JP2010119373A - Method for evaluating laticifer specificity of promoter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for evaluating laticifer specificity of a promoter derived from gum tree (Hevea brasiliensis) therefor using a plant having the laticifer. <P>SOLUTION: The method for evaluates the laticifer specificity of the promoter. The method for evaluating the laticifer specificity of the promoter includes preparing a transformant of Periploca using a vector in which a gene encoding a fluorescent protein is integrated into the downstream side of the promoter that is the object of evaluation, and investigating the expression site of the fluorescent protein in the transformant grown even to a shoot. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゴムノキの乳管特異的プロモーターの特定に好適な、プロモーターの乳管特異性評価方法に関する。   The present invention relates to a method for evaluating the specificity of a milk duct of a promoter, which is suitable for identifying a milk duct specific promoter.

天然ゴムは、特定の植物の乳管(laticifer)と呼ばれる器官で生産された乳液から得られ、例えば、天然ゴムの主要生産樹種として、パラゴムノキ(Hevea brasiliensis)が知られている。そして、その資源としての重要性から、天然ゴムは一層の生産性向上や高機能化が望まれている。そこで、乳液の生産性増進や高機能化を目的として、遺伝子組み換え技術の開発が検討されており、乳管で特異的に遺伝子発現を促す(乳管特異的)プロモーターの探索が行われている。乳管特異性が求められるのは、乳管以外の部位で遺伝子発現が促されると、植物体の代謝や乳液の生産に負荷をかけ、悪影響を及ぼす可能性があるからである。   Natural rubber is obtained from an emulsion produced in an organ called a latex tube of a specific plant. For example, Hevea brasiliensis is known as a main production species of natural rubber. Further, due to its importance as a resource, natural rubber is desired to further improve productivity and functionality. Therefore, the development of genetic recombination technology is being studied for the purpose of enhancing milk productivity and enhancing functionality, and searching for promoters that promote gene expression specifically in the milk ducts (milk duct-specific). . Breast duct specificity is required because gene expression is promoted at sites other than the breast ducts, which may place a burden on plant metabolism and milk production, and may have adverse effects.

しかし、ゴムノキは、再分化・形質転換の効率が低く、上記目的の達成に適さないことが知られている。そこで、ゴムノキ以外で、ゴムノキと同様に乳管を有する植物に対して、ゴムノキ由来のプロモーターを遺伝子組み換え技術で導入し、その前記植物での乳管特異性の有無を確認できれば、ゴムノキの乳管特異的プロモーターであるか否かを評価できると考えられ、非常に有用である。   However, it is known that rubber tree is low in efficiency of redifferentiation and transformation and is not suitable for achieving the above object. Therefore, if a promoter derived from rubber tree is introduced by genetic recombination technology to a plant having a milk duct similar to rubber tree other than rubber tree, and the presence or absence of milk duct specificity in the plant can be confirmed, the milk duct of rubber tree It is thought that it can evaluate whether it is a specific promoter, It is very useful.

上記のように、ゴムノキ由来のプロモーターを、乳管を有する植物に導入し、遺伝子発現部位を特定する技術としては、これまでにペリプロカ(Periploca)を利用した技術が開示されている(非特許文献1参照)。ペリプロカは、ゴムノキと同様に乳管を有し、天然ゴムの原料となる乳液を生産する、ガガイモ科の半木本植物である。非特許文献1では、具体的には、パラゴムノキのREFプロモーターをクローニングし、GUS遺伝子をマーカー遺伝子としたベクターを作製して、これをペリプロカへ導入し、GUS活性を確認している
長井ら、第117回日本森林学会大会予稿集(2007)p520
As described above, as a technique for introducing a rubber tree-derived promoter into a plant having a milk duct and specifying a gene expression site, a technique using periploca has been disclosed so far (non-patent document). 1). Periproca is a semi-woody plant of the genus Pleurotus that has a milk duct similar to rubber tree and produces an emulsion that is a raw material for natural rubber. In Non-Patent Document 1, specifically, the REF promoter of Para rubber tree is cloned, a vector using the GUS gene as a marker gene is prepared, and this is introduced into periproca to confirm GUS activity.
Nagai et al., 117th Annual Forest Society Conference Proceedings (2007), p520

