘導させて視
覚的に識別可能な模様を描く場合に、輪郭がくっきりし
た模様を描くことができる。
That is, the above-mentioned promoter induces expression of downstream genes by intense light stimulus, but does not receive stimulus under room light, and responds only by positively applying intense light. This has the advantage that there are few technical restrictions on the location and shape of the stimulus. Compared with hormone treatment or the like, intense light treatment has a higher degree of freedom in giving a stimulus, and is very advantageous when the purpose is to give a stimulus locally. Even when there is no intercellular signal, when a pattern is induced locally on a plant to draw a visually identifiable pattern, a pattern with a sharp outline can be drawn.

【0016】刺激誘導性プロモーターと上記遺伝子と
は、機能的に連結して発現ベクターに組み込むことが必
要である。当業者であれば、プロモーターと遺伝子の機
能的連結は通常行うことであるが、具体的には下流に配
置する遺伝子の翻訳開始コドンがプロモーターの下流に
くる最初のATGになるように行う。発現ベクターにプロ
モーター及び遺伝子を挿入するには、まず、プロモータ
ー及び遺伝子に場合によって適当な制限酵素部位を付加
した後に制限酵素で切断し、発現ベクターの制限酵素部
位又はマルチクローニングサイトに挿入して連結する方
法等が採用される。
The stimulus-inducible promoter and the above gene need to be operably linked and incorporated into an expression vector. One skilled in the art would normally perform functional ligation between the promoter and the gene, specifically, so that the translation initiation codon of the gene located downstream would be the first ATG that comes downstream of the promoter. In order to insert a promoter and a gene into an expression vector, first, an appropriate restriction enzyme site is added to the promoter and the gene as necessary, followed by cutting with a restriction enzyme, and insertion into a restriction enzyme site or a multiple cloning site of the expression vector and ligation. And the like.

【0017】本発明で使用する発現ベクターは、宿主中
で複製可能なものであれば特に限定されず、例えばプラ
スミドベクター、ウイルスベクター、ファージベクター
等が挙げられる。プラスミドベクターとしては、大腸菌
由来のプラスミド(例えばpBR322、pBR325、pUC118、pU
C119、pUC18、pUC19、pBluescript等)、枯草菌由来の
プラスミド(例えばpUB110、pTP5等)、酵母由来のプラ
スミド(例えばYEp13、YCp50等)等が挙げられ、ファー
ジベクターとしてはλファージ(Charon4A、Charon21
A、EMBL3、EMBL4、λgt10、λgt11、λZAP等)が挙げら
れる。更に、レトロウイルス、アデノウイルス、アデノ
随伴ウイルス又はワクシニアウイルス等の動物ウイル
ス、バキュロウイルス等の昆虫ウイルスベクターを用い
ることもできる。本発明においては、特にpUC119、pBIN
19等が好適に用いられる。該発現ベクターには、刺激誘
導性プロモーター及び上記遺伝子の他、当分野において
通常使用される翻訳エンハンサー等の調節配列、選択マ
ーカー等を適宜組み込むことができる。
The expression vector used in the present invention is not particularly limited as long as it can be replicated in a host, and examples thereof include a plasmid vector, a virus vector, and a phage vector. Examples of the plasmid vector include E. coli-derived plasmids (eg, pBR322, pBR325, pUC118, pU118).
C119, pUC18, pUC19, pBluescript, etc.), Bacillus subtilis-derived plasmids (eg, pUB110, pTP5, etc.), yeast-derived plasmids (eg, YEp13, YCp50, etc.), and the like.
A, EMBL3, EMBL4, λgt10, λgt11, λZAP, etc.). Furthermore, animal viruses such as retrovirus, adenovirus, adeno-associated virus or vaccinia virus, and insect virus vectors such as baculovirus can also be used. In the present invention, in particular, pUC119, pBIN
19 and the like are preferably used. In addition to the stimulus-inducible promoter and the above genes, regulatory sequences such as translation enhancers and the like, commonly used in the art, and selection markers can be appropriately incorporated into the expression vector.

【0018】上記発現ベクターを、次いで宿主となる細
胞に本発明のプロモーターが機能し得るように導入して
形質転換体を得る。宿主としては、植物及び動物のいず
れであっても良く、特に限定されるものではないが、植
物が好ましい。宿主が植物である場合は、形質転換植物
を以下のようにして得ることができる。
The above-mentioned expression vector is then introduced into a host cell so that the promoter of the present invention can function to obtain a transformant. The host may be any of plants and animals, and is not particularly limited, but is preferably a plant. When the host is a plant, a transformed plant can be obtained as follows.

【0019】形質導入する植物細胞は、任意の細胞、例
えば植物体全体、植物器官(例えば葉、花弁、茎、根、
種子等)、植物組織(例えば表皮、師部、柔組織、木
部、維管束等)又は植物培養細胞のいずれでも良く、特
に限定されない。
The plant cells to be transduced can be any cells, such as whole plants, plant organs (eg leaves, petals, stems, roots,
Seeds, etc.), plant tissues (eg, epidermis, phloem, parenchyma, xylem, vascular bundle, etc.) or cultured plant cells may be used, and are not particularly limited.

【0020】植物の形質転換は当分野において通常用い
られる方法であれば良く、特に限定されるものではない
が、例えばアグロバクテリウム法、エレクトロポレーシ
ョン法、パーティクルガン法、PEG法等を用いることが
できる。
Transformation of a plant may be performed by any method commonly used in the art, and is not particularly limited. For example, Agrobacterium method, electroporation method, particle gun method, PEG method and the like may be used. Can be.

【0021】アグロバクテリウム法を用いる場合は、例
えば構築した植物用発現ベクターを適当なアグロバクテ
リウム、例えばアグロバクテリウム・ツメファシエンス
(Agrobacterium tumefaciens)に導入し、この株を減
圧浸潤法(Bechtoldら、(1993) C. R. Acad. Sci. Ser.
III Sci. Vie, 316, 1194-1199)等に従って宿主の無
菌培養葉片に感染させ、形質転換植物を得ることができ
る。アグロバクテリウム感染により、カルスや根、葉片
等を形質転換することが可能である。
When the Agrobacterium method is used, for example, the constructed plant expression vector is introduced into an appropriate Agrobacterium, for example, Agrobacterium tumefaciens, and this strain is subjected to a vacuum infiltration method (Bechtold et al., (1993) CR Acad. Sci. Ser.
III Sci. Vie, 316, 1194-1199), etc., and infecting the aseptically cultured leaf of the host to obtain a transformed plant. It is possible to transform calli, roots, leaf pieces and the like by Agrobacterium infection.

