JP2011041527A - Plasmid, ralstonia solanacearum, method of monitoring, method of evaluation, and method of screening - Google Patents

Plasmid, ralstonia solanacearum, method of monitoring, method of evaluation, and method of screening Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasmid reinforcing the expression of a labeling material in Ralstonia solanacearum, the Rastonia solanacearum reinforcing the expression of the labeling material, a method for monitoring various pathogenic bacteria including the Rastonia solanacearum, a method for evaluating sensitivity or resistance to the various pathogenic bacteria including the Rastonia solanacearum, and a method for screening test substances effective to the various pathogenic bacteria including the Rastonia solanacearum. <P>SOLUTION: This plasmid has a replication module of the genome of a phage ϕRSS1 having an infective capacity to the Rastonia solanacearum and an expression cassette of the labeling substance. The expression cassette has a phage ϕRSB2-originated MCP (major coat protein) promotor region, a gene encoding the labeling material, and a phage ϕRSB2-originated MCP terminator region. The method of monitoring is performed by culturing a plant so as to elongate its root and/or stem along an agar medium surface made inclined, and observing the labeling substance. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、標識物質をコードする遺伝子の発現カセットを有するプラスミド、該プラスミドにより形質転換された青枯病菌、該標識物質を観察することによる、例えば青枯病菌等の病原菌のモニタリング方法、該モニタリング方法を用いた、例えば青枯病菌等の病原菌に対する被験植物の感受性または耐性の評価方法、および、該モニタリング方法を用いた、例えば青枯病菌等の病原菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法に関する。   The present invention relates to a plasmid having an expression cassette for a gene encoding a labeling substance, a bacterial wilt fungus transformed with the plasmid, a method for monitoring pathogenic bacteria such as bacterial wilt fungus by observing the labeling substance, and the monitoring The present invention relates to a method for evaluating the susceptibility or resistance of a test plant to a pathogen such as bacterial wilt disease, and a method for screening a test substance effective against the pathogen such as bacterial wilt using the monitoring method. .

青枯病(立枯病)は、ナス科植物をはじめ200種以上の植物に感染し、枯死させる農業上深刻な被害をもたらす病害である。病気の進行が急激の場合には青みが残ったまま枯れることもあり、この名がついたと言われている。青枯病になった植物の地際部の茎を切断し、その茎を水につけると、乳白色の粘液(細菌粘塊)を出すのが特徴である。   Bacterial wilt (blight blight) is a disease that causes serious agricultural damage by infecting and killing more than 200 kinds of plants including solanaceous plants. If the disease progresses rapidly, it may die with the bluish color remaining. It is characterized by producing milky white mucus (bacterial mucus) when cutting the stalk of the ground part of a plant with bacterial wilt and soaking it in water.

青枯病菌(学名ラルストニア・ソラナセアラム Ralstonia solanacearum)は、植物の根の傷などから植物体内に侵入した後、維管束内で増殖する。そして、細胞外多糖を大量に生産する。その結果、維管束の通水が悪化するので、被感染植物は萎凋し、最終的に枯死する。青枯病菌は、乾燥に弱く、酸やアルカリなどで容易に死滅する。しかし、水の中で何年も安定して生残する性質があり、薬剤による土壌消毒を行っても地下深くに生残し、適当な作物が植えられると地上部に上って再び青枯病を発生させる。このため、防除の非常に困難な病害として知られている。 The bacterial wilt fungus (scientific name Ralstonia solanacearum ) invades the plant body from the wound of the root of the plant, and then grows in the vascular bundle. And an extracellular polysaccharide is produced in large quantities. As a result, the water flow through the vascular bundle deteriorates, so that the infected plant wilts and eventually dies. The bacterial wilt fungus is weak to dryness and can easily be killed by acid or alkali. However, it has the property to survive stably for many years in water, and even if it is sterilized with chemicals, it survives deep underground. Is generated. For this reason, it is known as a very difficult disease to control.

現在、青枯病菌の防除のためには、古典的な輪作法、または、臭化メチルまたはクロルピクリンによる土壌処理等が行われている。しかし、既存農薬の使用は環境への負荷や人体への影響が大きい。そこで、青枯病菌を効果的に防除するための代替手段が開発されている。特許文献1には、青枯病菌に対して溶菌性を示す3種類のバクテリオファージ(バクテリオファージタイプ1、バクテリオファージタイプ2およびバクテリオファージタイプ3)について記載されている。これらのバクテリオファージは、病原性、疫学的特徴、生理・生化学的性質が異なる青枯病菌6株(C−319,M4S,Ps29,Ps65,Ps72,Ps74)に対して溶菌性を示す。また、これらを有効成分として利用した、青枯病菌の防除剤、青枯病菌の防除方法、土壌改良剤および土壌改良方法についても記載されている。   At present, for the control of bacterial wilt disease, a classic rotation method or soil treatment with methyl bromide or chloropicrin is performed. However, the use of existing pesticides has a great impact on the environment and the human body. Therefore, alternative means for effectively controlling bacterial wilt disease have been developed. Patent Document 1 describes three types of bacteriophages (bacteriophage type 1, bacteriophage type 2, and bacteriophage type 3) that are lytic to bacterial wilt. These bacteriophages show lytic properties against 6 bacterial wilt strains (C-319, M4S, Ps29, Ps65, Ps72, Ps74) having different pathogenicity, epidemiological characteristics, and physiological / biochemical properties. In addition, a control agent for bacterial wilt fungus, a method for controlling bacterial wilt fungus, a soil conditioner and a soil improvement method using these as active ingredients are also described.

特許文献2には、特許文献1に記載された各バクテリオファージよりも広い溶菌スペクトルを示すバクテリオファージ、および、該バクテリオファージを用いた青枯病菌の防除剤等について記載されている。このバクテリオファージは、前述した青枯病菌6株だけでなく、さらに、MAFF106603、MAFF106611、MAFF211270、MAFF211271、MAFF211272、MAFF301556、MAFF301558、MAFF730138およびMAFF730139の9株についても溶菌性を示す。また、非特許文献1および非特許文献2には、青枯病菌に特異的に感染する4種類のバクテリオファージ、バクテリオファージφRSS1(以下、ファージφRSS1)、バクテリオファージφRSM1(以下、ファージφRSM1)、バクテリオファージφRSL1およびバクテリオファージφRSA1について記載されている。このうち、ファージφRSS1およびファージφRSM1の2つのファージは、青枯病菌を溶菌せずに増殖を抑制する特性を持っている。   Patent Document 2 describes a bacteriophage exhibiting a broader lysis spectrum than each bacteriophage described in Patent Document 1, a control agent for bacterial wilt disease using the bacteriophage, and the like. This bacteriophage shows not only the 6 bacterial wilt fungi described above, but also 9 strains of MAFF106603, MAFF106611, MAFF21270, MAFF21271, MAFF21272, MAFF301556, MAFF301358, MAFF730138 and MAFF730139. Non-patent document 1 and Non-patent document 2 include four types of bacteriophages that specifically infect bacterial wilt, bacteriophage φRSS1 (hereinafter referred to as phage φRSS1), bacteriophage φRSM1 (hereinafter referred to as phage φRSM1), bacteriophage. The phage φRSL1 and bacteriophage φRSA1 have been described. Of these, two phages, phage φRSS1 and phage φRSM1, have the property of inhibiting growth without lysing bacterial wilt.

一方、青枯病菌の感染機構や発病機構を解明するために、生物発光を利用して青枯病菌の生態を解明する方法も開発されている。従来、青枯病菌を標識するために用いられているプラスミド(たとえばpKT240由来のプラスミド)は、青枯病菌中で複製・保持が可能である。しかし、薬剤(例えばカナマイシン)による選択圧がない条件では、速やかに青枯病菌から脱落する。そのために、このようなプラスミドは、薬剤選択圧をかけることができない植物体内または土壌中での長期間の安定した標識化には適さない。   On the other hand, in order to elucidate the infection mechanism and pathogenesis mechanism of bacterial wilt fungus, a method for elucidating the ecology of bacterial wilt fungus using bioluminescence has been developed. Conventionally, plasmids used for labeling bacterial wilt (for example, plasmids derived from pKT240) can be replicated and maintained in bacterial wilt. However, under conditions where there is no selective pressure due to a drug (for example, kanamycin), it quickly drops off from bacterial wilt. For this reason, such plasmids are not suitable for long-term stable labeling in plants or soil where drug selection pressure cannot be applied.

青枯病菌を標識するために、トランスポゾン等を利用してゲノムに目的遺伝子を挿入する方法がある。この方法を用いると、薬剤選択圧がなくても、目的遺伝子は安定に保持される。しかし、トランスポゾン等を利用してゲノムに遺伝子を挿入すると、宿主青枯病菌のゲノムの再編成、あるいは、挿入による位置効果等により、遺伝子の発現パターンに変化が生じる可能性がある。ゲノムに挿入する方法を利用する場合は、これらの副次的な影響を評価しなければならないために、煩雑な手順が必要となる。   In order to label bacterial wilt bacteria, there is a method of inserting a target gene into the genome using a transposon or the like. When this method is used, the target gene is stably retained even without drug selection pressure. However, when a gene is inserted into the genome using a transposon or the like, there is a possibility that the expression pattern of the gene may change due to rearrangement of the genome of the host bacterial wilt disease or position effect due to insertion. When using the method of inserting into a genome, since these side effects must be evaluated, a complicated procedure is required.

特許文献3および非特許文献3には、前述したファージφRSS1の特定の配列を含有するプラスミドについて記載されている。これらの文献に記載のプラスミドは、ファージφRSS1のゲノムの複製モジュールを含有し、青枯病菌に容易に取り込まれる。また、このプラスミドを利用すると、薬剤選択がない条件でも青枯病菌に安定して該プラスミドを複製・保持させることが可能となる。そのため、各種の有用な遺伝子を青枯病菌の中に容易に導入することができる。さらに、そのプラスミドが不要となった場合には、青枯病菌のゲノム情報を変化させることなく除去することが可能である。   Patent Document 3 and Non-Patent Document 3 describe a plasmid containing the specific sequence of phage φRSS1 described above. The plasmids described in these references contain a phage φRSS1 genomic replication module and are easily incorporated into bacterial wilt. In addition, when this plasmid is used, the plasmid can be stably replicated and maintained in bacterial wilt even under conditions where there is no drug selection. Therefore, various useful genes can be easily introduced into bacterial wilt. Furthermore, when the plasmid is no longer needed, it can be removed without changing the genome information of bacterial wilt.

これらの文献には、例えば、ファージφRSS1由来の複製モジュールからなるプラスミドの間にカナマイシン耐性カセットを接続させたプラスミドpRSS11(以下、pRSS11)、または、カナマイシン耐性カセットおよびGreen Fluorescent Protein uv(以下、GFPuv)遺伝子を挿入したプラスミドpRSS12(以下、pRSS12)について記載されている。pRSS12を用いることで、カナマイシンによる選択圧がない状態においても安定に青枯病菌内に保持させることができる。さらに、GFPuvタンパクのような標識物質を発現させることで、青枯病菌の所在を簡便に標識化することができる。   These documents include, for example, a plasmid pRSS11 (hereinafter referred to as pRSS11) in which a kanamycin resistance cassette is connected between plasmids composed of a replication module derived from phage φRSS1, or a kanamycin resistance cassette and Green Fluorescent Protein uv (hereinafter referred to as GFPuv). The plasmid pRSS12 into which the gene has been inserted (hereinafter referred to as pRSS12) is described. By using pRSS12, even if there is no selective pressure by kanamycin, it can be stably retained in bacterial wilt. Furthermore, the location of bacterial wilt can be easily labeled by expressing a labeling substance such as GFPuv protein.

青枯病菌の所在を確認する手法としては、蛍光標識化された青枯病菌を土壌中で栽培した植物(トマト)に接種し、一定時間後に該植物の接種箇所から種種の距離離れた位置における切片を作製し、その切片を蛍光実体顕微鏡で観察する方法がある。この観察結果からは、植物内での青枯病菌の上方または下方への移動、および、維管束内での移動について観察することができる。   As a method for confirming the location of bacterial wilt fungus, inoculating a fluorescently labeled bacterial wilt fungus in a plant (tomato) cultivated in soil, and after a certain time, at a position away from the seeds of the species. There is a method of preparing a section and observing the section with a fluorescent stereomicroscope. From this observation result, it is possible to observe the upward or downward movement of bacterial wilt in the plant and the movement in the vascular bundle.

このような土壌中で栽培した植物の切片を観察することによる青枯病菌のモニタリング手法を用い、経時的にモニタリングする場合に、土壌中で栽培した植物を定期的に堀り出し、その茎を切断し、断面を観察し、その後植え直すという方法も考えられる。しかし、このような方法では、切断および植え直しによる植物への影響が大きく、自然の環境下における青枯病菌のモニタリングとは言い難い。そこで、ある植物に対する青枯病菌の病原性の検定を行う場合、従来の方法では、まず検定する植物を複数株1ヶ月程度土壌で栽培する。その後、これらの茎または根に検定菌を接種し、栽培を継続する。最後に、これらの株での病徴(葉や茎の変色・萎凋など)の出現を指数化し統計処理する。このため、観察・判定のために、さらに2〜4週間程度の日数が必要となる(非特許文献4)。このように、土壌中で栽培した植物について青枯病菌のモニタリングを行う場合には、1ヶ月以上の期間が必要となる。そのため、簡便かつ短期間にモニタリングを行う方法の開発が望まれている。   When using the monitoring method of bacterial wilt fungus by observing a section of a plant cultivated in such a soil, when monitoring over time, the plant cultivated in the soil is periodically excavated, and the stem is A method of cutting, observing the cross section, and then replanting is also conceivable. However, in such a method, cutting and replanting have a great influence on the plant, and it is difficult to say that the bacterial wilt fungus is monitored in a natural environment. Therefore, when testing the pathogenicity of bacterial wilt fungus against a certain plant, in the conventional method, the plant to be tested is first cultivated in soil for about one month. Thereafter, these stems or roots are inoculated with the test bacteria, and cultivation is continued. Finally, the appearance of disease symptoms (discoloration of leaves and stems, wilting, etc.) in these strains is indexed and statistically processed. For this reason, it takes about 2 to 4 weeks for observation / determination (Non-Patent Document 4). Thus, when monitoring bacterial wilt fungi for plants cultivated in soil, a period of one month or longer is required. Therefore, the development of a simple and short-time monitoring method is desired.

特開2005−278513号公報JP 2005-278513 A 特開2007−252351号公報JP 2007-252351 A 特開2009−55881号公報JP 2009-55881 A

Takashi Yamada, Takeru Kawasaki, Shoko Nagata, Akiko Fujiwara, Shoji Usami and Makoto Fujie. New bacteriophages that infect the phytopathogen Ralstonia solanacearum. Microbology, 153, 2630-2639 (2007)Takashi Yamada, Takeru Kawasaki, Shoko Nagata, Akiko Fujiwara, Shoji Usami and Makoto Fujie.New bacteriophages that infect the phytopathogen Ralstonia solanacearum. Microbology, 153, 2630-2639 (2007) Takeru Kawasaki, Shoko Nagata, Akiko Fujiwara, Hideki Satsuma, Makoto Fujie, Shoji Usami, and Takashi Yamada. Genomic Characterization of Filamentous Integrative Bacteriophages,φRSS1 and φRSM1, That Infect Ralstonia solanacearum. J. Bacteriol, 189, 5792-5802 (2007)Takeru Kawasaki, Shoko Nagata, Akiko Fujiwara, Hideki Satsuma, Makoto Fujie, Shoji Usami, and Takashi Yamada.Genomic Characterization of Filamentous Integrative Bacteriophages, φRSS1 and φRSM1, That Infect Ralstonia solanacearum.J. Bacteriol, 189, 5792-5802 (2007) Kawasaki, T., Satsuma, H, Fujie, M, Shoji, U., and Yamada, T.Monitoring of Phytopathogenic Ralstonia solanacearum cells using green fluorescent protein-expressing plasmid derived from bacteriophage φRSS1. J. Biosci. Bioeng., 104, 451-456 (2007)Kawasaki, T., Satsuma, H, Fujie, M, Shoji, U., and Yamada, T. Monitoring of Phytopathogenic Ralstonia solanacearum cells using green fluorescent protein-expressing plasmid derived from bacteriophage φRSS1. J. Biosci. Bioeng., 104, 451-456 (2007) 堀田光生・土屋健一、微生物遺伝資源マニュアル(12)−青枯病菌 Ralstonia solanacearum−、農業生物資源研究所(2002)Mitsuo Hotta and Kenichi Tsuchiya, Microbial Genetic Resource Manual (12) -Ralstonia solanacearum-, National Institute for Agrobiological Resources (2002)

特許文献3には、標識物質を発現し得る遺伝子を挿入したプラスミド(具体例としてはpRSS12)を作製する場合、プロモーター、オペレーター領域をともに組み込むことができると記載されている。このようなプロモーター、オペレーター領域としては、通常使用されている各種のもの、例えば、lacプロモーター、recAプロモーター、λPLプロモーター、lppプロモーターまたはtacプロモーターなどが挙げられている。   Patent Document 3 describes that when a plasmid into which a gene capable of expressing a labeling substance is inserted (specifically, pRSS12) is prepared, both a promoter and an operator region can be incorporated. Examples of such promoter and operator regions include various commonly used ones such as lac promoter, recA promoter, λPL promoter, lpp promoter, tac promoter and the like.