しかし、非特許文献1に記載の方法では、GUS活性を染色により確認しており、ペリプロカの髄と師部でGUS活性の発現を確認できるが、染色が不鮮明で染色領域が髄と師部以外の広い領域に広がっており、GUS遺伝子発現部位の精密な特定が困難であり、プロモーターの乳管特異性評価も困難であるという問題点があった。   However, in the method described in Non-Patent Document 1, GUS activity is confirmed by staining, and the expression of GUS activity can be confirmed in the periprocica marrow and phloem, but the staining is unclear and the stained area is other than marrow and phloem. The GUS gene expression site is difficult to specify precisely, and it is difficult to evaluate the milk duct specificity of the promoter.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、乳管を有する植物を使用し、ゴムノキ由来のプロモーターについて、その乳管特異性を評価する方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for evaluating the specificity of the ducts of a rubber tree-derived promoter using a plant having a duct.

上記課題を解決するため、
本発明は、プロモーターの乳管特異性を評価する方法であって、評価対象であるプロモーターの下流に、蛍光タンパク質をコードする遺伝子を組み込んだベクターを使用して、ペリプロカ(Periploca)の形質転換体を作製し、シュートまで生育した前記形質転換体における蛍光タンパク質の発現部位を調べることを特徴とするプロモーターの乳管特異性評価方法を提供する。
本発明においては、主たる茎の長さが5cm以上である前記シュートにおける蛍光タンパク質の発現部位を確認することが好ましい。
本発明においては、前記シュートの節間の断面において、前記蛍光タンパク質の発現部位を確認することが好ましい。
本発明においては、前記蛍光タンパク質が緑色蛍光タンパク質であることが好ましい。
本発明においては、前記形質転換体の作製をアグロバクテリウム法で行うことが好ましい。
To solve the above problem,
The present invention is a method for evaluating the specificity of a breast duct of a promoter, and a transformant of Periploca using a vector in which a gene encoding a fluorescent protein is incorporated downstream of the promoter to be evaluated Is provided, and the expression site of the fluorescent protein in the transformant grown up to the shoot is examined.
In the present invention, it is preferable to confirm the fluorescent protein expression site in the shoot having a main stem length of 5 cm or more.
In the present invention, it is preferable to confirm the expression site of the fluorescent protein in the cross section between the shoots.
In the present invention, the fluorescent protein is preferably a green fluorescent protein.
In the present invention, the transformant is preferably produced by the Agrobacterium method.

本発明によれば、乳管を有する植物を使用し、ゴムノキ由来のプロモーターについて、その乳管特異性を評価できる。再分化・形質転換の効率が低いゴムノキに対して、遺伝子組み換え技術を適用する必要がないので、乳管特異的プロモーターを効率的且つ高精度に特定できる。   According to the present invention, a plant having a milk duct can be used to evaluate the duct specificity of a promoter derived from rubber tree. Since it is not necessary to apply genetic recombination technology to rubber trees with low efficiency of redifferentiation and transformation, a milk duct-specific promoter can be identified efficiently and with high accuracy.