【0022】減圧浸潤法は、例えば植物の花序をアグロ
バクテリウム懸濁液に浸して数分間減圧処理し、その後
普通に生育させて生じた種子の中に形質転換されたもの
が含まれる方法である。エレクトロポレーション法を用
いる場合は、例えばパルスコントローラーを備えたエレ
クトロポレーション装置により、電圧500〜600V、1000
μF、20msecの条件で処理し、遺伝子を宿主に導入する
ことができる。
The vacuum infiltration method is a method in which, for example, a plant inflorescence is immersed in an Agrobacterium suspension, subjected to a reduced pressure treatment for several minutes, and then grown normally to thereby include a transformed seed. is there. When the electroporation method is used, for example, by an electroporation apparatus equipped with a pulse controller, a voltage of 500 to 600 V, 1000
The gene can be introduced into a host by treating under the conditions of μF and 20 msec.

【0023】また、パーティクルガン法を用いる場合
は、植物体、植物器官、植物組織自体をそのまま使用し
ても良く、切片を調製した後に使用しても良く、あるい
はプロトプラストを調製して使用しても良い。このよう
に調製した試料を遺伝子導入装置(例えばBIOLISTIC PO
S 1000/He; BioRad等)を用いて処理することができ
る。処理条件は植物又は試料により異なるが、通常は10
00〜1100psi程度の圧力、5〜10cm程度の距離で行う。
When the particle gun method is used, the plant body, plant organ, or plant tissue itself may be used as it is, may be used after preparing a section, or may be used after preparing a protoplast. Is also good. The sample prepared in this manner is transferred to a gene transfer device (eg, BIOLISTIC PO
S1000 / He; BioRad, etc.). Treatment conditions vary depending on the plant or sample, but usually 10
The pressure is about 00 to 1100 psi and the distance is about 5 to 10 cm.

【0024】形質転換の結果得られる腫瘍組織やシュー
ト、毛状根等は、そのまま細胞培養、組織培養又は器官
培養に用いることが可能であり、また従来知られている
植物組織培養法を用い、適当な濃度の植物ホルモン(オ
ーキシン、サイトカイニン、ジベレリン、アブシジン
酸、エチレン、ブラシノライド等)の投与等により植物
体に再生させることができる。
The tumor tissue, shoot, hairy root and the like obtained as a result of the transformation can be used for cell culture, tissue culture or organ culture as it is, or by using a conventionally known plant tissue culture method. Plants can be regenerated by administering plant hormones (auxin, cytokinin, gibberellin, abscisic acid, ethylene, brassinolide, etc.) at an appropriate concentration.

【0025】培養は、通常の植物培養用培地、例えばMS
基本培地(Murashige, T. & Skoog,F. (1962) Physiol.
Plant. 15:473)、LS基本培地(Linsmaier, E. M. & S
koog, F. (1965) Physiol. Plant. 18:100)、プロトプ
ラスト培養培地(LS培地を改変したもの)等を用いるこ
とにより行うことができる。培養方法は、通常の固体培
養法、液体培養法のいずれをも採用することができる。
Cultivation is carried out using a usual plant culture medium, for example, MS
Basic medium (Murashige, T. & Skoog, F. (1962) Physiol.
Plant. 15: 473), LS basic medium (Linsmaier, EM & S
koog, F. (1965) Physiol. Plant. 18: 100), protoplast culture medium (modified LS medium) and the like. As a culture method, any of a general solid culture method and a liquid culture method can be adopted.

【0026】本発明の方法はまた、大腸菌等のエッシェ
リヒア属、バチルス・ズブチリス(Bacillus subtili
s)等のバチルス属、シュードモナス・プチダ(Pseudom
onas putida)等のシュードモナス属、リゾビウム・メ
リロティ(Rhizobium meliloti)等のリゾビウム属に属
する細菌、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyce
s cerevisiae)、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizo
saccharomyces pombe)等の酵母、COS細胞、CHO細胞等
の動物細胞、あるいはSf9等の昆虫細胞等を宿主として
実施することもできる。大腸菌、酵母等を宿主とする場
合は、本発明の発現ベクターが該細菌中で自律複製可能
であると同時に、本発明のプロモーター、リボソーム結
合配列、発現制御を目的とする遺伝子、転写終結配列に
より構成されていることが好ましい。
[0026] The method of the present invention also relates to a bacterium belonging to the genus Escherichia such as Escherichia coli, Bacillus subtilis.
s), Pseudomonas putida (Pseudom)
bacterium belonging to the genus Pseudomonas such as P. onas putida, the genus Rhizobium such as Rhizobium meliloti, and Saccharomyce.
s cerevisiae), Schizosaccharomyces pombe (Schizo
Saccharomyces pombe), animal cells such as COS cells and CHO cells, or insect cells such as Sf9 can also be used as hosts. When using Escherichia coli, yeast or the like as a host, the expression vector of the present invention is capable of autonomous replication in the bacterium, and at the same time, the promoter of the present invention, a ribosome binding sequence, a gene for controlling expression, a transcription termination sequence, Preferably, it is configured.

【0027】大腸菌としては、例えばエッシェリヒア・
コリ(Escherichia coli)DH5α、HB101等が挙げられ、
枯草菌としては、例えばバチルス・ズブチリス等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。本発明の
発現ベクターの細菌への導入方法は、特に限定されるも
のではなく、例えばカルシウムイオンを用いる方法(Co
henら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69:2110(197
2))、エレクトロポレーション法等が挙げられる。
As Escherichia coli, for example, Escherichia
Coli (Escherichia coli) DH5α, HB101 and the like,
Examples of Bacillus subtilis include, but are not limited to, Bacillus subtilis and the like. The method for introducing the expression vector of the present invention into bacteria is not particularly limited. For example, a method using calcium ions (Co
hen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69: 2110 (197
2)), electroporation and the like.