しかし、例えば、前述したpRSS12によって形質転換した青枯病菌に感染した植物中の緑色蛍光タンパク質(GFP)の発光を観察する場合、同時に植物の葉緑体に由来する自家蛍光も観察される。そのため、植物体内の青枯病菌をより明瞭に標識化する必要があり、GFPによる蛍光強度を増強することが望まれる。   However, for example, when luminescence of green fluorescent protein (GFP) in a plant infected with bacterial wilt disease transformed by pRSS12 is observed, autofluorescence derived from the chloroplast of the plant is also observed. Therefore, it is necessary to more clearly label bacterial wilt bacteria in the plant body, and it is desired to enhance the fluorescence intensity by GFP.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、青枯病菌を形質転換した際に例えばGFPのような標識物質の発現を増強して例えばGFPによる蛍光強度を増強できるプラスミド、該プラスミドで形質転換され菌中の標識物質濃度が増大した青枯病菌、該青枯病菌を用いた青枯病菌のモニタリング方法、青枯病菌に対する感受性または耐性の評価方法、および、青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法、さらには、植物に感染する病原菌を形質転換し得るプラスミドであって該病原菌に感染すると標識物質を産生する性質を有するもので形質転換した当該病原菌を用いた当該病原菌のモニタリング方法、当該病原菌に対する感受性または耐性の評価方法、ならびに、当該病原菌に対して有効な被験物質のスクリーニング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, and a plasmid capable of enhancing the expression of a labeling substance such as GFP and enhancing the fluorescence intensity due to, for example, GFP when transformed with bacterial wilt. Bacterial wilt fungus with increased concentration of labeling substance in the transformed fungus, method for monitoring bacterial wilt fungus using the bacterial wilt fungus, method for evaluating sensitivity or resistance to bacterial wilt fungus, and effective against bacterial wilt fungus Screening method for a test substance, and further, a plasmid capable of transforming a pathogenic bacterium that infects a plant and having a property of producing a labeling substance when infected with the pathogenic bacterium, the pathogenic bacterium using the transformed pathogenic bacterium Monitoring method, evaluation method for susceptibility or resistance to the pathogen, and screening method for test substances effective against the pathogen An object of the present invention is to provide a.

本発明の第1の態様に係るプラスミドは、青枯病菌に対して感染能を有するファージφRSS1のゲノムの複製モジュールを含むプラスミドであって、(a)ファージφRSB2に由来する配列番号2に記載のMCPプロモーター領域の配列と同一の塩基配列および当該塩基配列と1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列であってMCPプロモーターと同等の作用を有する塩基配列から選ばれる塩基配列を有するプロモーター領域と、(b)該プロモーター領域の下流に、標識物質をコードする遺伝子と、(c)該標識物質をコードする遺伝子の下流に、ファージφRSB2に由来する配列番号3に記載のMCPターミネーター領域の配列と同一の塩基配列および当該塩基配列と1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列であってMCPターミネーターと同等の作用を有する塩基配列から選ばれる塩基配列を有するターミネーター領域と、を含む発現カセットを有することを特徴とする。   The plasmid according to the first aspect of the present invention is a plasmid containing a replication module of the genome of phage φRSS1 having the ability to infect bacterial wilt, and is described in (a) SEQ ID NO: 2 derived from phage φRSB2 A base sequence identical to the sequence of the MCP promoter region and a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted, added or inserted, or a combination thereof, and the sequence is mutated, A promoter region having a base sequence selected from base sequences having equivalent actions, (b) a gene encoding a labeling substance downstream of the promoter region, and (c) a gene encoding downstream of the labeling substance, The same nucleotide sequence as the sequence of the MCP terminator region described in SEQ ID NO: 3 derived from phage φRSB2, and A base sequence selected from a base sequence having one or several bases deleted, substituted, added, inserted, or a combination thereof, and having a mutation equivalent to the MCP terminator. And a terminator region having an expression cassette.

上記第1の態様において、好ましくは、前記複製モジュールは、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目、および、5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列と同一の塩基配列を、または、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目および5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列に、1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列であって、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目および5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列と同等の作用を有する塩基配列を、含むことを特徴とする。   In the first aspect, preferably, the replication module has the same base sequence as the base sequence from the 1st to 1720th and 5800 to 6135th of the phage φRSS1 genome described in SEQ ID NO: 1. 1 or several bases deleted, substituted, added to the base sequence from the 1st to 1720th positions and the 5800 to 6135th positions in the genome of the phage φRSS1 described in SEQ ID NO: 1 A nucleotide sequence in which the sequence is mutated by insertion or a combination thereof, and is equivalent to the nucleotide sequence from 1st to 1720th and 5800 to 6135th of the phage φRSS1 genome described in SEQ ID NO: 1 A nucleotide sequence having the following action.

また、好ましくは、該プラスミドは、さらに、選択マーカーをコードする遺伝子を有することを特徴とする。   Preferably, the plasmid further has a gene encoding a selection marker.

さらに、好ましくは、前記選択マーカーをコードする遺伝子は、カナマイシン耐性遺伝子であることを特徴とする。   Further preferably, the gene encoding the selection marker is a kanamycin resistance gene.

好ましくは、前記複製モジュールは制限酵素により切断されるサイトを有し、前記発現カセットは該サイトに組み込まれていることを特徴とする。さらに好ましくは、前記制限酵素により切断されるサイトは、EcoRIサイトであることを特徴とする。   Preferably, the replication module has a site cleaved by a restriction enzyme, and the expression cassette is incorporated into the site. More preferably, the site cleaved by the restriction enzyme is an EcoRI site.

また、好ましくは、前記標識物質は、化学発光タンパク質または蛍光タンパク質であることを特徴とする。   Preferably, the labeling substance is a chemiluminescent protein or a fluorescent protein.

さらに、好ましくは、前記標識物質は、蛍光タンパク質であることを特徴とする。   Further preferably, the labeling substance is a fluorescent protein.

好ましくは、前記標識物質は、緑色蛍光タンパク質(GFP)であることを特徴とする。   Preferably, the labeling substance is green fluorescent protein (GFP).

さらに、好ましくは、前記標識物質は、緑色蛍光タンパク質mut2(GFPmut2)であることを特徴とする。   More preferably, the labeling substance is green fluorescent protein mut2 (GFPmut2).

本発明の第2の態様に係る青枯病菌は、本発明の第1の態様に係るプラスミドによって形質転換されたことを特徴とする。   The bacterial wilt fungus according to the second aspect of the present invention is transformed with the plasmid according to the first aspect of the present invention.

本発明の第3の態様に係る青枯病菌のモニタリング方法は、本発明の第2の態様に係る青枯病菌において発現した前記標識物質を観察することによって、青枯病菌の増殖、減少または挙動を観察することを特徴とする。   The method for monitoring bacterial wilt fungus according to the third aspect of the present invention is the growth, reduction or behavior of bacterial wilt fungus by observing the labeling substance expressed in the bacterial wilt fungus according to the second aspect of the present invention. It is characterized by observing.

上記第3の態様において、好ましくは、本発明の第2の態様に係る青枯病菌を植物に感染させ、植物体内の青枯病菌において発現した前記標識物質を観察することによって、植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動を観察することを特徴とする。   In the third aspect described above, preferably, the plant is infected with the bacterial wilt fungus according to the second aspect of the present invention, and the labeling substance expressed in the bacterial wilt fungus in the plant body is observed, whereby blue in the plant body is observed. It is characterized by observing the growth, decrease or behavior of the bacterial wilt.

さらに、好ましくは、前記植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動の観察は、青枯病菌を感染させた植物の横断切片における前記標識物質を観察することによって行うことを特徴とする。   Further preferably, the observation of the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus in the plant body is performed by observing the labeling substance in a transverse section of the plant infected with bacterial wilt fungus.

また、好ましくは、前記植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動の観察は、青枯病菌を感染させた植物を水平面に対して傾斜角度をつけた寒天培地表面に沿って根または/および茎が伸長するよう培養し、該寒天培地表面に培養した植物体内において産生された前記標識物質を観察することによって行うことを特徴とする。   Preferably, the observation of the growth, reduction or behavior of bacterial wilt fungus in the plant body is performed by roots and / or along the surface of the agar medium inclined at an inclination angle with respect to the horizontal plane. It is characterized by cultivating the stem to grow and observing the labeling substance produced in the plant cultured on the surface of the agar medium.

さらに、好ましくは、前記傾斜角度は水平面に対して15〜75度であることを特徴とする。   Further preferably, the inclination angle is 15 to 75 degrees with respect to a horizontal plane.

好ましくは、前記標識物質の観察を経時的に行い、青枯病菌の増殖、減少または挙動をリアルタイムで観察することを特徴とする。   Preferably, the labeling substance is observed over time, and the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus is observed in real time.

本発明の第4の態様に係る青枯病菌に対する評価方法は、本発明の第3の態様に係るモニタリング方法を用い、前記青枯病菌の増殖、減少または挙動を指標として、植物品種による青枯病菌に対する感受性、または、耐性を評価することを特徴とする。   The method for evaluating bacterial wilt fungus according to the fourth aspect of the present invention uses the monitoring method according to the third aspect of the present invention, and uses the growth, decrease or behavior of the bacterial wilt fungus as an indicator. It is characterized by evaluating susceptibility or resistance to a disease fungus.

本発明の第5の態様に係る青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法は、本発明の第2の態様に係る青枯病菌に感染、発病した植物に、被験物質を与え、本発明の第3の態様に係る青枯病菌のモニタリング方法を用いて観察することによって、青枯病菌に対して有効な被験物質をスクリーニングすることを特徴とする。   A screening method for a test substance effective against bacterial wilt fungus according to the fifth aspect of the present invention provides a test substance to a plant infected or diseased with bacterial wilt fungus according to the second aspect of the present invention. A test substance effective against bacterial wilt disease is screened by observing using the method for monitoring bacterial wilt disease according to the third aspect of the invention.

本発明の第6の態様に係るモニタリング方法は、植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとし、当該病原菌の植物体内における増殖、減少または挙動の観察を、当該病原菌を感染させた植物を水平面に対して傾斜角度をつけた寒天培地表面に沿って根または/および茎が伸長するよう培養し、該寒天培地表面に培養した植物体内において産生された前記標識物質を観察することによって行うことを特徴とする。   The monitoring method according to the sixth aspect of the present invention has a property of producing a labeling substance by introducing a foreign gene containing a gene encoding a labeling substance into a pathogenic bacterium that infects a plant. In order to observe the growth, decrease, or behavior, the plant infected with the pathogen is cultured so that the roots and / or stems extend along the surface of the agar medium inclined at an inclined angle with respect to the horizontal plane, and cultured on the surface of the agar medium. It is characterized by observing the labeling substance produced in the plant body.

上記第6の態様において、好ましくは、前記傾斜角度は水平面に対して15〜75度であることを特徴とする。さらに、好ましくは、前記傾斜角度は水平面に対して略45度であることを特徴とする。   In the sixth aspect, preferably, the inclination angle is 15 to 75 degrees with respect to a horizontal plane. Further preferably, the inclination angle is approximately 45 degrees with respect to a horizontal plane.

また、好ましくは、前記標識物質の観察を経時的に行い、病原菌の増殖、減少または挙動をリアルタイムで観察することを特徴とする。   Preferably, the labeling substance is observed over time, and the growth, decrease or behavior of pathogenic bacteria is observed in real time.

本発明の第7の態様に係る評価方法は、本発明の第6の態様に係るモニタリング方法を用い、前記病原菌の増殖、減少または挙動を指標として、植物品種による前記病原菌に対する感受性、または、耐性を評価することを特徴とする。   The evaluation method according to the seventh aspect of the present invention uses the monitoring method according to the sixth aspect of the present invention, and uses the growth, decrease or behavior of the pathogenic bacteria as an index, and the susceptibility or resistance to the pathogenic bacteria by plant varieties. It is characterized by evaluating.

本発明の第8の態様に係るスクリーニング方法は、植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとし、当該病原菌に感染、発病した植物に、被験物質を与え、本発明の第6の態様に係るモニタリング方法を用いて観察することによって、当該病原菌に対して有効な被験物質をスクリーニングすることを特徴とする。   The screening method according to the eighth aspect of the present invention has a property of producing a labeling substance by introducing a foreign gene containing a gene encoding a labeling substance into a pathogenic bacterium that infects a plant. A test substance effective for the pathogen is screened by giving a test substance to the plant and observing it using the monitoring method according to the sixth aspect of the present invention.

本発明の第1の態様に係るプラスミドは、標識物質をコードする遺伝子を特定のプロモーター領域とターミネーター領域とで挟んだ発現カセットを有しているため、青枯病菌を形質転換した際に標識物質の発現を増強することができる。本発明の第2の態様に係る青枯病菌によれば、標識物質の発現が増強した青枯病菌を得ることができる。しかも、当該青枯病菌中のプラスミドは、薬剤選択圧がない条件でも、長期間青枯病菌中に保持されるという性質を有するため、以下で言及するモニタリング等に使用するのにも好適である。本発明の第3の態様に係る青枯病菌のモニタリング方法によれば、青枯病菌の標識物質の発現が増強しているため、明瞭かつ簡便に青枯病菌の増殖または移動等をモニタリングすることができる。本発明の第4の態様に係る青枯病菌に対する評価方法によれば、青枯病菌の標識物質の発現が増強しているため、明瞭かつ簡便に植物品種における青枯病菌に対する感受性または耐性を評価することができる。本発明の第5の態様に係る青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法によれば、青枯病菌の標識物質の発現が増強しているため、青枯病菌に対して有効な被験物質を明瞭かつ簡便にスクリーニングすることができる。   Since the plasmid according to the first aspect of the present invention has an expression cassette in which a gene encoding a labeling substance is sandwiched between a specific promoter region and a terminator region, the labeling substance is transformed when bacterial wilt fungus is transformed. Expression can be enhanced. According to the bacterial wilt fungus according to the second aspect of the present invention, a bacterial wilt fungus with enhanced expression of the labeling substance can be obtained. Moreover, since the plasmid in the bacterial wilt fungus has the property of being retained in the bacterial wilt fungus for a long time even under conditions where there is no drug selection pressure, it is also suitable for use in the monitoring mentioned below. . According to the method of monitoring bacterial wilt disease according to the third aspect of the present invention, since the expression of the labeling substance of bacterial wilt fungus is enhanced, the growth or migration of bacterial wilt fungus is clearly and easily monitored. Can do. According to the evaluation method for bacterial wilt fungus according to the fourth aspect of the present invention, since the expression of the labeling substance of bacterial wilt fungus is enhanced, the sensitivity or resistance to bacterial wilt fungus in plant varieties is clearly and easily evaluated. can do. According to the screening method for a test substance effective against bacterial wilt fungus according to the fifth aspect of the present invention, since the expression of the labeling substance of bacterial wilt fungus is enhanced, the test effective against bacterial wilt fungus Substances can be screened clearly and conveniently.

また、本発明の第6の態様に係るモニタリング方法では、植物に感染する病原菌の増殖または移動等を極めて簡便に観察できる。本発明の第7の態様に係る評価方法では、該モニタリング方法を応用しているため、植物品種における病原菌に対する感受性または耐性の評価を極めて簡便に行える。本発明の第8の態様に係るスクリーニング方法においても、該モニタリング方法を応用しているため、病原菌に対して有効な被験物質を明瞭かつ簡便にスクリーニングすることができるようになる。   In the monitoring method according to the sixth aspect of the present invention, the growth or migration of pathogenic bacteria that infect plants can be observed very simply. In the evaluation method according to the seventh aspect of the present invention, since the monitoring method is applied, the susceptibility or resistance to pathogenic bacteria in plant varieties can be evaluated very simply. Also in the screening method according to the eighth aspect of the present invention, since the monitoring method is applied, a test substance effective against pathogenic bacteria can be clearly and easily screened.

pRSS12の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of pRSS12. pRSS1Sの特定構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific structure of pRSS1S. pRSS1S−GFPuvの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of pRSS1S-GFPuv. pRSS1S−GFPmut2の構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of pRSS1S-GFPmut2. 実施例2に係るpRSS12とpRSS1S−GFPuvとの蛍光強度の定量比較データである。It is quantitative comparison data of the fluorescence intensity of pRSS12 and pRSS1S-GFPuv which concern on Example 2. FIG. 実施例3に係るpRSS1S−GFPuvとpRSS1S−GFPmut2との蛍光強度の定量比較データである。It is quantitative comparison data of the fluorescence intensity of pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 according to Example 3. 参考例2に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を感染させた茎の横断切片の蛍光実体顕微鏡による図面に代わる写真である。It is the photograph replaced with drawing by the fluorescence stereomicroscope of the cross section of the stem infected with the bacterial wilt fungus transformed using pRSS12 which concerns on the reference example 2. FIG. 参考例3に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を感染させた茎の横断切片の蛍光実体顕微鏡による図面に代わる写真である。It is the photograph replaced with drawing by the fluorescence stereomicroscope of the cross section of the stem which infected the bacterial wilt fungus transformed using pRSS12 which concerns on the reference example 3. FIG. 実施例4に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させ寒天培地表面で培養した様子を示す図面に代わる写真である。It is a photograph replaced with drawing which shows a mode that the bacterial wilt fungus transformed using pRSS12 which concerns on Example 4 was infected to a tomato, and it culture | cultivated on the surface of an agar medium. 実施例5に係るpRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させ、寒天培地表面で培養し、実体顕微鏡によって明視野で観察した様子を示す図面に代わる写真である。It is a photograph replaced with drawing which shows a mode that the bacterial wilt fungus transformed using pRSS1S-GFPmut2 which concerns on Example 5 was infected to a tomato, it culture | cultivated on the surface of an agar medium, and observed in the bright field with the stereomicroscope. 実施例5に係るpRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させ、寒天培地表面で培養し、蛍光実体顕微鏡によって観察した様子を示す図面に代わる写真である。It is a photograph replacing a drawing which shows a state where a bacterial wilt fungus transformed with pRSS1S-GFPmut2 according to Example 5 was infected with tomato, cultured on the surface of an agar medium, and observed with a fluorescent stereomicroscope. 実施例6に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させた様子を示す蛍光実体顕微鏡による図面に代わる写真である。It is the photograph replaced with drawing by the fluorescence stereomicroscope which shows a mode that the bacterial wilt fungus transformed using pRSS12 which concerns on Example 6 was infected with tomato. 実施例6に係るトマト品種別による青枯病菌の侵入割合を示す図である。It is a figure which shows the penetration | invasion rate of the bacterial wilt disease by the tomato kind | variety based on Example 6. FIG. 実施の形態1に係るプラスミドにおいて、選択マーカーをコードする遺伝子を有するプラスミドの一般構造を示す模式図である。In the plasmid which concerns on Embodiment 1, it is a schematic diagram which shows the general structure of the plasmid which has the gene which codes a selection marker.

