JP2003143987A - Gene transformation method of zoysia grass - Google Patents

Gene transformation method of zoysia grass

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JP2003143987A JP2001350842A JP2001350842A JP2003143987A JP 2003143987 A JP2003143987 A JP 2003143987A JP 2001350842 A JP2001350842 A JP 2001350842A JP 2001350842 A JP2001350842 A JP 2001350842A JP 2003143987 A JP2003143987 A JP 2003143987A
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カン ジェオン−グ
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ソン ピル−スーン
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パーク チュン−モ
Hyo Yeon Lee
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out a gene transformation of zoysia grass with the gene by vector infection through A. tumefaciens. SOLUTION: This gene transformation method of zoysia grass (the genus Zoysia) comprises the following processes: i) a process for inducing and growing callus of the zoysia grass on a modified MS medium containing various hormones, ii) a process for introducing bialaphos-resistant bar gene by infecting the callus of the zoysia grass with Agrobacterium cells, iii) a process for coculturing the callus of the zoysia grass and Agrobacterium cells in a culture medium containing acetosiringone without containing 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and calcium, iv) a process for removing Agrobacterium cells from the coculturing medium and v) a process for regenerating transgenic zoysia grass.

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】(発明の背景)本発明は、シ
バ(zoysiagrass)(Zoysia jap
onica Steud.)(朝鮮芝(Korean
grass)とも呼ばれる)の効率的な遺伝子形質転換
方法に関する。本発明は、他の密接に関連する芝草種に
適用可能であり得る。本発明はまた、除草剤に抵抗性で
あるトランスジェニックシバ植物、ならびにこのような
除草剤抵抗性シバの産生のための実験方法およびプロセ
スを提供する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to zoysia grass (Zoysia jap).
onica Steud. ) (Korean
(also referred to as glass)). The present invention may be applicable to other closely related turfgrass species. The present invention also provides transgenic turfgrass plants that are resistant to herbicides, as well as experimental methods and processes for the production of such herbicide resistant turf.

【0002】本発明は、シバ(Zoysia japo
nica Steud.)(朝鮮芝としてもまた公知で
ある)に対する効率的なAgrobacterium
tumefaciens媒介遺伝子形質転換方法、この
形質転換効率に大いに影響する最適化された培地組成お
よび培養条件、ならびに除草剤抵抗性を有するトランス
ジェニックシバ植物およびビアラフォス(bialap
hos)抵抗性遺伝子(bar)を有するこのようなト
ランスジェニックシバを開発するための関連する実験手
段を提供する。
[0002] The present invention is based on Zoysia japo
nica Steud. ) (Also known as Korean turf), an efficient Agrobacterium
tumefaciens mediated gene transformation method, optimized medium composition and culture conditions that greatly influence this transformation efficiency, and transgenic turfgrass plants and bialaphos with herbicide resistance
hos) provides relevant experimental tools for developing such transgenic turfgrass having a resistance gene (bar).

【0003】[0003]

【従来の技術】シバは、芝草の最も重要な種の1つであ
り、韓国、日本および中国東部を含む極東アジアならび
に世界中の温帯で広範に栽培されている。シバの栽培地
域は、近年、米国および他の国々において急速に拡大し
ており、これは主に、乾燥抵抗性および交通上の損傷か
ら急速に回復する能力のような、その並外れた特性に起
因する。さらに、シバは、実質的に全ての気候におい
て、やせた土壌で良好に成長する。これらの有用な形質
に起因して、シバは、ゴルフ場、競技場、道端、住宅庭
園、および川堤に広範に使用されている。その市場規模
が急速に成長するにつれ、消費者は、病原体、除草剤お
よび種々の環境ストレスに対して改良された抵抗性を有
する、新品種を要求する。近年までに、主に古典的な育
種法を使用して、芝草におけるこのような新たな形質が
開発されてきた。しかし、ますます多くの研究所および
研究機関が、芝草を遺伝子操作するために、分子生物学
的方法を適用することに努めている(Inokuma
ら、1998;ParkおよびAhn 1998)。な
ぜなら、これらの方法を使用して、予測可能な様式で有
用な形質を開発または改変することが現在可能であるか
らである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Shiva is one of the most important species of turfgrass and is widely cultivated in Far East Asia including Korea, Japan and eastern China and temperate regions around the world. The growing area of turf has expanded rapidly in the United States and other countries in recent years, primarily due to its extraordinary characteristics, such as drought resistance and the ability to rapidly recover from traffic damage. To do. In addition, turf grows well on thin soils in virtually all climates. Due to these useful traits, Shiva is widely used in golf courses, stadiums, roadsides, residential gardens, and riverbanks. As the market size grows rapidly, consumers demand new varieties with improved resistance to pathogens, herbicides and various environmental stresses. Until recently, such new traits in turfgrass have been developed, mainly using classical breeding methods. However, more and more laboratories and laboratories are striving to apply molecular biology methods to genetically engineer turfgrass (Inokuma).
Et al., 1998; Park and Ahn 1998). Because it is now possible to develop or modify useful traits in a predictable manner using these methods.

【0004】多くの単子葉植物は、Agrobacte
rium tumefaciensによって容易に感染
されないが、効率的なA.tumefaciens媒介
形質転換系が、イネ科の数種(例えば、イネ(Hiei
ら、1994;Rashidら、1996)、トウモロ
コシ(Ishidaら、1996)およびコムギ(Ch
engら、1997)について、近年、首尾よく開発さ
れてきた。しかし、不幸なことに、このようなA.tu
mefaciens媒介形質転換法は、コヌカグサ(b
entgrass)(Yuら、2000)を除く芝草に
ついては依然として確立されていない(Chaiおよび
Sticklen、1998)。特に、シバの遺伝子形
質転換は、いくつかのさらなる技術的問題によってさら
に妨げられている。例えば、芝草の種子発芽速度は非常
に遅く、そして再生可能なカルスの産生は困難である
(Asano 1989)。
Many monocots are Agrobacte
Not easily infected by Rium tumefaciens, but efficient A. The tumefaciens-mediated transformation system is used in several species of the grass family (eg, rice (Hiei)).
Et al., 1994; Rashid et al., 1996), corn (Ishida et al., 1996) and wheat (Ch).
eng et al., 1997) have been successfully developed in recent years. However, unfortunately, such A. tu
The mefaciens-mediated transformation method is carried out by
entgrass) (Yu et al., 2000) has not yet been established for turfgrass (Chai and Sticklen, 1998). In particular, genetic transformation of turf is further hindered by some additional technical problems. For example, turfgrass seed germination rates are very slow, and the production of renewable callus is difficult (Asano 1989).

【0005】カルスの形態は、種々の植物種において証
明されているように(ArmstrongおよびGre
en 1985;KeおよびLee 1996;Luo
およびJia 1998)、植物の再生可能性に密接に
関連する。近年、本発明者らは、シバについての効率的
なカルス誘導および植物再生系を確立し(Baeら、2
001)、これを、2001年7月24日に日本国特許
出願番号2001−223278として出願した。
Callus morphology has been demonstrated in various plant species (Armstrong and Gre.
en 1985; Ke and Lee 1996; Luo.
And Jia 1998), closely related to plant renewal potential. In recent years, the present inventors have established an efficient callus induction and plant regeneration system for Shiba (Bae et al., 2
001), which was filed as Japanese Patent Application No. 2001-223278 on July 24, 2001.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明に従って、A.
tumefaciens媒介感染によって、シバを目的
の遺伝子で遺伝的に形質転換することが現在可能であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, A.
It is now possible to genetically transform turf with the gene of interest by tumefaciens-mediated infection.

【0007】シバの遺伝子形質転換についてのいくつか
の潜在的な標的形質としては、改良された地表植被能
力、交通上の損傷に対する耐性、損傷後の急速な回復、
生物的ストレスおよび非生物的ストレスに対する抵抗
性、生長率の操作(加速または遅延)、ならびに陰回避
性(shade avoidance)が挙げられる。
特に興味深いことは、生長率および/または陰回避性を
操作して、その結果、灌水および刈り取りのための維持
費を劇的に減少し得ることである。
Some potential target traits for genetic transformation of turf include improved surface planting capacity, resistance to traffic damage, rapid recovery after damage,
Resistance to biotic and abiotic stresses, manipulation of growth rate (acceleration or delay), and shade avoidance.
Of particular interest is that growth rate and / or shade avoidance can be manipulated, resulting in dramatically reduced maintenance costs for irrigation and mowing.

【0008】近年の分子生物学的技術の急速な蓄積なら
びに植物の効率的な組織培養および遺伝子形質転換系の
確立によって、現在、作物学上重要な任意の遺伝子が、
作物の収量および品質ならびに環境適応性を増強するた
めの目的で、任意の所望の植物に容易に導入され得る。
本発明において、本発明者らは、効率的なAgroba
cterium tumefaciens媒介シバ形質
転換法、および除草剤抵抗性を有するトランスジェニッ
クシバ植物を提供する。
With the recent rapid accumulation of molecular biology techniques and the establishment of efficient tissue culture and gene transformation systems for plants, any gene of agronomic importance is now
It can be easily introduced into any desired plant for the purpose of enhancing crop yield and quality and environmental adaptability.
In the present invention, the inventors have found that efficient Agroba
Cerium tumefaciens mediated method for transformation of turf, and transgenic turf plants having herbicide resistance are provided.

【0009】本明細書中で使用される場合、用語「遺伝
子形質転換」とは、予測可能な様式で、目的の高等植物
に遺伝子または遺伝物質を導入するための手段をいう。
この遺伝子または遺伝物質は、植物ゲノム内に安定に組
み込まれ、そして世代を通して遺伝される。
As used herein, the term "gene transformation" refers to the means for introducing a gene or genetic material into a higher plant of interest in a predictable manner.
This gene or genetic material is stably integrated into the plant genome and is inherited through generations.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】(発明の要旨)本発明
は、シバに対する確実なAgrobacterium
tumefaciens媒介形質転換法に関し、この形
質転換法は、シバまたは密接に関連する芝草種の遺伝子
形質転換に慣用的に使用され得る。
(Summary of the Invention) The present invention provides a reliable Agrobacterium against grass.
Regarding the tumefaciens-mediated transformation method, this transformation method can be conventionally used for the genetic transformation of turf or closely related turfgrass species.