以下、本発明について詳しく説明する。
本発明のプロモーターの乳管特異性評価方法は、プロモーターの乳管特異性を評価する方法であって、評価対象であるプロモーターの下流に、蛍光タンパク質をコードする遺伝子を組み込んだベクターを使用して、ペリプロカ(Periploca)の形質転換体を作製し、シュートまで生育した前記形質転換体における蛍光タンパク質の発現部位を調べることを特徴とする。
ゴムノキは、再分化・形質転換の効率が低く、遺伝子組み換え技術を適用した、乳管特異的プロモーターの特定には適さない。本発明は、ゴムノキと同様に乳管を有し、同様の成分の乳液を算出し、再分化・形質転換の効率が高い植物として、ペリプロカを使用する。ペリプロカでプロモーターが乳管特異的であることを確認できれば、同様の構造を有するゴムノキでも乳管特異的であると判断できる。
このように本発明は、ペリプロカを使用することで、ゴムノキにおいてプロモーターが乳管特異的であるか否かを効率的且つ高精度に評価するものである。
The present invention will be described in detail below.
The method for evaluating the milk duct specificity of a promoter of the present invention is a method for evaluating the milk duct specificity of a promoter, using a vector in which a gene encoding a fluorescent protein is incorporated downstream of the promoter to be evaluated. A transformant of Periploca is prepared, and the expression site of the fluorescent protein in the transformant grown to the shoot is examined.
Rubber tree has low efficiency of redifferentiation and transformation, and is not suitable for specifying a milk duct-specific promoter to which genetic recombination technology is applied. The present invention uses a periproca as a plant having a milk duct similar to rubber tree, calculating an emulsion of the same component, and having a high efficiency of redifferentiation and transformation. If it can be confirmed that the promoter is milk duct-specific in periproca, it can be determined that rubber tree having a similar structure is milk duct-specific.
Thus, this invention evaluates efficiently and highly accurately whether a promoter is milk duct specific in rubber tree by using a periploca.

本発明において、評価の対象となるプロモーターは、ゴムノキにおいて機能し得るプロモーターであれば特に限定されるものではない。なお、ゴムノキとしては、パラゴムノキ(Hevea brasiliensis)、セアラゴムノキ、インドゴムノキ、パナマゴムノキ、グアユールゴムノキ、ゴムタンポポ、ラゴスゴムノキ、グッタペルガノキ、パラタゴムノキ、シス・チクル等が例示できる。   In the present invention, the promoter to be evaluated is not particularly limited as long as it is a promoter that can function in rubber tree. Examples of rubber tree include Hevea brasiliensis, sea rubber tree, Indian rubber tree, Panama rubber tree, guayule rubber tree, rubber dandelion, Lagos rubber tree, gutta pergano tree, parata rubber tree, cis-chickle and the like.

ペリプロカとは、アフリカ、欧州、北米、アジアなどに自生するガガイモ科ペリプロカ属に属する蔓性の低木であり、植物体を傷つけることで乳液を出すものである。具体的には、ペリプロカ セピウム(Periploca sepium)、ペリプロカ グラエカ(Periploca graeca)、ペリプロカ ラエヴィガタ(Periploca laevigata)等が例示できる。   Periproca is a vine shrub belonging to the genus Periproca genus, which grows naturally in Africa, Europe, North America, Asia, etc., and produces milk by damaging plants. Specific examples include Periproca sepium, Periproca graeca, Periproca laevigata, and the like.

ペリプロカの形質転換体を作製するためのベクターは、蛍光タンパク質のプロモーターとして機能するように、該蛍光タンパク質をコードする遺伝子の上流に、評価対象たるプロモーターを組み込んだベクターである。本発明においては、当該ベクターを導入したアグロバクテリウム属菌をカルス等に感染させるのが好ましい。
本発明において用いられるアグロバクテリウム属菌としては、含有するプラスミド等のベクターを植物細胞に導入させることができるアグロバクテリウム属菌であれば特に限定されるものではないが、アグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)であることが好ましい。感染効率が良好であり、アグロバクテリウム法において汎用されているためである。
A vector for producing a periproca transformant is a vector in which a promoter to be evaluated is incorporated upstream of a gene encoding the fluorescent protein so as to function as a promoter of the fluorescent protein. In the present invention, it is preferable to infect callus or the like with an Agrobacterium genus into which the vector has been introduced.
The Agrobacterium used in the present invention is not particularly limited as long as it is an Agrobacterium that can introduce a vector such as a plasmid into a plant cell. Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium tumefaciens) is preferred. This is because the infection efficiency is good and it is widely used in the Agrobacterium method.