【0028】酵母を宿主とする場合は、例えばサッカロ
ミセス・セレビシエ、ピキア・パストリス(Pichea pas
tris)等が用いられる。本発明の発現ベクターの酵母へ
の導入方法は、特に限定されるものではなく、例えばエ
レクトロポレーション法、スフェロプラスト法、酢酸リ
チウム法等が挙げられる。
When yeast is used as a host, for example, Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris (Pichea pas
tris) is used. The method for introducing the expression vector of the present invention into yeast is not particularly limited, and examples thereof include an electroporation method, a spheroplast method, and a lithium acetate method.

【0029】動物細胞を宿主とする場合は、サル細胞CO
S-7、Vero、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細
胞)、マウスL細胞等が用いられる。本発明の発現ベク
ターの動物細胞への導入方法は、特に限定されるもので
はないが、例えばエレクトロポレーション法、リン酸カ
ルシウム法、リポフェクション法等が挙げられる。動物
細胞を宿主として得られた形質転換体を培養する培地と
しては、一般に使用されているRPMI1640培地、DMEM培地
又はこれらの培地にウシ胎児血清等を添加した培地等が
挙げられる。培養は、通常、5%CO2存在下、37℃で1
〜30日間行う。培養中は必要に応じてカナマイシン、ペ
ニシリン等の抗生物質を培地に添加しても良い。
When an animal cell is used as a host, monkey cell CO
S-7, Vero, Chinese hamster ovary cells (CHO cells), mouse L cells and the like are used. The method for introducing the expression vector of the present invention into animal cells is not particularly limited, and examples thereof include an electroporation method, a calcium phosphate method, and a lipofection method. Examples of a medium for culturing a transformant obtained by using an animal cell as a host include a commonly used RPMI1640 medium, a DMEM medium, or a medium obtained by adding fetal bovine serum or the like to such a medium. Culture is usually performed at 37 ° C in the presence of 5% CO 2 for 1 hour.
Do for ~ 30 days. During the culture, antibiotics such as kanamycin and penicillin may be added to the medium as needed.

【0030】昆虫細胞を宿主とする場合は、Sf9細胞等
が用いられる。本発明の発現ベクターの昆虫細胞への導
入方法は、特に限定されるものではないが、例えばリン
酸カルシウム法、リポフェクション法、エレクトロポレ
ーション法等が挙げられる。
When insect cells are used as hosts, Sf9 cells and the like are used. The method for introducing the expression vector of the present invention into insect cells is not particularly limited, and examples thereof include a calcium phosphate method, a lipofection method, and an electroporation method.

【0031】ベクターが宿主中に導入されたことの確認
は、PCR法、サザンハイブリダイゼーション法、ノーザ
ンハイブリダイゼーション法等により行うことができ
る。例えば、ベクターを導入した宿主からDNAを調製
し、DNA特異的プライマーを設計して常法によりPCRを行
うことができる。PCRの後、増幅産物についてアガロー
スゲル電気泳動、ポリアクリルアミドゲル電気泳動又は
キャピラリー電気泳動等を行い、臭化エチジウム、SYBR
Green液等により染色し、増幅産物を1本のバンドとし
て検出することにより、形質転換されたことを確認する
ことができる。また、予め蛍光色素等により標識したプ
ライマーを用いてPCRを行って増幅産物を検出すること
もできる。更に、マイクロプレート等の固相に増幅産物
を結合させ、蛍光又は酵素反応等により増幅産物を確認
する方法を用いても良い。本発明の方法は、上記のよう
にして得られた形質転換植物に対して局所的に刺激を与
えることを含む。
Confirmation that the vector has been introduced into the host can be confirmed by PCR, Southern hybridization, Northern hybridization, or the like. For example, DNA can be prepared from a host into which a vector has been introduced, a DNA-specific primer can be designed, and PCR can be performed by a conventional method. After PCR, the amplification product is subjected to agarose gel electrophoresis, polyacrylamide gel electrophoresis or capillary electrophoresis, etc., and ethidium bromide, SYBR
Transformation can be confirmed by staining with Green solution or the like and detecting the amplification product as a single band. Alternatively, amplification products can be detected by performing PCR using primers that have been labeled with a fluorescent dye or the like in advance. Furthermore, a method of binding the amplification product to a solid phase such as a microplate and confirming the amplification product by fluorescence or enzyme reaction may be used. The method of the present invention comprises locally stimulating the transformed plant obtained as described above.

【0032】局所的に刺激を与える方法としては、例え
ば導入した遺伝子の発現をさせたい部分のみに刺激を与
える方法、発現をさせない部分を遮蔽した後に全体的に
刺激を与える方法等が挙げられる。強光や紫外線による
刺激であれば、例えば、植物の場合にはステンレスシー
トやアルミシールを切り抜いて植物体を覆い、その上か
ら強光等の刺激を与える、あるいは強光照射装置からの
出力が希望の模様の形になるようにして植物体に照射す
る、あるいは光ファイバーや顕微照射光等を用いて照射
エリアを限定する等の方法が挙げられる。また接触刺激
であれば、針や印鑑のようなもので被検体に特定の形に
接触を与える方法が挙げられる。
Examples of a method of locally applying a stimulus include a method of applying a stimulus only to a portion where the introduced gene is desired to be expressed, and a method of providing a stimulus entirely after shielding a portion where the introduced gene is not to be expressed. In the case of stimulation by strong light or ultraviolet light, for example, in the case of a plant, a stainless sheet or aluminum seal is cut out to cover the plant body, and a stimulus such as strong light is applied from above, or the output from the strong light irradiation device is A method of irradiating a plant body with a desired pattern shape, or limiting an irradiation area using an optical fiber, microscopic irradiation light, or the like can be given. In the case of a contact stimulus, a method of giving a subject a specific shape with a needle or a seal may be used.

