JP2005295958A - Plant absorbing co2 and nox, and method for growing the same - Google Patents

Plant absorbing co2 and nox, and method for growing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plant absorbing CO<SB>2</SB>and NO<SB>X</SB>, having excellent absorbing capacity of not only the NO<SB>X</SB>but also the CO<SB>2</SB>; and to provide a method for growing the plant. <P>SOLUTION: The method for growing the plant absorbing the CO<SB>2</SB>and the NO<SB>X</SB>is characterized by regeneration of a plant body by incorporating a cDNA of an NO<SB>2</SB><SP>-</SP>transporter of a cucumber to a vector pBI121 to obtain a recombinant vector, introducing the recombinant vector to an Agrobacterium, infecting a cell of Arabidopsis thaliana with the Agrobacterium to obtain a transformant, and culturing the transformant. The NO<SB>2</SB><SP>-</SP>transplanter is expressed on a plasma membrane of the cell of the plant body of the CO<SB>2</SB>and NO<SB>X</SB>-absorbing plant, and the plant has ≥1.2 times CO<SB>2</SB>-absorbing capacity and ≥1.1 times NO<SB>2</SB>-absorbing capacity compared to those of an untransformed plant body in which the NO<SB>2</SB><SP>-</SP>transplanter is not expressed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、NOのみならず、COの吸収能に優れたCO及びNO吸収植物及びその育成方法に関する The present invention relates to a CO 2 and NO X absorption plant excellent in not only NO X but also CO 2 absorption capacity and a method for growing the same.

大気中の窒素ガスは化学的には不活性であり、生物にとって有害ではない。しかし、還元剤である化石燃料を圧縮した大気で燃焼させると、排気ガスから窒素酸化物(NO)が大気中に排出される。また、かかる窒素酸化物、例えばNOは、特に光化学スモッグ中に多く含まれることが知られている。かかるNOは、酸性雨の原因となり、また、強い酸化力を有することから、オゾン層を破壊するという弊害をもたらすおそれがあることが指摘されている。しかも、かかるNOは、水に溶解してNO を生成し、これがヘモグロビンと結合することによりメトヘモグロビン化が進み、また、このヘモグロビン・NO複合体の光動力学効果により生体内でラジカル種が生成することにより、生体に有害な作用を及ぼすおそれがあることが知られている。 Nitrogen gas in the atmosphere is chemically inert and not harmful to living organisms. However, when fossil fuel, which is a reducing agent, is burned in a compressed atmosphere, nitrogen oxides (NO x ) are discharged from the exhaust gas into the atmosphere. In addition, it is known that such nitrogen oxides, for example, NO 2 are contained in a large amount in photochemical smog. It has been pointed out that such NO 2 causes acid rain and has a strong oxidizing power, which may cause an adverse effect of destroying the ozone layer. Moreover, such NO 2 dissolves in water to produce NO 2 , which is combined with hemoglobin to promote methemoglobinization. In addition, the photodynamic effect of this hemoglobin / NO 2 complex causes in vivo It is known that the generation of radical species may have a harmful effect on the living body.

このようなNO等の大気汚染物質を除去するために、現在までに種々の化学的、物理的方法が開発されているが、従来からある化学的、物理的方法ではなく、大気汚染物質を吸収する能力を有する植物により、大気汚染物質を吸収して除去する生物学的方法が開発されている(下記特許文献1及び非特許文献1)。即ち、NO は、植物が硝酸を吸収し、アンモニアに還元する硝酸同化の中間体としても生成するが、生成したNO は、直ちに葉緑体に輸送されて、アンモニアに還元され消費される。大気中のNO をこのような植物の代謝機能を利用して除去することができれば、大気汚染を解決することができる。このような生物学的方法による大気浄化方法に関連して、下記特許文献1には、通常の同種植物に比べて孔辺細胞の大きさが増大しているか又は四倍体化しており、大気汚染物質の吸収能力が向上している植物及びその育成方法が記載されている。 To remove air pollutants such as such NO X, various chemical to date, although physical methods have been developed, chemical is conventional, rather than physical methods, air pollutants Biological methods have been developed to absorb and remove air pollutants with plants that have the ability to absorb (Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 below). That is, NO 2 - is also produced as an intermediate of nitric acid assimilation in which plants absorb nitric acid and reduce it to ammonia, but the produced NO 2 - is immediately transported to chloroplasts and reduced to ammonia for consumption. Is done. If NO 2 in the atmosphere can be removed by utilizing such a metabolic function of the plant, air pollution can be solved. In relation to the air purification method by such a biological method, Patent Document 1 listed below shows that the size of guard cells is increased or tetraploidy compared to ordinary homologous plants. A plant with improved ability to absorb pollutants and a method for growing the same are described.

特開平8−317739号公報JP-A-8-317739 植物細胞工学別冊1「環境問題と植物バイオテクノロジー」76〜86頁(1994)Plant Cell Engineering Supplement 1 "Environmental Problems and Plant Biotechnology", p. 76-86 (1994)

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、NOのみならず、COの吸収能に優れたCO及びNO吸収植物及びその育成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, not NO X only, and to provide an excellent CO 2 and NO X absorption plants and their growing method absorptivity of CO 2.

本発明者は鋭意検討した結果、外来NO トランスポーター遺伝子を導入してNO トランスポーターを発現させた形質転換植物が、NO吸収能に優れるだけでなく、全く意外にも、CO吸収能にも優れていることを見出して本発明を完成するに至った。 The present inventors have a result of intensive studies, exogenous NO 2 - was introduced transporter gene NO 2 - transformed plants that expressed transporters, not only excellent in the NO X absorption ability, Quite surprisingly, CO 2 The present invention was completed by finding out that it has excellent absorbency.

本発明は、以下に示す通りである。
〔1〕NO トランスポーターをコードするDNAを植物細胞に導入することにより形質転換体を得て、次いで該形質転換体から植物体を再生させることを特徴とするCO及びNO吸収植物の育成方法。
〔2〕上記NO トランスポーターをコードするDNAは、ベクターに上記NO トランスポーターをコードするDNAが連結されている組換えベクターにより、上記植物細胞に導入される上記〔1〕記載のCO及びNO吸収植物の育成方法。
〔3〕上記NO トランスポーターをコードするDNAは、ベクターに上記NO トランスポーターをコードするDNAが連結されている組換えベクターを導入したアグロバクテリウムを上記植物細胞に感染させることにより、上記植物細胞に導入される上記〔1〕記載のCO及びNO吸収植物の育成方法。
〔4〕上記NO トランスポーターを、植物体の細胞の形質膜上に発現させる上記〔1〕乃至〔3〕のいずれかに記載のCO及びNO吸収植物の育成方法。
〔5〕上記〔1〕乃至〔4〕のいずれかに記載のCO及びNO吸収植物の育成方法により得られることを特徴とするCO及びNO吸収植物。
〔6〕上記NO トランスポーターが、植物体の細胞の形質膜上に発現している上記〔5〕記載のCO及びNO吸収植物。
〔7〕上記NO トランスポーターを発現させていない非形質転換植物体に比べて1.2倍以上のCO吸収能及び1.1倍以上のNO吸収能を有する上記〔5〕又は〔6〕記載のCO及びNO吸収植物。
The present invention is as follows.
[1] NO 2 - to obtain a transformant by DNA encoding the transporter is introduced into the plant cell, then CO 2 and NO X absorption plant characterized by regenerating a plant from said transformant How to train.
[2] the NO 2 - DNA encoding transporter, the NO 2 into a vector - a recombinant vector DNA encoding the transporter is connected, [1] as claimed introduced into the plant cell A method for growing CO 2 and NO X absorbing plants.
[3] the NO 2 - DNA encoding transporter, the NO 2 to the vector - by Agrobacterium into which a recombinant vector has been introduced that DNA encoding the transporter is connected to infect the plant cells The method for growing a CO 2 and NO X- absorbing plant according to [1], which is introduced into the plant cell.
[4] the NO 2 - transporter, CO 2 and NO X method for growing absorption plant according to any one of [1] to [3] to be expressed on the cell plasma membrane of the plant.
[5] above [1] to [4] of either the CO 2 and NO X absorbent plants characterized in that it is obtained by the method for growing a CO 2 and NO X absorption plant according.
[6] the NO 2 - transporters, CO 2 and NO X absorption plant of [5], wherein expressed on the plasma membrane of a cell of the plant.
[7] the NO 2 - above having CO 2 absorption capacity and 1.1 times the NO 2 absorption capacity of more than 1.2 times compared to non-transformed plant that is not to express transporters [5] or [6] The CO 2 and NO X absorbing plant according to [6].