【0011】本発明はまた、シバ(Zoysia属)を
遺伝子形質転換する方法を提供し、この方法は、以下の
工程:i)種々のホルモンを含有する改変MS培地上
で、シバのカルスを誘導および生長させる工程;ii)
このシバのカルスにAgrobacterium細胞を
感染させ、ビアラフォス抵抗性bar遺伝子を導入する
工程;iii)2,4−ジクロロフェノキシ酢酸および
カルシウムを含まずにアセトシリンゴンを含有する共存
培養培地中で、シバのカルスおよびAgrobacte
rium細胞を共存培養する工程;iv)共存培養培地
からAgrobacterium細胞を排除する工程;
およびv)トランスジェニックシバを再生する工程を包
含する。
The present invention also provides a method for genetically transforming Shiva (genus Zoysia), which comprises the following steps: i) Inducing callus of Shiva on a modified MS medium containing various hormones. And the step of growing; ii)
The step of infecting Agrobacterium cells to the callus of this shiba and introducing the bialaphos resistance bar gene; iii) 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and calcium in a coculture medium containing acetosyringone, Callus and Agrobacte
co-culturing rymium cells; iv) eliminating Agrobacterium cells from the co-cultivation medium;
And v) the step of regenerating the transgenic grass.

【0012】さらに、Agrobacterium細胞
は、pGPT−HB形質転換ベクターを有し、そして3
型カルス(本発明者らの以前の出願番号2001−22
3278に定義される)は、共存培養培地中で5〜7日
間共存培養される。
In addition, Agrobacterium cells carry the pGPT-HB transformation vector, and 3
Type callus (our previous application number 2001-22
3278) is co-cultured in the co-culture medium for 5-7 days.

【0013】また、本発明は、上記の方法によってトラ
ンスジェニックシバを提供し、このトランスジェニック
シバは、植物特異的プロモーターの制御下においてba
r遺伝子を安定に形質転換されている。特定のプロモー
ターは、ユビキチンプロモーターである。
The present invention also provides a transgenic turfgrass bacilli by the above-mentioned method, wherein the transgenic turfgrass bas is under the control of a plant-specific promoter.
The r gene has been stably transformed. A particular promoter is the ubiquitin promoter.

【0014】本発明において評価された重要な培地成分
または培養条件としては、カルス型、共存培養期間、
2,4−D(2,4−ジクロロフェノキシ酢酸)、Ca
Cl2、およびアセトシリンゴンが挙げられる。最も高
い形質転換効率は、3型カルスを、2,4−Dを含まな
い培地上で5〜7日間共存培養した場合に得られた。さ
らに、共存培養の間のカルシウムの除去および30〜7
0mg/lのアセトシリンゴンの含有は、この形質転換
効率を大幅に増強した。
The important medium components or culture conditions evaluated in the present invention include callus type, coculture period,
2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid), Ca
Cl 2 , and acetosyringone. The highest transformation efficiency was obtained when type 3 callus was co-cultured on a medium not containing 2,4-D for 5 to 7 days. Furthermore, calcium removal during co-culture and 30-7
Inclusion of 0 mg / l acetosyringone greatly enhanced this transformation efficiency.

【0015】この最適化された形質転換プロトコルを、
bar遺伝子でのシバ形質転換に使用した場合、選択培
地上にプレートした苗条の20.5%までが、除草剤抵
抗性を示した。
This optimized transformation protocol is
Up to 20.5% of shoots plated on selective medium showed herbicide resistance when used for the transformation of turf with the bar gene.

【0016】また、本発明において、除草剤抵抗性を有
するトランスジェニックシバ植物が提供される。このト
ランスジェニックシバは、5g/lの除草剤溶液を、2
週間の間、毎日噴霧した後でさえ生存し得、そして最終
的に成熟期まで生長した。一方、コントロール植物は、
同じ実験条件下で処理した場合に、生長を停止し、そし
て枯死した。
Further, the present invention provides a transgenic turfgrass plant having herbicide resistance. This transgenic turf contains 2 g of a 5 g / l herbicide solution.
During the week it could survive even after daily spraying and eventually grew to maturity. On the other hand, the control plant
Growth was arrested and death when treated under the same experimental conditions.

【0017】従って、本発明は、除草剤抵抗性のトラン
スジェニックシバカルス(登録番号KCTC−1007
6BPの下に寄託される)をさらに提供する。
Accordingly, the present invention provides a herbicide-resistant transgenic Shiva callus (registration number KCTC-1007).
6BP) is further provided.

【0018】本発明は、シバ(Zoysia属)を遺伝
子形質転換するための方法であって、以下の工程:i)
種々のホルモンを含有する改変MS培地上で、該シバの
カルスを誘導および生長させる工程;ii)該シバのカ
ルスにAgrobacterium細胞を感染させ、ビ
アラフォス抵抗性bar遺伝子を導入する工程;ii
i)2,4−ジクロロフェノキシ酢酸およびカルシウム
を含まずにアセトシリンゴンを含有する共存培養培地中
で、シバのカルスおよびAgrobacterium細
胞を共存培養する工程;iv)共存培養培地からAgr
obacterium細胞を除去する工程;ならびに
v)トランスジェニックシバを再生する工程を包含す
る、方法を提供する。
The present invention provides a method for genetically transforming Shiva (genus Zoysia), which comprises the following steps: i)
Inducing and growing the callus of the turf on modified MS medium containing various hormones; ii) Infecting the callus of the turf with Agrobacterium cells and introducing the bialaphos resistance bar gene; ii
i) a step of co-cultivating callus and Agrobacterium cells of Shiva in a co-culture medium containing acetosyringone without 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and calcium; iv) Agr from the co-culture medium
providing a method comprising the steps of removing O. bacterium cells; and v) regenerating the transgenic turf.

【0019】1つの実施形態において、Agrobac
terium細胞は、pGPT−HB形質転換ベクター
を有する。
In one embodiment, Agrobac
terium cells carry the pGPT-HB transformation vector.

【0020】1つの実施形態において、3型カルスを、
共存培養培地中で5〜7日間共存培養する。
In one embodiment, a type 3 callus is
Co-culture for 5-7 days in the co-culture medium.

【0021】本発明はまた、植物特異的プロモーターの
制御下においてbar遺伝子を安定に形質転換されてい
る、上記の方法によるトランスジェニックシバを提供す
る。
[0021] The present invention also provides a transgenic turfgrass according to the above method, which is stably transformed with the bar gene under the control of a plant-specific promoter.

【0022】1つの実施形態において、該bar遺伝子
は、ユビキチンプロモーターの制御下で発現される。
In one embodiment, the bar gene is expressed under the control of the ubiquitin promoter.

【0023】本発明はさらに、ビアラフォス抵抗性ba
r遺伝子(KCTC−10076BP)を導入された、
トランスジェニックシバカルスを提供する。
The invention further provides a biaraphos resistant ba.
r gene (KCTC-10076BP) was introduced,
Provide transgenic Shiva callus.

【0024】上記のカルスは、ブダペスト条約に基づ
き、2001年9月21日付けで、コリアコレクション
フォータイプカルチャー(Korea Collect
ionfor Type Cultures)(#52
Oun−Dong,Yusong−ku、Taejo
n、Seoul、305−333、Republico
f Korea)に登録番号KCTC−10076BP
で寄託された。
The above callus is based on the Budapest Treaty, dated September 21, 2001, and is the Korea Collection for Type Culture (Korea Collect).
ionfor Type Cultures) (# 52
Oun-Dong, Yuson-ku, Taejo
n, Seoul, 305-333, Republico
f Korea) with registration number KCTC-10076BP
Deposited at.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】(発明の詳細な説明)作物学的に
重要な植物の遺伝子形質転換は、新規または改良された
有用形質を有する植物種の新品種を開発するための潜在
的な方法である。作物植物に関連した標的形質として
は、生長率の改善または遅延、生物的ストレスおよび非
生物的ストレスに対する抵抗性の増強、収量の増加、お
よび環境の変動に対する柔軟な適応性が挙げられる。植
物の首尾良い遺伝子形質転換のために予め必要なのは、
組織培養および植物再生のための確実な系、および遺伝
物質の堅実な送達デバイスである。植物分子生物学およ
び方法論における近年の進歩によって、任意の目的の遺
伝子が、任意の目的の植物種に容易に送達され得る。し
かし、いくつかの作物植物(特に、単子葉植物)は、遺
伝子操作に対して扱いにくく、そして普通の研究所にお
いて、植物再生を実施することが容易ではない。芝草
は、多様な目的(ゴルフ場、芝地、住宅庭園、およびレ
クリエーション公園を含む)のために広範に使用され、
そして近年の植物生物工学的適用のための潜在的な商業
的標的植物として浮かび上がっている。しかし、効率的
な組織培養および遺伝子形質転換系は、開発されていな
い。結果として、芝草の生物工学的な遺伝子操作は、い
まだ、さほど進歩していなかった。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Genetic transformation of agronomically important plants is a potential method for developing new varieties of plant species with novel or improved useful traits. Is. Target traits associated with crop plants include improved or delayed growth rates, enhanced resistance to biotic and abiotic stresses, increased yield, and flexible adaptability to environmental changes. Pre-requisites for successful genetic transformation of plants are:
A robust system for tissue culture and plant regeneration, and a robust delivery device for genetic material. With recent advances in plant molecular biology and methodology, any gene of interest can be easily delivered to any plant species of interest. However, some crop plants (especially monocotyledons) are awkward to genetically engineer and it is not easy to perform plant regeneration in common laboratories. Turfgrass is widely used for a variety of purposes, including golf courses, lawns, residential gardens, and recreational parks,
And it has emerged as a potential commercial target plant for plant biotechnology applications in recent years. However, efficient tissue culture and gene transformation systems have not been developed. As a result, biotechnological genetic manipulation of turfgrass has not yet advanced.