まず、本発明者らは、標識物質をコードする遺伝子を導入する前の基本となるプラスミドの一種であるプラスミドpRSS1S(以下、pRSS1S)を構築した。図2は、pRSS1Sの特定構造を示す模式図である。上段の図は、ファージφRSS1のゲノムDNAの構造を示す。下段の図は、pRSS1Sの構造を示す。pRSS1Sは、pRSS12と同じくファージφRSS1に由来する。pRSS1Sには、pRSS12と同様に、ファージφRSS1のDNAから構造モジュールとアセンブリーおよび分泌モジュールとを除くことで構築された複製モジュールを有している。しかし、pRSS12とは異なり、pRSS1Sの有する複製モジュールは、ファージφRSS1のゲノムDNAの配列の1〜1720番目の塩基配列および5800〜6662番目の塩基配列からなる。   First, the present inventors constructed a plasmid pRSS1S (hereinafter, pRSS1S), which is a kind of a basic plasmid before introducing a gene encoding a labeling substance. FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific structure of pRSS1S. The upper diagram shows the structure of the genomic DNA of phage φRSS1. The lower diagram shows the structure of pRSS1S. pRSS1S is derived from phage φRSS1 as is pRSS12. Similarly to pRSS12, pRSS1S has a replication module constructed by removing the structural module, assembly, and secretion module from the DNA of phage φRSS1. However, unlike pRSS12, the replication module possessed by pRSS1S consists of the 1st to 1720th base sequence and the 5800 to 6661th base sequence of the genomic DNA sequence of phage φRSS1.

なお、複製モジュールは、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目、および、5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列と同一の塩基配列を、または、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目および5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列に、1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列であって、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目および5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列と同等の作用を有する塩基配列を、含むものであればよい。   The replication module has the same nucleotide sequence as the 1st to 1720th and 5800 to 6135th base sequences of the phage φRSS1 genome described in SEQ ID NO: 1, or to SEQ ID NO: 1. One or several bases are deleted, substituted, added or inserted, or a combination thereof is mutated from the 1st to 1720th and 5800 to 6135th base sequences of the described phage φRSS1 genome. Including a base sequence having an action equivalent to that of the 1st to 1720th and 5800 to 6135th base sequences of the phage φRSS1 genome described in SEQ ID NO: 1 Anything is acceptable.

なお、このゲノムDNAの目的領域をPCR法により増幅する際に一方のプライマーに特定の制限酵素により切断される配列(特定制限酵素切断サイト)を付加することにより、増幅されたDNA断片に特定制限酵素切断サイトを付加することが望ましい。pRSS1Sには、増幅された約2.6kbpの断片に特定制限酵素切断サイトとしてEcoRIサイトが付加されている。なお、このような目的で使用される特定制限酵素切断サイトとしては、EcoRIサイト以外にも、BamHI、HindIII、PstIまたはNotI等の制限酵素に対応するサイトがある。   In addition, when a target region of this genomic DNA is amplified by the PCR method, a sequence that can be cleaved by a specific restriction enzyme (specific restriction enzyme cleavage site) is added to one primer to specifically restrict the amplified DNA fragment. It is desirable to add an enzyme cleavage site. In pRSS1S, an EcoRI site is added as a specific restriction enzyme cleavage site to the amplified fragment of about 2.6 kbp. In addition to the EcoRI site, specific restriction enzyme cleavage sites used for such purposes include sites corresponding to restriction enzymes such as BamHI, HindIII, PstI or NotI.

この増幅産物に、選択マーカーをコードする遺伝子(選択マーカーカセット)を連結することによって本発明のプラスミドの好ましい形態の基本となるものが構築される。pRSS1Sでは、カナマイシン耐性カセット(Km cassette)を連結することによって、約4.0kbpのpRSS1Sが構築されている。 By ligating a gene encoding a selectable marker (selectable marker cassette) to this amplified product, a basic one of the preferred form of the plasmid of the present invention is constructed. In pRSS1S, a pRSS1S of about 4.0 kbp is constructed by ligating a kanamycin resistance cassette (Km cassette).

次に、本発明者らは、青枯病菌中において、例えばGFP遺伝子等の標識物質をコードする遺伝子をより強く発現させるために、新規プロモーターの検索を行った。青枯病菌に感染する多数のバクテリオファージにおいて、その遺伝子を発現させるプロモーターを検討し、恒常的に高発現するものを検索した。特に、バクテリオファージφRSB2(以下、ファージφRSB2)のプロモーターについて検索を行った。ファージφRSB2は、発明者らが広島県で青枯病菌を宿主として単離した新規なバクテリオファージである。ファージφRSB2は、本発明者らが単離したすでに公知のファージであるファージφRSB1に類似性のあるバクテリオファージであることを確認している。   Next, the present inventors searched for a novel promoter in order to more strongly express a gene encoding a labeling substance such as a GFP gene in bacterial wilt. In many bacteriophages infected with bacterial wilt, we investigated promoters that express the genes and searched for those that are constantly highly expressed. In particular, a search was performed for the promoter of bacteriophage φRSB2 (hereinafter, phage φRSB2). Phage φRSB2 is a novel bacteriophage that the inventors have isolated with bacterial wilt in Hiroshima Prefecture. The phage φRSB2 has been confirmed to be a bacteriophage similar to the phage φRSB1, which is an already known phage isolated by the present inventors.

ファージφRSB2のMCP(major coat protein)、プライメース、DNAポリメラーゼまたはテールタンパク質のそれぞれの遺伝子のプロモーターについて検討したところ、ファージφRSB2のMCP遺伝子のプロモーター領域の塩基配列を利用すると標的遺伝子発現を増強できることを見出した。さらに、標的遺伝子の下流にMCP遺伝子のターミネーター領域の塩基配列を付加すると、発現量がさらに増強されることを見出した。なお、ファージφRSB2のMCPのプロモーター領域の塩基配列は配列番号2に記載の塩基配列からなり、ファージφRSB2のMCPのターミネーター領域の塩基配列は配列番号3に記載の塩基配列からなる。   Examination of the promoter of each gene of phage φRSB2 MCP (major coat protein), primese, DNA polymerase or tail protein revealed that expression of the target gene can be enhanced by using the nucleotide sequence of the promoter region of the phage φRSB2 MCP gene. It was. Furthermore, it has been found that the expression level is further enhanced by adding the base sequence of the terminator region of the MCP gene downstream of the target gene. The base sequence of the MCP promoter region of phage φRSB2 consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, and the base sequence of the terminator region of MCP of phage φRSB2 consists of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3.

ファージφRSB2のMCP遺伝子のプロモーター領域とターミネーター領域を用い、先ずはGFP遺伝子を発現させるカセットを構築した。GFP遺伝子としてはGFPuv(特許文献3に係る実施例において使用している遺伝子)またはGFPmut2を使用した。図3は、プラスミドpRSS1S−GFPuv(以下、pRSS1S−GFPuv)の構造の模式図である。pRSS1S−GFPuvは、図2に示すpRSS1SのEcoRIサイトの位置に、MCP遺伝子のプロモーター領域、GFPuv遺伝子およびMCP遺伝子のターミネーター領域からなる発現カセットを挿入して構築している。   First, a cassette for expressing the GFP gene was constructed using the promoter region and terminator region of the MCP gene of phage φRSB2. As the GFP gene, GFPuv (a gene used in Examples according to Patent Document 3) or GFPmut2 was used. FIG. 3 is a schematic diagram of the structure of plasmid pRSS1S-GFPuv (hereinafter, pRSS1S-GFPuv). pRSS1S-GFPuv is constructed by inserting an expression cassette consisting of the promoter region of the MCP gene, the GFPuv gene and the terminator region of the MCP gene at the position of the EcoRI site of pRSS1S shown in FIG.

図4は、プラスミドpRSS1S−GFPmut2(以下、pRSS1S−GFPmut2)の構造の模式図である。pRSS1S−GFPmut2は、図2に示すpRSS1SのEcoRIサイトの位置に、MCP遺伝子のプロモーター領域、GFPmut2遺伝子およびMCP遺伝子のターミネーター領域からなる発現カセットを挿入して構築している。なお、GFPmut2の詳細については、FACS-optimized mutants of the green fluorescent protein (GFP), Brendan P. Cormack, Raphael H. Valdivia and Stanley Falkow, Gene, 173 (1996) 33-38 を参照されたい。   FIG. 4 is a schematic diagram of the structure of plasmid pRSS1S-GFPmut2 (hereinafter, pRSS1S-GFPmut2). pRSS1S-GFPmut2 is constructed by inserting an expression cassette consisting of the promoter region of the MCP gene, the GFPmut2 gene, and the terminator region of the MCP gene at the position of the EcoRI site of pRSS1S shown in FIG. For details of GFPmut2, see FACS-optimized mutants of the green fluorescent protein (GFP), Brendan P. Cormack, Raphael H. Valdivia and Stanley Falkow, Gene, 173 (1996) 33-38.

本発明者らは、本発明のプラスミド、例えばpRSS1S−GFPuv、pRSS1S−GFPmut2等を用いて青枯病菌を形質転換することによって、青枯病菌でGFPuvまたはGFPmut2を発現させ、それぞれの蛍光強度を比較する実験を行った。その結果、ファージφRSB2のMCPプロモーター領域およびMCPターミネーター領域を用いることで、蛍光強度の増強に有効であることが確認できた。また、通常、蛍光実体顕微鏡で行う観察では青色光で励起する場合が多い。そこで、pRSS1S−GFPuvおよびpRSS1S−GFPmut2による蛍光強度の結果を比較すると、青色光励起による観察では蛍光標識にGFPuvよりもGFPmut2を用いた方が蛍光強度の増強に有効であることがわかった。   By transforming bacterial wilt fungi using the plasmids of the present invention, such as pRSS1S-GFPuv, pRSS1S-GFPmut2, etc., the present inventors expressed GFPuv or GFPmut2 in bacterial wilt fungi, and compared their fluorescence intensities. An experiment was conducted. As a result, it was confirmed that the use of the MCP promoter region and MCP terminator region of phage φRSB2 was effective in enhancing the fluorescence intensity. Usually, in observations performed with a fluorescent stereomicroscope, excitation is often performed with blue light. Thus, comparing the results of fluorescence intensity with pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2, it was found that using GFPmut2 for fluorescence labeling was more effective for enhancing fluorescence intensity than with GFPuv for observation by blue light excitation.

また、本発明者らは、本発明のプラスミドである、pRSS1S−GFPuv、pRSS1S−GFPmut2等を用いた具体的な青枯病菌のモニタリング方法を開発した。前述したとおり、これらのプラスミドを用いて青枯病菌を形質転換させると、発現したGFPuvまたはGFPmut2によって青枯病菌を蛍光標識化することができる。そこで、例えばトマト等の青枯病菌に感染する植物にこれらのプラスミドによって形質転換した青枯病菌を接種することによって、植物中における青枯病菌のモニタリングを行えることがわかった。具体的には、本発明者らは2つの手法を用いて青枯病菌のモニタリング実験を行った。   In addition, the present inventors have developed a specific method for monitoring bacterial wilt disease using the plasmids of the present invention, such as pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2. As described above, when a bacterial wilt fungus is transformed using these plasmids, the bacterial wilt fungus can be fluorescently labeled with the expressed GFPuv or GFPmut2. Therefore, it was found that bacterial wilt fungi in plants can be monitored by inoculating plants infected with bacterial wilt fungi such as tomatoes with bacterial wilt fungus transformed with these plasmids. Specifically, the present inventors conducted a monitoring experiment for bacterial wilt using two methods.

第一の具体的手法では、蛍光標識化された青枯病菌を土壌中で栽培した植物(トマト)に接種し、一定時間後に該植物の接種箇所から種種の距離離れた位置における切片を作製した。その作製した切片を蛍光実体顕微鏡で観察した。この観察結果からは、植物内での青枯病菌の上方または下方への移動、および、維管束内での移動について観察することができた。   In the first specific method, a fluorescently labeled bacterial wilt fungus is inoculated into a plant (tomato) cultivated in soil, and after a certain period of time, a section at a distance from the species is prepared from the plant inoculation site. . The prepared section was observed with a fluorescent stereomicroscope. From this observation result, it was possible to observe the upward or downward movement of bacterial wilt in the plant and the movement in the vascular bundle.

このような土壌中で栽培した植物の切片を観察することによる青枯病菌のモニタリング手法を用い、経時的にモニタリングする場合に、土壌中で栽培した植物を定期的に堀り出し、その茎を切断し、断面を観察し、その後植え直すという方法も考えられる。しかし、このような方法では、切断および植え直しによる植物への影響が大きく、自然の環境下における青枯病菌のモニタリングとは言い難い。そこで、ある植物に対する青枯病菌の病原性の検定を行う場合、従来の方法では、まず検定する植物を複数株1ヶ月程度土壌で栽培する。その後、これらの茎または根に検定菌を接種し、栽培を継続する。最後に、これらの株での病徴(葉や茎の変色・萎凋など)の出現を指数化し統計処理する。このため、観察・判定のために、さらに2〜4週間程度の日数が必要となる。(堀田光生・土屋健一、微生物遺伝資源マニュアル(12)−青枯病菌 Ralstonia solanacearum−、農業生物資源研究所(2002)参照)。このように、土壌中で栽培した植物について青枯病菌のモニタリングを行う場合には、1ヶ月以上の期間が必要となる。 When using the monitoring method of bacterial wilt fungus by observing a section of a plant cultivated in such a soil, when monitoring over time, the plant cultivated in the soil is periodically excavated, and the stem is A method of cutting, observing the cross section, and then replanting is also conceivable. However, in such a method, cutting and replanting have a great influence on the plant, and it is difficult to say that the bacterial wilt fungus is monitored in a natural environment. Therefore, when testing the pathogenicity of bacterial wilt fungus against a certain plant, in the conventional method, the plant to be tested is first cultivated in soil for about one month. Thereafter, these stems or roots are inoculated with the test bacteria, and cultivation is continued. Finally, the appearance of disease symptoms (discoloration of leaves and stems, wilting, etc.) in these strains is indexed and statistically processed. For this reason, it takes about 2 to 4 weeks for observation and determination. (See Mitsuo Hotta and Kenichi Tsuchiya, Microbial Genetic Resource Manual (12) -Ralstonia solanacearum- , National Institute of Agrobiological Resources (2002)). Thus, when monitoring bacterial wilt fungi for plants cultivated in soil, a period of one month or longer is required.

そこで、本発明者らは、第二の具体的手法として、さらに利便性の高い青枯病菌のモニタリング方法について開発した。このモニタリング方法では、対象となる植物を、水平面に対して15〜75度、好ましくは30〜60度、より好ましくは40〜50度、さらに好ましくは略45度に傾斜させた寒天培地表面に播種し、この傾斜に沿って伸長するように栽培する。その後、播種後7日程度で対象となる植物に本発明のプラスミドで形質転換した青枯病菌を接種する。すると、茎の切片等を作製しなくとも、栽培状態を維持したまま蛍光実体顕微鏡で植物体内の青枯病菌感染部位を観察することができる。このため、青枯病菌の植物体内における経時的なモニタリングをより簡便に、栽培早期から、観察する植物への影響を抑えて行うことができる。   Accordingly, the present inventors have developed a more convenient method for monitoring bacterial wilt disease as a second specific method. In this monitoring method, a target plant is sown on the surface of an agar medium inclined at 15 to 75 degrees, preferably 30 to 60 degrees, more preferably 40 to 50 degrees, and even more preferably about 45 degrees with respect to a horizontal plane. And cultivated to extend along this slope. Thereafter, about 7 days after sowing, the target plant is inoculated with bacterial wilt fungus transformed with the plasmid of the present invention. Then, without producing a stem section or the like, it is possible to observe the bacterial bacterial infection site in the plant body with a fluorescent stereomicroscope while maintaining the cultivation state. For this reason, the time-lapse monitoring of the bacterial wilt fungus in the plant body can be performed more easily and early in the cultivation while suppressing the influence on the plant to be observed.