本発明の育成方法によれば、NO吸収能のみならず、COの吸収能にも優れた植物を容易に育成することができる。
本発明のCO及びNO吸収植物は、NO吸収能に優れていることから、大気中の汚染物質であるNOを効率的に吸収除去することができ、しかも、植物体はチッ素肥料の一部として利用することができる。また、本発明のCO及びNO吸収植物は、同時にCO吸収能にも優れていることから、温暖化の原因となるCOを吸収することができ、それに伴い、植物体の生育を促進することができる。
According to the growing method of the present invention, it is possible to easily grow a plant excellent not only in NO X absorption capacity but also in CO 2 absorption capacity.
Since the CO 2 and NO X absorption plant of the present invention is excellent in NO X absorption ability, it can efficiently absorb and remove NO X that is a pollutant in the atmosphere, and the plant body is nitrogen. Can be used as part of fertilizer. Moreover, since the CO 2 and NO X absorption plant of the present invention is also excellent in CO 2 absorption ability at the same time, it can absorb CO 2 that causes global warming, and accordingly, the growth of the plant body is increased. Can be promoted.

(1)CO及びNO吸収植物の育成方法
本発明のCO及びNO吸収植物の育成方法では、NO トランスポーターをコードする遺伝子を植物細胞に導入することにより、形質転換体を得る。
上記NO トランスポーターは、通常、葉緑体の包膜に存在し、細胞質側から葉緑体内にNO を濃度勾配に逆らって輸送する機能を有することで知られている。本発明において、上記NO トランスポーターをコードするDNAの種類には特に限定はなく、必要に応じて種々のNO トランスポーターをコードするDNAを用いることができる。通常は、硝酸同化能の高いキュウリ由来のNO トランスポーターをコードするDNAが使用される。また、上記NO トランスポーターは、宿主である植物細胞から再生される植物体に含まれているNO トランスポーターと同種でもよいが、異種でもよい。例えば、宿主である植物細胞としてイネ又はシロイヌナズナの細胞を用い、上記NO トランスポーターをコードするDNAとして、キュウリのNO トランスポーターをコードするDNAを用いることができる。尚、上記NO トランスポーターをコードするDNAの塩基配列等の情報は、European Molecular Biology Laboratory (EMBL)により管理されているジーンバンク等の各種データベース等を利用することにより得ることができる。例えば、キュウリのNO トランスポーターcDNAは、上記ジーンバンクの受付番号Z693702で登録されている。
(1) In the CO 2 and NO X method for growing absorption plant CO 2 and NO X method for growing absorption plant of the present invention, NO 2 - by a gene encoding a transporter is introduced into a plant cell, a transformant obtain.
The NO 2 - transporter is typically present envelope of chloroplasts, the chloroplast from the cytoplasmic side NO 2 - is a known to have a function of transporting against a concentration gradient. In the present invention, the NO 2 - are not particularly limited to the type of the DNA encoding the transporter, a variety of NO 2 if necessary - can be used DNA encoding the transporter. Typically, NO 2 from high nitrate assimilation ability cucumber - DNA encoding a transporter is used. Also, the NO 2 - transporters, NO 2 contained in the plant regenerated from the plant cell is a host - may be a transporter akin, it may be heterologous. For example, using the rice or Arabidopsis cell as a plant cell is a host, the NO 2 - as DNA encoding the transporter, cucumber NO 2 - can be used DNA encoding the transporter. Note that the NO 2 - information of the base sequence or the like of the DNA encoding the transporter can be obtained by utilizing various databases such as Genebank managed by European Molecular Biology Laboratory (EMBL). For example, NO 2 cucumber - transporter cDNA has been registered in the slip number Z693702 the gene bank.

上記NO トランスポーターをコードするDNAは、上記NO トランスポーターが発現している植物体から得られ、上記NO トランスポーターをコードする全RNAから逆転写酵素により合成され、必要に応じてスクリーニング又はPCR法等による増幅を行うことにより得られるcDNAでもよい。上記植物体から上記全RNAを得る方法には特に限定はなく、従来公知の方法により行うことができる。また、上記方法により得られたcDNAから上記NO トランスポーターをコードするcDNAを単離する方法も特に制限されず、例えば、従来公知のクローニング方法によって行ってもよいし、また、上記NO トランスポーターをコードするDNAの情報に基づいて、適当なプライマーを作製し、PCR等の方法によって調製することもできる。 The NO 2 - DNA encoding transporter, the NO 2 - obtained from plants transporter is expressed, the NO 2 - is synthesized by reverse transcriptase from the total RNA encoding a transporter, needs Accordingly, it may be a cDNA obtained by screening or amplification by PCR or the like. The method for obtaining the total RNA from the plant body is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method. Also, the NO 2 from the cDNA obtained by the above method - a method of isolating cDNA encoding the transporter is not particularly limited, for example, may be performed by a conventionally known cloning methods, also, the NO 2 - on the basis of the information of the DNA encoding the transporter, to prepare appropriate primers may be prepared by methods such as PCR.