【0026】本発明は、シバ(zoysiagras
s)の種子由来カルスからの効率的な遺伝子形質転換お
よび植物再生のために最適化された、培地組成および培
養条件を提供する。暖地型芝草の亜型であるシバは、極
東アジアを含む温帯において、広範に分布し、そして栽
培されている。さらに、栽培地域は、いくつかの利点
(例えば、乾燥損害および交通損害に対する抵抗性)に
起因して、近年急速に拡大しつつある。本発明におい
て、2,4−Dを含まないが、50mg/lのアセトシ
リンゴンを有する共存培養培地において、3型カルスを
6日間共存培養した場合に、最も効率的な形質転換が達
成された。他の植物において形質転換効率を改善すると
して公知のカルシウムは、負の効果を有する。植物の組
織培養および再生実験は、十分に確立された植物分子研
究所において、慣用的に実施されており、そして当該分
野において周知である。
The present invention is directed to zoysiagras.
s) provides medium composition and culture conditions optimized for efficient gene transformation and plant regeneration from seed-derived callus. Shiba, a subtype of warm-type turfgrass, is widely distributed and cultivated in temperate regions including Far East Asia. Moreover, cultivated areas have been expanding rapidly in recent years due to several advantages, such as resistance to drought damage and traffic damage. In the present invention, the most efficient transformation was achieved when type 3 callus was co-cultured for 6 days in a co-culture medium containing 2,4-D but having 50 mg / l acetosyringone. . Calcium, which is known to improve transformation efficiency in other plants, has a negative effect. Plant tissue culture and regeneration experiments are routinely performed in well-established plant molecular laboratories and are well known in the art.

【0027】本発明はまた、除草剤抵抗性のシバ植物に
関し、この除草剤抵抗性のシバ植物は、2週間にわたり
毎日、ビアラフォス(bialaphos)溶液を噴霧
した後でさえ生存し得る。ゴルフ場および競技場におい
てこのトランスジェニックシバを生育させることによ
り、単に除草剤を噴霧することによって選択的に雑草を
除去することがより容易となり、そして維持費が劇的に
低減される。さらに、少量の肥料が、このトランスジェ
ニックシバを生育させるために必要とされると予期され
る。なぜなら、栄養を消費する雑草が、効率的に除去さ
れるからである。このトランスジェニックシバは、いか
なる形態学的な歪みも示さず、そして良好に生育し、親
植物から識別不可能であった。
The present invention also relates to herbicide-resistant grass plants, which can survive for two weeks every day even after spraying with the bialaphos solution. Growing this transgenic turf on golf courses and arenas makes it easier to selectively remove weeds by simply spraying the herbicide and dramatically reduces maintenance costs. In addition, a small amount of fertilizer is expected to be needed to grow this transgenic grass. This is because weeds that consume nutrients are efficiently removed. The transgenic turf did not show any morphological distortion and grew well and was indistinguishable from the parent plant.

【0028】本発明はまた、他の密接に関連した芝草種
ならびにおそらくGramineae科に属する他の単
子葉植物種に適用され得る。このような遺伝子操作され
た植物の開発のための実験的手順は、当該分野において
周知である。本発明は、高度に再生可能なカルス系統を
使用することによる、シバの効率的なA.tumefa
ciens媒介形質転換についての最初の発明である。
The present invention may also be applied to other closely related turfgrass species as well as other monocotyledonous species, which probably belong to the family Gramineae. Experimental procedures for the development of such genetically engineered plants are well known in the art. The present invention provides an efficient A. cerevisiae of Shiva by using a highly renewable callus line. tumefa
It is the first invention on ciens-mediated transformation.

【0029】[0029]

【実施例】(実施例) (再生可能なカルスの調製)約100粒のシバ(Zoy
sia japonica Steud.)の成熟種子
を、2mlの遠心管において15分間、チューブミキサ
ーを使用して攪拌しながら、1mlの2%次亜塩素酸ナ
トリウムで表面滅菌した。次いで、この種子を、滅菌二
重蒸留水で3回洗浄した。カルス誘導のために、約10
0粒の種子を、3%スクロース(w/v)、100mg
/l αケトグルタル酸、4mg/lチアミン−HC
l、2mg/l 2,4−D、0.2mg/l BA、
および0.2%ゲルライト(w/v)を含有する、濾紙
を載せたMS(MurasigeおよびSkoog 1
962)培地ペトリ皿に配置した。この培地を、1.2
〜1.3kg/cm2圧および121℃で20分間オー
トクレーブする前に、HClを用いてpH5.8に調整
した。カルス誘導を、完全な暗所で、3ヶ月間26±1
℃にて、培養室において実施した。各ペトリ皿(直径9
0mm)は、約30mlの培地を含み、そしてパラフィ
ルム(American National Can,
USA)で密封された。蛍光管によって提供された30
μmolm-2-1の強度を有する連続的な白色光の下で
のさらなる3日間のインキュベーション後、緑色組織の
みを、1mg/l 2,4−Dおよび0.2mg/l
BAを含有するMS培地に移し、そして引き続き、さら
なる生長のために暗所で培養した。暗所での5週間の培
養後、緑色を有する独立した種子由来のカルスを移し、
そして暗所で、2,4−DおよびBAの異なるホルモン
の組合せを含有する、濾紙を載せたMS培地においてさ
らに培養した。4つの型のカルスを、最終的に得た。4
週間の間隔での継代培養後に、1型、2型、および4型
のカルスを、1mg/l 2,4−D含有培地において
発生させ、そして3型のカルスを、4mg/l 2,4
−D含有培地において発生させた(図1)。各ペトリ皿
(直径90mm)は、25mlの培地を含み、そしてM
icropore Surgical Tape(3M
Health Care、USA)で密封された。
(Example) (Preparation of renewable callus) Approximately 100 grains of Shiba (Zoy
sia Japana Steud. The matured seeds in 1) were surface sterilized with 1 ml of 2% sodium hypochlorite in a 2 ml centrifuge tube for 15 minutes with stirring using a tube mixer. The seeds were then washed 3 times with sterile double distilled water. About 10 for callus induction
0 seeds, 3% sucrose (w / v), 100 mg
/ L α-ketoglutaric acid, 4 mg / l thiamine-HC
1, 2 mg / l 2,4-D, 0.2 mg / l BA,
MS loaded with filter paper (Murasige and Skoog 1 containing 0.2% gellite (w / v)).
962) Placed in medium Petri dish. This medium was added to 1.2
The pH was adjusted to 5.8 with HCl before autoclaving at ˜1.3 kg / cm 2 pressure and 121 ° C. for 20 minutes. Callus induction 26 ± 1 for 3 months in complete darkness
It was carried out in a culture room at ° C. Petri dishes (diameter 9
0 mm) contains about 30 ml of medium and contains parafilm (American National Can,
USA). 30 provided by fluorescent tube
After a further 3 days of incubation under continuous white light with an intensity of μmolm −2 s −1 , only green tissue was treated with 1 mg / l 2,4-D and 0.2 mg / l.
Transferred to MS medium containing BA and subsequently cultured in the dark for further growth. After culturing in the dark for 5 weeks, callus from independent seeds with green color was transferred,
It was then further cultivated in the dark in filter media-loaded MS medium containing a combination of different hormones of 2,4-D and BA. Four types of callus were finally obtained. Four
After subculture at weekly intervals, callus types 1, 2, and 4 were developed in medium containing 1 mg / l 2,4-D and callus type 3 at 4 mg / l 2,4.
Generated in -D containing medium (Figure 1). Each Petri dish (90 mm diameter) contains 25 ml of medium and M
icropore Surgical Tape (3M
(Health Care, USA).

【0030】(4つのカルス型の特徴付け)1型カルス
の継代培養において生じる形態学的変化を調査するため
に、1型カルスを、暗所で、2,4−D(1、2、4、
および8mg/l)およびBA(0、0.01、および
0.1mg/l)の種々のホルモンの組合せを含有する
MS培地に移した。暗所での5週間の継代培養後、4つ
のカルス型が観察された。各カルス型の重量を計り、そ
して重量率を算出した。2型、3型、および4型のカル
スもまた、1型カルスでの場合と同じ様式で試験した。
Characterization of four callus types In order to investigate the morphological changes that occur in subcultures of type 1 callus, type 1 callus was subjected to 2,4-D (1,2, 4,
And 8 mg / l) and BA (0, 0.01, and 0.1 mg / l) were transferred to MS medium containing various hormone combinations. After 5 weeks of subculture in the dark, 4 callus types were observed. Each callus type was weighed and the weight percentage was calculated. Type 2, 3 and 4 callus were also tested in the same manner as for type 1 callus.

【0031】(Agrobacterium感染のため
の最適化条件)pIG121Hmを含む、A.tume
faciensの無害化(disarmed)株EHA
101を、本実験に使用した。pIG121HmのT−
DNAは、ハイグロマイシン耐性遺伝子(hpt)、カ
ナマイシン耐性遺伝子(npt)、およびイントロン−
gus遺伝子(uidA)を含んでいた。Agroba
cterium tumefaciens細胞を、50
mg/lハイグロマイシン、100mg/lカナマイシ
ン、および100mg/lスペクチノマイシン(pGP
TV−HB)を補充した20mlのLB培地(表1)を
含む、100mlのErlenmeyerフラスコにお
いて、160rpmで振盪しながら、28℃にて一晩増
殖した。
(Optimization conditions for Agrobacterium infection) AIG containing pIG121Hm. tune
Faciens disarmed strain EHA
101 was used for this experiment. pIG121Hm T-
DNA includes hygromycin resistance gene (hpt), kanamycin resistance gene (npt), and intron-.
It contained the gus gene (uidA). Agroba
50 cells of C. tumefaciens
mg / l hygromycin, 100 mg / l kanamycin, and 100 mg / l spectinomycin (pGP
(TV-HB) was grown in 28 ml of 100 ml Erlenmeyer flask containing 20 ml of LB medium (Table 1) supplemented with shaking at 160 rpm overnight.