評価対象たるプロモーター等を含むベクターを含有するアグロバクテリウム属菌は、従来公知の何れの手法を用いて作製してもよい。例えば、アグロバクテリウム属菌が有するTiプラスミドのT−DNA領域と相同組み換え可能なプラスミドに、評価対象たるプロモーター等を組み込んだ遺伝子組み換え中間ベクターを作製し、該遺伝子組み換え中間ベクターをアグロバクテリウム属菌に導入してもよい。また、アグロバクテリウム法において汎用されているバイナリーベクターに、発現させる遺伝子として蛍光タンパク質をコードする遺伝子を、プロモーター領域に評価対象とするプロモーターを組み込んだ標的遺伝子バイナリーベクターをアグロバクテリウム属菌に導入してもよい。   An Agrobacterium genus containing a vector containing a promoter or the like to be evaluated may be prepared using any conventionally known technique. For example, a gene recombination intermediate vector in which a promoter or the like to be evaluated is incorporated into a plasmid capable of homologous recombination with the T-DNA region of a Ti plasmid possessed by Agrobacterium is produced. It may be introduced into the fungus. In addition, a target gene binary vector in which a gene encoding a fluorescent protein as a gene to be expressed is incorporated into a binary vector widely used in the Agrobacterium method and a promoter to be evaluated is introduced into the Agrobacterium genus May be.

このようにして作製したベクターを導入したアグロバクテリウム属菌を、常法により培養し増殖させることにより、カルス等に感染させるために必要な量を調製することができる。   By culturing and growing the Agrobacterium genus introduced with the vector thus prepared by a conventional method, an amount necessary for infecting callus or the like can be prepared.

ペリプロカの形質転換体は、例えば、前記ベクターを含む感染液に、ペリプロカの根、茎、葉又は花等の組織、あるいはカルス等の細胞を接触させた後、組織培養し、さらに抗生物質を含有する選択培地で培養することで作製できる。
例えば、所望のベクターをアグロバクテリウム属菌に導入して、これをペリプロカの組織又は細胞に接種するアグロバクテリウム法を適用することが好ましい。
For example, a transformant of periproca is made by contacting tissue such as roots, stems, leaves or flowers of periproca or cells such as callus with an infectious solution containing the vector, followed by tissue culture and further containing an antibiotic. It can be produced by culturing in a selective medium.
For example, it is preferable to apply the Agrobacterium method in which a desired vector is introduced into an Agrobacterium genus and inoculated into periproca tissue or cells.

組織や細胞は、殺菌又は滅菌してから組織培養に供する。殺菌又は滅菌は、公知の殺菌剤・滅菌剤を使用して行えば良く、例えば、エタノール、塩酸ベンザコルニウム、次亜塩素酸ナトリウム水溶液等を使用するのが好ましい。   Tissues and cells are sterilized or sterilized before being used for tissue culture. Sterilization or sterilization may be performed using a known disinfectant / sterilant, and for example, ethanol, benzaconium hydrochloride, sodium hypochlorite aqueous solution, or the like is preferably used.

組織培養は、遮光条件下、好ましくは18〜30℃、より好ましくは23〜28℃で、好ましくは2〜4日程度、同じ組成の培地上で行えば良い。
選択培地での培養は、好ましくは10〜30日間、より好ましくは15〜20日間で行う。培養温度は、上記組織培養の場合と同様で良い。
The tissue culture may be performed on a medium having the same composition under light-shielded conditions, preferably at 18 to 30 ° C., more preferably at 23 to 28 ° C., and preferably for about 2 to 4 days.
The culture with the selective medium is preferably performed for 10 to 30 days, more preferably for 15 to 20 days. The culture temperature may be the same as in the case of the tissue culture.

作製した形質転換体は、再分化培地上で培養し、シュートになるまで生育させれば良い。   The produced transformant may be cultured on a regeneration medium and grown until it becomes a shoot.

蛍光タンパク質は、公知のもので良く、緑色蛍光タンパク質(GFP)、黄色蛍光タンパク質(YFP)、赤色蛍光タンパク質(RFP)、ZsGreen1、DsRed等の、通常タンパク質発現ベクター等に組み込んで用いられるいずれのものでも良いが、GFPが特に好適である。   The fluorescent protein may be a known one, and any fluorescent protein normally incorporated into a protein expression vector, such as green fluorescent protein (GFP), yellow fluorescent protein (YFP), red fluorescent protein (RFP), ZsGreen1, DsRed, etc. However, GFP is particularly suitable.