また、上記NO トランスポーターをコードするDNAは、市販品やRNAから合成されたcDNAをそのまま用いてもよく、あるいは、必要に応じて遺伝子の組換えを行った組換えDNAを用いることもできる。更には、上記NO トランスポーターの特性を損なわない範囲内で、塩基の欠失、置換もしくは付加を行ってもよい。例えば、キュウリ由来のNO トランスポーター遺伝子(CsNitr1)は、水素イオン濃度勾配を利用して、細胞質で生成したNO を葉緑体内に送り込む輸送タンパク質をコードすると共に、N末端に葉緑体移行シグナル配列を有する。そして、CsNitr1が発現してNO トランスポーターが合成されると、NO トランスポーターが機能する場所である葉緑体包膜に組み込まれ、その時にN末端のシグナル配列が除かれて機能構造になると考えられるが、キュウリの分化のある段階では、シグナル配列が除かれた細胞膜型のNO トランスポーター(CsNitr1−S)が存在する。この細胞膜移行型組換えDNAを用いてもよい。 Also, the NO 2 - DNA encoding a transporter may be used as it is synthesized from commercially available or RNA cDNA, or may be used as necessary was recombinant gene recombinant DNA it can. Furthermore, the NO 2 - in the range that does not impair the properties of the transporter, base deletion, it may be carried out substitution or addition. For example, NO 2 from cucumber - transporter gene (CsNitr1) utilizes the hydrogen ion concentration gradient, NO 2 generated in the cytoplasm - together with encoding transport protein for feeding the chloroplast, the chloroplast to the N-terminus It has a body transit signal sequence. Then, NO 2 CsNitr1 is expressed - the transporter is synthesized, NO 2 - integrated into the chloroplast envelope is where the transporter to function, functions the N-terminal signal sequence is removed when the considered to be a structure, at the stage of a differentiation of cucumber, cell membrane where the signal sequence is removed NO 2 - transporter (CsNitr1-S) is present. This cell membrane transfer type recombinant DNA may be used.

また、上記NO トランスポーターをコードするDNAについて、植物中で発現させるための各種プロモーターやターミネーターを連結させ、発現頻度や場所を調整することができる組換えDNAを用いてもよい。このような組換えDNAとしては、例えば、NO トランスポーターcDNA、特にはキュウリ由来のNO トランスポーターcDNAに、CaMV35S(カリフラワーモザイクウィルスの35sRNA)等のカリフラワーモザイクウイルス由来のプロモーター、rbcS(ribulose 1,5−bisphosphate carboxylaseの小サブユニット)、又はcab(chlorophyll a/b binding protein)等のプロモーターを連結させた組換えcDNAが挙げられる。かかる組換えcDNAを用いると、NO トランスポーターcDNAを恒常的に、また、後二者については組織特異的に発現させることができ、その結果、CO及びNO吸収を向上させることができるので好ましい。 Also, the NO 2 - for DNA encoding the transporter, to connect the various promoter and terminator for expression in plants may be used a recombinant DNA capable of modulating the expression frequency and location. Such recombinant DNA, for example, NO 2 - transporter cDNA, particularly NO 2 from cucumber - the transporter cDNA, CaMV35S (35sRNA of cauliflower mosaic virus) promoter from cauliflower mosaic virus, such as, rbcS ( Examples thereof include a recombinant cDNA in which a promoter such as riborose 1,5-bisphosphate carboxylate) or cab (chlorophyll a / b binding protein) is linked. Using such recombinant cDNA, NO 2 - constitutively transporter cDNA, also can be expressed tissue-specifically for the latter two, as a result, to improve the CO 2 and NO X absorbent It is preferable because it is possible.

上記植物細胞の種類については特に限定はなく、上記NO トランスポーターをコードするDNAの導入方法等に応じて適宜選択することができる。上記植物細胞として、例えば、プロトプラストからの再生系が確立している植物の細胞を用いると、上記外来NO トランスポーター遺伝子の導入を容易に行うことができ、その結果、本発明のCO及びNO吸収植物を容易に育成することができるので好ましい。また、後述のアグロバクテリウム法により上記外来NO トランスポーター遺伝子を導入する場合、上記植物細胞としては、アグロバクテリウムに感染性を示す植物の細胞であることが好ましく、例えば、各種の双子葉植物やアセトシリンゴンを共存させた時の単子葉植物等が挙げられる。上記植物細胞として具体的には、例えば、シロイヌナズナ、タバコ、イネ等の細胞が挙げられる。尚、上記植物細胞は、植物組織や植物細胞そのままでもよく、あるいはカルスやプロトプラスト等も含まれる。 There is no particular limitation on the type of the plant cell, the NO 2 - can be appropriately selected depending on the method for introducing such a DNA encoding the transporter. As the plant cell, for example, the use of cells of plants reproduction system from protoplasts has been established, the foreign NO 2 - can be easily introduced transporter gene, resulting in the present invention CO 2 And it is preferable because NO X- absorbing plants can be easily grown. Furthermore, the Agrobacterium method described below the foreign NO 2 - When introducing transporter gene, as the plant cell is preferably a cell of plants showing infectious Agrobacterium, for example, various types of twins Examples thereof include monocotyledonous plants when leaf plants and acetosyringone coexist. Specific examples of the plant cell include cells such as Arabidopsis thaliana, tobacco, and rice. The plant cells may be plant tissues or plant cells as they are, or include callus and protoplasts.

本発明のCO及びNO吸収植物の育成方法において、上記NO トランスポーターをコードするDNAを上記植物細胞に導入する方法には特に限定はなく、上記植物細胞の種類等に応じて適宜の方法を選択することができる。例えば、植物細胞に外来遺伝子を直接導入する方法として、エレクトロポレーション法、パーティクルガン法、ポリエチレングリコール法等が挙げられる。 In method for growing CO 2 and NO X absorption plant of the present invention, the NO 2 - is not particularly limited, the DNA encoding the transporter to a method of introducing into the plant cell, according to the type, etc. of the plant cells The method can be selected. For example, methods for directly introducing foreign genes into plant cells include electroporation, particle gun, and polyethylene glycol methods.

上記エレクトロポレーション法は、目的とするDNAとプロトプラストとを混合し、電気刺激により細胞膜に穴をあけることにより、DNAを導入する方法である。本方法は再現性が高いことから、プロトプラストの培養が安定且つ容易であり、プロトプラストから植物体の再生が容易な植物細胞に好適に用いることができる。
上記パーティクルガン法は、目的とするDNAを微細な金属粒子に付着させ、高速で細胞に打ち込むことにより、DNAを導入する方法である。本方法は、宿主細胞の限定を受けないため、例えば、アグロバクテリウムに感染し難い植物細胞や、プロトプラストの調製が困難か、又はプロトプラストからの再生系が確立されていない植物細胞に好適に用いることができる。
上記ポリエチレングリコール法は、目的とするDNAとプロトプラストとを混合し、ポリエチレングリコールで処理することにより、DNAを導入する方法である。
The electroporation method is a method of introducing DNA by mixing the target DNA and protoplasts and making holes in the cell membrane by electrical stimulation. Since this method has high reproducibility, culturing protoplasts is stable and easy, and can be suitably used for plant cells in which plant bodies can be easily regenerated from protoplasts.
The particle gun method is a method of introducing DNA by attaching the target DNA to fine metal particles and driving it into cells at high speed. Since this method is not limited to host cells, for example, it is suitably used for plant cells that are difficult to infect Agrobacterium, plant cells that are difficult to prepare protoplasts, or for which regeneration systems from protoplasts have not been established. be able to.
The polyethylene glycol method is a method of introducing DNA by mixing the target DNA and protoplast and treating with polyethylene glycol.

また、上記NO トランスポーターをコードするDNAを上記植物細胞に導入する方法として、ベクターを用いて導入する方法も用いることができる。即ち、上記NO トランスポーターをコードするDNAをベクターに組み込んで組換えベクターを得て、これを上記植物細胞内に導入することにより、上記NO トランスポーターをコードするDNAを上記植物細胞に導入することができる。 Also, the NO 2 - DNA encoding a transporter as a method for introducing into the plant cell, can be used a method of introducing using a vector. That is, the NO 2 - to obtain a recombinant vector incorporating a DNA encoding the transporter into the vector by introducing it into the plant cells, the NO 2 - the plant cell a DNA encoding the transporter Can be introduced.