【0032】表1は、シバの形質転換系において使用さ
れた、異なる培地およびそれらの組成を示す。
Table 1 shows the different media and their composition used in the transformation system of Shea.

【0033】[0033]

【表1】 10mlの懸濁培養物中の細胞を、50mlのポリプロ
ピレンチューブ(Becton Dickinson
Labware、USA)中において、20分間250
0rpmで遠心分離することによって収集し、そして1
0mlの液体感染培地(表1のLqMSAS)中で、穏
やかにボルテックスすることによって再懸濁した。
[Table 1] Cells in 10 ml suspension culture were transferred to 50 ml polypropylene tubes (Becton Dickinson).
Labware, USA) for 20 minutes 250
Collect by centrifuging at 0 rpm, and 1
Resuspended in 0 ml of liquid infection medium (LqMSAS in Table 1) by gentle vortexing.

【0034】アセトシリンゴンを、100mg/ml濃
度で、ジメチルスルホキシド中に適切な量の粉末を溶解
することによって調製し、そして暗所で4℃にて保存し
た。これを、必要とされる場合に、適切な最終濃度まで
滅菌培地に添加した。MSCG4培地において生長した
カルスを、Agrobacterium細胞懸濁液中に
1分間浸漬した。滅菌濾紙上での脱水後、このカルス
を、4mg/l 2,4−Dを有する共存培養培地(M
SAS)において、暗所で15日間26±1℃にて培養
した。共存培養後、このカルスを、界面活性剤(0.0
2%プルロニック(pluronic)F68)を補充
した滅菌二重蒸留水中で、この洗浄溶液が透明になるま
でボルテックスすることによって徹底的に洗浄し、そし
て最終的に、1000mg/lカルベニシリン(cal
benicillin)および0.02%界面活性剤を
含有する滅菌二重蒸留水中で洗浄した。洗浄後、このカ
ルスの半分を、Schenkら(1998)によって記
載された方法によるGUS活性アッセイのために使用し
た。
Acetosyringone was prepared at a concentration of 100 mg / ml by dissolving the appropriate amount of powder in dimethylsulfoxide and stored in the dark at 4 ° C. This was added to sterile media to the appropriate final concentration when needed. Callus grown in MSCG4 medium was immersed in Agrobacterium cell suspension for 1 minute. After dehydration on sterilized filter paper, the callus was treated with a co-cultivation medium containing 4 mg / l 2,4-D (M
(SAS) in the dark for 15 days at 26 ± 1 ° C. After co-cultivation, the callus was treated with a surfactant (0.0
Thoroughly wash in sterile double-distilled water supplemented with 2% pluronic F68) by vortexing the wash solution until clear, and finally 1000 mg / l carbenicillin (cal).
benicillin) and 0.02% surfactant in sterile double distilled water. After washing, half of this callus was used for GUS activity assay by the method described by Schenk et al. (1998).

【0035】いくつかの因子を、形質転換効率を最適化
するために試験した。(1)浸潤についての異なるカル
ス型の比較のために、1型、2型、および3型のカルス
を、6日間、2,4−Dを含まないMSAS培地におい
て共存培養した;(2)共存培養期間の比較のために、
カルスを、3、6、9、12、15、18、21、2
4、および27日間、共存培養した;(3)培地成分の
試験のために、異なる量の2,4−D(0、1、2、
4、および8mg/l)、CaCl2(0、11、11
0、220、および440mg/l)、およびアセトシ
リンゴン(0、10、50、100、および200mg
/l)を、MSAS培地に添加した。
Several factors were tested to optimize transformation efficiency. (1) For comparison of different callus types for invasion, callus types 1, 2, and 3 were co-cultured in MSAS medium without 2,4-D for 6 days; (2) Co-existence For comparison of culture period,
Callus 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 2
Co-cultured for 4, and 27 days; (3) different amounts of 2,4-D (0, 1, 2,
4, and 8 mg / l), CaCl 2 (0, 11, 11
0, 220, and 440 mg / l), and acetosyringone (0, 10, 50, 100, and 200 mg)
/ L) was added to the MSAS medium.

【0036】(pGPTV−HB共存培養)シバカルス
のA.tumefaciens感染についての最適化条
件は、ドナーとしての3型カルスの使用、9日間の共存
培養期間、培地からの2,4−DおよびCaCl2の排
除、ならびに100mg/lアセトシリンゴンの使用を
含んでいた。実験に使用された、すべての培地およびそ
れらの組成を、表1に要約する。pGPTV−HB共存
培養後、カルスを、濾紙を載せたMSCG培地に移し、
そして暗所で2〜4週間培養した。次いで、このカルス
を、苗条誘導のために、濾紙を載せたMSSI培地に移
した。種々の濃度(125、250、および500mg
/l)のカルベニシリンを、苗条誘導培地に添加した。
誘導された苗条を、引き続いて、4週間の発根および選
択のために、MSRS培地に移した。5mg/lビアラ
フォスおよび10mg/lハイグロマイシンを、ビアラ
フォス抵抗性小植物およびハイグロマイシン抵抗性小植
物の選択のために使用した。選択培地上で発根した植物
を、抗生物質およびビアラフォスを有さないMSPG培
地に移し、そしてさらに生長させた。次いで、完全に生
長した植物を土壌を含むポットに移し、そして30℃、
80%相対湿度、および冷白色蛍光管によって提供され
る30μmol m-2-1の強度を有するイラディアン
スでの18時間光周期に設定された環境制御グロースチ
ャンバにおいて生長させた。根が十分に発生した時点
で、ポットを温室に移した。
(Co-culture of pGPTV-HB) A. Optimized conditions for tumefaciens infection included the use of type 3 callus as a donor, a coculture period of 9 days, exclusion of 2,4-D and CaCl 2 from the medium, and the use of 100 mg / l acetosyringone. I was out. All media used in the experiments and their composition are summarized in Table 1. After co-culturing with pGPTV-HB, the callus was transferred to MSCG medium with filter paper,
Then, the cells were cultured in the dark for 2 to 4 weeks. The callus was then transferred to MSSI medium with filter paper for shoot induction. Various concentrations (125, 250, and 500 mg
/ L) carbenicillin was added to the shoot induction medium.
The induced shoots were subsequently transferred to MSRS medium for 4 weeks of rooting and selection. 5 mg / l bialaphos and 10 mg / l hygromycin were used for the selection of bialaphos- and hygromycin-resistant plantlets. Rooted plants on selective medium were transferred to MSPG medium without antibiotics and bialaphos and grown further. Then, the fully grown plants are transferred to a pot containing soil and
Grow in an environmentally controlled growth chamber set at 80% relative humidity, and an 18 hour photoperiod at Iradiance with an intensity of 30 μmol m −2 s −1 provided by a cold white fluorescent tube. When the roots were fully developed, the pots were transferred to the greenhouse.

【0037】(トランスジェニックシバ植物の分析)推
定トランスジェニックシバ植物が、除草剤に対して抵抗
性であるか否かを試験するために、この推定トランスジ
ェニックシバ植物に、5g/lの除草剤溶液(1g/l
ビアラフォス、Meiji Seika、Japan)
を噴霧した。さらに、除草剤抵抗性遺伝子が、植物ゲノ
ム中に組み込まれているか否かを研究するために、Ro
gerおよびBendich(1985)の方法に従っ
て、ゲノムDNAを、トランスジェニック植物の葉から
単離した。HindIIIまたはBamHIで消化した
20μgのゲノムDNAを、0.8%アガロースゲルに
おいて分離し、標準的な方法(Southern 19
75)によってナイロンメンブレン(Hybond−N
+)にブロットし、そして32P標識化したhpt遺伝子
配列またはbar遺伝子配列で探索した。これらのプロ
ーブを、ランダムプライミング法(Sambrook
ら、1989)によって調製した。
(Analysis of Transgenic Sheep Plant) In order to test whether or not the putative transgenic grass plant is resistant to the herbicide, 5 g / l of the herbicide was added to the putative transgenic grass plant. Solution (1g / l
Biaraphos, Meiji Seika, Japan)
Was sprayed. In addition, to study whether the herbicide resistance gene was integrated into the plant genome, Ro
Genomic DNA was isolated from the leaves of transgenic plants according to the method of Ger and Bendich (1985). 20 μg of genomic DNA digested with HindIII or BamHI was separated on a 0.8% agarose gel using standard methods (Southern 19
75) nylon membrane (Hybond-N
+ ) And probed with 32 P-labeled hpt or bar gene sequences. Random priming method (Sambrook)
Et al., 1989).

【0038】(結果) (Agrobacterium感染に適切なカルス形
態)種々の組合せの2,4−DおよびBAを含むMS培
地における成熟種子由来1型カルスの培養は、1〜4型
のカルスの混合物を生じた(表2)。
(Results) (Callus morphology suitable for Agrobacterium infection) Cultivation of mature seed-derived type 1 callus in MS medium containing various combinations of 2,4-D and BA was carried out by mixing a mixture of type 1 to 4 callus. Occurred (Table 2).