評価対象であるプロモーターが、乳管特異的なプロモーターである場合には、蛍光タンパク質は、乳管が形成される程度にまでペリプロカの形質転換体が生育しないと発現しない。そこで、乳管が形成されているシュートにまで生育させた後に、蛍光タンパク質の発現部位を調べる。
なお、発現部位のサイズが小さいと、蛍光シグナルも検出し難い場合がある。このため、蛍光タンパク質の発現部位をより明確に特定できるよう、主たる茎の長さが好ましくは5cm以上、より好ましくは10cm以上であるシュートを、蛍光タンパク質の発現部位の確認に供すると良い。
When the promoter to be evaluated is a milk duct-specific promoter, the fluorescent protein is not expressed unless a periproca transformant grows to such an extent that a milk duct is formed. Therefore, after growing to the shoot where the milk duct is formed, the expression site of the fluorescent protein is examined.
In addition, when the size of the expression site is small, it may be difficult to detect a fluorescent signal. Therefore, a shoot having a main stem length of preferably 5 cm or more, more preferably 10 cm or more, may be used for confirmation of the fluorescent protein expression site so that the fluorescent protein expression site can be more clearly identified.

蛍光タンパク質の発現部位は、シュートの乳管が存在する部位であればどこを調べても良いが、蛍光タンパク質の発現量が多く、蛍光シグナルの検出が容易である点から、シュートの節間で行うのが好ましく、輪切りにしてその断面において行うのがより好ましい。   The fluorescent protein expression site can be examined anywhere as long as the shoot milk ducts are present, but the amount of fluorescent protein expression is large and the fluorescent signal is easy to detect. It is preferable to carry out, and it is more preferable to carry out in the cross section by making a round slice.

以下、具体的実施例により、本発明についてさらに詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
[実施例1]
<ペリプロカの形質転換体、シュートの作製>
図1に示すような、REFプロモーター(REF pro)の下流にGFP遺伝子(sGFP)をつなぎ、さらにノパリン合成酵素遺伝子のターミネーター(NOS ter)をつないだGFP発現カセットと、ノパリン合成酵素遺伝子のプロモーター(NOS pro)の下流にカナマイシン耐性遺伝子(NPT II)をつなぎ、さらにノパリン合成酵素遺伝子のターミネーターをつないだカナマイシン耐性遺伝子発現用カセットと、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター(35S pro)の下流にハイグロマイシン遺伝子(HPT)をつなぎ、さらにノパリン合成酵素遺伝子のターミネーターをつないだハイグロマイシン耐性遺伝子発現用カセットとを有する発現ベクター(PBIsGFP(S65T))を構築し、アグロバクテリウムLBA4404に、感染させ、発現ベクター導入アグロバクテリウムを作製した。なお、図1中、「I」は、イントロンを意味する。
次いで、前記発現ベクター導入アグロバクテリウムを含む感染液に、ペリプロカ セピウムの茎を2分間接触させた後、これを培地で遮光条件下、25℃で3日間培養した。
次いで、カナマイシン耐性選択培地で、さらに25℃で16時間日長培養して、22の形質転換体を作製した。
そして形質転換体から、公知の方法に従ってDNAを抽出し、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)法で、GFP遺伝子を増幅させた。PCR条件は以下の通りである。そして、アガロースゲル電気泳動により、増幅産物を検出した。この結果、作製された全ての形質転換体において、ペリプロカの組織には、REFプロモーターとGFP遺伝子とを結合させた遺伝子が導入され、形質転換されていることを確認した。
(PCR条件)
95℃/5分 → (95℃/1分 → 60℃/1分 → 74℃/2分)×30サイクル → 4℃
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1]
<Preparation of periproca transformants and shoots>
As shown in FIG. 1, a GFP expression cassette in which a GFP gene (sGFP) is connected downstream of a REF promoter (REF pro) and a nopaline synthase gene terminator (NOS ter) is connected, and a nopaline synthase gene promoter ( A kanamycin resistance gene (NPT II) downstream of NOS pro) and a nopaline synthase gene terminator connected to the kanamycin resistance gene expression cassette, and a cauliflower mosaic virus 35S promoter (35S pro) downstream of the hygromycin gene (35S pro) An expression vector (PBIsGFP (S65T)) having a cassette for hygromycin resistance gene expression linked to HPT) and further linked to a terminator of the nopaline synthase gene was constructed. In Agrobacterium LBA4404, infected, to prepare an expression vector introduced Agrobacterium. In FIG. 1, “I” means intron.
Next, a periprocassepium stalk was contacted with the infectious solution containing the expression vector-introduced Agrobacterium for 2 minutes, and this was cultured in a medium at 25 ° C. for 3 days under light-shielding conditions.
Subsequently, the cells were further cultured for 16 hours at 25 ° C. in a kanamycin resistant selection medium to prepare 22 transformants.
Then, DNA was extracted from the transformant according to a known method, and the GFP gene was amplified by the polymerase chain reaction (PCR) method. PCR conditions are as follows. Then, the amplification product was detected by agarose gel electrophoresis. As a result, it was confirmed that in all the produced transformants, a gene in which the REF promoter and the GFP gene were combined was introduced into the periproca tissue and transformed.
(PCR conditions)
95 ° C / 5 minutes → (95 ° C / 1 minute → 60 ° C / 1 minute → 74 ° C / 2 minutes) x 30 cycles → 4 ° C