【0033】本発明はまた、刺激により視覚的に識別可
能な模様を局所的に発現してなる形質転換植物に関す
る。刺激としては、上記強光、紫外線、及び/又は接触
刺激等を単独または組み合わせて使用することができ
る。
[0033] The present invention also relates to a transgenic plant which locally expresses a visually identifiable pattern upon stimulation. As the stimulus, the above strong light, ultraviolet light, and / or contact stimulus can be used alone or in combination.

【0034】第一の態様において、本発明の形質転換植
物は、上記の発現ベクター、すなわち、刺激誘導性プロ
モーター及び植物において視覚的に識別可能な発現をし
得る遺伝子を含むことを特徴とする発現ベクターを含有
することを特徴とする。
In the first embodiment, the transformed plant of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned expression vector, that is, a stimulus-inducible promoter and a gene capable of visually discriminating expression in plants. It is characterized by containing a vector.

【0035】また、別の態様において、本発明の形質転
換植物は、刺激により視覚的に識別可能な模様を局所的
に発現してなる形質転換植物である。本発明の形質転換
植物は、例えば上記の本発明の方法によって得ることが
できる。
In another embodiment, the transgenic plant of the present invention is a transgenic plant that locally expresses a visually discernable pattern upon stimulation. The transformed plant of the present invention can be obtained, for example, by the above-described method of the present invention.

【0036】あるいは、本発明は、刺激により視覚的に
識別可能な模様を局所的に発現し得る形質転換植物も提
供する。この型の形質転換植物は、例えば植物において
視覚的に識別可能な発現をし得る遺伝子の上流に刺激誘
導性プロモーターを機能的に連結して発現ベクターに組
み込み、該発現ベクターを植物細胞に導入することによ
って得ることができる。この段階において、該形質転換
植物は刺激を与える前の状態であり、外観上野生型の植
物と識別することができない。この状態の形質転換植物
は、販売者及び消費者の希望に応じ、販売店や消費者の
手元で局所的に刺激を与えることで任意に模様を描くこ
とができる。この態様において使用できる刺激として
は、例えば強光刺激、紫外線刺激、接触刺激等が挙げら
れる。
Alternatively, the present invention also provides a transformed plant capable of locally expressing a visually identifiable pattern upon stimulation. In a transformed plant of this type, for example, a stimulus-inducible promoter is operably linked upstream of a gene capable of visually discriminating expression in a plant, incorporated into an expression vector, and the expression vector is introduced into a plant cell. Can be obtained by: At this stage, the transformed plant is in a state before stimulation, and cannot be visually distinguished from a wild-type plant. In the transformed plant in this state, a pattern can be arbitrarily drawn by giving a local stimulus to a store or a consumer according to the wishes of the seller and the consumer. Stimuli that can be used in this embodiment include, for example, strong light stimulation, ultraviolet light stimulation, contact stimulation, and the like.

【0037】下記実施例において詳細に説明する本発明
の方法の一例は、刺激誘導性プロモーターとしてELIP2
プロモーターを用い、下流に配置する遺伝子をルシフェ
ラーゼ遺伝子とするものである。この場合、強光照射に
よってルシフェラーゼの発現を局所的に誘導した後、基
質であるルシフェリンを噴霧等することによって、強光
処理した部分で発光させることができる。
One example of the method of the present invention, which is described in detail in the Examples below, uses ELIP2 as a stimulus-inducible promoter.
A promoter is used, and a gene placed downstream is a luciferase gene. In this case, after the expression of luciferase is locally induced by intense light irradiation, luminescence can be emitted from the intensely light-treated portion by spraying luciferin, which is a substrate, or the like.

【0038】刺激誘導性プロモーターとしてELIP2プロ
モーターを用い、下流に配置する遺伝子を、葉を赤色化
するアントシアニン合成を誘導するカルコン合成酵素CH
S遺伝子とする場合には、強光照射によってカルコン合
成酵素の発現を誘導し、カルコン合成酵素を活性化する
ことによってアントシアニン合成活性が上昇してアント
シアニンが蓄積するため、強光照射した部分を赤色に染
めることができる。
The ELIP2 promoter was used as a stimulus-inducible promoter, and the gene located downstream was replaced with a chalcone synthase, CH, which induces anthocyanin synthesis to turn leaves red.
When using the S gene, intense light irradiation induces the expression of chalcone synthase, and activation of chalcone synthase increases anthocyanin synthesis activity and accumulates anthocyanins. Can be dyed.

【0039】刺激誘導性プロモーターとしてELIP2プロ
モーターを用い、下流に配置する遺伝子を、カロテノイ
ド合成酵素の一種、フィトエン不飽和化酵素をコードす
る遺伝子のアンチセンスRNAとする場合には、強光照射
によってアンチセンスRNAの発現が誘導され、その細胞
に含まれる葉緑体の光感受性が高まり、通常の生育条件
下で葉緑体破壊が生じ、白色になる。従って、強光照射
した部分を白色に変えることができる。
When the ELIP2 promoter is used as a stimulus-inducible promoter and the downstream gene is an antisense RNA of a gene encoding a kind of carotenoid synthase, phytoene desaturase, the antisense RNA is irradiated by intense light. The expression of sense RNA is induced, the photosensitivity of chloroplasts contained in the cells is increased, chloroplast destruction occurs under normal growth conditions, and the cells turn white. Therefore, the part irradiated with strong light can be changed to white.

【0040】刺激誘導性プロモーターとして接触刺激に
よって遺伝子発現を誘導するTCHプロモーター(Touch-i
nduced genes,TCH1-3)を用いる場合には、TCHの発現制
御領域を同定し、その領域を含むようなキメラコンスト
ラクトを作製することによって、接触刺激による系を構
築することが可能である。
As a stimulus-inducible promoter, a TCH promoter (Touch-i
In the case of using nduced genes, TCH1-3), it is possible to construct a system by contact stimulation by identifying a TCH expression control region and preparing a chimeric construct containing the region.