【0039】表2は、異なる組合せの生長調節物質を含
む培地における、シバ1型カルスの異なる生長を示す。
10mgの1型カルスを、2,4−DおよびBAの種々
の組合せ、ならびに2g/lゲルライトを有するMS培
地において、暗所で、5週間28℃にて生長させた。各
値は、10個のカルスから算出された平均を示す。カル
スの形態を、以下によって評価した;1=やや白色〜黄
色、緻密および非破砕性、2=白色、緻密および破砕
性、3=黄色、緻密および非常に破砕性、4=半透明、
軟性および水っぽい。
Table 2 shows the different growth of Shiva type 1 callus in media containing different combinations of growth regulators.
10 mg of callus type 1 was grown in MS medium with various combinations of 2,4-D and BA, and 2 g / l gellite in the dark for 5 weeks at 28 ° C. Each value represents an average calculated from 10 calli. Callus morphology was evaluated by: 1 = slightly white to yellow, dense and non-friable, 2 = white, dense and friable, 3 = yellow, dense and very friable, 4 = translucent,
Soft and watery.

【0040】[0040]

【表2】 結果として生じた4つの型のカルスを、形態学的に特徴
付けた。1型カルスは、やや白色〜黄色または薄緑色で
あり、緻密かつ非破砕性の構造を有する。複数の苗条原
基が、いくつかの1型カルスの表面に観察された(図1
A)。2型カルスは白色であり、緻密かつ破砕性の構造
を有する(図1B)。3型カルスは黄色であり、そして
緻密かつ非常に破砕性の構造を有した(図1C)。4型
カルスは、軟性の水っぽい外観を有して半透明であると
いう点で、独特である(図1D)。1〜3型のカルスは
再生可能であったが、4型カルスは再生不可能であっ
た。1型および2型カルスの最良の生長および発生率
(それぞれ、67.4±9.1mg、58%、および3
2.3±5.2mg、28%)および3型カルスの最良
の生長および発生率(33.7±11.3mg、59
%)は、それぞれ、1および4mg/lの2,4−Dと
組合せて0.01mg/l BAを含むMS培地におい
て得られた(表2)。再生不可能な4型カルスの発生率
は、2,4−Dと組合せて0.01mg/l BAを添
加することによって、1/1.8倍〜1/3.4倍に減
少した。従って、1または4mg/lの2,4−Dと組
合せて0.01mg/lのBAを、それぞれ、1〜2型
または3型のカルスのさらなる生長のために使用した。
2型および3型のカルスの継代培養は、1型カルス継代
培養での出現率と類似した出現率で、1型、2型、3
型、および4型カルスの混合物を生じた。しかし、4型
カルスの継代培養は、4型カルスのみを生じた。興味深
いことに、1〜3型のカルスは、ホルモンの異なる組合
せを使用した場合に、形態学的なバリエーションを示し
た。さらに、継代培養する前に3日間、カルスを明所で
継代培養した場合、緑色カルスが出現した。この緑色カ
ルスからは、苗条誘導培地において、小さな白子植物が
再生した(図2C)。4型カルスの発生を抑制すること
によって、そして継代培養工程毎に緑色カルスを選択す
ることによって、カルス系統からの緑色植物の再生可能
性は、2年間にわたって、いかなる有害な影響も伴なわ
ずに維持され得る(図2C)。
[Table 2] The resulting four types of callus were morphologically characterized. Type 1 callus is slightly white to yellow or light green in color and has a dense and non-friable structure. Multiple shoot primordia were observed on the surface of some type 1 callus (Fig. 1
A). Type 2 callus is white and has a dense and friable structure (FIG. 1B). Type 3 callus was yellow and had a dense and very friable structure (Figure 1C). Type 4 callus is unique in that it has a soft, watery appearance and is translucent (FIG. 1D). Type 1 to 3 callus was reproducible, but type 4 callus was not reproducible. Best growth and incidence of type 1 and type 2 callus (67.4 ± 9.1 mg, 58%, and 3 respectively)
2.3 ± 5.2 mg, 28%) and best growth and incidence of type 3 callus (33.7 ± 11.3 mg, 59)
%) Were obtained in MS medium containing 0.01 mg / l BA in combination with 1 and 4 mg / l 2,4-D, respectively (Table 2). The incidence of non-renewable type 4 callus was reduced by 1 / 1.8 to 1 / 3.4 times by adding 0.01 mg / l BA in combination with 2,4-D. Therefore, 0.01 mg / l BA in combination with 1 or 4 mg / l 2,4-D was used for further growth of type 1-2 or type 3 callus, respectively.
The subculture of type 2 and type 3 callus was similar to that of type 1 callus subculture, and the type 1 type 2 type 3 callus
And a mixture of callus and type 4 callus. However, subculture of type 4 callus yielded only type 4 callus. Interestingly, callus types 1 to 3 showed morphological variations when using different combinations of hormones. Furthermore, when callus was subcultured in the light for 3 days before subculture, green callus appeared. From this green callus, small albino plants regenerated in shoot induction medium (Fig. 2C). By suppressing the development of type 4 callus, and by selecting green callus for each subculture step, the reproducibility of green plants from callus lines was over 2 years without any harmful effects. (FIG. 2C).

【0041】カルスの形態と苗条の再生可能性との間の
密接な関係は、種々の植物種において実証されてきた
(ArmstrongおよびGreen 1985;K
eおよびLee 1996;LuoおよびJia 19
98)。ナガハグサ(Kentucky bluegr
ass)(Poa pratensis L.)では、
子葉鞘および胚から誘導されるカルスは、形態および破
砕性に基づいて4つの型に分類され得る(KeおよびL
ee 1996)。ナガハグサの4型カルスは、柔らか
く、構造を有さず、そして半透明であり、そこから苗条
が全く再生されなかった。この結果は、シバで得た結果
と類似している。ナガハグサにおける4型カルスの誘導
は、オーキシンによってのみ制御され得、一方、シバの
誘導は、サイトカイニンレベルを減少させることによっ
て制御することができた。Astrangalus a
dsurgensでは、胚軸由来のカルスがまた4つの
型に分類されたが(LuoおよびJia 1998)、
4つのカルスの型のいずれもが、8ヶ月間継代培養した
後でさえ、形態の変化を示さなかった。他方、4型を除
き、1〜3型のシバカルス型の各々の継代培養は、4つ
のカルス型を生じた。シバ、ナガハグサ、およびAst
rangalus adsurgens間におけるこれ
らの差異は、異なる種間の差示的再生可能性を反映す
る。
A close relationship between callus morphology and shoot renewal has been demonstrated in various plant species (Armstrong and Green 1985; K.
e and Lee 1996; Luo and Jia 19
98). Long-tailed squirrel (Kentucky bluegr)
ass) (Poa progressions L.)
Callus derived from coleoptile and embryo can be classified into four types based on morphology and friability (Ke and L
ee 1996). The callus type 4 of calliphora was soft, unstructured, and translucent, from which no shoots were regenerated. This result is similar to that obtained with Shiva. Induction of type 4 callus in stag beetles could only be regulated by auxin, whereas induction of turf could be regulated by decreasing cytokinin levels. Astrangalus a
In dsurgens, callus derived from hypocotyl was also classified into four types (Luo and Jia 1998),
None of the four callus types showed morphological changes, even after subculture for 8 months. On the other hand, with the exception of type 4, each subculture of type 1-3 Shiva callus types yielded 4 callus types. Shiva, Nagahaga, and Ast
These differences between rangalus adults are reflected in the differential reproducibility between different species.

【0042】(形質転換効率に影響を及ぼす因子) (カルス型の効果)MSCG1培地上で生長した1型お
よび2型のカルス、ならびにMSCG4培地上で生長し
た3型カルスを、A.tumefaciens EHA
101(pIG121Hm)と、6日間、2,4−Dを
含まない共存培養培地で共存培養し、そしてGUS発現
の測定を使用して、異なるカルス型と形質転換効率との
間の関係を検査した(表3、図2A)。
(Factors Affecting Transformation Efficiency) (Effect of Callus Type) Type 1 and type 2 callus grown on MSCG1 medium and type 3 callus grown on MSCG4 medium were treated with A. tumefaciens EHA
101 (pIG121Hm) was co-cultured with 2,4-D-free co-culture medium for 6 days, and measurement of GUS expression was used to examine the relationship between different callus types and transformation efficiency. (Table 3, Figure 2A).

【0043】表3は、異なるカルス型の形質転換効率を
示す。3つのカルス型を、2,4−Dを含まないMSA
S培地(表1を参照のこと)上で、6日間暗所で、26
℃で共存培養した。3つの複製を測定し平均した。
Table 3 shows the transformation efficiency of different callus types. MSA not including 2,4-D
26% on S medium (see Table 1) in the dark for 6 days
Co-culture was performed at ℃. Three replicates were measured and averaged.

【0044】[0044]

【表3】 GUS発現は、1型および3型カルス上で検出された
が、2型カルス上では青斑は検出されなかった。3型カ
ルスは、1gのカルス新鮮重量あたり721±201個
の青斑という最も高いGUS発現頻度を生じた。これ
は、1型カルスにおいて観察されたものよりも34倍高
かった。この結果は、他のいずれのカルスの型よりも、
3型カルスがより容易に形質転換されることを示す。
[Table 3] GUS expression was detected on type 1 and type 3 callus, but no locus on type 2 callus. Type 3 callus produced the highest GUS expression frequency of 721 ± 201 locus per gram fresh weight of callus. This was 34 times higher than that observed in type 1 callus. This result is better than any other callus type
It shows that type 3 callus is more easily transformed.