この場合、用いるベクターの種類には特に限定はなく、通常はプラスミドベクター、より好ましくはバイナリーベクターが用いられる。上記ベクターとして具体的には、例えば、pUC18、pUC19、pBR322、pBR325、pBluescript、pBI121、及びpBI221等が挙げられる。この中で、pBI121が特に好ましく用いられる。また、上記ベクターは、組換えベクターの選択を容易にするために、例えば、カナマイシン耐性、ストレプトマイシン耐性、クロラムフェニコール耐性等の抗生物質耐性の選択マーカーを有していることが好ましい。また、上記ベクターは、上記植物細胞内で上記NO トランスポーターをコードするDNAの発現を制御できるプロモーターやエンハンサー等の塩基配列を含んでいてもよい。例えば、上述のバイナリーベクターpBI121は、ベクター自体に上述のCaMV35Sプロモーターが組込まれている。 In this case, the type of vector to be used is not particularly limited, and usually a plasmid vector, more preferably a binary vector is used. Specific examples of the vector include pUC18, pUC19, pBR322, pBR325, pBluescript, pBI121, and pBI221. Among these, pBI121 is particularly preferably used. In order to facilitate selection of a recombinant vector, the vector preferably has a selection marker for antibiotic resistance such as kanamycin resistance, streptomycin resistance, chloramphenicol resistance, and the like. Furthermore, the vector, the NO 2 in the plant cells - may contain a nucleotide sequence of the promoter and enhancer that can control the expression of the DNA encoding the transporter. For example, the binary vector pBI121 described above incorporates the CaMV35S promoter described above in the vector itself.

上記組換えベクターは、上記ベクターのDNA及び上記NO トランスポーターをコードするDNAを制限酵素、例えばXbaIやBamHI、SmaI、及びSacI等を作用させて消化し、得られたDNA断片をT4リガーゼ等の公知の方法で連結することにより得ることができる。 The recombinant vector of the vector DNA and the NO 2 - limit the DNA encoding the transporter enzymes, for example XbaI and BamHI, SmaI, and then digested by the action of SacI like, the resulting DNA fragment with T4 ligase It can obtain by connecting by well-known methods, such as.

上記NO トランスポーターをコードするDNAを上記植物細胞に導入する方法として、ベクターを用いて導入する場合、エレクトロポレーション法、パーティクルガン法又はポリエチレングリコール法等により、上記組換えベクターをそのまま宿主である上記植物細胞に導入してもよいが、通常は、アグロバクテリウムを用いるアグロバクテリウム法が用いられる。該アグロバクテリウム法は、上記NO トランスポーターをコードするDNAを含む組換えベクターをアグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens、以下、「アグロバクテリウム・ツメファシエンス」という。)に導入し、得られた形質転換体を上記植物細胞に感染させることにより、上記NO トランスポーターをコードするDNAを上記植物細胞に導入する方法である。 The NO 2 - as a method of introducing a DNA encoding a transporter to the plant cells, when introduced using vectors, electroporation method, the particle gun method or the polyethylene glycol method or the like, as the host of the recombinant vector However, the Agrobacterium method using Agrobacterium is usually used. The Agrobacterium method is the NO 2 - Agro a recombinant vector comprising a DNA encoding the transporter tumefaciens (. Agrobacterium tumefaciens, hereinafter referred to as "Agrobacterium tumefaciens") was introduced into obtained transformants by infecting the plant cells, the NO 2 - DNA encoding the transporter is a method of introducing into the plant cell.

上記アグロバクテリウム法において、アグロバクテリウム及び組換えベクターを構成するベクターの種類には特に限定はなく、必要に応じてT−DNA領域を持つ種々のものを用いることができる。例えば、上記アグロバクテリウムとしては、アグロバクテリウム・ツメファシエンスLBA4404等を用いることができる。また、上記組換えベクターを構成するベクターとしては、例えば、上記のpBI121等のベクターを用いることができる。   In the Agrobacterium method, there are no particular limitations on the types of Agrobacterium and the vector constituting the recombinant vector, and various types having a T-DNA region can be used as necessary. For example, Agrobacterium tumefaciens LBA4404 or the like can be used as the Agrobacterium. Moreover, as a vector which comprises the said recombinant vector, vectors, such as said pBI121, can be used, for example.

上記アグロバクテリウム法において、上記NO トランスポーターをコードするDNAを含む組換えベクターをアグロバクテリウム・ツメファシエンスに導入する方法には特に限定はない。例えば、組換えプラスミドを有する大腸菌、接合能を有するプラスミド(ヘルパープラスミド)を持つ大腸菌とアグロバクテリウムとを混合培養し、大腸菌の接合能を利用して導入する方法が挙げられる。また、エレクトロポレーション法によって組換えベクターを直接アグロバクテリウムに導入することもできる。
上記組換えベクターを導入して得られた上記アグロバクテリウムの形質転換体は、例えば、カナマイシンやストレプトマイシン等の抗生物質を含む培地で培養し、抗生物質耐性により生育したコロニーを選抜することにより得ることができる。
In the above Agrobacterium method, the NO 2 - is not particularly limited to the method of introducing a recombinant vector comprising a DNA encoding the transporter into Agrobacterium tumefaciens. For example, E. coli having a recombinant plasmid, E. coli having a conjugation ability (helper plasmid) and Agrobacterium are mixed and cultured, and introduced using the conjugation ability of E. coli. Alternatively, the recombinant vector can be directly introduced into Agrobacterium by electroporation.
The Agrobacterium transformant obtained by introducing the recombinant vector is obtained, for example, by culturing in a medium containing an antibiotic such as kanamycin or streptomycin and selecting colonies that have grown due to antibiotic resistance. be able to.

上記アグロバクテリウム法において、得られた上記アグロバクテリウムの形質転換体を上記植物細胞に感染させる方法には特に限定はない。例えば、上記アグロバクテリウムの形質転換体の懸濁液に、宿主である上記植物細胞を浸漬する等の方法により、上記アグロバクテリウムの形質転換体の懸濁液と上記植物細胞とを接触させ、必要に応じてインキュベートすることにより感染させることができる。また、生育させた植物を上記アグロバクテリウムの形質転換体の懸濁液中で減圧後、常圧に戻すことにより感染させるバキュームインフィルトレーション法を用いてもよい。上記バキュームインフィルトレーション法は、従来の組織培養法に比べて操作が容易であり、少ない手間で一度に多数の植物を処理することができることから、特に多数の植物を処理する場合に好適に用いることができる。
上記アグロバクテリウム法では、感染後、クラフォラン等の抗生物質を含む培地に移してアグロバクテリウムを除去することができる。
In the Agrobacterium method, there is no particular limitation on the method of infecting the plant cell with the obtained Agrobacterium transformant. For example, the suspension of the Agrobacterium transformant and the plant cell are brought into contact with each other by a method such as immersing the plant cell as a host in the suspension of the Agrobacterium transformant. It can be infected by incubating as necessary. Alternatively, a vacuum infiltration method may be used in which a grown plant is infected by reducing the pressure in a suspension of the Agrobacterium transformant and then returning to normal pressure. The vacuum infiltration method is easier to use than conventional tissue culture methods, and can be used to treat a large number of plants at the same time with less effort, and thus is particularly suitable for treating a large number of plants. be able to.
In the Agrobacterium method, after infection, Agrobacterium can be removed by transferring to a medium containing an antibiotic such as claforan.