【0041】更にまた、例えば動物細胞及び植物細胞に
対する顕微注入技術を利用して、特定の細胞だけに導入
した遺伝子を発現させ、周囲の細胞への影響を解析した
り、特定の遺伝子をGFP融合タンパク質等の可視化でき
る形態にして特定の細胞に導入し、該細胞で発現した融
合タンパク質が細胞間移行をするか否かを解析したりす
ることが可能である。従って本発明は、基礎科学の分野
においても非常に有用性の高いものである。
Furthermore, using a microinjection technique for animal cells and plant cells, for example, a gene introduced into only specific cells is expressed to analyze the effect on surrounding cells, or the specific gene is fused with GFP. It is possible to introduce the fusion protein expressed in a specific cell into a visualizable form of a protein or the like, and to analyze whether or not the fusion protein expressed in the cell moves between cells. Therefore, the present invention is very useful also in the field of basic science.

【0042】[0042]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する
が、本発明は以下の実施例の限定されるものではない。 [実施例1] PELIP2::LUCコンストラクトの作成 GenBankを検索して、シロイヌナズナELIP2遺伝子(Hedd
ad M.及びAdamska I.(2000) Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 97, 3741-3746)がATFCA1コンティグに入っているこ
とがわかった。この遺伝子の翻訳開始コドンの上流-2か
ら-2072塩基の領域をプライマーELIP-FSAL(5'-CGC GTC
GAC ATA ATA TTT ATT TAT TTA GTG ATT C-3':配列番号
1)及びプライマーELIP-RSAL(5'-CGC GTC GAC TGA TTA
GGT TTT CTA AAA GCC GA-3':配列番号2)を用いてシロ
イヌナズナゲノムDNAを鋳型にして常法によりPCR反応を
行った。PCR反応の条件 ゲノムDNA 1μg プライマー 各0.2μM dNTP 各0.35mM 1xバッファー(ベーリンガーExpandHiFiderityキット) 酵素 0.5μl/50μl反応液
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. [Example 1] Creation of PELIP2 :: LUC construct A GenBank was searched to find an Arabidopsis ELIP2 gene (Hedd
ad M. and Adamska I. (2000) Proc. Natl. Acad. Sci. U
SA 97, 3741-3746) was found in the ATFCA1 contig. Primer ELIP-FSAL (5'-CGC GTC
GAC ATA ATA TTT ATT TAT TTA GTG ATT C-3 ′: SEQ ID NO: 1) and primer ELIP-RSAL (5′-CGC GTC GAC TGA TTA
Using GGT TTT CTA AAA GCC GA-3 ': SEQ ID NO: 2), a PCR reaction was carried out by a standard method using Arabidopsis genomic DNA as a template. PCR reaction conditions Genomic DNA 1μg Primer 0.2μM each dNTP 0.35mM each 1x buffer (Boehringer ExpandHiFiderity kit) Enzyme 0.5μl / 50μl Reaction solution

【0043】得られた産物をSalIで消化し、ルシフェラ
ーゼ遺伝子を含有するp6GLUC(Aoyama T.及びChua N.H.
(1997) Plant J. 11, 605-612)のSalI部位へ導入し
た。得られたプラスミドをScaI/PvuIIで消化し、ELIP
2::LUCを含む断片を回収し、Klenow酵素を用いて平滑末
端にした後、pUC119(J. Sambrookら, "Molecular Clon
ing", 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press, C
old Spring Harbor)のSmaI部位へ導入した。得られた
プラスミド(yy211)をHindIIIで消化し、ELIP2の翻訳
開始点より-2から-1907塩基までの領域(配列番号3)
を含むELIP2プロモーターとLUCレポーターとの融合遺伝
子を含むHindIII断片を回収し、バイナリーベクター(S
LJ755I5)のHindIIIへ導入した。得られたプラスミド
(yy210)はBASTA耐性遺伝子並びにELIP2プロモーター
(PELIP2)/LUCレポーター融合遺伝子(図1)をT-DNA
内に持つ。
The obtained product was digested with SalI, and p6GLUC (Aoyama T. and Chua NH) containing the luciferase gene was digested.
(1997) Plant J. 11, 605-612). The resulting plasmid was digested with ScaI / PvuII, and
2 :: A fragment containing LUC was recovered, blunt-ended using Klenow enzyme, and then pUC119 (J. Sambrook et al., "Molecular Clon
ing ", 1989, Cold Spring Harbor Laboratory Press, C
old Spring Harbor). The obtained plasmid (yy211) was digested with HindIII, and a region from base -2 to -1907 bases from the translation initiation point of ELIP2 (SEQ ID NO: 3)
The HindIII fragment containing the fusion gene between the ELIP2 promoter and the LUC reporter containing
LJ755I5) was introduced into HindIII. The obtained plasmid (yy210) was obtained by combining the BASTA resistance gene and the ELIP2 promoter (PELIP2) / LUC reporter fusion gene (FIG. 1) with T-DNA.
Have in.

【0044】[実施例2] シロイヌナズナの形質転換 実施例1で得られたプラスミドyy210をアグロバクテリ
ウムGV3101pMP90(C. Konczら, Plant Molecular Biolo
gy Manual, S. B. Gelvin & R. A. Schilperoort編, B
2:1-22, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 199
4)へ導入し、このアグロバクテリウムをシロイヌナズ
ナへ減圧湿潤法により感染させた。シロイヌナズナの独
立した形質転換体#52、#58、#62、#69、#72、#75を育成
し、T2世代の種子を得た。得られたELIP2::LUCラインの
植物は強光処理によりルシフェラーゼ由来の発光が誘導
される。
Example 2 Transformation of Arabidopsis thaliana The plasmid yy210 obtained in Example 1 was replaced with Agrobacterium GV3101pMP90 (C. Koncz et al., Plant Molecular Biolo
gy Manual, SB Gelvin & RA Schilperoort, B
2: 1-22, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 199
This Agrobacterium was infected into Arabidopsis thaliana by a vacuum wetting method. Arabidopsis independent transformants # 52, # 58, # 62, # 69, # 72, and # 75 were grown to obtain T2 generation seeds. In the obtained plants of the ELIP2 :: LUC line, luminescence derived from luciferase is induced by intense light treatment.