【0045】(2,4−D濃度の効果)カルスの単位新
鮮重量あたりの青斑の数によって決定された各カルス型
の形質転換頻度はまた、表2に示される共存培養培地に
おける2,4−D濃度によって影響を受けた。共存培養
培地における2,4−Dの効果を、MSCG4培地上で
生長したカルス上の青斑を計数することによって検査し
た(図3)。共存培養の9日後、青斑は、2,4−Dを
含まない共存培養培地上でのカルスの新鮮重量1gあた
り793±145個であった。しかし、青斑の数は、
2,4−D濃度が増加するにつれ減少した(図3)。こ
の観察は、2,4−Dが、Agrobacterium
媒介形質転換効率に対して負の効果を有することを示唆
する。これは、他の植物において観察されたものとは対
照的である。Agrobacterium媒介形質転換
における活性な細胞分裂についての正の役割は、種々の
植物種において議論されてきた。アマ(McHughe
nら、1989)およびナス(Claudiaら、20
00)において、Agrobacterium感染の前
の2,4−Dを含む再生培地での外植片の予備培養は、
効率的な遺伝子移入にとって必須であった。傷を受けた
外植片における活性な細胞分裂は、T−DNAフラグメ
ントの植物ゲノムDNAへの組み込みを大きく改善した
(McHughenら、1989;Muthukuma
rら、1996;Claudiaら、2000)。2,
4−Dを含まない共存培養培地が、シバカルスの細胞分
裂を活性化させ得ること、またはそれ自体の遺伝子移入
を促進し得ることは、正確な分子機構は解明されていな
いが、可能である。
(Effect of 2,4-D Concentration) The transformation frequency of each callus type, which was determined by the number of blue spots per unit fresh weight of callus, was also 2,4 in the coculture medium shown in Table 2. Affected by -D concentration. The effect of 2,4-D in co-culture medium was examined by counting locus ceruleus on callus grown on MSCG4 medium (FIG. 3). After 9 days of co-cultivation, there were 793 ± 145 blue spots per 1 g fresh weight of callus on co-culture medium without 2,4-D. However, the number of blue spots is
It decreased as the 2,4-D concentration increased (Fig. 3). This observation shows that 2,4-D is Agrobacterium
It has a negative effect on the mediated transformation efficiency. This is in contrast to what was observed in other plants. The positive role for active cell division in Agrobacterium-mediated transformation has been discussed in various plant species. Flax (McHuge
n et al., 1989) and eggplant (Claudia et al., 20).
00), pre-culture of explants in regeneration medium containing 2,4-D prior to Agrobacterium infection was
It was essential for efficient gene transfer. Active cell division in wounded explants greatly improved the integration of T-DNA fragments into plant genomic DNA (McHughen et al., 1989; Muthukuma).
r et al., 1996; Claudia et al., 2000). Two
It is possible that co-culture medium without 4-D can activate cell division in Shiva callus or promote gene transfer of itself, although the exact molecular mechanism is not understood.

【0046】(共存培養期間)2〜3日の共存培養の期
間が、イネ科の形質転換において一般的に使用されてて
おり(Hieiら、1994;Rashidら、199
6;Dongら、1996;Ishidaら、199
6、Chengら、1997)、一方、5〜7日までの
延長した共存培養の期間が、lilium usita
tissimum、シトレンジ(citrange)、
およびアガパンサス(agapanthus)において
Agrobacterium媒介形質転換効率を増大さ
せることが示されている(Cerveraら、199
8;Suzukiら、2001)。共存培養期間の延長
により、細菌細胞の膨大な増殖が生じ、そして通常再生
頻度は減少する(Cerveraら、1998)。細菌
細胞の過剰増殖が6日間の共存培養期間に観察された
が、ボルテックスによる完全な洗浄により、カルスを細
菌の汚染から保護することが可能であり、そして形質転
換効率は減少しなかった(データ示さず)。
(Co-cultivation period) A co-cultivation period of 2 to 3 days is generally used in the transformation of Gramineae (Hiei et al., 1994; Rashid et al., 199).
6; Dong et al., 1996; Ishida et al., 199.
6, Cheng et al., 1997), while an extended co-culture period of up to 5 to 7 days resulted in
tissimum, citrange,
And increased Agrobacterium-mediated transformation efficiency in Agapanthus (Cervera et al., 199).
8; Suzuki et al., 2001). Prolonging the co-culture period results in extensive proliferation of bacterial cells and usually reduces regeneration frequency (Cervera et al., 1998). Although overgrowth of bacterial cells was observed during the 6-day co-culture period, thorough washing with vortex was able to protect the callus from bacterial contamination and did not reduce transformation efficiency (data. Not shown).

【0047】(共存培養培地におけるCaCl2濃度)
A.tumefaciens媒介形質転換頻度に対する
CaCl2の効果を調査した。カルシウムを含まない共
存培養培地は、GUS発現青斑の数を有意に増大させた
(図4)。青斑は、CaCl2を含まない共存培養培地
上で、1gの新鮮カルス重量あたり1368個であった
が、CaCl2濃度が増大するにつれ減少した。しか
し、カルスの生長は、カルシウムを含まない共存培養培
地において、カルシウムを含む培地より遅かった。した
がって、カルスは、共存培養後にカルシウムを含有する
カルス生長培地に迅速に移されなければならない。同様
のカルシウム効果が、Hevea brasulien
sisで観察された(Montoroら、2000)。
(CaCl 2 concentration in co-culture medium)
A. The effect of CaCl 2 on tumefaciens mediated transformation frequency was investigated. Co-culture medium without calcium significantly increased the number of GUS-expressing blue spots (Fig. 4). The number of blue spots was 1368 per 1 g of fresh callus on the co-culture medium containing no CaCl 2 , but it decreased as the CaCl 2 concentration increased. However, callus growth was slower in the calcium-free coculture medium than in the calcium-containing medium. Therefore, callus must be rapidly transferred to callus growth medium containing calcium after co-cultivation. A similar calcium effect is found in Hevea brasulien
Observed in sis (Montoro et al., 2000).

【0048】カルシウムは、病原感染に対する植物応答
において重要な役割を演じ、そして最近の生理学研究に
おいて議論されている(Dierk 1998)。この
カルシウム媒介植物防御機構はまた、Agrobact
erial細胞により感染させたときに、シバカルスに
おいて誘発され得る。これは、シバカルスがカルシウム
を含まない共存培養培地でより容易に感染される理由を
説明し得る。
Calcium plays an important role in the plant response to pathogenic infections and has been discussed in recent physiology studies (Dierk 1998). This calcium-mediated plant defense mechanism is also associated with Agrobact
It can be induced in Shiva callus when infected with erial cells. This may explain why Shiva callus is more easily infected in calcium-free co-culture medium.

【0049】(アセトシリンゴン濃度の効果)フェノー
ル化合物であるアセトシリンゴンは、Agrobact
eriumのTiプラスミドにおけるvir遺伝子発現
を活性化する誘導物質として周知である(Stache
lら、1985)。アセトシリンゴンは、ジャポニカイ
ネおよびインディカイネ(Hieiら、1994;Ra
shidら、1996)、ファラエノフォシス(pha
raenopsis)、ランおよびアガパンサス(Su
zukiら、2001)のような単子葉植物において、
Agrobacterium媒介形質転換に重要である
ことが示されている。アセトシリンゴンは、キュウリ、
ブロッコリ、ダイズ、およびシトレンジのような双子葉
植物における形質転換効率もまた大いに増大する(Ni
shibayashiら、1996;Cervera
ら、1998;Santaremら、1998;Hen
ziら、2000)。
(Effect of Acetosyringone Concentration) Acetosyringone, which is a phenol compound, is
erium Ti plasmid is well known as an inducer that activates vir gene expression (Stache
l et al., 1985). Acetosyringone has been described by Japonikaine and Indicaine (Hiei et al., 1994; Ra.
shid et al., 1996), phalaenopsis (pha)
raenopsis), orchid and agapanthus (Su
In monocotyledons such as zuki et al., 2001),
It has been shown to be important for Agrobacterium-mediated transformation. Acetosyringone is a cucumber,
Transformation efficiency in dicotyledonous plants such as broccoli, soybean, and citrange is also greatly increased (Ni
shibayashi et al., 1996; Cervera.
Et al., 1998; Santarem et al., 1998; Hen.
zi et al., 2000).

【0050】アセトシリンゴンを含まない共存培養培地
を使用した場合、形質転換効率が非常に低く、1gのカ
ルス新鮮重量あたり86.3±24.0個の青斑であっ
た。50mg/リットルのアセトシリンゴンをその共存
培養培地に添加すると、青斑の数が有意に9倍増大した
(図5)。しかし、100mg/リットル濃度よりも高
い濃度は、形質転換に対して負の効果を有していた。特
に、200mg/lのアセトシリンゴン含有培地上での
共存培養したカルスは、共存培養後にカルス培養培地上
で生長しなかった。
When the coculture medium containing no acetosyringone was used, the transformation efficiency was very low, and 86.3 ± 24.0 blue spots per 1 g of fresh callus. Addition of 50 mg / liter of acetosyringone to the co-culture medium significantly increased the number of locus ceruleus by 9-fold (Fig. 5). However, concentrations higher than 100 mg / liter had a negative effect on transformation. In particular, callus co-cultured on a medium containing 200 mg / l acetosyringone did not grow on the callus culture medium after co-culture.

【0051】(bar遺伝子でのシバの形質転換)シバ
植物のための最適な形質転換系を評価するために、除草
剤抵抗性遺伝子(bar)を含有するpGPTV−HB
形質転換ベクターでシバ植物を遺伝的に形質転換するた
めに、確立されたプロトコルを適用した。このプロトコ
ルの主要な構成要素は、3型カルスおよび9日間の共存
培養期間の使用であった。この共存培養培地は、2,4
−DおよびCaCl2を含まなかったが、50mg/リ
ットルのアセトシリンゴンを含んだ。その共存培養カル
スを、カルス生長培地で生長させ、そしてハイグロマイ
シンおよびビアラフォス選択なしで苗条誘導に供した。
時折、Agrobacterial細胞混入を、125
mg/リットルのカルベニシリン含有培地上で観察した
ので、250mg/リットルのカルベニシリンを苗条誘
導培地において使用した。
(Transformation of turfgrass with bar gene) In order to evaluate the optimal transformation system for turfgrass plants, pGPTV-HB containing herbicide resistance gene (bar)
Established protocols were applied for genetically transforming turf plants with transformation vectors. The main components of this protocol were the use of type 3 callus and a co-culture period of 9 days. This co-culture medium is 2,4
It did not contain -D and CaCl 2, but containing acetosyringone 50 mg / l. The co-cultured callus was grown on callus growth medium and subjected to shoot induction without hygromycin and bialaphos selection.
Occasionally, Agrobacterium cell contamination was
250 mg / liter carbenicillin was used in shoot induction medium as observed on medium containing mg / liter carbenicillin.