本発明のCO及びNO吸収植物の育成方法では、上記の方法により形質転換体を得る。通常は、導入処理後の上記植物細胞を、カナマイシン等の抗生物質を含む培地に移して培養することにより、抗生物質耐性を有する上記形質転換体を選抜する。 In the method for growing a CO 2 and NO X absorbing plant of the present invention, a transformant is obtained by the above method. Usually, the transformant having antibiotic resistance is selected by transferring the plant cells after the introduction treatment to a medium containing an antibiotic such as kanamycin and culturing.

本発明のCO及びNO吸収植物の育成方法では、上記の方法により得られた形質転換体から植物体を再生させることにより、CO及びNO吸収植物を育成する。
上記形質転換体から植物体を再生させる方法には特に限定はない。例えば、上記形質転換体を適宜の条件で培養することにより、植物体を再生することができる。より具体的には、例えば、上記形質転換体を、公知の植物分化誘導剤(例えば、インドール酢酸、インドールプロピオン酸、インドール酪酸、ナフタレン酢酸等のオーキシン類、及びゼアチン、カイネチン、ベンジルアデニン等のカイネチン類等の1種又は2種以上)と、該遺伝子が組み込まれたベクターの有する選抜マーカー遺伝子に対応する抗生物質を含む培地中で脱分化させたカルスから選抜し、その後、必要に応じて他の培地で培養することにより幼植物体を得て、該幼植物体を土壌やバーミュキュライト等に移植して成長させることにより植物体を再生させ、本発明のCO及びNO吸収植物を得ることができる。
The method for growing CO 2 and NO X absorption plant of the present invention, by regenerating plants from transformants obtained by the method described above, to foster CO 2 and NO X absorption plant.
There is no particular limitation on the method for regenerating the plant from the transformant. For example, a plant can be regenerated by culturing the transformant under appropriate conditions. More specifically, for example, the above transformant is transformed into a known plant differentiation-inducing agent (for example, auxins such as indoleacetic acid, indolepropionic acid, indolebutyric acid, naphthaleneacetic acid, and kinetin such as zeatin, kinetin, and benzyladenine). Selected from callus dedifferentiated in a medium containing an antibiotic corresponding to the selectable marker gene of the vector in which the gene is incorporated, and then other as necessary A young plant body is obtained by culturing in the above medium, and the plant body is regenerated by transplanting and growing the young plant body in soil, vermiculite or the like, and the CO 2 and NO X absorbing plant of the present invention Can be obtained.

また、上記バキュームインフィルトレーション法により形質転換体を得た場合では、感染後、植物をそのまま育成して採種し、得られた種子を適当な抗生物質を含む培地に移して育成することにより、本発明のCO及びNO吸収植物を選抜、育成することができる。この場合、必要に応じて抗生物質を含まない培地に移植して育成を続け、植物が抽台し始めたら、個体毎にロックウールや土壌に移植して、育成及び採種することができる。 In addition, in the case of obtaining a transformant by the vacuum infiltration method, after infection, the plant is grown and collected as it is, and the resulting seed is transferred to a medium containing an appropriate antibiotic and grown, The CO 2 and NO X absorbing plant of the present invention can be selected and grown. In this case, if necessary, the plant can be transplanted to a medium not containing antibiotics and continued to grow, and when the plant begins to be drawn, it can be transplanted to rock wool or soil for each individual and grown and seeded.

本発明のCO及びNO吸収植物の育成方法により、目的とするCO及びNO吸収植物を育成することができたことは、例えば、以下に記載の方法により確認することができる。即ち、該遺伝子の既知の塩基配列に基づいて設計して作製したオリゴヌクレオチド(例えば、nit−S〔配列番号1〕及びnit−As〔配列番号2〕)をプライマーとして、作製した植物から公知の方法により調製したDNAを鋳型としてポリメラーゼチェイン反応(以下、PCRと記す。)を行うことにより、合成されたDNAをアガロースゲル電気泳動で分離し、期待された長さのDNAの存在により該遺伝子の導入を確認することができる。 It can be confirmed, for example, by the method described below that the target CO 2 and NO X absorbing plant can be grown by the method for growing the CO 2 and NO X absorbing plant of the present invention. Namely, oligonucleotides designed and produced based on the known base sequence of the gene (for example, nit-S [SEQ ID NO: 1] and nit-As [SEQ ID NO: 2]) are used as primers and are known from the prepared plant. The synthesized DNA is separated by agarose gel electrophoresis by performing a polymerase chain reaction (hereinafter referred to as PCR) using the DNA prepared by the method as a template, and the presence of the expected length of the DNA You can confirm the introduction.

(2)CO及びNO吸収植物
本発明のCO及びNO吸収植物は、本発明のCO及びNO吸収植物の育成方法により得られる。本発明のCO及びNO吸収植物において、上記NO トランスポーターは、通常は細胞の形質膜上に発現しているが、発現している箇所には特に限定はない。
(2) CO 2 and NO X absorption plant CO 2 and NO X absorbent plants present invention is obtained by method of growing CO 2 and NO X absorption plant of the present invention. In CO 2 and NO X absorption plant of the present invention, the NO 2 - transporter usually is expressed on the plasma membrane of cells, there is no particular limitation on the portions expressing.

本発明のCO及びNO吸収植物は、外来のNO トランスポーターを発現、特に細胞の形質膜に発現させることにより、NO吸収性に優れると共に、CO吸収性にも優れる。例えば、本発明のCO及びNO吸収植物は、外来のNO トランスポーターを発現させていない非形質転換植物に比べて1.2倍以上、好ましくは1.4倍以上、更に好ましくは1.6倍以上のCO吸収能を有する。また、例えば、本発明のCO及びNO吸収植物は、外来のNO トランスポーターを発現させていない非形質転換植物に比べて1.1倍以上、好ましくは1.15倍以上、より好ましくは1.2倍以上、特に好ましくは1.3倍以上のNO吸収能を有する。このNO吸収能及びCO吸収能は、実施例に記載の方法により測定することができる。 CO 2 and NO X absorption plant of the present invention, NO 2 foreign - expressing transporters, especially by expressing the plasma membrane of a cell, excellent in the NO X absorbent, is excellent in CO 2 absorbent. For example, CO 2 and NO X absorption plant of the present invention, the exogenous NO 2 - as compared to non-transformed plant that is not to express transporters least 1.2 times, preferably 1.4 times or more, more preferably It has 1.6 times or more CO 2 absorption capacity. Further, for example, CO 2 and NO X absorption plant of the present invention, the exogenous NO 2 - as compared to non-transformed plant that is not to express transporters 1.1 times or more, preferably 1.15 times or more, more The NO 2 absorption capacity is preferably 1.2 times or more, particularly preferably 1.3 times or more. This NO 2 absorption capacity and CO 2 absorption capacity can be measured by the methods described in the examples.