【0045】[実施例3]実施例2で得られた植物の葉
に文字を描いた。ELIP2::LUCラインのシロイヌナズナの
葉(発芽後1ヶ月程度の個体のもの)を2枚切り取り、
ショ糖1%、0.8%寒天を含むGMプレートに置き、5mMルシ
フェリン(0.1%TrintonX100を含む)をスプレー処理
し、翌日2枚のプレートのうち片方に「Y」の文字の形
に強光処理した。具体的には、ステンレスシートを
「Y」の形にくり抜き、葉を上からシートで覆い、上か
ら強光照射した。強光処理にはクセノン光源にフィルタ
ー処理を行い、紫外部及び熱線部を除く400-700nmの波
長を含む150W/m2の強光を3時間照射して行った。
Example 3 Characters were drawn on the leaves of the plant obtained in Example 2. Cut two leaves of Arabidopsis thaliana (one month after germination) of ELIP2 :: LUC line,
It was placed on a GM plate containing 1% sucrose and 0.8% agar, sprayed with 5 mM luciferin (containing 0.1% Trinton X100), and the next day, one of the two plates was subjected to intense light treatment in the form of the letter "Y". . Specifically, the stainless sheet was hollowed out into a “Y” shape, the leaves were covered with the sheet from above, and intense light irradiation was performed from above. For the intense light treatment, a xenon light source was subjected to a filter treatment, and irradiated with 150 W / m 2 intense light including a wavelength of 400 to 700 nm excluding ultraviolet rays and a heat ray part for 3 hours.

【0046】強光処理した芽生え並びに処理しなかった
芽生えに5mMルシフェリン(0.1%TrintonX100を含む)を
スプレーし、Argusカメラシステム(浜松フォトニク
ス、浜松)を用いてin vivoのルシフェラーゼ発光を計
測した(Millar AJら, (1992) Plant Mol. Biol. Rep.
10, 324-337)。
5 mM luciferin (containing 0.1% Trinton X100) was sprayed on the seedlings that had been subjected to intense light treatment and the seedlings that had not been treated, and luciferase luminescence was measured in vivo using an Argus camera system (Hamamatsu Photonics, Hamamatsu) (Millar). AJ et al., (1992) Plant Mol. Biol. Rep.
10, 324-337).

【0047】その結果、無処理の葉(図2左)からは殆
どルシフェラーゼ発光が認められなかったが、「Y」の
文字の形に強光処理を行った葉(図2右)からは「Y」
の文字の形に発光が認められた。図2上は処理に用いた
ELIP2::LUC葉の写真、下はそのルシフェラーゼ活性によ
る発光イメージを示す。
As a result, almost no luciferase luminescence was observed from the untreated leaves (left in FIG. 2), but the leaves (right in FIG. 2) subjected to intense light treatment in the shape of the letter “Y” Y "
Light emission was observed in the shape of the letter The upper part of FIG. 2 was used for processing.
A photograph of the ELIP2 :: LUC leaf, and the lower part shows a luminescence image due to its luciferase activity.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によって、植
物体上、例えば葉や花弁において、文字や記号等の模様
を人為的に描くことができ、花や観葉植物、また果実等
の商品に付加価値をつけることが可能となった。
As described in detail above, according to the present invention, patterns such as characters and symbols can be artificially drawn on plants, for example, leaves and petals, and can be used for products such as flowers, houseplants, and fruits. It became possible to add value to