【0052】選択を、10mg/リットルのハイグロマ
イシンまたは5mg/リットルのビアラフォスを含有す
る発根培地上でのみ行った。発根した苗条は、4週間後
に現れた。この発根した苗条を、再度、新鮮選択培地上
で2〜4週間継代培養した場合、最初の選択培地上で発
根したエスケープ(escape)が最終的に枯死し、
一方、推定の真のトランスジェニック植物が発根しそし
て活発に伸長した。抵抗性植物の頻度は、約20.5%
であった(表4)。
Selection was carried out only on rooting medium containing 10 mg / l hygromycin or 5 mg / l bialaphos. Rooted shoots appeared after 4 weeks. When the rooted shoots were subcultured again on a fresh selection medium for 2 to 4 weeks, the escaped root (escape) on the first selection medium finally died,
On the other hand, putative true transgenic plants rooted and actively expanded. The frequency of resistant plants is about 20.5%
Was (Table 4).

【0053】表4は、A.tumefaciens感染
カルスから再生した苗条の生存率を示す。EHA101
(pGPTV−HB)感染カルスから再生した苗条を、
5mg/リットルのビアラフォス(B)および10mg
/リットルのハイグロマイシン(H)を含有するMSR
S培地(表1を参照のこと)上で4週間培養した。生存
率は、産生した抵抗性植物/播種した苗条の数に、10
0をかけたものを表す。
Table 4 shows 1 shows the survival rate of shoots regenerated from callus infected with tumefaciens. EHA101
(PGPTV-HB) shoots regenerated from infected callus,
Bialaphos (B) at 5 mg / liter and 10 mg
MSR containing 1 / liter of hygromycin (H)
Cultured for 4 weeks on S medium (see Table 1). Survival rate is 10 times the number of resistant plants produced / sown shoots.
It is multiplied by 0.

【0054】[0054]

【表4】 (トランスジェニックシバ植物に対する除草剤抵抗性ア
ッセイ)トランスジェニック植物および非トランスジェ
ニック植物を、土壌中に確立した後、それらに、5g/
リットル除草剤溶液(Meiji Seika、Jap
an)を2週間毎日適用した。除草剤溶液を2週間散布
した後、トランスジェニック植物は、ビアラフォス塗布
を生存し、そして成熟まで成長した。しかし、コントロ
ール植物は、成長を止め、そして最終的に枯死した(図
3)。この結果は、bar遺伝子が、トランスジェニッ
ク植物において正常に発現されることを示す。
[Table 4] Herbicide Resistance Assay for Transgenic Sheep Plants Transgenic and non-transgenic plants were established in soil and then 5 g /
Liter herbicide solution (Meiji Seika, Jap)
an) was applied daily for 2 weeks. After applying the herbicide solution for 2 weeks, the transgenic plants survived the bialaphos application and grew to maturity. However, control plants stopped growing and eventually died (Figure 3). This result indicates that the bar gene is normally expressed in transgenic plants.

【0055】(DNAゲルブロット分析)トランスジェ
ニックシバ植物の除草剤抵抗性がその植物ゲノムに組み
込まれたbar遺伝子に由来することを確認するため
に、ビアラフォス抵抗性植物を、DNAゲルブロット分
析によって分析した。ゲノムDNAをトランスジェニッ
ク植物から単離し、HindIIIで消化し、そしてb
arまたはhpt特異的プローブとハイブリダイズさせ
た(図6A)。同時に、コントロール植物からのゲノム
DNAをまた、同一のやり方で分析した。コントロール
サンプルは、いかなるバンドを示さなかった(図7B、
レーンc;図7C、レーンc)。一方、トランスジェニ
ック植物からのサンプルは、barおよびhpt特異的
プローブと特異的にハイブリダイズするバンドを示した
(図7B、レーン1;図7C、レーン1)。pGPTV
−HBのT−DNAフラグメントは、単一のHindI
II部位を有するので(図7A)、ハイブリダイズした
バンドの数は、トランスジェニックシバ植物に組み込ま
れた遺伝子コピーのコピー数を反映していた。検出され
たバンドは、pGPTV−HBのマップ(図7A)から
予想されたような、barまたはhpt特異的プローブ
についてのそれぞれ1.6kbまたは1.8kbよりも
大きいフラグメントを表した。これは、組み込まれた遺
伝子のコピー数が2であったことを示す(図7B、レー
ン1;図7C、レーン1)。BamHIおよびbarプ
ローブでのゲノムDNAサザンブロットはまた、同じ結
果を与えた。これは、コピー数が、2であることを示す
(図7B、レーン2)。これらの結果は、2つの安定な
組み込み事象が存在したことを示し、明らかに、このト
ランスジェニック植物において観察された除草剤抵抗性
が、組み込まれたbar遺伝子によって決定されたこと
を実証する。
DNA Gel Blot Analysis Bialaphos resistant plants were analyzed by DNA gel blot analysis to confirm that the herbicide resistance of the transgenic grass plants was derived from the bar gene integrated into the plant genome. Genomic DNA was isolated from transgenic plants, digested with HindIII, and b
Hybridized with ar or hpt specific probes (Fig. 6A). At the same time, genomic DNA from control plants was also analyzed in the same way. The control sample did not show any bands (Fig. 7B,
Lane c; Figure 7C, lane c). On the other hand, samples from transgenic plants showed bands that hybridized specifically with the bar and hpt specific probes (Figure 7B, lane 1; Figure 7C, lane 1). pGPTV
-The T-DNA fragment of HB contains a single HindI
Having an II site (FIG. 7A), the number of hybridized bands reflected the copy number of the gene copy integrated in the transgenic turf plant. The bands detected represented fragments larger than 1.6 kb or 1.8 kb for the bar or hpt specific probes, respectively, as expected from the map of pGPTV-HB (FIG. 7A). This indicates that the copy number of the integrated gene was 2 (FIG. 7B, lane 1; FIG. 7C, lane 1). Genomic DNA Southern blots with BamHI and bar probes also gave the same results. This indicates that the copy number is 2 (Fig. 7B, lane 2). These results indicate that there were two stable integration events, clearly demonstrating that the herbicide resistance observed in this transgenic plant was determined by the integrated bar gene.

【0056】本発明におけるシバのA.tumefac
iens媒介形質転換系は、シバならびに密接に関連す
る芝草種の遺伝子操作を迅速化させる。本発明は、シバ
の遺伝子形質転換のための最適化された培地組成および
培養条件を提供し、これは、目的の遺伝子が、生物的お
よび非生物的ストレスに対しての抵抗性を改良するた
め、および生長率を調節するために、シバに導入される
べき場合に特に有益である。
A. of Shiba in the present invention tumefac
The iens-mediated transformation system speeds up genetic engineering of grass and closely related turfgrass species. The present invention provides optimized medium composition and culture conditions for genetic transformation of turf, as the gene of interest improves resistance to biotic and abiotic stress. , And is especially beneficial when introduced into turf to regulate growth rate.

【0057】(参考文献)(References)

【表5】 (要約)本発明は、シバ植物(Zoysia japo
nica Steud.)に対する効率的な遺伝子形質
転換系を提供する。シバ形質転換のための最適化された
培地組成および培養条件もまた提供される。このシバに
ついての確実な形質転換系を、カルス生長および植物再
生に有意に影響するいくつかの因子を最適化することに
よって開発した。カルス型および共存培養期間は、形質
転換効率に絶対的に影響した。2,4−D、CaCl2
およびアセトシリンゴンの濃度もまた、重要な因子であ
った。最良の結果は、3型カルスを、2,4−Dを含ま
ない共存培養培地上で6日間共存培養した場合に達成さ
れた。共存培養の間のカルシウムの除去および50mg
/lのアセトシリンゴンの添加は、その効率を劇的に増
強させた。本発明はまた、ビアラフォス抵抗性シバ植物
を提供し、これは、ゴルフ場および競技場に使用され、
維持費を節約し得る。
[Table 5] (Summary) The present invention relates to a zoysia plant (Zoysia japo).
nica Steud. The present invention provides an efficient gene transformation system for Optimized medium composition and culture conditions for turf transformation are also provided. A reliable transformation system for this turf was developed by optimizing several factors that significantly affect callus growth and plant regeneration. Callus type and co-cultivation period absolutely affected the transformation efficiency. 2,4-D, CaCl 2
The concentration of acetosyringone was also an important factor. The best results were achieved when type 3 callus was co-cultured on a co-culture medium without 2,4-D for 6 days. Calcium removal and 50 mg during co-culture
Addition of acetosyringone / l dramatically enhanced its efficiency. The present invention also provides a bialaphos-resistant turf plant, which is used in golf courses and arenas,
Maintenance costs can be saved.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明に従って、A.tumefaci
ens媒介感染によって、シバを目的の遺伝子で遺伝的
に形質転換することが現在可能である。
According to the present invention, A. tumefaci
It is now possible to genetically transform turf with the gene of interest by ens-mediated infection.

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

【図1】図1は、カルス生長培地上で生長した、4つの
異なる型のカルスを示す写真である。(A)1型カルス
は、やや白色〜黄色または薄緑色を有し、そして緻密か
つ非破砕性の構造を示す。(B)2型カルスは、白色で
あり、そして緻密かつ破砕性の構造を示す。(C)3型
カルスは、黄色であり、そして緻密かつ非常に破砕性の
構造を示す。(D)4型カルスは、半透明の軟性の水っ
ぽい外見を有する。この4つのカルス型は、表2に要約
されるような生長調節物質の異なる組み合わせを補充し
た、カルス生長培地上で得られた。
FIG. 1 is a photograph showing four different types of callus grown on callus growth medium. (A) Type 1 callus has a slightly white to yellow or light green color, and exhibits a dense and non-friable structure. (B) Type 2 callus is white and exhibits a dense and friable structure. (C) Type 3 callus is yellow and exhibits a dense and very friable structure. (D) Type 4 callus has a translucent, soft, watery appearance. The four callus types were obtained on callus growth medium supplemented with different combinations of growth regulators as summarized in Table 2.