<発現量の確認>
上記形質転換体を、再分化培地で生育長が約10cmのシュートにまで生育させ、検体とした。
得られた検体(下記(1))を使用し、下記検体(2)及び(3)と共に、公知の方法に従って全RNAを抽出し、逆転写反応によりcDNAを得た後、これをリアルタイムPCRによって増幅させた。
(1)上記の形質転換された22検体のペリプロカ(REF−GFP−1〜22)
(2)カリフラワーモザイクウイルス35SプロモーターとGFP遺伝子とを結合させた遺伝子が導入されて形質転換された1検体のペリプロカ(35S−GFP)
(3)コントロールとして、形質転換されていない1検体のペリプロカ(Wildtype)
そして、GFP遺伝子の発現量を、内部対照として、グリセルアルデヒド3−リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)の発現量で割って補正した補正発現量を算出した。その結果を図2に示す。なお、リアルタイムPCRの条件は以下の通りである。
(装置)
7300 FAST Real−time PCR System
(解析ソフトウエア)
7300 System SDS Software
(検出試薬)
SYBER green PCR Master Mix
(PCR条件)
50℃/2分 → 95℃/10分 → (95℃/15秒 → 60℃/1分)×40サイクル → 95℃/15秒 → 60℃/1分 → 95℃/15秒 → 95℃/15秒 → 60℃/15秒
<Confirmation of expression level>
The transformant was grown to a shoot having a growth length of about 10 cm in a regeneration medium to prepare a specimen.
Using the obtained specimen (below (1)), together with the following specimens (2) and (3), total RNA was extracted according to a known method, and cDNA was obtained by reverse transcription reaction. Amplified.
(1) 22 transformed periprocica (REF-GFP-1 to 22)
(2) One sample of periprocca (35S-GFP) transformed by introducing a gene in which the cauliflower mosaic virus 35S promoter and the GFP gene are combined.
(3) As a control, one non-transformed sample of periproca (Wildtype)
The corrected expression level was calculated by dividing the expression level of the GFP gene by the expression level of glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) as an internal control. The result is shown in FIG. The conditions for real-time PCR are as follows.
(apparatus)
7300 FAST Real-time PCR System
(Analysis software)
7300 System SDS Software
(Detection reagent)
SYBER green PCR Master Mix
(PCR conditions)
50 ° C / 2 minutes → 95 ° C / 10 minutes → (95 ° C / 15 seconds → 60 ° C / 1 minute) x 40 cycles → 95 ° C / 15 seconds → 60 ° C / 1 minute → 95 ° C / 15 seconds → 95 ° C / 15 seconds → 60 ℃ / 15 seconds