【0049】[0049]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> RIKEN <120> A method for locally controlling gene expressions <130> RJH12-080T <160> 3 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 34 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 1 cgcgtcgaca taatatttat ttatttagtg attc 34 <210> 2 <211> 32 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 2 cgcgtcgact gattaggttt tctaaaagcc ga 32 <210> 3 <211> 1909 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 3 aagcttatgt tttgcttgct tggccttgtg gccggctaaa taacctaagt atataatcaa 60 taaattacat aaacgaccgg ataaatcaga acttaattat aatgttaaaa gtaattaaat 120 gaatgatgac cctcgtcgtc tctcctctta aaacacaata atctcataaa tacaattttt 180 atatgaagtc ttcacaaact actataaatt tcccaaagtt gttctctctc tttgtccact 240 cgaagactca tggggataag aaggcactcg tgttatgggc ttcggggctt tttattgttc 300 gccctttcga ggaccttctc acatgtttgg acttttgagt ctaaatgcct tatttcctca 360 cgaatgacgt gaacattttt tcgtcctgaa ctcaaaagta tcaattacac acttcacact 420 actaatggtc aagttttttc gtatttgaaa ctacaaatgt aagtaatata tgcgataaat 480 ttattatcct ctgctagtaa aatccattaa aaaaaactac caatgtgggt gtatgttttc 540 tttcagtata tataaagagt tttcgcagag agcacatatc gatggtggta catcaaatct 600 gatcattcat atctaaataa ttgttgttga gttttctata tgtgtggaac gttagattgc 660 ttaagctaga aattgacaca agagtttgat caccgagttc ctgcctcctg gcctctaacc 720 ggtacgtctc gggtgggaac tgtctcccac aacttttcac tatcaagcaa aaagtattac 780 aagcactaat agaggtttct cttctccttg ttacaaattt agaaattaac tcacacacaa 840 aagacaatag aaaaggagac tataccgaca cgaagactat gcccatatct tcacaattgt 900 gctattattt accgttctaa tctggaaaaa aaaacagcgc acgtaggaga attgggcacg 960 aagacatgaa tgggacacat aaaggatcaa aagagtcatc atgggtctgc catgatgaaa 1020 gttaagaaag ttccaatacg cgcgaaacaa gattgaatgc gacttctctc tataccaaaa 1080 acgaatctcc caagtcccaa gtgaatattg tgagccacta acttgttatt aacattttga 1140 gacaaaaaaa aaatttgtac gtgtttttgc caaacccact tggccatgac caatcagaaa 1200 aagacaagga agatgtgtat ctatgtgtaa tgaggaggcc acgccatcag tttacttgca 1260 cttttccaac tagacgtggc ctctcaccga tctcaacctc actttcctct catttctcaa 1320 attttattgg ctacgtgttt ttgtgtttag cgttcaaccc aaatatcgat atattcttct 1380 ttttttttca catttttaac gatttcgagc aaaataattc gatttatttg tataatttta 1440 atatggtagt tttacaaata atgaaacgaa tgaccaactg atttgttagg tgttacaata 1500 aatatggaaa aaatctcata agtttgaaaa catttattct gaggaaactt tttcttcccc 1560 aaaagaaaaa aaaagtttaa agtggaaaaa agaaaaaaaa ggaataaaaa gtttgaattc 1620 agtttttttc ttttctttga tagatttctt tctacttatt tattactcta ctacacacca 1680 cacaaaaaca aaaataaaat aagtaatcat agtatcccat aaatcagtaa agataaataa 1740 aatccagaaa atactgggcc tatcattttc cttcaccaac tctataaatg aagagataat 1800 cctacagtta cacctcaaac caactccatc tcacttctca agtcttataa tttattcatt 1860 tctctcttct tcatcgatct tcggctttta gaaaacctaa tcagaaatg 1909[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> RIKEN <120> A method for locally controlling gene expressions <130> RJH12-080T <160> 3 <170> PatentIn Ver. 2.0 <210> 1 <211> 34 <212> DNA < 213> Arabidopsis thaliana <400> 1 cgcgtcgaca taatatttat ttatttagtg attc 34 <210> 2 <211> 32 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 2 cgcgtcgact gattaggttt tctaaaagcc ga 32 <210> 3 <211> 1909 <212> DNA <213> Arabidopsis thaliana <400> 3 aagcttatgt tttgcttgct tggccttgtg gccggctaaa taacctaagt atataatcaa 60 taaattacat aaacgaccgg ataaatcaga acttaattat aatgttaaaa gtaattaaat 120 gaatgatgac cctcgtcgtc tctcctctta aaacacaata atctcataaa tacaattttt 180 atatgaagtc ttcacaaact actataaatt tcccaaagtt gttctctctc tttgtccact 240 cgaagactca tggggataag aaggcactcg tgttatgggc ttcggggctt tttattgttc 300 gccctttcga ggaccttctc acatgtttgg acttttgagt ctaaatgcct tatttcctca 360 cgaatgacgt gaacattttt tcgtcctgaa ctcaaaagta tcaattacac acttcacact 420 actaatggtc aagttttttc gtatttgaaa ctacaaatgt aagtaatata tgcgataaat 480 ttattatcct ctgctagtaa a atccattaa aaaaaactac caatgtgggt gtatgttttc 540 tttcagtata tataaagagt tttcgcagag agcacatatc gatggtggta catcaaatct 600 gatcattcat atctaaataa ttgttgttga gttttctata tgtgtggaac gttagattgc 660 ttaagctaga aattgacaca agagtttgat caccgagttc ctgcctcctg gcctctaacc 720 ggtacgtctc gggtgggaac tgtctcccac aacttttcac tatcaagcaa aaagtattac 780 aagcactaat agaggtttct cttctccttg ttacaaattt agaaattaac tcacacacaa 840 aagacaatag aaaaggagac tataccgaca cgaagactat gcccatatct tcacaattgt 900 gctattattt accgttctaa tctggaaaaa aaaacagcgc acgtaggaga attgggcacg 960 aagacatgaa tgggacacat aaaggatcaa aagagtcatc atgggtctgc catgatgaaa 1020 gttaagaaag ttccaatacg cgcgaaacaa gattgaatgc gacttctctc tataccaaaa 1080 acgaatctcc caagtcccaa gtgaatattg tgagccacta acttgttatt aacattttga 1140 gacaaaaaaa aaatttgtac gtgtttttgc caaacccact tggccatgac caatcagaaa 1200 aagacaagga agatgtgtat ctatgtgtaa tgaggaggcc acgccatcag tttacttgca 1260 cttttccaac tagacgtggc ctctcaccga tctcaacctc actttcctct catttctcaa 1320 attttattgg ctacgtgttt ttgtgtttag cgt tcaaccc aaatatcgat atattcttct 1380 ttttttttca catttttaac gatttcgagc aaaataattc gatttatttg tataatttta 1440 atatggtagt tttacaaata atgaaacgaa tgaccaactg atttgttagg tgttacaata 1500 aatatggaaa aaatctcata agtttgaaaa catttattct gaggaaactt tttcttcccc 1560 aaaagaaaaa aaaagtttaa agtggaaaaa agaaaaaaaa ggaataaaaa gtttgaattc 1620 agtttttttc ttttctttga tagatttctt tctacttatt tattactcta ctacacacca 1680 cacaaaaaca aaaataaaat aagtaatcat agtatcccat aaatcagtaa agataaataa 1740 aatccagaaa atactgggcc tatcattttc cttcaccaac tctataaatg aagagataat 1800 cctacagtta cacctcaaac caactccatc tcacttctca agtcttataa tttattcatt 1860 tctctcttct tcatcgatct tcggctttta gaaaacctaa tcagaaatg 1909

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

【図1】ELIP2::LUCコンストラクトの模式図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of an ELIP2 :: LUC construct.

【図2】弱光下で生育したELIP2::LUCラインの葉を
「Y」の文字の形に強光照射(150W/m2、180分)し
た前後の写真及びルシフェラーゼ活性による発光イメー
ジを示す。
FIG. 2 shows photographs before and after intense light irradiation (150 W / m 2 , 180 minutes) of leaves of the ELIP2 :: LUC line grown in low light in the shape of the letter “Y” and a luminescence image due to luciferase activity. .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2B030 AA02 AB03 AD20 CA06 CA17 CA19 CB02 CD03 CD07 CD10 4B024 AA08 BA80 CA04 DA01 EA04 FA02 GA11 4B065 AA88Y AA89X AA90Y AB01 AC14 BA02 CA53  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 2B030 AA02 AB03 AD20 CA06 CA17 CA19 CB02 CD03 CD07 CD10 4B024 AA08 BA80 CA04 DA01 EA04 FA02 GA11 4B065 AA88Y AA89X AA90Y AB01 AC14 BA02 CA53