以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。
(1)細胞膜移行型NO トランスポーターcDNA(CsNitr1−S)の調製
キュウリ(Cucumis sativus、品種名「地這い」)の種子を4日間、暗中で吸水発芽させ、次いで、該種子を光照射下に移し、6〜12時間後に子葉部を採取した。該子葉部を液体窒素中で磨砕し、「RNeasy Plant Mini kit」(Quiagen社製)を用いて、全RNAを得た。そして、オリゴ(dT)16をプライマーとして、上記全RNA2μg及び逆転写酵素(Toyobo製、以下「RT」と略称する。)を用いて、CsNitr1−Sを合成した。そのRT反応2μLを鋳型にして、以下に示すオリゴヌクレオチドプライマー(nit−S/Xa〔配列番号3〕及びnit−As/Sc〔配列番号4〕)と共に、rTaqDNAポリメラーゼ(Toyobo製)を用いたPCRにより、CsNitr1−Sを増幅した。上記PCRは、94℃4分、(94℃1分、55℃1分、72℃1分)40サイクル、72℃7分の条件に設定して行った。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
(1) cell membrane translocation type NO 2 - transporter cDNA (CsNitr1-S) Preparation cucumber seeds 4 days (Cucumis sativus, cv "Haiti"), allowed to absorb water germinated in the dark, then light irradiation the seeds The cotyledons were collected 6-12 hours later. The cotyledon part was ground in liquid nitrogen, and total RNA was obtained using “RNeasy Plant Mini kit” (manufactured by Qiagen). Then, CsNitr1-S was synthesized using 2 μg of the above total RNA and reverse transcriptase (manufactured by Toyobo, hereinafter abbreviated as “RT”) using oligo (dT) 16 as a primer. PCR using rTaq DNA polymerase (manufactured by Toyobo) with 2 μL of the RT reaction as a template and oligonucleotide primers (nit-S / Xa [SEQ ID NO: 3] and nit-As / Sc [SEQ ID NO: 4]) shown below Was used to amplify CsNitr1-S. The PCR was performed under the conditions of 94 ° C. for 4 minutes, (94 ° C. for 1 minute, 55 ° C. for 1 minute, 72 ° C. for 1 minute) 40 cycles, 72 ° C. for 7 minutes.

(2)CsNitr1−Sの制限酵素処理
上記PCR反応液に、室温で3倍容のエタノールを加えて遠心し、PCR増幅産物を沈殿させた。そして、得られた沈殿を70%エタノールで洗浄し、その後減圧して残っているエタノールを除いた。得られた沈殿を制限酵素XbaIバッファー(M buffer)に溶解し、これに制限酵素SacI(Toyobo製)4単位及びXbaI(Toyobo製)4単位を加え、37℃で6時間処理した。この反応液に1/10容の10xゲルローディング溶液(Toyobo製)を加えた後、全容を1%アガロースゲル電気泳動した。そして、約1500塩基対(bp)のバンドを含むアガロースゲル片を、紫外線イルミネーター上で切り取り、「Quiaquick Gel Extraction Kit」(Quiagen製)を用いて、この製品のマニュアルに従って、DNAをゲルから回収し10μLの滅菌水に溶かした。このDNA溶液の1μLを標準マーカーDNAとアガロース電気泳動し、エティジウムブロマイドの染色度を比較してDNA濃度を決定した。
(2) Restriction enzyme treatment of CsNitr1-S The PCR reaction solution was added with 3 volumes of ethanol at room temperature and centrifuged to precipitate the PCR amplification product. The obtained precipitate was washed with 70% ethanol, and then the pressure was reduced to remove the remaining ethanol. The obtained precipitate was dissolved in a restriction enzyme XbaI buffer (M buffer), and 4 units of restriction enzyme SacI (manufactured by Toyobo) and 4 units of XbaI (manufactured by Toyobo) were added thereto, followed by treatment at 37 ° C. for 6 hours. After adding 1/10 volume of 10 × gel loading solution (manufactured by Toyobo) to the reaction solution, the entire volume was subjected to 1% agarose gel electrophoresis. Then, a piece of agarose gel containing a band of about 1500 base pairs (bp) is cut out on an ultraviolet illuminator, and DNA is recovered from the gel using a “Quiaquick Gel Extraction Kit” (manufactured by Qiagen) according to the manual of this product. And dissolved in 10 μL of sterilized water. 1 μL of this DNA solution was subjected to agarose electrophoresis with a standard marker DNA, and the concentration of ethidium bromide was compared to determine the DNA concentration.

(3)ベクターの調製
形質転換用のベクターとして、pBI121(Clontech製)を用いた。該pBI121について、上記PCR産物の制限酵素処理と同じ反応条件で、SacI及びXbaIで処理した。処理後、フェノール・クロロホルム(1:1)溶液を同容加え、1分間激しく撹拝した後、10,000xgで5分間遠心して水層を回収した。得られた水層に3倍容のエタノールを加えてDNAの沈殿を得て、該DNAを70%エタノールで洗浄した。次いで該DNAをアルカリフォスファターゼバッファーに溶解し、10単位のアルカリファスファターゼ(Toyobo製 CIAP)を加えて脱リン酸化した。そして、反応液に1/10容の10xゲルローディングバッファーを加え、0.8%アガロースゲルでDNAを分離した。ゲルからβ−グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子を除かれたpBI121の回収と濃度の決定は、上記のCsNitr1−S精製と同じ手順である。
(3) Preparation of vector pBI121 (Clontech) was used as a vector for transformation. The pBI121 was treated with SacI and XbaI under the same reaction conditions as the restriction enzyme treatment of the PCR product. After the treatment, the same volume of a phenol / chloroform (1: 1) solution was added, and the mixture was stirred vigorously for 1 minute, and then centrifuged at 10,000 × g for 5 minutes to recover the aqueous layer. To the obtained aqueous layer, 3 volumes of ethanol was added to obtain a DNA precipitate, and the DNA was washed with 70% ethanol. The DNA was then dissolved in alkaline phosphatase buffer and 10 units of alkaline phosphatase (CIAP manufactured by Toyobo) was added to dephosphorylate. Then, 1/10 volume of 10 × gel loading buffer was added to the reaction solution, and DNA was separated with 0.8% agarose gel. Recovery of pBI121 from which the β-glucuronidase (GUS) gene has been removed from the gel and determination of the concentration are the same procedures as in the above CsNitr1-S purification.

制限酵素処理されたpBI121とCsNitr1−Sを等モル数になるように混合して1μLの溶液を調製した。この溶液に「DNA ligationキット」(Takara製Ver.1)のA溶液4μL及びB溶液1μLを加えて、16℃で3時間反応させることにより、pBI121::CsNitr1−S(pBI121のCaMV35Sプロモーターとノパリン合成酵素(NOS)遺伝子ターミネーターの間にCsNitr1−Sがセンス方向に組み込まれた組換えベクター)を作製した。   The restriction enzyme-treated pBI121 and CsNitr1-S were mixed at an equimolar number to prepare a 1 μL solution. To this solution, 4 μL of A solution and 1 μL of B solution of “DNA ligation kit” (Takara Ver.1) were added, and reacted at 16 ° C. for 3 hours, so that pBI121 :: CsNitr1-S (caMV35S promoter of pBI121 and nopaline) A recombinant vector in which CsNitr1-S was incorporated in the sense direction between synthase (NOS) gene terminators was prepared.