<組織観察>
補正発現量が多かった検体(REF−GFP−5、11、12、15)について、シュートの節間部を輪切りし、その断面を顕微鏡で観察した。同様に、35S−GFP、Wildtypeについても観察した。この時の断面の画像を図3に示す。(a)はREF−GFP−5の透過光観察画像、(b)はREF−GFP−5の蛍光観察画像、(c)は35S−GFPの透過光観察画像、(d)は35S−GFPの蛍光観察画像、(e)はWildtypeの透過光観察画像、(f)はWildtypeの蛍光観察画像である。観察条件は以下の通りである。
(顕微鏡)
Nikon ECLIPSE E600
(フィルター)
EX460−500
DM505
BA 510−560
(ライト)
Nikon INTENSLIGHT C−HGFI
<Tissue observation>
For specimens (REF-GFP-5, 11, 12, 15) with a large corrected expression level, the internodes of the shoots were cut off and the cross section was observed with a microscope. Similarly, 35S-GFP and Wildtype were also observed. An image of the cross section at this time is shown in FIG. (A) is a transmission light observation image of REF-GFP-5, (b) is a fluorescence observation image of REF-GFP-5, (c) is a transmission light observation image of 35S-GFP, (d) is a transmission light observation image of 35S-GFP. Fluorescence observation image, (e) is a Wildtype transmitted light observation image, and (f) is a Wildtype fluorescence observation image. The observation conditions are as follows.
(microscope)
Nikon ECLIPSE E600
(filter)
EX460-500
DM505
BA 510-560
(Light)
Nikon INTERSLIGHT C-HGFI

その結果、Wildtypeでは、自家蛍光以外に蛍光シグナルは検出されず、GFPが発現していないことが確認された。また、35S−GFPでは、断面の広範囲に渡って蛍光シグナルが検出され、組織全体でGFPが発現していることが確認された。これに対し、REF−GFP−5では、髄、形成層の周囲の一部で蛍光シグナルが鮮明に検出された。髄で蛍光シグナルが検出されたことは、乳管でGFPが発現していることを示すと考えられる。また、REFタンパク質は、脂質を生産する細胞に存在することが知られており、形成層の周囲の一部で蛍光シグナルが検出されたことは、発現されたREFタンパク質が、師部にある脂質を作る柔細胞に移動していることを示すと考えられる。
以上より、REFプロモーターは乳管特異的であると考えられ、ペリプロカを使用する本発明の評価方法が、乳管特異的プロモーターの特定に有効であることが確認された。
As a result, in Wildtype, no fluorescence signal was detected other than autofluorescence, and it was confirmed that GFP was not expressed. In 35S-GFP, a fluorescence signal was detected over a wide range of the cross section, and it was confirmed that GFP was expressed in the entire tissue. On the other hand, in REF-GFP-5, the fluorescence signal was clearly detected in a part of the periphery of the marrow and the formation layer. The detection of a fluorescent signal in the medulla is considered to indicate that GFP is expressed in the breast duct. In addition, it is known that REF protein exists in cells that produce lipid, and that the fluorescence signal was detected in a part of the periphery of the formation layer, the expressed REF protein is a lipid in the phloem. It is thought that it shows that it has moved to parenchyma to make.
From the above, the REF promoter is considered to be milk duct-specific, and it was confirmed that the evaluation method of the present invention using periproca is effective for specifying a milk duct-specific promoter.