また、本発明者らは、pRSS12またはpRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換を行った青枯病菌を使用してこのモニタリングを行ったが、何れを用いた場合であってもモニタリングが可能であることを確認した。中でもpRSS1S−GFPmut2を用いた方がより強い蛍光強度を得ることができた。 In addition, the present inventors performed this monitoring using bacterial wilt that was transformed with pRSS12 or pRSS1S-GFPmut2, but monitoring is possible regardless of which is used. It was confirmed. Among them, stronger fluorescence intensity could be obtained by using pRSS1S-GFPmut2.

この結果から、この第2の具体的モニタリング手法と、青枯病菌以外の例えばFusarium oxysporum等のFusarium属のカビ類、いもち病菌(Magnaporthe grisea)または土壌病原細菌(Erwinia carotovora)等の植物に感染する病原菌に、標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するようにしたものを組み合わせても、当該病原菌の増殖または移動等を極めて簡便に観察できることが判明した。このような効果を有するため、このモニタリング手法を応用すれば、植物品種における特定病原菌に対する感受性または耐性の評価や特定病原菌に対して有効な被験物質を明瞭かつ簡便にスクリーニングすることができるようになることも判った。 From this result, infect this second specific monitoring method and plants such as Fusarium molds such as Fusarium oxysporum , blast fungus ( Magnaporthe grisea ) or soil pathogenic bacteria ( Erwinia carotovora ) It was found that even when a foreign gene containing a gene encoding a labeling substance was introduced into the pathogen and combined with the property of producing the labeling substance, the growth or migration of the pathogen could be observed very easily. . Since it has such effects, if this monitoring technique is applied, it becomes possible to clearly and easily screen test substances effective against specific pathogens and to evaluate sensitivity or resistance to specific pathogens in plant varieties. I also understood that.

すなわち、本発明者らは、このモニタリング方法を利用した青枯病菌に対する感受性または耐性の評価方法について研究した。まず、pRSS12によって形質転換した青枯病菌を、青枯病菌に対する感受性・耐性が既知の種種のトマト品種に寒天培地表面で接種した。その結果、その品種の青枯病菌に対する感受性または耐性に応じて、青枯病菌の侵入の様子が異なることがわかった。詳細は、実施例に示すが、特に側根への青枯病菌の侵入の割合が、感受性または耐性のいずれかによって大きく異なることがわかったので、上述のような結論となったのである。   That is, the present inventors studied a method for evaluating sensitivity or resistance to bacterial wilt using this monitoring method. First, bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 was inoculated on the surface of an agar medium to various tomato varieties with known susceptibility and resistance to bacterial wilt. As a result, it was found that the invasion state of the bacterial wilt fungus varies depending on the sensitivity or resistance of the cultivar to the bacterial wilt fungus. Details are shown in the Examples, and it was found that the rate of infestation of bacterial wilt bacteria to the lateral roots varies greatly depending on either sensitivity or resistance, so the above conclusion was reached.

以下、本発明の実施の形態に係るプラスミド、青枯病菌、青枯病菌のモニタリング方法、青枯病菌に対する感受性等の評価方法、および、青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法等について詳細に説明する。なお、本明細書において「含む」(または「有する」)という用語は、「からなる」すなわち「から構成される」という意味も含む。また、本明細書において「接種」と「感染」とは同様の意味を表す。   Hereinafter, the plasmid, bacterial wilt fungus, bacterial wilt fungus monitoring method, susceptibility to bacterial wilt fungus evaluation method, etc., test substance effective screening method against bacterial wilt fungus, etc. This will be described in detail. In this specification, the term “comprising” (or “having”) includes the meaning of “consisting of”, that is, “consisting of”. In the present specification, “inoculation” and “infection” have the same meaning.

(プラスミド)
本発明の実施の形態1は、標識物質をコードする遺伝子の発現カセットを有するプラスミドに関する。すなわち、本実施の形態1に係るプラスミドは、青枯病菌に対して感染能を有するファージφRSS1のゲノムの複製モジュールを含むプラスミドであって、ファージφRSB2に由来するMCPプロモーター領域と、該プロモーター領域の下流に標識物質をコードする遺伝子と、該標識物質をコードする遺伝子の下流にファージφRSB2に由来するMCPターミネーター領域と、を含む発現カセットを有する。具体例としては、図3または図4に示すようなpRSS1S−GFPuvまたはpRSS1S−GFPmut2が挙げられる。
(Plasmid)
Embodiment 1 of the present invention relates to a plasmid having an expression cassette for a gene encoding a labeling substance. That is, the plasmid according to the first embodiment is a plasmid containing a replication module of the phage φRSS1 genome having infectivity against bacterial wilt, and comprises an MCP promoter region derived from the phage φRSB2, and the promoter region It has an expression cassette including a gene encoding a labeling substance downstream and an MCP terminator region derived from phage φRSB2 downstream of the gene encoding the labeling substance. Specific examples include pRSS1S-GFPuv or pRSS1S-GFPmut2 as shown in FIG. 3 or FIG.

用語「複製モジュール」の意味については前述した通りである。また、「ファージφRSS1のゲノムの複製モジュール」としては、好ましくは、配列表の配列番号1に記載された塩基配列の1〜1720番目の配列、および、5800乃至6135番目の何れかから6662番目の配列(好ましくは5800〜6662番目の配列)をいう。しかし、該塩基配列と同一の塩基配列だけでなく、該塩基配列に1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列からなるものでも構わない。すなわち、上述の塩基配列と同等の作用を有するもの、具体的には青枯病菌に対する親和性を保持することができる範囲において当業者が適宜配列を変更することができる。   The meaning of the term “replication module” is as described above. The “phage φRSS1 genomic replication module” is preferably the 1st to 1720th sequence of the base sequence described in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and any of 5800 to 6135th to 6661th sequence. This refers to a sequence (preferably 5800 to 6662th sequence). However, not only the same base sequence as the base sequence, but also a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted, added or inserted, or a combination thereof is mutated in the base sequence It doesn't matter. That is, a person skilled in the art can appropriately change the sequence within the range that can maintain the affinity for the above-described base sequence, specifically the affinity for bacterial wilt.

このような変異が生じた配列における相同性としては、60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の相同性が挙げられる。相同性の範囲のより具体的な例示としては、60%〜99%、65%〜99%、70%〜99%、75%〜99%、80%〜99%、85%〜99%、90%〜99%、また、60%〜95%、65%〜95%、70%〜95%、75%〜95%、80%〜95%、85%〜95%、90%〜95%などが挙げられる。   The homology in the sequence in which such a mutation has occurred includes homology of 60% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 90% or more. More specific examples of the range of homology include 60% to 99%, 65% to 99%, 70% to 99%, 75% to 99%, 80% to 99%, 85% to 99%, 90% % -99%, 60% -95%, 65% -95%, 70% -95%, 75% -95%, 80% -95%, 85% -95%, 90% -95%, etc. Can be mentioned.

なお、この相同性については、以下で述べる塩基配列において変異が生じた配列における相同性についても同様に適用される。   This homology is similarly applied to homology in a sequence in which a mutation occurs in the base sequence described below.

また、本実施の形態1に係るプラスミドにおいて、「ファージφRSB2に由来するMCPプロモーター領域」とは、好ましくは、配列番号2に記載と同一の塩基配列を有するプロモーター配列をいう。しかし、該塩基配列と同一の塩基配列だけでなく、該塩基配列に1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列からなるプロモーター領域でも構わない。すなわち、標識物質をコードする遺伝子の発現を増強させるプロモーター領域として機能する範囲において当業者が適宜配列を変更することができる。また、該プロモーター領域の配列には、リボソーム結合配列(SD配列あるいはSD配列と考えられる配列)も含まれる。   In the plasmid according to the first embodiment, the “MCP promoter region derived from phage φRSB2” preferably refers to a promoter sequence having the same base sequence as described in SEQ ID NO: 2. However, not only a base sequence identical to the base sequence but also a promoter comprising a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted, added or inserted, or a combination thereof is mutated in the base sequence It does not matter if it is an area. That is, a person skilled in the art can appropriately change the sequence within a range that functions as a promoter region that enhances the expression of a gene encoding a labeling substance. The sequence of the promoter region also includes a ribosome binding sequence (an SD sequence or a sequence considered to be an SD sequence).

また、「ファージφRSB2に由来するMCPターミネーター領域」についても同様であり、好ましくは、配列番号3に記載と同一の塩基配列を有するターミネーター配列をいう。しかし、該塩基配列と同一の塩基配列だけでなく、該塩基配列に1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列からなるターミネーター領域でも構わない。すなわち、標識物質をコードする遺伝子の発現を増強させるターミネーター領域として機能する範囲において当業者が適宜配列を変更することができる。   The same applies to the “MCP terminator region derived from phage φRSB2”, preferably a terminator sequence having the same base sequence as described in SEQ ID NO: 3. However, not only the same base sequence as the base sequence but also a terminator comprising a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted, added or inserted, or a combination thereof is mutated in the base sequence. It does not matter if it is an area. That is, those skilled in the art can appropriately change the sequence within a range that functions as a terminator region that enhances the expression of the gene encoding the labeling substance.

本実施の形態1に係る「プラスミド」とは、宿主染色体とは物理的に独立して自律複製し、安定に遺伝することのできる染色体外遺伝因子であるという、一般的な意味で使用されるものである。また、前述したように、本実施の形態1に係るプラスミドは、ファージφRSS1のゲノムの複製モジュールおよび標識物質をコードする遺伝子等を含む発現カセットを有するものである。すなわち、ファージφRSS1のゲノムの複製モジュールおよび該発現カセットのみからなっていてもよいし、公知の各種のプラスミド、例えば、大腸菌由来のpBR322、pBR325、pUC12、pUC13、pUC19などのプラスミドの中に組み込まれたものも包含している。   The “plasmid” according to the first embodiment is used in a general sense that it is an extrachromosomal genetic element that can autonomously replicate independently of the host chromosome and can be stably inherited. Is. Further, as described above, the plasmid according to the first embodiment has an expression cassette including a phage φRSS1 genome replication module, a gene encoding a labeling substance, and the like. That is, it may consist only of the phage φRSS1 genome replication module and the expression cassette, or may be incorporated into various known plasmids, for example, plasmids such as pBR322, pBR325, pUC12, pUC13, and pUC19 derived from E. coli. Also included.

さらに、前述したように、本実施の形態1に係るプラスミドは、標識物質をコードする遺伝子を有するため、該標識物質に係る遺伝子を宿主細胞(青枯病菌)に導入することができる。「標識物質をコードする遺伝子」としては、標識として機能できるものであれば特に制限はないが、ルシフェラーゼ遺伝子または緑色蛍光タンパク質(以下、GFP)をコードする遺伝子等のような化学発光タンパク質、または/および、蛍光タンパク質をコードする遺伝子が好ましい。一般的な遺伝子としては、GFPをコードする遺伝子が挙げられる。さらに、GFPの場合、GFPmut2が最も好ましい。   Furthermore, as described above, since the plasmid according to the first embodiment has a gene encoding a labeling substance, the gene according to the labeling substance can be introduced into a host cell (green wilt fungus). The “gene encoding the labeling substance” is not particularly limited as long as it can function as a label, but is a chemiluminescent protein such as a luciferase gene or a gene encoding green fluorescent protein (hereinafter referred to as GFP), or / A gene encoding a fluorescent protein is preferred. A general gene includes a gene encoding GFP. Furthermore, in the case of GFP, GFPmut2 is most preferable.

また、本実施の形態1に係るプラスミドにおいて、「ファージφRSS1のゲノムの複製モジュール」および「標識物質をコードする遺伝子等を含む発現カセット」の他に、各種の「選択マーカーをコードする遺伝子」などを含有させることもできる。「選択マーカーをコードする遺伝子」としては、通常使用されるものを常法により用いることができる。例えば、テトラサイクリン、アンピシリン、ネオマイシンまたはカナマイシン等の抗生物質耐性遺伝子等が例示される。なお、図14に、このような構造を有する本実施の形態1に係るプラスミドにおける一般構造の模式図を示す。図14中に於いて、Xは標識物質Xを意味する。   In addition to the “phage φRSS1 genome replication module” and the “expression cassette containing a gene encoding a labeling substance” in the plasmid according to the first embodiment, various “genes encoding a selection marker”, etc. Can also be included. As the “gene encoding the selectable marker”, those commonly used can be used in a conventional manner. For example, antibiotic resistance genes such as tetracycline, ampicillin, neomycin or kanamycin are exemplified. FIG. 14 shows a schematic diagram of the general structure of the plasmid according to the first embodiment having such a structure. In FIG. 14, X means a labeling substance X.

なお、本実施の形態1に係るプラスミドにおいて、「発現カセット」は、MCPプロモーター領域およびMCPターミネーター領域のいずれをも有する。しかし、本実施の形態1に係るプラスミドの他の形態として、MCPプロモーター領域のみを有しても構わない。また、「発現カセット」は、好ましくは、図3または図4に示すように、前述した配列番号1に記載の塩基配列の1〜1720番目の配列および5800乃至6135番目の何れかから6662番目の配列(好ましくは5800〜6662番目の配列)からなる「ファージφRSS1のゲノムの複製モジュール」と「選択マーカーをコードする遺伝子」とを有するpRSS1SのEcoRIサイトの位置に挿入される。図3または図4に示す、本実施の形態1に係るプラスミドの具体例では、「選択マーカーをコードする遺伝子」をカナマイシン耐性遺伝子(Km cassette)、「発現カセット」中の「標識物質をコードする遺伝子」を緑色蛍光タンパク質をコードする遺伝子(GFPuvまたはGFPmut2)として記載している。   In the plasmid according to the first embodiment, the “expression cassette” has both the MCP promoter region and the MCP terminator region. However, as another form of the plasmid according to the first embodiment, it may have only the MCP promoter region. In addition, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, the “expression cassette” is preferably the 1st to 1720th sequence of the base sequence described in SEQ ID NO: 1 and the 5800th to 6135th to the 6662th sequence. It is inserted at the position of the EcoRI site of pRSS1S having a “phage φRSS1 genomic replication module” consisting of a sequence (preferably 5800 to 6662th sequence) and a “gene encoding a selection marker”. In the specific example of the plasmid according to the first embodiment shown in FIG. 3 or FIG. 4, the “gene encoding the selection marker” is the kanamycin resistance gene (Km cassette), and the “labeling substance is encoded in the“ expression cassette ”. “Gene” is described as a gene (GFPuv or GFPmut2) encoding a green fluorescent protein.

このように、本実施の形態1に係るプラスミドでは、「ファージφRSB2に由来するMCPプロモーター領域」および「ファージφRSB2に由来するMCPターミネーター領域」が挿入されている。前述したように、該MCPプロモーター領域を目的遺伝子(「標識物質をコードする遺伝子」)の上流(好ましくは該MCPプロモーター領域および該MCPターミネーター領域を、該MCPプロモーター領域については目的遺伝子の上流および該MCPターミネーター領域については目的遺伝子の下流)に挿入すると、その遺伝子発現を増強することができる。そのため、本実施の形態1に係るプラスミドを青枯病菌に導入し、形質転換すると、「標識物質をコードする遺伝子」の発現を増強することができ、青枯病菌をより明瞭に標識化することができる。   Thus, in the plasmid according to the first embodiment, “MCP promoter region derived from phage φRSB2” and “MCP terminator region derived from phage φRSB2” are inserted. As described above, the MCP promoter region is located upstream of the target gene (“gene encoding the labeling substance”) (preferably the MCP promoter region and the MCP terminator region, and the MCP promoter region is located upstream of the target gene and the When the MCP terminator region is inserted downstream of the target gene, the gene expression can be enhanced. Therefore, when the plasmid according to Embodiment 1 is introduced into bacterial wilt and transformed, the expression of the “gene encoding the labeling substance” can be enhanced, and the bacterial wilt is labeled more clearly. Can do.

さらに、本実施の形態1に係るプラスミドは、ファージφRSS1のゲノムの複製モジュールを含むため、青枯病菌に容易に取り込まれる。また、薬剤選択がない条件でも青枯病菌は該プラスミドを安定に複製・保持することが可能である(本実施の形態に係るプラスミドの青枯病菌内での安定性については特許文献3参照)。該プラスミドが不要となった場合には、青枯病菌のゲノム情報を変化させることなく除去することも可能である。   Furthermore, since the plasmid according to the first embodiment contains a genome replication module of phage φRSS1, it is easily incorporated into bacterial wilt fungi. In addition, bacterial wilt bacteria can stably replicate and retain the plasmid even under conditions where there is no drug selection (see Patent Document 3 for the stability of the plasmid according to the present embodiment in bacterial wilt fungus). . When the plasmid is no longer needed, it can be removed without changing the genome information of bacterial wilt.

なお、「複製モジュール」、「ファージφRSB2に由来するMCPプロモーター領域」、「ファージφRSB2に由来するMCPターミネーター領域」、「標識物質をコードする遺伝子」および「選択マーカーをコードする遺伝子」に係るDNA断片については、後述する実施例に示すような、当業者にとって公知であり一般的なPCR(Polymerase Chain Reaction)技術等を用いて調製することができる。「標識物質をコードする遺伝子」の挿入、「選択マーカーをコードする遺伝子」の挿入、「ファージφRSB2に由来するMCPプロモーター領域」の挿入、または、「ファージφRSB2に由来するMCPターミネーター領域」の挿入等についても、標準的な組換えDNA技術を用いて行うことができる(Molecular Cloning, Third Edition, 1.84, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York参照)。例えば、制限酵素およびDNAリガーゼを用いた周知の方法で行うことができる。   DNA fragments related to “replication module”, “MCP promoter region derived from phage φRSB2”, “MCP terminator region derived from phage φRSB2”, “gene encoding labeling substance” and “gene encoding selection marker” Can be prepared by using a general PCR (Polymerase Chain Reaction) technique, which is known to those skilled in the art, as shown in the Examples described later. Insertion of “gene encoding labeling substance”, insertion of “gene encoding selection marker”, insertion of “MCP promoter region derived from phage φRSB2”, insertion of “MCP terminator region derived from phage φRSB2”, etc. Can also be performed using standard recombinant DNA techniques (see Molecular Cloning, Third Edition, 1.84, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York). For example, it can be performed by a known method using a restriction enzyme and DNA ligase.