(4)形質転換及び植物体の再生
上記組換えベクター溶液2μLを取り、塩化カルシウム法を用いてE.coliDH5αコンピテントセルに上記組換えベクターを導入した。形質転換セルは50μg/mLのカナマイシンが含まれるLB寒天プレート上で生育できるコロニーとして選抜し、アルカリリシス法で調製したプラスミドをSacI及びXbaI処理し、CsNitr1−Sに相当するDNA断片が含まれることを確認し、16%グリセロール溶液として−85℃で保存した。
(4) Transformation and regeneration of plant body 2 μL of the above recombinant vector solution was taken and E. coli was obtained using the calcium chloride method. The recombinant vector was introduced into E. coli DH5α competent cells. The transformation cell is selected as a colony that can grow on an LB agar plate containing 50 μg / mL kanamycin, and the plasmid prepared by alkaline lysis is treated with SacI and XbaI, and contains a DNA fragment corresponding to CsNitr1-S. Was stored at -85 ° C as a 16% glycerol solution.

E.coliDH5αから必要に応じてアルカリリシス法で調製した上記組換えベクターを、予め準備し−85℃で保存しているアグロバクテリウム・ツメファシエンスLBA4404(Clontech製)のエレクトロコンピテントセル25μLと一緒にエレクトロポレーションチャンバーの電極間に置き、セルポレーター(GibcoBRL製)を用いて2.7kVのパルスを加えることによって、アグロバクテリウム・ツメファシエンスLBA4404に導入した。そして、50μg/mLのカナマイシン及び25μg/mLのストレプトマイシンを含むLB寒天培地で30℃で3〜4日間培養し、生育するコロニーを選抜することにより、形質転換したアグロバクテリウムを選抜した。   E. The above recombinant vector prepared by alkaline lysis from E. coli DH5α as needed is electroporated together with 25 μL of Agrobacterium tumefaciens LBA4404 (manufactured by Clontech) prepared in advance and stored at −85 ° C. It was placed between the electrodes of the deposition chamber and introduced into Agrobacterium tumefaciens LBA4404 by applying a pulse of 2.7 kV using a cell porator (manufactured by GibcoBRL). Then, the transformed Agrobacterium was selected by culturing on an LB agar medium containing 50 μg / mL kanamycin and 25 μg / mL streptomycin at 30 ° C. for 3 to 4 days, and selecting growing colonies.

上記形質転換したアグロバクテリウムを用いて、バキュームインフィルトレーション(減圧浸潤)法(文献;Bechtold, N. and Pelletier, G. (1998) In planta Agrobacterium-mediated transformation of adult Arabidopsis thaliana plants by vacuum infiltration. Arabidopsis Protocols (Martinez-Zapater, J. M. and Salinas, J. eds.) pp. 259-266, Humana Press, New Jersey)に基づいて植物細胞の形質転換を行った。尚、形質転換する植物として、シロイヌナズナを用いた。上記バキュームインフィルトレーション法により得られた形質転換シロイヌナズナの種子を滅菌し、次いで該種子を冷ましておいたアガロース液に入れ、よく混合しながらプレート培地に上層した。アガロースが完全に固まった後、プレートのふたをしてサーディカルテープでシールした。そして一晩4℃においた後、22℃に移して約1週間育成した。これにより、形質転換したシロイヌナズナの植物体を再生した。これを1個体ずつ土壌に移植して育成することにより、CO及びNO吸収植物である本実施例の形質転換シロイヌナズナ(S1−3株及びS4−1株)を得た。 Using the transformed Agrobacterium, vacuum infiltration (vacuum infiltration) method (reference: Bechtold, N. and Pelletier, G. (1998) In planta Agrobacterium-mediated transformation of adult Arabidopsis thaliana plants by vacuum infiltration. Plant cells were transformed based on Arabidopsis Protocols (Martinez-Zapater, JM and Salinas, J. eds.) Pp. 259-266, Humana Press, New Jersey. In addition, Arabidopsis thaliana was used as a plant to be transformed. The transformed Arabidopsis seeds obtained by the above vacuum infiltration method were sterilized, and then the seeds were placed in a cooled agarose solution and overlaid on a plate medium with good mixing. After the agarose had completely solidified, the plate was covered and sealed with sadical tape. And after overnight at 4 ° C., it was transferred to 22 ° C. and grown for about 1 week. As a result, transformed Arabidopsis plants were regenerated. Transplanted Arabidopsis thaliana (S1-3 and S4-1 strains) of this example, which is a CO 2 and NO X- absorbing plant, was obtained by transplanting them individually to soil.

上記S1−3株及びS4−1株について、葉からRNAを抽出し、上述の方法に準じてRT反応を行い、その反応物を鋳型に、nit−S(配列番号1)とnit−As(配列番号2)をプライマーとしたPCRによりCsNitr1−SDNAの増幅を確認するRT−PCR法により、キュウリ由来の上記NO トランスポーターが発現していることを確認した。 For the S1-3 and S4-1 strains, RNA was extracted from the leaves, RT reaction was performed according to the above-described method, and nit-S (SEQ ID NO: 1) and nit-As ( the RT-PCR method to confirm the amplification of CsNitr1-SDNA by SEQ ID NO: 2) was used as a primer PCR, cucumber origin of the NO 2 - was confirmed that transporter is expressed.

(5)CO及びNO吸収能の測定
上記方法により得られたS1−3株及びS4−1株を用い、以下に記載の方法により、CO及びNO吸収能の測定を測定した。測定結果を以下の表1に示す。尚、比較例として、形質転換していない野生型のシロイヌナズナを用いた。
(5) CO using S1-3 strain and S4-1 strain obtained by the measurement method described above 2 and NO X absorption ability, by the method described below was measured to measure the CO 2 and NO X absorption ability. The measurement results are shown in Table 1 below. As a comparative example, untransformed wild type Arabidopsis thaliana was used.

赤外線ガス分析計を用い、光照射された本実施例のシロイヌナズナが置かれた閉鎖チャンバーから排出される空気のCO濃度を測定し、チャンバーに導入する前の値から差し引き、5分間の濃度減少を積算してCOの吸収量を求めた。この測定を3回繰り返しその平均値によりCO吸収量を決定した。また、CO吸収量測定で用いたチャンバーと同じチャンバーを用い、化学発光NO分析計(堀場製作所APNA−350E型)を用いてCO吸収の測定と同様に、チャンバーに注入する前後のNO、およびNO濃度をそれぞれ5分間測定して、濃度の変化と流量からNO放出量とNO吸収量を積算した。比較例のシロイヌナズナと培地のみについても同じ測定を続いて行い、培地のみによる吸収を除いて本実施例と比較例の吸収、あるいは放出とした。
植物の葉面積は写真像をNIHイメージソフトウェアを用いて計測し、これに基づいて、一定葉面積当たりのCO及びNO吸収量、及びNO放出量を算出した。
Using an infrared gas analyzer, measure the CO 2 concentration of air exhausted from the closed chamber where the irradiated Arabidopsis thaliana of this embodiment is placed, subtract from the value before introduction into the chamber, and reduce the concentration by 5 minutes And the amount of CO 2 absorbed was determined. This measurement was repeated three times, and the CO 2 absorption amount was determined based on the average value. Further, using the same chamber as the chamber used in the CO 2 absorption measurement, chemiluminescent NO X analyzer (Horiba Apna-350E type) similar to the measurement of the CO 2 absorption with, before and after injecting the chamber NO , And NO x concentration were measured for 5 minutes, respectively, and the NO release amount and the NO x absorption amount were integrated from the change in concentration and the flow rate. The same measurement was subsequently performed for the comparative Arabidopsis thaliana and the medium alone, and the absorption or release of this example and the comparative example was made except for absorption by the medium alone.
The leaf area of the plant was measured using NIH image software for photographic images, and based on this, the amount of CO 2 and NO X absorbed and the amount of NO released per certain leaf area were calculated.