[比較例1]
発現ベクターとして、PBIsGFP(S65T)に代わり、REFプロモーターの下流にGUSタンパク質をコードするGUS遺伝子を組み込んだ発現ベクター(pIG121−Hm)を使用したこと以外は、実施例1と同様に、ペリプロカの形質転換体を作製した。得られた検体について、実施例1と同様に茎を輪切りして、基質5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルグルクロニド(X−gluc)を添加して常法により染色し、断面の染色部位を顕微鏡で確認した。この時の断面の画像を図4に示す。その結果、ペリプロカの髄と師部でGUS活性の発現を確認できたが、染色が不鮮明で染色領域が髄と師部以外の広い領域に広がっており、GUSタンパク質の発現部位を特定できなかった。
[Comparative Example 1]
Similar to Example 1, except that PBIsGFP (S65T) was used as an expression vector, an expression vector (pIG121-Hm) in which a GUS gene encoding a GUS protein was incorporated downstream of the REF promoter was used. A converter was produced. About the obtained specimen, the stem is cut in the same manner as in Example 1, the substrate 5-bromo-4-chloro-3-indolylglucuronide (X-gluc) is added and stained by a conventional method, and the cross section is stained. The site was confirmed with a microscope. An image of the cross section at this time is shown in FIG. As a result, the expression of GUS activity was confirmed in the medulla and phloem of Periproca, but the staining was unclear and the stained area spread over a wide area other than the medulla and phloem, and the GUS protein expression site could not be identified. .

本発明は、天然ゴムの生産性増進や高機能化に利用可能である。   The present invention can be used to increase the productivity and functionality of natural rubber.

実施例1におけるペリプロカの形質転換に使用した発現ベクターを示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the expression vector used for the transformation of periproca in Example 1. 実施例1におけるGFP遺伝子の補正発現量を示すグラフである。2 is a graph showing the corrected expression level of the GFP gene in Example 1. 実施例1における、顕微鏡による検体の茎の断面画像であり、(a)はREF−GFP−5の透過光観察画像、(b)はREF−GFP−5の蛍光観察画像、(c)は35S−GFPの透過光観察画像、(d)は35S−GFPの蛍光観察画像、(e)はWildtypeの透過光観察画像、(f)はWildtypeの蛍光観察画像である。It is a cross-sectional image of the stem of the specimen in Example 1, (a) is a transmitted light observation image of REF-GFP-5, (b) is a fluorescence observation image of REF-GFP-5, (c) is 35S. -GFP transmitted light observation image, (d) is a 35S-GFP fluorescence observation image, (e) is a Wildtype transmitted light observation image, and (f) is a Wildtype fluorescence observation image. 比較例1における、顕微鏡による検体の茎の断面の染色画像である。It is a dyeing | staining image of the cross section of the stem of the sample by the microscope in the comparative example 1.

Claims (5)

プロモーターの乳管特異性を評価する方法であって、
評価対象であるプロモーターの下流に、蛍光タンパク質をコードする遺伝子を組み込んだベクターを使用して、ペリプロカ(Periploca)の形質転換体を作製し、
シュートまで生育した前記形質転換体における蛍光タンパク質の発現部位を確認することを特徴とするプロモーターの乳管特異性評価方法。
A method for assessing the milk duct specificity of a promoter comprising:
Using a vector incorporating a gene encoding a fluorescent protein downstream of the promoter to be evaluated, a periploca transformant is prepared,
A method for evaluating milk duct specificity of a promoter, comprising confirming an expression site of a fluorescent protein in the transformant grown to a shoot.
主たる茎の長さが5cm以上である前記シュートにおける蛍光タンパク質の発現部位を確認することを特徴とする請求項1に記載のプロモーターの乳管特異性評価方法。   The method for evaluating the specificity of a milk duct of a promoter according to claim 1, wherein an expression site of the fluorescent protein in the shoot having a main stem length of 5 cm or more is confirmed. 前記シュートの節間の断面において、前記蛍光タンパク質の発現部位を確認することを特徴とする請求項1又は2に記載のプロモーターの乳管特異性評価方法。   3. The method of evaluating the milk duct specificity of a promoter according to claim 1 or 2, wherein an expression site of the fluorescent protein is confirmed in a cross section between the shoot nodes. 前記蛍光タンパク質が緑色蛍光タンパク質(GFP)であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロモーターの乳管特異性評価方法。   The method for evaluating the specificity of a milk duct of a promoter according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluorescent protein is green fluorescent protein (GFP). 前記形質転換体の作製をアグロバクテリウム法で行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のプロモーターの乳管特異性評価方法。   The method for evaluating the specificity of a milk duct of a promoter according to any one of claims 1 to 4, wherein the transformant is produced by the Agrobacterium method.
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