「ファージφRSB2に由来するMCPプロモーター領域」および「ファージφRSB2に由来するMCPターミネーター領域」に係るDNA断片についてはそれぞれ、配列番号2および配列番号3に記載の塩基配列を有するDNAを、当業者にとって公知の方法により合成して得ることができる。例えば、ニッポンジーン株式会社等に外注して所望の塩基配列を有するDNAを合成することも可能である。このように合成されたMCPプロモーター領域とおよびMCPターミネーター領域とを、標識物質をコードする遺伝子とライゲートすることによって、目的の発現カセットを得ることができる。また、MCPプロモーター領域の塩基配列を含む、標識物質をコードする遺伝子を増幅するためのプライマー(フォワード)と、MCPターミネーター領域の塩基配列を含む、標識物質をコードする遺伝子を増幅するためのプライマー(リバース)を用いて、標識物質をコードする遺伝子の塩基配列を含むDNAを鋳型としてPCR法によりDNA断片を増幅することによっても目的の発現カセットを取得することができる。   For the DNA fragments related to “MCP promoter region derived from phage φRSB2” and “MCP terminator region derived from phage φRSB2”, DNAs having the nucleotide sequences set forth in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3 are known to those skilled in the art. And can be obtained by synthesis. For example, it is possible to synthesize DNA having a desired base sequence by outsourcing to Nippon Gene Co., Ltd. The target expression cassette can be obtained by ligating the thus synthesized MCP promoter region and MCP terminator region with a gene encoding a labeling substance. In addition, a primer for amplifying a gene encoding a labeling substance including the base sequence of the MCP promoter region (forward) and a primer for amplifying a gene encoding the labeling substance including the base sequence of the MCP terminator region ( The target expression cassette can also be obtained by amplifying a DNA fragment by PCR using a DNA containing the base sequence of the gene encoding the labeling substance as a template using (reverse).

(青枯病菌)
本発明の実施の形態2は、実施の形態1に係るプラスミドによって形質転換された青枯病菌に関する。
(Green wilt fungus)
The second embodiment of the present invention relates to bacterial wilt disease transformed with the plasmid according to the first embodiment.

実施の形態1に係るプラスミドを青枯病菌に導入する方法としては、従来公知の方法を用いて行うことができる。例えばエレクトロポーレイション法によって形質転換することができる。実施の形態1に係るプラスミドは、青枯病菌に対して極めて親和性が強く、比較的簡単に青枯病菌中に導入することができる。   As a method for introducing the plasmid according to Embodiment 1 into bacterial wilt, conventionally known methods can be used. For example, transformation can be performed by an electroporation method. The plasmid according to Embodiment 1 has a very strong affinity for bacterial wilt and can be introduced into bacterial wilt relatively easily.

プラスミドが導入された青枯病菌は、選択マーカーなどにより、通常の方法により選択することができる。選択培地としては、青枯病菌を培養する栄養培地を用いることができる。選択された形質転換細胞(形質転換された青枯病菌)を栄養培地で培養することにより、導入した遺伝子を当該形質転換細胞の中で発現させることができる。栄養培地は、青枯病菌(形質転換体)の生育に必要な炭素源、無機窒素源もしくは有機窒素源を含んでいることが好ましい。   The bacterial wilt fungus into which the plasmid has been introduced can be selected by a conventional method using a selection marker or the like. As the selective medium, a nutrient medium for cultivating bacterial wilt can be used. By culturing the selected transformed cell (transformed bacterial wilt fungus) in a nutrient medium, the introduced gene can be expressed in the transformed cell. It is preferable that the nutrient medium contains a carbon source, an inorganic nitrogen source, or an organic nitrogen source necessary for the growth of bacterial wilt (transformant).

炭素源としては、例えばグルコース、デキストラン、可溶性デンプン、ショ糖などが、無機窒素源もしくは有機窒素源としては、例えばアンモニウム塩類、硝酸塩類、アミノ酸、コーンスチープ・リカー、ペプトン、カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出液などが例示される。また所望により他の栄養素(例えば、無機塩(例えば塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネシウム)、ビタミン類、抗生物質(例えばテトラサイクリン、ネオマイシン、アンピシリン、カナマイシン等)など)を含んでいてもよい。本実施の形態2に係る形質転換された青枯病菌の好ましい栄養培地としては、CPG培地が挙げられる。   Examples of the carbon source include glucose, dextran, soluble starch, and sucrose. Examples of the inorganic or organic nitrogen source include ammonium salts, nitrates, amino acids, corn steep liquor, peptone, casein, meat extract, large extract, and the like. Examples include soybean cake, potato extract and the like. In addition, other nutrients (for example, inorganic salts (for example, calcium chloride, sodium dihydrogen phosphate, magnesium chloride), vitamins, antibiotics (for example, tetracycline, neomycin, ampicillin, kanamycin, etc.)) may be included as desired. . As a preferable nutrient medium of the transformed bacterial wilt fungus according to the second embodiment, a CPG medium can be mentioned.

本実施の形態2に係る青枯病菌によれば、実施の形態1に係るプラスミドによって形質転換されており、標識物質による発光または蛍光強度等が増強した青枯病菌を得ることができる。しかも、当該青枯病菌中のプラスミドは、薬剤選択圧がない条件でも、長期間青枯病菌中に保持されるという性質を有するため、以下で言及する青枯病菌のモニタリング等に使用するのにも好適である。   According to the bacterial wilt fungus according to the second embodiment, the bacterial wilt fungus that is transformed with the plasmid according to the first embodiment and has enhanced luminescence or fluorescence intensity by the labeling substance can be obtained. Moreover, since the plasmid in bacterial wilt disease has the property of being retained in bacterial wilt disease for a long time even in the absence of drug selection pressure, it is used for monitoring bacterial wilt disease referred to below. Is also suitable.

(青枯病菌のモニタリング方法)
本発明の実施の形態3は、青枯病菌のモニタリング方法に関する。なお、本明細書において、「青枯病菌のモニタリング」とは、標識物質を観察することによって、青枯病菌の増殖、減少または挙動を観察することをいう。青枯病菌の増殖または減少の観察とは、土壌または植物体内等における青枯病菌の増殖または減少等の量を測定することも含む。なお、青枯病菌の挙動の観察には、土壌または植物体内等における青枯病菌の移動の様子の観察だけでなく、土壌または植物体内等における青枯病菌の所在の観察、すなわち青枯病菌の検出という意味も含む。
(Monitoring method for bacterial wilt disease)
Embodiment 3 of the present invention relates to a method for monitoring bacterial wilt disease. In the present specification, “monitoring of bacterial wilt fungus” refers to observing the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus by observing the labeling substance. Observation of growth or reduction of bacterial wilt fungus also includes measuring the amount of growth or reduction of bacterial wilt fungus in soil or plants. In addition, in the observation of the behavior of bacterial wilt disease in the soil or plant body, the observation of the location of bacterial wilt fungus in the soil or plant body, It also includes the meaning of detection.

本実施の形態3に係る青枯病菌のモニタリング方法は、実施の形態2に係る青枯病菌を、該青枯病菌において発現した標識物質によって、青枯病菌の増殖、減少または挙動を観察することによる。青枯病菌の増殖、減少または挙動の観察とは、土壌中、植物体中または栄養培地上等の様々な場所・条件下において青枯病菌を観察することをいう。   The method for monitoring bacterial wilt fungus according to the third embodiment includes observing the growth, reduction or behavior of bacterial wilt fungus according to the second embodiment with the labeling substance expressed in the bacterial wilt fungus. by. Observation of growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus refers to observation of bacterial wilt fungus under various places and conditions such as in soil, in plants, or on a nutrient medium.

実施の形態2に係る青枯病菌は、標識物質による発光または蛍光強度等が増強しているため、該標識物質を明瞭かつ簡便に観察することができる。これにより、青枯病菌をモニタリングすることができる。前述したように、標識物質には、標識として機能できるものであれば特に制限はないが、例えば、ルシフェラーゼ遺伝子または緑色蛍光タンパク質をコードする遺伝子などの化学発光タンパク質、または/および、蛍光タンパク質をコードする遺伝子が好ましい。例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)であり、好ましくはGFPmut2である。   Since the bacterial wilt fungus according to Embodiment 2 has enhanced light emission or fluorescence intensity due to the labeling substance, the labeling substance can be clearly and easily observed. Thereby, a bacterial wilt fungus can be monitored. As described above, the labeling substance is not particularly limited as long as it can function as a label. For example, a chemiluminescent protein such as a luciferase gene or a gene encoding green fluorescent protein, and / or a fluorescent protein is encoded. The gene is preferred. For example, green fluorescent protein (GFP), preferably GFPmut2.

標識物質の観察には、それぞれの標識物質を観察する際に適した従来公知の方法を用いて観察することができる。観察器具としては、例えば、実体顕微鏡、光学顕微鏡、暗視野顕微鏡、蛍光顕微鏡、電子顕微鏡または蛍光実体顕微鏡を用いて観察することができる。すなわち、標識物質によって標識化された青枯病菌を可視化できる手段なら何でもよい。標識物質に緑色蛍光タンパク質(GFP)を用いた場合には、好ましくは、蛍光実体顕微鏡を用いて観察することができる。本明細書において、用語「観察」を用いる場合に関しても、標識物質を観察する際に適した観察器具を用いる場合も含むものとする。   In observing the labeling substance, a conventionally known method suitable for observing each labeling substance can be used. As an observation instrument, it can observe using a stereomicroscope, an optical microscope, a dark field microscope, a fluorescence microscope, an electron microscope, or a fluorescence stereomicroscope, for example. That is, any means capable of visualizing bacterial wilt bacteria labeled with a labeling substance may be used. When green fluorescent protein (GFP) is used as the labeling substance, it can be preferably observed using a fluorescent stereomicroscope. In this specification, the case where the term “observation” is used includes the case where an observation instrument suitable for observing the labeling substance is used.

本実施の形態3に係る青枯病菌のモニタリング方法においては、好ましくは、実施の形態2に係る青枯病菌を植物に感染させ、植物体内の青枯病菌において発現した標識物質を観察することによって、植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動の観察をする。   In the method for monitoring bacterial wilt disease according to the third embodiment, preferably, the plant is infected with the bacterial wilt fungus according to the second embodiment, and the labeling substance expressed in the bacterial wilt fungus in the plant body is observed. Observe the growth, decrease or behavior of bacterial wilt in plants.

青枯病菌を植物に感染させる場合には、従来公知の方法を用いて行うことができる。例えば、青枯病菌培養液を塗布した針で、植物の茎または根を穿孔して行うことができる。または、例えば、植物が定植している土壌中に青枯病菌培養液をまくことでも行うことができる。この場合、感染させた植物中における青枯病菌の増殖、減少または挙動等を観察する。さらに、実施例で述べるが、本発明者らが新たに開発した、植物の芽生えの根端を切断し形質転換した青枯病菌の培養液をかけるという感染方法でも構わない。(堀田光生・土屋健一、微生物遺伝資源マニュアル(12)−青枯病菌 Ralstonia solanacearum−、農業生物資源研究所(2002)等参照)。 In the case of infecting a plant with bacterial wilt, it can be performed using a conventionally known method. For example, the stalk or root of a plant can be perforated with a needle coated with a bacterial wilt culture solution. Alternatively, for example, it can also be carried out by placing a bacterial wilt culture solution in the soil in which plants are planted. In this case, the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus in the infected plant is observed. Furthermore, as described in the Examples, an infection method newly developed by the present inventors, such as applying a culture solution of bacterial wilt fungus that has been transformed by cutting the root tips of the plant seedlings, may be used. (See Mitsuo Hotta and Kenichi Tsuchiya, Microbial Genetic Resource Manual (12) -Ralstonia solanacearum- , National Institute of Agrobiological Resources (2002), etc.).

植物に感染させた場合、例えば、標識物質の観察は、該植物の横断切片における標識物質の観察によって行う。ここで、「植物の横断切片」とは、植物の根、葉または茎等を剃刀等の切断手段により切断し、該植物の維管束等の、青枯病菌が通る経路の様子が観察できる切片をいう。   When a plant is infected, for example, the labeling substance is observed by observing the labeling substance in a cross section of the plant. Here, the “cross section of a plant” is a section in which the roots, leaves, or stems of a plant are cut by a cutting means such as a razor, and the state of a path through which bacterial wilt fungi such as vascular bundles of the plant pass can be observed. Say.

または、好ましくは、植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動の観察は、青枯病菌を感染させた植物を水平面に対して傾斜角度を付けた寒天培地表面に沿って伸長するよう培養し、該寒天培地表面に培養した植物中の標識物質の観察によって行う。以下、このような傾斜寒天培地について詳細に説明する。   Alternatively, preferably, in order to observe the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus in the plant body, the plant infected with bacterial wilt fungus is cultured so as to extend along the surface of the agar medium inclined at an angle to the horizontal plane. , By observing the labeling substance in the plant cultured on the surface of the agar medium. Hereinafter, such a gradient agar medium will be described in detail.

寒天培地の成分としては、植物を栽培させるために従来公知の成分を含めばよい。例えば、実施例に詳細に示すようなアガーと、ハイポネックスパウダー(http://vegetea.naro.affrc.go.jp/kinou/shukakugoseiri/page021.html)や植物培養用の例えば Murashige & Skoog (MS)培地、B5培地、N6培地、AA培地等の自体公知の培地(「生物化学実験法 41、植物細胞工学入門、駒嶺 穆・野村港二 編著、学会出版センター」p17-39参照)の組成に準じた各種必要成分を含むもの等とからなる寒天培地が挙げられる。この寒天培地におけるアガー等の寒天成分の含有量は1〜2w/v%、好ましくは1.3〜1.7w/v%、より好ましくは略1.5w/v%程度である。寒天培地表面の傾斜角度は、植物が寒天培地表面に沿って根または/および茎が伸長するように生育できる角度であれば特に限定されないが、好ましくは水平面に対して15〜75度、より好ましくは30〜60度、さらに好ましくは40〜50度、よりさらに好ましくは略45度程度である。すなわち、植物の根または/および茎が寒天培地表面に沿って伸長するように生育し、その植物中の標識物質を、該植物を掘り出さずに、直接蛍光実体顕微鏡等により観察できる傾斜角度を意味する。この際、傾斜角度については、寒天培地が水平に形成されたシャーレを傾斜面に置き栽培する場合でも、シャーレ内の寒天培地自体に傾斜をつけ水平面に置き栽培する場合でも構わない。   As a component of the agar medium, a conventionally known component may be included for growing plants. For example, agar and hyponex powder (http://vegetea.naro.affrc.go.jp/kinou/shukakugoseiri/page021.html) as shown in detail in the examples and for plant culture such as Murashige & Skoog (MS) According to the composition of mediums known in the art such as medium, B5 medium, N6 medium, AA medium (see Biochemical Experimental Method 41, Introduction to Plant Cell Engineering, edited by Atsushi Komazaki and Kouji Nomura, Academic Publishing Center) p17-39) In addition, an agar medium composed of those containing various necessary components can be used. The content of agar components such as agar in this agar medium is 1 to 2 w / v%, preferably 1.3 to 1.7 w / v%, more preferably about 1.5 w / v%. The inclination angle of the surface of the agar medium is not particularly limited as long as the plant can grow so that the roots and / or stems extend along the surface of the agar medium, but preferably 15 to 75 degrees with respect to the horizontal plane. Is 30 to 60 degrees, more preferably 40 to 50 degrees, and still more preferably about 45 degrees. That is, the root or / and stem of the plant grows so as to extend along the surface of the agar medium, and the labeling substance in the plant has an inclination angle that can be directly observed with a fluorescent stereomicroscope without digging out the plant. means. At this time, the inclination angle may be either when a petri dish having an agar medium formed horizontally is cultivated on an inclined surface, or when the agar medium itself in the petri dish is inclined and placed on a horizontal surface for cultivation.

さらに、好ましくは、標識物質の観察を経時的に行い、青枯病菌の増殖、減少または挙動をリアルタイムで観察する。「経時的にリアルタイムで観察する」とは、一定時間が経過する毎に青枯病菌の増殖、減少または挙動について観察を行うことをいう。   Further, preferably, the labeling substance is observed over time, and the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus is observed in real time. “Observation in real time over time” means to observe the growth, decrease or behavior of bacterial wilt disease every time a certain time elapses.

本実施の形態3に係る青枯病菌のモニタリング方法のうち、傾斜寒天培地を用いる方法によれば、標識物質によって標識化された青枯病菌の増殖、減少または挙動をより簡便に観察することができる。例えば、この標識化された青枯病菌を植物体内に取り込ませることによって、植物体内における青枯病菌の所在を例えば直接蛍光実体顕微鏡等により観察でき、青枯病についての研究、例えば青枯病に対する薬剤の研究に利用することができる。さらに、標識化された青枯病菌の観察をリアルタイムで行うことによって、植物体内での青枯病菌の感染機構が解明できる。   Among the methods for monitoring bacterial wilt fungus according to the third embodiment, according to the method using a gradient agar medium, it is possible to more easily observe the growth, reduction or behavior of bacterial wilt fungus labeled with a labeling substance. it can. For example, by incorporating the labeled bacterial wilt fungus into a plant, the location of the bacterial wilt fungus in the plant can be observed, for example, directly by a fluorescent stereomicroscope. It can be used for drug research. Furthermore, by observing the labeled bacterial wilt fungus in real time, the mechanism of bacterial wilt fungus infection in the plant can be elucidated.