Figure 2005295958
Figure 2005295958

(6)実施例の結果
表1より、形質転換していない野生型と比べて、CsNitr1−Sを導入したS1−3株及びS4−1株は、NO放出量が40〜50%程度低く、NO吸収量が15〜35%程度高いことが分かる。また、形質転換していない野生型と比べて、CsNitr1−Sを導入したS1−3株及びS4−1株は、CO吸収量が60%以上高く、CO吸収能に特に優れていることが分かる。
以上より、本願発明のCsNitr1−Sを導入したS1−3株及びS4−1株は、単にNO吸収能に優れているだけでなく、同時にCO吸収能にも特に優れていることが分かる。
(6) Results of Examples From Table 1, the S1-3 strain and S4-1 strain into which CsNitr1-S was introduced had a NO release amount of about 40 to 50% lower than that of the wild type that was not transformed. It can be seen that the NO 2 absorption is about 15 to 35% higher. Also, compared to wild type untransformed, S1-3 strain and S4-1 strain was introduced CsNitr1-S is, CO 2 absorption is higher than 60%, it is particularly excellent in CO 2 absorption capacity I understand.
From the above, it can be seen that the S1-3 strain and the S4-1 strain into which the CsNitr1-S of the present invention has been introduced are not only excellent in NO X absorption capacity but also particularly excellent in CO 2 absorption capacity. .

尚、本発明においては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて種々変更した実施例とすることができる。   In addition, in this invention, it can be set as the Example variously changed according to the objective and a use, without being restricted to what is shown to the said specific Example.

本発明のCO及びNO吸収植物は、道路緑化、造園、植林等に利用することによって、植物による大気浄化を促進することができる。また、本発明のCO及びNO吸収植物は、窒素を吸収することから、窒素肥料の一部として利用することができる。更に、本発明のCO及びNO吸収植物は、温暖化の原因となるCOを吸収することができ、また、COを吸収することから、植物体の生育が早く、植物体の増量及び特にはデンプン等の吸収されたCOをから生成する成分の増量も期待できる。 The CO 2 and NO X absorption plant of the present invention can promote air purification by plants by being used for road greening, landscaping, afforestation and the like. In addition, the CO 2 and NO X absorption plant of the present invention absorbs nitrogen and can be used as a part of nitrogen fertilizer. Furthermore, the CO 2 and NO X absorption plant of the present invention can absorb CO 2 that causes global warming, and also absorbs CO 2 , so that the growth of the plant body is fast and the amount of the plant body is increased. And in particular, increased amounts of components that produce absorbed CO 2 such as starch can also be expected.

配列番号1は、NO トランスポーターの発現を確認に使用するプライマーとして設計したオリゴヌクレオチドである。 SEQ ID NO : 1 is an oligonucleotide designed as a primer used for confirmation of expression of NO 2 -transporter.

配列番号2は、NO トランスポーターの発現を確認に使用するプライマーとして設計したオリゴヌクレオチドである。 SEQ ID NO : 2 is an oligonucleotide designed as a primer used for confirmation of expression of NO 2 -transporter.

配列番号3は、細胞膜移行型NO トランスポーターcDNAの増幅に使用するプライマーとして設計したオリゴヌクレオチドである。 SEQ ID NO: 3, the cell membrane translocation type NO 2 - an oligonucleotide designed as a primer used for amplifying the transporter cDNA.

配列番号4は、細胞膜移行型NO トランスポーターcDNAの増幅に使用するプライマーとして設計したオリゴヌクレオチドである。 SEQ ID NO: 4, the cell membrane translocation type NO 2 - an oligonucleotide designed as a primer used for amplifying the transporter cDNA.

Claims (7)

NO トランスポーターをコードするDNAを植物細胞に導入することにより形質転換体を得て、次いで該形質転換体から植物体を再生させることを特徴とするCO及びNO吸収植物の育成方法。 NO 2 - to obtain a transformant by DNA encoding the transporter is introduced into plant cells and then the CO 2 and NO X absorption plant characterized by regenerating a plant from said transformant growing method . 上記NO トランスポーターをコードするDNAは、ベクターに上記NO トランスポーターをコードするDNAが連結されている組換えベクターにより、上記植物細胞に導入される請求項1記載のCO及びNO吸収植物の育成方法。 The NO 2 - DNA encoding transporter, the NO 2 into a vector - a recombinant vector DNA encoding the transporter is connected, according to claim 1, wherein is introduced into the plant cell CO 2 and NO A method for growing X- absorbing plants. 上記NO トランスポーターをコードするDNAは、ベクターに上記NO トランスポーターをコードするDNAが連結されている組換えベクターを導入したアグロバクテリウムを上記植物細胞に感染させることにより、上記植物細胞に導入される請求項1記載のCO及びNO吸収植物の育成方法。 The NO 2 - DNA encoding transporter, the NO 2 to the vector - by Agrobacterium into which a recombinant vector has been introduced that DNA encoding the transporter is connected to infect the plant cells, said plant The method for growing a CO 2 and NO X- absorbing plant according to claim 1, which is introduced into a cell. 上記NO トランスポーターを、植物体の細胞の形質膜上に発現させる請求項1乃至3のいずれかに記載のCO及びNO吸収植物の育成方法。 The NO 2 - transporter, CO 2 and NO X method for growing absorption plant according to any one of claims 1 to 3 is expressed on the plasma membrane of a cell of the plant. 請求項1乃至4のいずれかに記載のCO及びNO吸収植物の育成方法により得られることを特徴とするCO及びNO吸収植物。 CO 2 and NO X absorbent plants characterized in that it is obtained by the method for growing a CO 2 and NO X absorption plant according to any one of claims 1 to 4. 上記NO トランスポーターが、植物体の細胞の形質膜上に発現している請求項5記載のCO及びNO吸収植物。 The NO 2 - transporters, CO 2 and NO X absorption plant of claim 5, wherein expressed on the plasma membrane of a cell of the plant. 上記NO トランスポーターを発現させていない非形質転換植物体に比べて1.2倍以上のCO吸収能及び1.1倍以上のNO吸収能を有する請求項5又は6記載のCO及びNO吸収植物。 The NO 2 - CO according to claim 5 or 6, wherein with a CO 2 absorption capacity and 1.1 times the NO 2 absorption capacity of more than 1.2 times compared to non-transformed plant that is not to express transporters 2 and NO X absorption plants.
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