【図2】図2は、pGPTV−HBベクター(図7を参
照のこと)を保有するA.tumefaciensを感
染させたシバカルスにおける、トランスジェニックGU
S発現を示す写真である。(A)シバカルスにおけるト
ランスジェニックGUS発現。(B)A.tumefa
ciens感染後の、濾紙を載せ、そして抗生物質を含
まないMSCGCB培地上での、カルスの急速な生長。
(C)濾紙上を載せ、そして抗生物質を含まない苗条誘
導培地上での、苗条誘導。(D)ビアラフォス含有培地
上での、苗条伸長および発根。A.tumefacie
ns感染カルスから誘導された苗条を、5mg/lのビ
アラフォスを含有する選抜発根培地MSRS上で培養し
た。
FIG. 2 shows that A.p. carrying the pGPTV-HB vector (see FIG. 7). transgenic GU in Shiva callus infected with tumefaciens
It is a photograph which shows S expression. (A) Transgenic GUS expression in Shiva callus. (B) A. tumefa
Rapid growth of callus on filter paper and MSCGCB medium without antibiotics after ciens infection.
(C) Shoot induction on filter paper and on antibiotic-free shoot induction medium. (D) Shoot elongation and rooting on Bialaphos-containing medium. A. tumefacier
Shoots derived from ns-infected callus were cultivated on a selective rooting medium MSRS containing 5 mg / l bialaphos.

【図3】図3は、形質転換効率に対する2,4−Dの効
果を示す。異なる濃度の2,4−Dを含有するカルス増
殖培地上で培養したカルスの、1グラムの新鮮重量あた
りの青斑を計数した。
FIG. 3 shows the effect of 2,4-D on transformation efficiency. Callus cultivated on callus growth medium containing different concentrations of 2,4-D were counted for blue spots per gram fresh weight.

【図4】図4は、形質転換効率に対するCaCl2の効
果を示す。培地に異なる濃度のCaCl2を含有させる
ことを除いて、図3の簡単な説明に記載のように、A.
tumefaciens感染カルスを培養した。
FIG. 4 shows the effect of CaCl 2 on transformation efficiency. As described in the brief description of FIG. 3, except that the culture medium contained different concentrations of CaCl 2 .
tumefaciens infected calli were cultured.

【図5】図5は、形質転換効率に対するアセトシリンゴ
ンの効果を示す。異なる濃度のアセトシリンゴンを含有
させることを除いて、図3の簡単な説明に記載のよう
に、この実験を行った。
FIG. 5 shows the effect of acetosyringone on transformation efficiency. This experiment was performed as described in the brief description of Figure 3, except that it contained different concentrations of acetosyringone.

【図6】図6は、トランスジェニックシバ植物(右)お
よび親シバ植物(左)を示す写真である。これらのシバ
植物に、2週間の間、毎日、除草剤溶液を噴霧した(5
g/lのビアラフォス)。(A)除草剤溶液を噴霧しな
かった植物。(B)2週間の間、除草剤溶液を毎日噴霧
した植物。
FIG. 6 is a photograph showing a transgenic turfgrass plant (right) and a parent turfgrass plant (left). These moss plants were sprayed with herbicide solution daily for 2 weeks (5
Bialaphos in g / l). (A) Plants that were not sprayed with the herbicide solution. (B) Plants sprayed daily with herbicide solution for 2 weeks.

【図7】図7は、形質転換ベクターの略図、および植物
ゲノム中の除草剤抵抗性(bar)遺伝子の存在を確認
するためのサザンブロット分析を示す。(A)形質転換
ベクターpGPTV−HBのベクター地図。Pnos、
ノパリンシンターゼ遺伝子のプロモーター;HygR
ハイグロマイシン耐性遺伝子(hpt);NOS、ノパ
リンシンターゼ遺伝子のターミネーター;Ubi−P、
トウモロコシ由来のユビキチンプロモーター;Bar、
ビアラフォス抵抗性遺伝子;B、BamHI;E、Ec
oRI;H,HindIII;S、SacI。(B)お
よび(C)トランスジェニックシバ植物のサザンブロッ
ト分析を示す写真である。ゲノムDNAを、HindI
II(レーン1)またはBamHI(レーン2)のいず
れかで消化した。メンブレンに、bar(B)プローブ
またはhpt(C)プローブのいずれかをハイブリダイ
ズさせた。形質転換されていない植物のゲノムDNA
を、ネガティブコントロールとして含んだ(レーン
c)。
FIG. 7 shows a schematic of the transformation vector and Southern blot analysis to confirm the presence of the herbicide resistance (bar) gene in the plant genome. (A) Vector map of the transformation vector pGPTV-HB. Pnos,
Nopaline synthase gene promoter; Hyg R ,
Hygromycin resistance gene (hpt); NOS, nopaline synthase gene terminator; Ubi-P,
Ubiquitin promoter from corn; Bar,
Bialafos resistance gene; B, BamHI; E, Ec
oRI; H, HindIII; S, SacI. 3 is a photograph showing Southern blot analysis of (B) and (C) transgenic turf plants. Genomic DNA is transferred to HindI
Digested with either II (lane 1) or BamHI (lane 2). Membranes were hybridized with either bar (B) or hpt (C) probes. Genomic DNA of untransformed plants
Was included as a negative control (lane c).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャン−フュ バエ 大韓民国, チュナム, サンチョン− シ, マエゴク−ドン, サンチョン ユ ニバーシティ (72)発明者 ジェオン−グ カン 大韓民国, 500−480 クワンジュ, ブ ク−グ, オーヤン−ドン, ナンバー1 (72)発明者 ピル−スーン ソン 大韓民国, 500−480 クワンジュ, ブ ク−グ, オーヤン−ドン, ナンバー1 (72)発明者 チュン−モ パーク 大韓民国, 500−480 クワンジュ, ブ ク−グ, オーヤン−ドン, ナンバー1 (72)発明者 ヒョ イェオン リー 大韓民国, チュナム, サンチョン− シ, マエゴク−ドン, サンチョン ユ ニバーシティ Fターム(参考) 2B030 AA02 AB03 AD05 CA06 CA17 CA19 CD03 CD06 CD09 CD13 CD17 4B024 AA08 BA79 DA01 GA11 GA17   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Zhang Fubae             South Korea, Chungnam, Sanchon-             Si, Maegok-dong, Sanjeongyu             Niversity (72) Inventor Jeon Gukan             Republic of Korea, 500-480 Kwangju, Bu             Kugu, O'Yang-Don, number 1 (72) Inventor Pill-Soonson             Republic of Korea, 500-480 Kwangju, Bu             Kugu, O'Yang-Don, number 1 (72) Inventor Chun Mo Park             Republic of Korea, 500-480 Kwangju, Bu             Kugu, O'Yang-Don, number 1 (72) Inventor Hyo Yeong Lee             South Korea, Chungnam, Sanchon-             Si, Maegok-dong, Sanjeongyu             Niversity F term (reference) 2B030 AA02 AB03 AD05 CA06 CA17                       CA19 CD03 CD06 CD09 CD13                       CD17                 4B024 AA08 BA79 DA01 GA11 GA17

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シバ(Zoysia属)を遺伝子形質転
換するための方法であって、以下の工程: i)種々のホルモンを含有する改変MS培地上で、該シ
バのカルスを誘導および生長させる工程; ii)該シバのカルスにAgrobacterium細
胞を感染させ、ビアラフォス抵抗性bar遺伝子を導入
する工程; iii)2,4−ジクロロフェノキシ酢酸およびカルシ
ウムを含まずにアセトシリンゴンを含有する共存培養培
地中で、シバのカルスおよびAgrobacteriu
m細胞を共存培養する工程; iv)共存培養培地からAgrobacterium細
胞を除去する工程;ならびに v)トランスジェニックシバを再生する工程を包含す
る、方法。
1. A method for genetically transforming Shiva (genus Zoysia), which comprises the following steps: i) Inducing and growing callus of Shiva on a modified MS medium containing various hormones. Ii) a step of infecting the callus of the shiba with Agrobacterium cells and introducing a bialaphos-resistant bar gene; iii) in a coculture medium containing 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and calcium but not acetosyringone , Shiva Callus and Agrobacterium
A method comprising co-culturing m cells; iv) removing Agrobacterium cells from the co-cultivation medium; and v) regenerating the transgenic shiva.
【請求項2】 Agrobacterium細胞が、p
GPT−HB形質転換ベクターを有する、請求項1に記
載の方法。
2. The Agrobacterium cell is p
The method according to claim 1, which comprises a GPT-HB transformation vector.
【請求項3】 3型カルスを、共存培養培地中で5〜7
日間共存培養する、請求項1に記載の方法。
3. A callus of type 3 in a co-cultivation medium of 5 to 7
The method according to claim 1, wherein co-culturing is carried out for a day.
【請求項4】 植物特異的プロモーターの制御下におい
てbar遺伝子を安定に形質転換されている、請求項1
に記載の方法によるトランスジェニックシバ。
4. The bar gene is stably transformed under the control of a plant-specific promoter.
Transgenic turf by the method described in.
【請求項5】 該bar遺伝子が、ユビキチンプロモー
ターの制御下で発現される、請求項4に記載のトランス
ジェニックシバ。
5. The transgenic shiba of claim 4, wherein the bar gene is expressed under the control of a ubiquitin promoter.
【請求項6】 ビアラフォス抵抗性bar遺伝子(KC
TC−10076BP)を導入された、トランスジェニ
ックシバカルス。
6. A bialaphos resistance bar gene (KC
TC-10076BP) introduced transgenic Shiba callus.
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