本実施の形態3に係る青枯病菌のモニタリング方法によると、植物体内における観察以外でも、標識物質によって標識化された青枯病菌を土壌中に散布することによって、土壌中における青枯病菌の所在、量、さらには増殖の様子をも観察することができる。この観察結果は、土壌から植物への青枯病菌の感染機構の研究に利用することができる。また、青枯病菌を感染させた植物を傾斜寒天培地において培養する方法では、実験室レベルでの青枯病菌の研究に適しており、土壌において栽培した植物に青枯病菌を接種しモニタリングする場合と比較すると、短期間で実験(モニタリング)を行うことができる。さらに、実施の形態2に係る青枯病菌を使用しており、標識物質による発光強度が増強しているため、明瞭かつ簡便に青枯病菌のモニタリングを行うことができる。   According to the method for monitoring bacterial wilt disease according to the third embodiment, the bacterial wilt fungus in soil can be dispersed by spraying the bacterial wilt fungus labeled with a labeling substance into the soil, in addition to observation in the plant body. The amount, and even the state of growth can be observed. This observation can be used to study the mechanism of bacterial wilt infection from soil to plants. In addition, the method of cultivating plants infected with bacterial wilt on a slanted agar medium is suitable for research of bacterial wilt fungus at the laboratory level. Compared with, experiments (monitoring) can be performed in a short period of time. Furthermore, since the bacterial wilt fungus according to Embodiment 2 is used and the luminescence intensity by the labeling substance is enhanced, the bacterial wilt fungus can be clearly and easily monitored.

(青枯病菌に対する評価方法)
本発明の実施の形態4は、青枯病菌に対する評価方法に関する。本実施の形態4に係る青枯病菌に対する評価方法は、実施の形態3に係るモニタリング方法を用い、青枯病菌の増殖、減少または挙動を指標として、植物品種による青枯病菌に対する感受性、または、耐性を評価する。好ましくは、上述したごとく、指標とする植物体内における青枯病菌に対する増殖、減少または移動の観察は、青枯病菌を感染させた植物を水平面に対して傾斜角度を付けた寒天培地表面に沿って伸長するよう培養し、該寒天培地表面に培養した植物中の標識物質の観察によって行うことが好ましい。
(Evaluation method for bacterial wilt disease)
Embodiment 4 of the present invention relates to an evaluation method for bacterial wilt disease. The evaluation method for bacterial wilt fungus according to the fourth embodiment uses the monitoring method according to the third embodiment and uses the growth, decrease or behavior of the bacterial wilt fungus as an index, or the susceptibility to bacterial wilt fungus by plant varieties, or Assess tolerance. Preferably, as described above, the growth, decrease or movement of bacterial wilt fungus in the plant body as an indicator is observed along the surface of the agar medium in which the plant infected with bacterial wilt fungus is inclined with respect to the horizontal plane. The culture is preferably performed by elongating and observing the labeling substance in the plant cultured on the surface of the agar medium.

実施例に詳細に示すが、青枯病菌に対して感受性または耐性を有する植物品種では、青枯病菌を感染させた場合の増殖または移動が大きく異なることがわかった。特に、感受性を有する品種では主根から側根へ青枯病菌が短期間で侵入するが、耐性を有する品種では側根へ短期間で侵入することはなかった。さらに、感受性を有する品種では葉脈を含む植物全体において侵入し、品種によっては側根の根端から青枯病菌由来の緑色蛍光の漏出が観察されることもわかった。そこで、本実施の形態4に係る青枯病菌に対する評価方法では、青枯病菌の増殖、減少または移動を指標とし、実施の形態3に係るモニタリング方法を用いることで、植物が青枯病菌に対して感受性を有するのか、耐性を有するのかを評価する。   As shown in detail in the Examples, it has been found that plant varieties having sensitivity or resistance to bacterial wilt disease have greatly different growth or migration when infected with bacterial wilt disease. In particular, bacterial wilt fungi invaded from the main root to the lateral root in a short period of time in sensitive varieties, but did not invade into the lateral root in a short period of time in resistant varieties. Furthermore, it was found that sensitive varieties invade the entire plant including veins, and depending on the cultivar, leakage of green fluorescence from bacterial wilt fungus was observed from the root tip of the lateral root. Therefore, in the evaluation method for bacterial wilt fungus according to the fourth embodiment, the growth, decrease or movement of bacterial wilt fungus is used as an index, and the plant is used against bacterial wilt fungus by using the monitoring method according to the third embodiment. Whether it is sensitive or resistant.

例えば、実施例に示すポンデローザや大型福寿の実験結果のように、側根への侵入が多く観察される場合には、青枯病菌に対して感受性を有するということができる。一方、B−バリアーの実験結果のように、側根への侵入があまり観察されないのであれば、青枯病菌に対して耐性を有するということができる。そこで、好ましくは、本実施の形態4に係る評価方法において、指標となる青枯病菌の増殖、減少または挙動とは、実施の形態2に係る青枯病菌の植物の側根への侵入(割合)をいい、これにより青枯病菌に対する感受性または耐性の評価を行う。   For example, when many intrusions into the lateral root are observed as in the experimental results of the ponderosa and large-scale longevity shown in the examples, it can be said that the plant has sensitivity to bacterial wilt. On the other hand, if the invasion into the lateral root is not observed as much as the B-barrier experimental results, it can be said that the plant has resistance to bacterial wilt. Therefore, preferably, in the evaluation method according to the fourth embodiment, the growth, reduction, or behavior of the bacterial wilt fungus as an index is the invasion (ratio) of the bacterial wilt fungus according to the second embodiment into the side roots of the plant. In this way, the sensitivity or resistance to bacterial wilt is evaluated.

本実施の形態4に係る青枯病菌に対する評価方法によれば、各植物品種が青枯病菌に対して感受性であるか耐性であるかを判断することができる。そのため、青枯病菌に対して耐性のある植物品種の開発に利用することができ、青枯病に対する被害の減少にもつなげることができる。また、実施の形態2に係る青枯病菌を使用しており、標識物質による発光または蛍光強度等が増強するため、明瞭かつ簡便に青枯病菌に対する感受性または耐性の評価を行うことができる。   According to the method for evaluating bacterial wilt fungus according to the fourth embodiment, it is possible to determine whether each plant variety is sensitive or resistant to bacterial wilt fungus. Therefore, it can be used for the development of plant varieties resistant to bacterial wilt and can be used to reduce damage to bacterial wilt. Moreover, since the bacterial wilt fungus according to Embodiment 2 is used and the luminescence or fluorescence intensity by the labeling substance is enhanced, the sensitivity or resistance to bacterial wilt fungus can be clearly and easily evaluated.

(青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法)
本発明の実施の形態5は、青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法に関する。本実施の形態5に係る青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法は、実施の形態2に係る青枯病菌に感染、発病した植物に、被験物質を与え、実施の形態3に係る青枯病菌のモニタリング方法を用いて観察することにより、青枯病菌に対して有効な被験物質をスクリーニングする。好ましくは、実施の形態3に係る青枯病菌のモニタリング方法では、傾斜寒天培地を用いたモニタリング方法を用いる。
(Screening method of test substance effective against bacterial wilt disease)
Embodiment 5 of the present invention relates to a screening method for a test substance effective against bacterial wilt. The screening method for a test substance effective against bacterial wilt fungus according to the fifth embodiment provides a test substance to a plant infected and diseased with bacterial wilt fungus according to the second embodiment, and relates to the third embodiment. The test substance effective against bacterial wilt is screened by observing using the bacterial wilt fungus monitoring method. Preferably, in the method for monitoring bacterial wilt disease according to Embodiment 3, a monitoring method using a gradient agar medium is used.

与える「被験物質」は、様々な分子サイズの有機化合物(核酸、ペプチド、タンパク質、脂質(単純脂質または複合脂質(ホスホグリセリド、スフィンゴ脂質、グリコシルグリセリドまたはセレブロシド等)、プロスタグランジン、イソプレノイド、テルペンまたはステロイド等))、もしくは、無機化合物を用いることができる。「被験物質」は、天然物由来であっても合成によるものであってもよい。後者の場合には、例えば、コンビナトリアル合成の手法を利用して効率的なスクリーニング系を構築することができる。なお、細胞抽出液または培養上清等を被験物質として用いてもよい。   The “test substance” given is an organic compound of various molecular sizes (nucleic acid, peptide, protein, lipid (simple lipid or complex lipid (such as phosphoglyceride, sphingolipid, glycosylglyceride or cerebroside)), prostaglandin, isoprenoid, terpene or Steroids))) or inorganic compounds can be used. The “test substance” may be derived from a natural product or synthesized. In the latter case, for example, an efficient screening system can be constructed using a combinatorial synthesis technique. A cell extract or a culture supernatant may be used as a test substance.

「青枯病菌に対して有効な被験物質」とは、例えば、実施の形態4に係る青枯病菌に対する評価方法において青枯病菌に対して感受性を有すると判断した植物品種の場合、その「被験物質」によって、その植物品種の体内(側根や葉脈)への青枯病菌の広がりを抑制することができる物質のことをいう。また、青枯病菌に対して耐性を有すると判断した植物品種であっても、さらに植物体内への枯病菌の広がりを抑制することができる物質ならば該当する。   The “test substance effective against bacterial wilt fungus” means, for example, the “test subject” in the case of a plant variety judged to be sensitive to bacterial wilt fungus in the evaluation method for bacterial wilt fungus according to Embodiment 4. “Substance” refers to a substance that can suppress the spread of bacterial wilt fungus in the body (side roots and veins) of the plant variety. Moreover, even if it is a plant variety judged to be resistant to bacterial wilt, it is applicable if it is a substance that can further suppress the spread of bacterial rot in the plant body.

土壌に植えられた植物に対してこの「被験物質」の有効性を確かめる場合には、例えば、該植物周辺の土壌に「被験物質」を混ぜることによって確かめることができる。また、前述したような、寒天培地表面の植物に対してこの「被験物質」の有効性を確かめる場合には、例えば、寒天培地の成分中に「被験物質」を含ませることによって確かめることができる。   When confirming the effectiveness of the “test substance” with respect to a plant planted in the soil, it can be confirmed, for example, by mixing the “test substance” with the soil around the plant. In addition, when the effectiveness of the “test substance” is confirmed for the plant on the surface of the agar medium as described above, for example, it can be confirmed by including the “test substance” in the components of the agar medium. .

本実施の形態5に係る青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法によれば、青枯病(菌)に対して有効な被験物質を発見することができる。この発見された被験物質を利用することで、青枯病の被害の減少につなげることができる。また、実施の形態2に係る青枯病菌を使用しており、標識物質による発光、または/および、蛍光強度が増強するため、明瞭かつ簡便に青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニングを行うことができる。   According to the screening method for a test substance effective against bacterial wilt disease according to the fifth embodiment, a test substance effective against bacterial wilt disease (fungus) can be found. By using this discovered test substance, it is possible to reduce the damage caused by bacterial wilt. Moreover, since the bacterial wilt fungus according to Embodiment 2 is used and the intensity of light emission and / or fluorescence by the labeling substance is enhanced, screening of test substances effective against the bacterial wilt fungus can be performed clearly and easily. It can be carried out.

(モニタリング方法、評価方法およびスクリーニング方法)
本発明の実施の形態6は、傾斜寒天培地を使用したモニタリング方法、評価方法およびスクリーニング方法に関する。
(Monitoring method, evaluation method and screening method)
Embodiment 6 of the present invention relates to a monitoring method, an evaluation method, and a screening method using a gradient agar medium.

本発明の実施の形態6に係るモニタリング方法は、植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとし、当該病原菌の植物体内における増殖、減少または挙動の観察を、当該病原菌を感染させた植物を水平面に対して傾斜角度をつけた寒天培地表面に沿って根または/および茎が伸長するよう培養し、該寒天培地表面に培養した植物体内において産生された前記標識物質を観察することによって行うことを特徴とする。   The monitoring method according to Embodiment 6 of the present invention has a property of producing a labeling substance by introducing a foreign gene containing a gene encoding a labeling substance into a pathogenic bacterium that infects the plant, In order to observe the growth, decrease, or behavior, the plant infected with the pathogen is cultured so that the roots and / or stems extend along the surface of the agar medium inclined at an inclined angle with respect to the horizontal plane, and cultured on the surface of the agar medium. It is characterized by observing the labeling substance produced in the plant body.

さらにこのモニタリング方法の応用として、植物品種による病原菌に対する感受性、または、耐性を評価する評価方法、さらには病原菌に対して有効な被験物質をスクリーニングする方法がある。   Further, as an application of this monitoring method, there are an evaluation method for evaluating the susceptibility or resistance to pathogenic bacteria by plant varieties, and a method for screening a test substance effective against the pathogenic bacteria.

これら本発明の実施の形態6にかかるモニタリング方法ならびにこれを応用した評価方法およびスクリーニング方法の好ましい実施形態は、使用する病原菌が、本発明の形質転換された青枯病菌を含む「植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとした当該病原菌」であることを除いて、上述した青枯病菌に係るモニタリング方法ならびにこれを応用した評価方法およびスクリーニング方法の好ましい実施の形態と実質同一である。   A preferred embodiment of the monitoring method according to the sixth embodiment of the present invention and the evaluation method and the screening method to which the monitoring method is applied is that the pathogen used includes the transformed bacterial wilt of the present invention. The above-mentioned monitoring method for bacterial wilt disease and its application, except that the pathogen has the property of producing a labeling substance by introducing a foreign gene including a gene encoding the labeling substance into the pathogen This is substantially the same as the preferred embodiment of the evaluation method and screening method described above.

ここで、病原菌に導入する「標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子」としては、簡便に病原菌に導入し得、かつ導入された病原菌内で標識物質を産生する作用を発揮し得るものであれば特に限定されず、そのような外来遺伝子の調製方法や病原菌への導入方法もこの分野で一般に用いられる方法が特に限定されることなく使用し得る。好ましい一例を示せば、本発明のプラスミドのように、病原菌に対応した、バクテリオファージ由来の「複製モジュール」と「標識物質をコードする遺伝子」とを構成要素として有するもの、具体的に例示すれば例えば上述したpRSS12、pRSS1S−GFPuv、pRSS1S−GFPmut2等が挙げられる。 Here, the term “foreign gene including a gene encoding a labeling substance” to be introduced into a pathogenic bacterium is one that can be easily introduced into a pathogenic bacterium and that can exhibit the effect of producing a labeling substance within the introduced pathogenic bacterium. There is no particular limitation, and such a method for preparing a foreign gene and a method for introducing it into a pathogenic bacterium can be used without any particular limitation in methods generally used in this field. If a preferable example is shown, what has a "replication module" derived from a bacteriophage corresponding to a pathogenic bacterium and a "gene encoding a labeling substance" as components, such as the plasmid of the present invention, specifically, For example, pRSS12, pRSS1S-GFPuv mentioned above, pRSS1S-GFPmut2, etc. are mentioned.

また、これら本発明の実施の形態6にかかるモニタリング方法ならびにこれを応用した評価方法およびスクリーニング方法が適用できる、「植物に感染する病原菌」としては、例えばFusarium oxysporum等のFusarium属のカビ類、いもち病菌(Magnaporthe grisea)、土壌病原細菌(Erwinia carotovora)等この分野でよく知られた病原菌が挙げられる。 Moreover, examples of the “pathogenic fungus that infects plants” to which the monitoring method according to the sixth embodiment of the present invention and the evaluation method and screening method applying the monitoring method are applicable include Fusarium molds such as Fusarium oxysporum , Examples include pathogenic bacteria well known in this field, such as pathogenic bacteria ( Magnaporthe grisea ) and soil pathogenic bacteria ( Erwinia carotovora ).

なお、本発明の実施の形態3〜6において「植物」とは、例えばトマト、ナスまたはタバコ等の青枯病菌に感染すると報告されている33科200種以上の植物を少なくとも含み(堀田光生・土屋健一、微生物遺伝資源マニュアル(12)−青枯病菌 Ralstonia solanacearum−、農業生物資源研究所(2002)等参照)、本発明の実施の形態6においては、さらに上述したFusarium属のカビ類、いもち病菌、土壌病原細菌等に感染すると報告されている植物も含む。 In addition, in Embodiments 3 to 6 of the present invention, the “plant” includes at least 33 kinds of 200 or more plants that are reported to be infected with bacterial wilt fungi such as tomato, eggplant or tobacco (Mitsuo Horita, In Kenichi Tsuchiya, Microbial Genetic Resource Manual (12) -Ralstonia solanacearum- , Agricultural Bioresource Research Institute (2002), etc.), in Embodiment 6 of the present invention, Fusarium genus molds and rice blasts described above are further used. This includes plants that are reported to be infected with pathogenic bacteria, soil pathogenic bacteria, and the like.