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 刺激誘導性プロモーターを導入した宿主
に対して局所的に刺激を与えることによって、宿主にお
ける遺伝子発現を局所的に制御する方法。
1. A method for locally controlling gene expression in a host by locally applying a stimulus to a host into which a stimulus-inducible promoter has been introduced.
【請求項2】 宿主が植物である、請求項1に記載の方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the host is a plant.
【請求項3】 植物体上に視覚的に識別可能な模様を描
く方法であって、以下の(a)〜(c): (a)植物において視覚的に識別可能な発現をし得る遺
伝子の上流に刺激誘導性プロモーターを機能的に連結し
て発現ベクターに組み込み、(b)該発現ベクターを植
物細胞に導入して形質転換植物を得、(c)該形質転換
植物に対して局所的に刺激を与える、ことを含む、上記
方法。
3. A method for drawing a visually identifiable pattern on a plant body, comprising the following steps (a) to (c): (a) a gene capable of visually identifiable expression in a plant; A stimulus-inducible promoter is operably linked upstream and incorporated into an expression vector, and (b) the expression vector is introduced into a plant cell to obtain a transformed plant. Providing a stimulus.
【請求項4】 刺激誘導性プロモーターが強光、紫外
線、及び/又は接触刺激によって遺伝子発現を誘導する
ものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方
法。
4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the stimulus-inducible promoter induces gene expression by intense light, ultraviolet light, and / or contact stimulus.
【請求項5】 刺激誘導性プロモーター及び植物におい
て視覚的に識別可能な発現をし得る遺伝子を含むことを
特徴とする発現ベクター。
5. An expression vector comprising a stimulus-inducible promoter and a gene capable of visually discriminating expression in plants.
【請求項6】 請求項5に記載の発現ベクターを含有す
ることを特徴とする形質転換植物。
6. A transgenic plant comprising the expression vector according to claim 5.
【請求項7】 刺激により視覚的に識別可能な模様を局
所的に発現してなる形質転換植物。
7. A transformed plant wherein a pattern visually recognizable by stimulation is locally expressed.
【請求項8】 請求項3または4に記載の方法によって
得られることを特徴とする、請求項7に記載の形質転換
植物。
8. The transformed plant according to claim 7, obtained by the method according to claim 3 or 4.
【請求項9】 刺激により視覚的に識別可能な模様を局
所的に発現し得る形質転換植物。
9. A transformed plant capable of locally expressing a visually discernable pattern upon stimulation.
【請求項10】 刺激が強光、紫外線、及び/又は接触
刺激であることを特徴とする、請求項6から9のいずれ
か1項に記載の形質転換植物。
10. The transformed plant according to claim 6, wherein the stimulus is strong light, ultraviolet light, and / or contact stimulus.
JP2000378950A 2000-12-13 2000-12-13 Method for locally controlling expression of gene Pending JP2002176984A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000378950A JP2002176984A (en) 2000-12-13 2000-12-13 Method for locally controlling expression of gene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000378950A JP2002176984A (en) 2000-12-13 2000-12-13 Method for locally controlling expression of gene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002176984A true JP2002176984A (en) 2002-06-25

Family

ID=18847422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000378950A Pending JP2002176984A (en) 2000-12-13 2000-12-13 Method for locally controlling expression of gene

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002176984A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105734079A (en) * 2006-07-19 2016-07-06 孟山都技术有限公司 Application of plural transferring enhancer subsequence for increasing plant transferring efficiency
JP2020048428A (en) * 2018-09-21 2020-04-02 国立大学法人東京農工大学 Transgenic plant and method for making the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105734079A (en) * 2006-07-19 2016-07-06 孟山都技术有限公司 Application of plural transferring enhancer subsequence for increasing plant transferring efficiency
JP2020048428A (en) * 2018-09-21 2020-04-02 国立大学法人東京農工大学 Transgenic plant and method for making the same
JP7208614B2 (en) 2018-09-21 2023-01-19 国立大学法人東京農工大学 Transformed plant and method for producing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7321477B2 (en) Plant genome editing method
Clough et al. Floral dip: a simplified method for Agrobacterium‐mediated transformation of Arabidopsis thaliana
Piazza et al. Evolution of leaf developmental mechanisms
JP6967217B2 (en) How to make transformed plants
Zhang et al. A simple and efficient in planta transformation method for pommelo (Citrus maxima) using Agrobacterium tumefaciens
JP2005087033A (en) Paraquat-resistant gene and promoter specific to vascular bundle and trichome
JP2010200754A (en) Method for producing transgenic surface layer chimeric plant
US20060143739A1 (en) Drought inducible promoters and uses thereof
CN107937398A (en) Sweet wormwood glandular hairs predominant expression AaTCP15 gene promoters and application
CN103525816B (en) Ginger flower floral specific and damage and pest induced TPS2 (Trehalose-6-Phosphate Synthase 2) promoter and application thereof
JP2002176984A (en) Method for locally controlling expression of gene
AU2007311982B2 (en) Environmental stress responsive promoter and method of tissue-specific gene expression using the same
KR20080107004A (en) Carma1h1 gene increasing plant stress resistance and transgenic plants transformed by carma1h1 gene
JP4754968B2 (en) Plant Implanter Transformation Method
Khatun et al. An improved Agrobacterium mediated transformation and regeneration protocol for successful genetic engineering and genome editing in eggplant
JP2007202461A (en) New promoter
JP2002176983A (en) Stimulation-inducing promoter
KR101093243B1 (en) Method for producing targeting protein from transformation plant using arabidopsis thaliana myb60 promoter
JP4100494B2 (en) Late seed maturation and germination stage specific inducible promoters
KR100833475B1 (en) 1 OsMSRPK1 gene promoting development or differentiation of young stage plant
KR102396572B1 (en) OsRP2 promoter derived from Oryza sativa and use thereof
KR100781075B1 (en) 1 OsMSRPK1 gene increasing plant stress resistance
KR102027542B1 (en) SAGL1 promoter sensing humidity from Arabidopsis thaliana and uses thereof
KR102563324B1 (en) Method for promoting division of plant root endodermal cells
Hosoki et al. Transformation of ornamental tobacco and kale mediated by Agrobacterium tumefaciens and A. rhizogenes harboring a reporter, β-glucuronidase (gus) gene

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20031201

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040323

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040407