寒天培地の成分としては、植物を栽培させるために従来公知の成分を含めばよい。例えば、実施例に詳細に示すようなアガーと、ハイポネックスパウダー(http://vegetea.naro.affrc.go.jp/kinou/shukakugoseiri/page021.html)や植物培養用の例えば Murashige & Skoog (MS)培地、B5培地、N6培地、AA培地等の自体公知の培地(「生物化学実験法 41、植物細胞工学入門、駒嶺 穆・野村港二 編著、学会出版センター」p17-39参照)の組成に準じた各種必要成分を含むもの等とからなる寒天培地が挙げられる。この寒天培地におけるアガー等の寒天成分の含有量は1〜2w/v%、好ましくは1.3〜1.7w/v%、より好ましくは略1.5w/v%程度である。寒天培地表面の傾斜角度は、植物が寒天培地表面に沿って根または/および茎が伸長するように生育できる角度であれば特に限定されないが、好ましくは水平面に対して15〜75度、より好ましくは30〜60度、さらに好ましくは40〜50度、よりさらに好ましくは略45度程度である。すなわち、植物の根または/および茎が寒天培地表面に沿って伸長するように生育し、その植物中の標識物質を、該植物を掘り出さずに、直接蛍光実体顕微鏡等により観察できる傾斜角度を意味する。この際、傾斜角度については、寒天培地が水平に形成されたシャーレを傾斜面に置き栽培する場合でも、シャーレ内の寒天培地自体に傾斜をつけ水平面に置き栽培する場合でも構わない。   As a component of the agar medium, a conventionally known component may be included for growing plants. For example, agar and hyponex powder (http://vegetea.naro.affrc.go.jp/kinou/shukakugoseiri/page021.html) as shown in detail in the examples and for plant culture such as Murashige & Skoog (MS) According to the composition of mediums known per se, such as medium, B5 medium, N6 medium, AA medium (see Biochemical Experimental Method 41, Introduction to Plant Cell Engineering, edited by Atsushi Komazaki and Kouji Nomura, Academic Publishing Center, p. 17-39) In addition, an agar medium composed of those containing various necessary components can be used. The content of agar components such as agar in this agar medium is 1 to 2 w / v%, preferably 1.3 to 1.7 w / v%, more preferably about 1.5 w / v%. The inclination angle of the surface of the agar medium is not particularly limited as long as the plant can grow so that the roots and / or stems extend along the surface of the agar medium, but preferably 15 to 75 degrees with respect to the horizontal plane. Is 30 to 60 degrees, more preferably 40 to 50 degrees, and still more preferably about 45 degrees. That is, the root or / and stem of the plant grows so as to extend along the surface of the agar medium, and the labeling substance in the plant has an inclination angle that can be directly observed with a fluorescent stereomicroscope without digging out the plant. means. At this time, the inclination angle may be either when a petri dish having an agar medium formed horizontally is cultivated on an inclined surface, or when the agar medium itself in the petri dish is inclined and placed on a horizontal surface for cultivation.

本実施の形態6に係るモニタリング方法、評価方法およびスクリーニング方法においては、本発明者らの一部が発明したpRSS12を用いることも出来るので、この構造についても参考までに記載しておく。   In the monitoring method, the evaluation method, and the screening method according to the sixth embodiment, pRSS12 invented by some of the present inventors can be used, and this structure is also described for reference.

図1は、このpRSS12の特定構造を示す模式図である。すなわち、図1は、前述した特許文献3に記載のpRSS12とその元となるファージφRSS1ゲノムDNAの構造を示す。図1の上段の図は、ファージφRSS1のゲノムDNAの構造である。図1の下段の図は、pRSS12の構造である。ファージφRSS1の全塩基配列はDDBJに、アクセッション番号AB259124として登録されている。アクセッション番号AB259124のファージφRSS1のゲノムDNAの6662塩基からなる全配列を配列表の配列番号1に示す。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a specific structure of the pRSS 12. That is, FIG. 1 shows the structure of pRSS12 described in Patent Document 3 and the phage φRSS1 genomic DNA that is the origin thereof. The upper diagram in FIG. 1 shows the structure of the genomic DNA of phage φRSS1. The lower diagram of FIG. 1 shows the structure of pRSS12. The entire base sequence of phage φRSS1 is registered in DDBJ as accession number AB259124. The entire sequence consisting of 6662 bases of the genomic DNA of phage φRSS1 with accession number AB259124 is shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.

一般に、ファージφRSS1のようなFf様ファージのゲノムは、関連する機能を有する遺伝子同士がまとまった「モジュール」と呼ばれる構造を複数含んでいる。例えば、「複製モジュール」は、ローリングサークルDNA複製に関与する遺伝子gII、gV、およびgXを含有している。Ff様ファージのゲノムは共通して、「複製モジュール」、「構造モジュール」、および、「アセンブリーおよび分泌モジュール」の3種類を有している。これらのモジュールは上記の順番でゲノム上に並んでおり、この配置はファージφRSS1でも維持されている。本明細書において、用語「複製モジュール」とは、ローリングサークルDNA複製に関与する遺伝子gII、gV、およびgXを含有しているモジュールのことを意味し、または、Ff様ファージのゲノム構造から「構造モジュール」および「アセンブリーおよび分泌モジュール」を除いた部分のことを意味する。   In general, the genome of an Ff-like phage such as phage φRSS1 includes a plurality of structures called “modules” in which genes having related functions are grouped. For example, a “replication module” contains genes gII, gV, and gX involved in rolling circle DNA replication. The genomes of Ff-like phages have three types in common: a “replication module”, a “structural module”, and an “assembly and secretion module”. These modules are arranged on the genome in the above order, and this arrangement is also maintained in the phage φRSS1. As used herein, the term “replication module” means a module containing genes gII, gV, and gX involved in rolling circle DNA replication, or from the genomic structure of an Ff-like phage, It means the part except “module” and “assembly and secretion module”.

pRSS12を作製するには、まず、ファージφRSS1のDNAから構造モジュールとアセンブリーおよび分泌モジュールと(ORF4〜ORF11)を除くことで、ファージφRSS1のDNAの約1/3(2248塩基)からなるプラスミドを構築する。この2248塩基からなる部分には、ファージφRSS1のDNAのORF1〜ORF3およびIGがコードされている。この配列は、ファージφRSS1のゲノムDNAの配列の1〜1720番目の塩基配列および6135〜6662番目の塩基配列からなるものである。   To create pRSS12, first, a plasmid consisting of about 1/3 (2248 bases) of the phage φRSS1 DNA is constructed by removing the structural module, assembly and secretion module (ORF4 to ORF11) from the phage φRSS1 DNA. To do. In the portion consisting of 2248 bases, ORF1 to ORF3 and IG of the DNA of phage φRSS1 are encoded. This sequence consists of the 1st to 1720th base sequence and the 6135th to 6662th base sequence of the genomic DNA sequence of phage φRSS1.

図1の下段の図に示すように、pRSS12は、ファージφRSS1の約3分の1のDNA(2248塩基)の1720番目と1721番目の間にGFP−Km(GFP遺伝子(GFPuv遺伝子)およびカナマイシン耐性カセットが結合したもの)を含有する約4.7kbpのプラスミドである。念のために付記すれば、pRSS12ではGFP遺伝子の発現に大腸菌由来のlacプロモーターを使用している(特許文献3)。なお、pRSS12の詳細な調製方法等については、特許文献3および非特許文献1乃至3を参照されたい。   As shown in the lower diagram of FIG. 1, pRSS12 is resistant to GFP-Km (GFP gene (GFPuv gene) and kanamycin between positions 1720 and 1721 of about one-third of DNA (2248 bases) of phage φRSS1. About 4.7 kbp plasmid containing the cassette bound). As a precaution, pRSS12 uses the lac promoter derived from E. coli for the expression of the GFP gene (Patent Document 3). For detailed preparation methods and the like of pRSS12, refer to Patent Document 3 and Non-Patent Documents 1 to 3.

本実施例および参考例において使用するバクテリオファージ(ファージφRSS1およびファージφRSB2)は、青枯病菌(ラルストニア・ソラナセアラム(Ralstonia solanacearum))から単離されるものである。ファージφRSS1は、青枯病菌の菌株C319を用いて繁殖させた。なお、菌株C319はタバコより分離されたレース1の菌株であり、山陰建設工業株式会社(島根県出雲市)より分譲された菌株である。なお、ファージφRSB2は、本発明者らが広島県より単離した青枯病菌を宿主とする新規なバクテリオファージである。 The bacteriophages (phage φRSS1 and phage φRSB2) used in this example and reference examples are those isolated from bacterial wilt ( Ralstonia solanacearum ). Phage φRSS1 was propagated using bacterial wilt strain C319. In addition, the strain C319 is a strain of race 1 isolated from tobacco, and is a strain distributed from San-in Construction Industry Co., Ltd. (Izumo City, Shimane Prefecture). The phage φRSB2 is a novel bacteriophage hosted by bacterial wilt fungi isolated from Hiroshima Prefecture by the present inventors.

本実施例および参考例で使用する青枯病菌の菌株MAFF106611株は、農林水産省生物資源研究所発行の微生物遺伝資源利用マニュアル(12)、堀田光生・土屋健一、平成14年3月に記載の菌株で、農林水産省生物資源研究所農業生物資源ジーンバンクより分譲が可能である。各ファージ単離方法および各菌株の詳細については、背景技術に記載の特許文献1乃至3および非特許文献1乃至3を参照されたい。   The bacterial wilt fungus strain MAFF106611 used in this Example and Reference Example is described in the Microbial Genetic Resource Utilization Manual (12) published by the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Bioresource Research Institute, Mitsuo Hotta and Kenichi Tsuchiya, March 2002. It is a strain and can be sold from the Agricultural Bioresource Genebank, Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries. For details of each phage isolation method and each strain, see Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Documents 1 to 3 described in Background Art.

各種の青枯病菌の菌株は、28℃で200〜300rpmで撹拌してCPG培地で培養した。CPG培地は、0.1%のカザミノ酸、1%のペプトンおよび0.5%のグルコースを含有するものを使用した。各ファージは、単一プラーク単離法により繁殖させ、精製した。細菌細胞の培養液のOD600が0.1ユニットに達したときに、ファージを0.01〜0.05moi(菌数に対するファージの相対数)加えた。その後、16〜18時間、培養して遠心分離により細胞を除去し、0.45μmのフィルターを通した後、このファージ懸濁液に、CsCl(9.4g/20mL)を加え、超遠心分離を行って、さらなる精製を行った。精製されたファージは、使用されるまで4℃で保存した。   Various bacterial wilt strains were stirred at 200 to 300 rpm at 28 ° C. and cultured in CPG medium. A CPG medium containing 0.1% casamino acid, 1% peptone and 0.5% glucose was used. Each phage was propagated and purified by a single plaque isolation method. When the OD600 of the bacterial cell culture reached 0.1 units, 0.01 to 0.05 moi (the relative number of phages relative to the number of bacteria) was added. Thereafter, the cells are cultured for 16 to 18 hours, and cells are removed by centrifugation. After passing through a 0.45 μm filter, CsCl (9.4 g / 20 mL) is added to the phage suspension, and ultracentrifugation is performed. Performed further purification. Purified phage was stored at 4 ° C. until used.

また、蛍光実体顕微鏡での観察は、GFP2およびGFP3 filterを用いたMF16F fluorescence stereomicroscope(Leica Microsystems, Heidelberg, Germany)、および/または、Olympus BH2 fluorescence microscope(Olympus, Tokyo, Japan)を用い、CCD camera(Keyence VB-6010; Osaka, Japan)を用いて記録した。   In addition, observation with a fluorescence stereomicroscope is performed using an MF16F fluorescence stereomicroscope (Leica Microsystems, Heidelberg, Germany) using GFP2 and GFP3 filters and / or an Olympus BH2 fluorescence microscope (Olympus, Tokyo, Japan), and a CCD camera ( Keyence VB-6010; Osaka, Japan).

以下、pRSS12,pRSS1S−GFPuvおよびpRSS1S−GFPmut2の調製方法、これらのプラスミドによって形質転換された青枯病菌、ならびに、これらの青枯病菌を用いたモニタリング方法等に係る実施例および参考例について説明する。まず、pRSS12の調製方法および青枯病菌への形質転換について説明する。   Hereinafter, Examples and Reference Examples relating to a method for preparing pRSS12, pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2, bacterial wilt fungus transformed with these plasmids, and a monitoring method using these bacterial wilt fungi will be described. . First, the preparation method of pRSS12 and the transformation to bacterial wilt are described.

(参考例1)
pRSS12を調製するため、まず、ファージφRSS1のゲノム配列から構造タンパク質および形態形成のモジュール部分が欠落した約1/3の長さ(約2248塩基)のDNA断片をPCR(Polymerase Chain Reaction)法により増幅した。ファージφRSS1の全配列はDDBJに、アクセッション番号AB259124としてそれぞれ登録されている。ファージφRSS1の全ゲノムDNA配列を、配列番号1に示す。図1に示すように、プライマーには、ファージφRSS1のゲノムにおけるORF11の3’末端部分に相当する塩基配列を有するフォーワードプライマー12−F1(配列番号4、5’−cggaattctatccggagtaacgaaaag−3’)、および、ORF4の5’末端部分に相当する塩基配列を有するリバースプライマー12−R1(配列番号5、5’−atggaattctccttgagatggaggttgag−3’)を用いた。これらのプライマーにはいずれにもEcoRIサイトが付加されている。このPCRは、MY-Cycler(バイオラッド社製)を用い、標準的な条件下で行った。テンプレートとしては、ファージφRSS1のRF−DNA(1ng)を用いて、25サイクルで行った。得られたDNA断片を常法に従い、精製した。
(Reference Example 1)
In order to prepare pRSS12, first, a DNA fragment of about 1/3 length (about 2248 bases) lacking the structural protein and the morphogenic module part from the genomic sequence of phage φRSS1 was amplified by PCR (Polymerase Chain Reaction) method. did. The entire sequence of phage φRSS1 is registered in DDBJ as accession number AB259124. The entire genomic DNA sequence of phage φRSS1 is shown in SEQ ID NO: 1. As shown in FIG. 1, the primer includes a forward primer 12-F1 (SEQ ID NO: 4, 5′-cggaattctatccggagtaacgaaaag-3 ′) having a base sequence corresponding to the 3 ′ terminal portion of ORF11 in the phage φRSS1 genome, and Reverse primer 12-R1 (SEQ ID NO: 5, 5′-atggaattctccttgagatggaggttgag-3 ′) having a base sequence corresponding to the 5 ′ end portion of ORF4 was used. An EcoRI site is added to each of these primers. This PCR was performed using MY-Cycler (manufactured by Bio-Rad) under standard conditions. As a template, the phage φRSS1 RF-DNA (1 ng) was used for 25 cycles. The obtained DNA fragment was purified according to a conventional method.

また、プラスミドpUC4−KIXX(アマーシャムバイオサイエンス社製)からカナマイシン耐性カセットをEcoRIにより切り出した。このカナマイシン耐性カセットの断片を、GFP遺伝子を含有しているpGFPuv(タカラバイオ株式会社製)のEcoRIサイトに挿入して、カナマイシン耐性カセットとGFP遺伝子(GFPuv)が結合したpGFPuv−Kmを構築した。各々の遺伝子の向きは、制限酵素マッピング法により確認した。   Further, a kanamycin resistance cassette was excised from the plasmid pUC4-KIXX (Amersham Biosciences) with EcoRI. This kanamycin resistance cassette fragment was inserted into the EcoRI site of pGFPuv (Takara Bio Inc.) containing the GFP gene to construct pGFPuv-Km in which the kanamycin resistance cassette and the GFP gene (GFPuv) were bound. The orientation of each gene was confirmed by a restriction enzyme mapping method.

さらに、構築したpGFPuv−Kmをテンプレートとして、カナマイシン耐性カセットとGFPuvの結合部分に係るDNA配列断片(以下、GFPuv−Km)をPCRによって増幅した。プライマーは、フォワードプライマー12−F2(配列番号6、 5’−gagcgccgaattcgcaaaccgcctctcc−3’)、および、リバースプライマー12−R2(配列番号7、5’−ttgacaccagacaagttggtaatggtag−3’)を用いた。図1の下段の図に示すように、このPCR産物(GFPuv−Km)を、前述したファージφRSS1由来の増幅断片に結合させることにより、pRSS12を構築した。このようにして構築されたpRSS12は、ファージφRSSのゲノムの1〜1720番目の塩基配列、同ゲノムの6135〜6662番目の塩基配列、カナマイシン耐性カセット、および、GFPuv遺伝子を有するプラスミドとなる。   Furthermore, using the constructed pGFPuv-Km as a template, a DNA sequence fragment (hereinafter referred to as GFPuv-Km) related to the binding portion of the kanamycin resistance cassette and GFPuv was amplified by PCR. As the primer, forward primer 12-F2 (SEQ ID NO: 6, 5'-gagcgccgaattcgcaaaccgcctctcc-3 ') and reverse primer 12-R2 (SEQ ID NO: 5, 5'-ttgacaccagacaagttggtaatggtag-3') were used. As shown in the lower diagram in FIG. 1, pRSS12 was constructed by binding this PCR product (GFPuv-Km) to the amplified fragment derived from the above-described phage φRSS1. The pRSS12 thus constructed becomes a plasmid having the 1st to 1720th nucleotide sequence of the phage φRSS genome, the 6135th to 6662th nucleotide sequence of the same genome, the kanamycin resistance cassette, and the GFPuv gene.

得られたpRSS12に係る青枯病菌への導入については、Gene Pulser Xcell(バイオラッド社製)を用いてメーカーの使用説明書の記載にしたがって、2.5kVで2mmキュベットで、青枯病菌MAFF106611株にエレクトロポーレーション法により導入した。得られた形質転換体は、15μg/mLのカナマイシンを含有するCPG培地で選択した。   About introduction | transduction to the bacterial wilt fungus which concerns on obtained pRSS12 according to description of a manufacturer's instruction | indication using Gene Pulser Xcell (made by Biorad), it is 2 mm cuvette at 2.5 kV, and bacterial wilt fungus MAFF106611 strain Were introduced by electroporation. The resulting transformants were selected on CPG medium containing 15 μg / mL kanamycin.

(実施例1)
pRSS1S−GFPuvおよびpRSS1S−GFPmut2の調製方法等に係る実施例について説明する。まず、これらのプラスミドの基礎となるpRSS1Sを調製するために、前述したpRSS12の場合と同様に、ファージφRSS1のゲノム配列から構造タンパク質および形態形成のモジュール部分が欠落した約1/3の長さ(2583塩基)のDNA断片をPCR法により増幅した。なお、pRSS12の場合と比較するとフォワードプライマーの配列が少し異なっている。図2の上段の図に示すように、プライマーには、ファージφRSS1のORF11の付近に相当する塩基配列を有するフォーワードプライマー1S−R(配列番号8、5’−agacatcgacattcggcacatcgc−3’)、および、ORF4の5’末端部分に相当する塩基配列を有するリバースプライマー1S−L(配列番号9、5’−atggaattctccttgagatggaggttgag−3’)を用いた。なお、1S−LプライマーにはEcoRIサイトが導入されている。
Example 1
Examples relating to methods for preparing pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 will be described. First, in order to prepare pRSS1S to be the basis of these plasmids, in the same manner as in the case of pRSS12 described above, the length of about 1/3 in which the structural protein and the morphogenic module portion are missing from the genomic sequence of phage φRSS1 ( A DNA fragment of 2583 bases) was amplified by the PCR method. In addition, compared with the case of pRSS12, the sequence of the forward primer is slightly different. As shown in the upper diagram of FIG. 2, the primers include forward primer 1S-R (SEQ ID NO: 8, 5′-agacatcgacattcggcacatcgc-3 ′) having a base sequence corresponding to the vicinity of ORF11 of phage φRSS1; and Reverse primer 1SL (SEQ ID NO: 9, 5′-atggaattctccttgagatggaggttgag-3 ′) having a base sequence corresponding to the 5 ′ end portion of ORF4 was used. Note that an EcoRI site is introduced into the 1S-L primer.

このPCRは、MY-Cycler(バイオラッド社製)を用い標準的な条件下で行った。テンプレートとしては、ファージφRSS1のRF−DNA(1ng)を用いて、25サイクルで行った。得られたDNA断片を常法に従い、精製した。このDNA断片に、カナマイシン耐性カセットの断片を結合させて、図2の下段の図に示すように、pRSS1Sを構築した。カナマイシン耐性カセットは、プラスミドpUC4−KIXX(アマシャムバイオサイエンス社製)からEcoRIにより切り出し、平滑末端化およびリン酸化処理を行うことにより取得した。このようにして構築されたpRSS1Sは、ファージφRSSのゲノムの1〜1720までの塩基配列、同ゲノムの5800〜6662までの塩基配列、および、カナマイシン耐性カセット(Km cassette)を有するプラスミドとなる。   This PCR was performed under standard conditions using MY-Cycler (Bio-Rad). As a template, the phage φRSS1 RF-DNA (1 ng) was used for 25 cycles. The obtained DNA fragment was purified according to a conventional method. A fragment of the kanamycin resistance cassette was bound to this DNA fragment to construct pRSS1S as shown in the lower diagram of FIG. The kanamycin resistance cassette was obtained by excising from plasmid pUC4-KIXX (manufactured by Amersham Biosciences) with EcoRI, blunting and phosphorylation. The pRSS1S constructed in this way becomes a plasmid having the base sequence from 1 to 1720 of the phage φRSS genome, the base sequence from 5800 to 6662 of the same genome, and the kanamycin resistance cassette (Km cassette).

次に、ファージφRSB2のMCP(major coat protein)遺伝子プロモーター(配列番号2)、GFP(GFPuvまたはGFPmut2)遺伝子、および、MCP遺伝子ターミネーター(配列番号3)からなる発現カセットを作製した。ファージφRSB2は、青枯病菌を宿主とする新規なバクテリオファージであり、発明者が広島県より単離したものである。まず、調製したファージφRSB2のDNAを鋳型として、PCR法により、MCP遺伝子のプロモーター配列を増幅した。その際、フォワードプライマーにはMCP−F−72(配列番号10、5’−cccgaattctggaacgccgcgtcgctgcctcgtaag−3’)、リバースプライマーにはMCP−R−74(配列番号11、5’−tgtggttctccttgaaaagtgatcagggac−3’)を用いた。フォワードプライマーMCP−F−72には、EcoRIサイトが導入されている。PCRは、25サイクルで、MY-Cycler(バイオラッド社製)を用い標準的な条件下で行った。   Next, an expression cassette consisting of a phage φRSB2 MCP (major coat protein) gene promoter (SEQ ID NO: 2), a GFP (GFPuv or GFPmut2) gene, and an MCP gene terminator (SEQ ID NO: 3) was prepared. Phage φRSB2 is a novel bacteriophage hosted by bacterial wilt, and the inventor isolated from Hiroshima Prefecture. First, the promoter sequence of the MCP gene was amplified by PCR using the prepared phage φRSB2 DNA as a template. At that time, MCP-F-72 (SEQ ID NO: 10, 5′-cccgaattctggaacgccgcgtcgctgcctcgtaag-3 ′) is used as the forward primer, and MCP-R-74 (SEQ ID NO: 11, 5′-tgtggttctccttgaaaagtgatcagggac-3 ′) is used as the reverse primer. It was. An EcoRI site is introduced into the forward primer MCP-F-72. PCR was performed under standard conditions using MY-Cycler (manufactured by Bio-Rad) in 25 cycles.

同様に、ファージφRSB2のDNAを鋳型として、PCR法により、MCP遺伝子のターミネーター配列を増幅した。その際、フォワードプライマーにはTerm−F−77(配列番号12、5’−tggccgtcctccaacccaagcata−3’)、リバースプライマーにはTerm−R−Rl−71(配列番号13、5’−cctgaattctccctgctgggtccccttggggtggtgc−3’)を用いた。リバースプライマーTerm−R−Rl−71には、EcoRIサイトが導入されている。PCRの条件は、プロモーター配列のPCRの場合と同様である。   Similarly, the terminator sequence of the MCP gene was amplified by PCR using the phage φRSB2 DNA as a template. At that time, Term-F-77 (SEQ ID NO: 12, 5′-tggccgtcctccaacccaagcata-3 ′) was used as the forward primer, and Term-R-R1-71 (SEQ ID NO: 13, 5′-cctgaattctccctgctgggtccccttggggtggtgc-3 ′) was used as the reverse primer. Was used. An EcoRI site is introduced in the reverse primer Term-R-Rl-71. The conditions for PCR are the same as for PCR of promoter sequences.

次に、増幅したMCPプロモーター、およびMCPターミネーターの間に、GFP(GFPuvまたはGFPmut2)遺伝子をライゲーションし、EcoRIサイトで切断することにより、発現カセットを作製した。GFPuvおよびGFPmut2については、pGFPuv(タカラバイオ株式会社製)およびGFPmut2をコードする遺伝子を含むプラスミドであるpMRP9−1(Davies, D. G. et al. The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial biofilm. Science 280, 295-298 (1998).)を用いて調製した。pGFPuvおよびpMRP9−1を鋳型に、各GFPのコード領域を増幅するプライマーを用いて、PCR法によりGFPuvおよびGFPmut2のDNA断片をそれぞれ増幅した。また、これらのDNA配列断片(MCPプロモーター、GFPuvまたはGFPmut2、および、MCPターミネーター)のライゲーションについては、Ligation High(東洋紡績株式会社製)を用いてT4DNAリガーゼにより連結した。なお、GFPuvまたはGFPmut2、MCPプロモーター領域、および、MCPターミネーター領域の向きは、PCR法により確認した。   Next, an GFP (GFPuv or GFPmut2) gene was ligated between the amplified MCP promoter and MCP terminator, and cut at the EcoRI site to prepare an expression cassette. As for GFPuv and GFPmut2, pMRP9-1 (Davies, DG et al. The involvement of cell-to-cell signals in the development of a bacterial) is a plasmid containing a gene encoding pGFPuv (Takara Bio Inc.) and GFPmut2. biofilm. Science 280, 295-298 (1998).). DNA fragments of GFPuv and GFPmut2 were amplified by PCR using pGFPuv and pMRP9-1 as a template and a primer for amplifying the coding region of each GFP, respectively. Further, ligation of these DNA sequence fragments (MCP promoter, GFPuv or GFPmut2, and MCP terminator) was ligated by T4 DNA ligase using Ligation High (manufactured by Toyobo Co., Ltd.). The orientation of GFPuv or GFPmut2, MCP promoter region, and MCP terminator region was confirmed by PCR.

このようにして作製したGFPuvまたはGFPmut2の発現カセットを、前述したpRSS1SのEcoRIサイトに導入した。なお、ライゲーションの方法については前述と同様である。GFPuvの発現カセットを導入すると、図3に示すように、ファージφRSSのゲノムの1〜1720番目の塩基配列、同ゲノムの5800〜6662番目の塩基配列、MCPプロモーター領域、GFPuv遺伝子、MCPターミネーター領域、および、カナマイシン耐性カセットを有するpRSS1S−GFPuvとなる。一方、GFPmut2の発現カセットを導入すると、図4に示すように、ファージφRSSのゲノムの1〜1720番目の塩基配列、同ゲノムの5800〜6662番目の塩基配列、MCPプロモーター領域、GFPmut2遺伝子、MCPターミネーター領域、および、カナマイシン耐性カセットを有するpRSS1S−GFPmut2となる。   The GFPuv or GFPmut2 expression cassette thus prepared was introduced into the EcoRI site of pRSS1S described above. The ligation method is the same as described above. When the GFPuv expression cassette is introduced, as shown in FIG. 3, the 1st to 1720th nucleotide sequence of the phage φRSS genome, the 5800 to 6661th nucleotide sequence of the genome, MCP promoter region, GFPuv gene, MCP terminator region, And pRSS1S-GFPuv with a kanamycin resistance cassette. On the other hand, when the GFPmut2 expression cassette was introduced, as shown in FIG. 4, the 1st to 1720th nucleotide sequence of the phage φRSS genome, the 5800 to 6662th nucleotide sequence of the same genome, the MCP promoter region, the GFPmut2 gene, and the MCP terminator PRSS1S-GFPmut2 with the region and kanamycin resistance cassette.

得られたpRSS1S−GFPuvまたはpRSS1S−GFPmut2に係る青枯病菌への導入については、Gene Pulser Xcell(バイオ・ラッド ラボラトリーズ株式会社製)を用い、メーカーの使用説明書の記載にしたがって、2.5kVで2mmキュベットで、青枯病菌MAFF106611株にエレクトロポーレーション法により導入した。得られた形質転換体を、15μg/mLのカナマイシンを含有するCPG培地で選択した。   For introduction into bacterial wilt fungus related to the obtained pRSS1S-GFPuv or pRSS1S-GFPmut2, using Gene Pulser Xcell (manufactured by Bio-Rad Laboratories, Inc.) at 2.5 kV according to the manufacturer's instructions. A 2 mm cuvette was introduced into the bacterial wilt fungus MAFF106611 by electroporation. The resulting transformants were selected on CPG medium containing 15 μg / mL kanamycin.

(実施例2)
以下、pRSS12とpRSS1S−GFPuvとを用いて形質転換した青枯病菌における、蛍光発光の定量比較に係る実施例について説明する。
(Example 2)
Hereinafter, Examples relating to quantitative comparison of fluorescence emission in bacterial wilt disease transformed with pRSS12 and pRSS1S-GFPuv will be described.

参考例1および実施例1に記載したように、調製したpRSS12およびpRSS1S−GFPuvを青枯病菌MAFF106611株にエレクトロポーレーション法により導入した。次に、各プラスミドを含む菌株を、対数増殖期までCPG培地で培養し、遠心後蒸留水に懸濁した。菌の濃度はOD600=0.5(1.5×10cells/ml)になるように調整した。懸濁液の希釈系列を作成し、マルチプレートリーダー(Infinit M200,Tecan)を用いて菌の懸濁液の蛍光強度を測定した。測定には200μlの懸濁液を用い、485nmの青色光で励起し、518nmの緑色蛍光を測定・定量した。 As described in Reference Example 1 and Example 1, the prepared pRSS12 and pRSS1S-GFPuv were introduced into bacterial wilt fungus MAFF106611 by electroporation. Next, the strain containing each plasmid was cultured in a CPG medium until the logarithmic growth phase, and was suspended in distilled water after centrifugation. The density | concentration of the microbe was adjusted so that it might become OD600 = 0.5 (1.5 * 10 < 8 > cells / ml). A dilution series of the suspension was prepared, and the fluorescence intensity of the bacterial suspension was measured using a multiplate reader (Infinit M200, Tecan). 200 μl of the suspension was used for measurement, and excited with 485 nm blue light, and 518 nm green fluorescence was measured and quantified.

図5は、pRSS12とpRSS1S−GFPuvとの蛍光強度の定量比較データである。すなわち、図5には、各細胞濃度(cell/ml)における、pRSS12またはpRSS1S−GFPuvを含む菌の懸濁液の蛍光強度(相対値)が示されている。なお、pRSS12を用いて形質転換を行った青枯病菌の細胞濃度1.5×10cells/mlの懸濁液の蛍光強度を1とした。図5に示すように、pRSS1S−GFPuvを用いて形質転換を行った青枯病菌の細胞濃度1.5×10cells/mlの懸濁液は、pRSS12と比較して約1.6倍程度に蛍光強度が増強されている。 FIG. 5 is quantitative comparison data of fluorescence intensity between pRSS12 and pRSS1S-GFPuv. That is, FIG. 5 shows the fluorescence intensity (relative value) of the suspension of bacteria containing pRSS12 or pRSS1S-GFPuv at each cell concentration (cell / ml). In addition, the fluorescence intensity of the suspension with a cell concentration of 1.5 × 10 8 cells / ml of bacterial wilt disease transformed with pRSS12 was set to 1. As shown in FIG. 5, the suspension of bacterial wilt fungus transformed with pRSS1S-GFPuv at a cell concentration of 1.5 × 10 8 cells / ml is about 1.6 times that of pRSS12. The fluorescence intensity is enhanced.

図1および図3に示すように、pRSS12とpRSS1S−GFPuvとは、MCPプロモーターおよびMCPターミネーターが組み込まれているか否かという点で異なる。pRSS12ではGFP遺伝子の発現に大腸菌由来のlacプロモーターを使用している。また、いずれのプラスミドでも蛍光標識として用いられている遺伝子はGFPuvである。以上の結果から、青枯病菌を蛍光標識する場合、ファージφRSB2のMCPプロモーターおよびMCPターミネーターを用いることで、蛍光強度の増強に有効であることがわかった。すなわち、該プロモーターおよびターミネーター配列を組み込んだプラスミドを用いることで、青枯病菌の検出・植物内でのモニタリングをより明瞭かつ簡便に観察できることがわかった。   As shown in FIG. 1 and FIG. 3, pRSS12 and pRSS1S-GFPuv differ in whether an MCP promoter and an MCP terminator are incorporated. In pRSS12, the lac promoter derived from E. coli is used for the expression of the GFP gene. The gene used as a fluorescent label in any plasmid is GFPuv. From the above results, it was found that when the bacterial wilt disease was fluorescently labeled, the use of the MCP promoter and MCP terminator of phage φRSB2 was effective in enhancing the fluorescence intensity. That is, it was found that detection of bacterial wilt and monitoring in plants can be observed more clearly and easily by using a plasmid incorporating the promoter and terminator sequences.

(実施例3)
以下、pRSS1S−GFPuvとpRSS1S−GFPmut2とを用いて形質転換した青枯病菌における、蛍光発光の定量比較に係る実施例について説明する。
(Example 3)
Hereinafter, Examples relating to quantitative comparison of fluorescence emission in bacterial wilt disease transformed with pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 will be described.

実施例1に記載したように、調製したpRSS1S−GFPuvおよびpRSS1S−GFPmut2を青枯病菌MAFF106611株にエレクトロポーレーション法により導入した。次に、実施例2と同様に、各プラスミドを含む菌株を、対数増殖期までCPG培地で培養し、遠心後蒸留水に懸濁した。菌の濃度はOD600=0.5(1.5×10cells/ml)になるように調整した。懸濁液の希釈系列を作成し、マルチプレートリーダーを用いて菌の懸濁液の蛍光強度を測定した。測定には200μlの懸濁液を用い、485nmの青色光で励起し、518nmの緑色蛍光を測定・定量した。 As described in Example 1, the prepared pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 were introduced into bacterial wilt fungus MAFF106611 by electroporation. Next, in the same manner as in Example 2, the strain containing each plasmid was cultured in a CPG medium until the logarithmic growth phase, and was suspended in distilled water after centrifugation. The density | concentration of the microbe was adjusted so that it might become OD600 = 0.5 (1.5 * 10 < 8 > cells / ml). A dilution series of the suspension was prepared, and the fluorescence intensity of the bacterial suspension was measured using a multiplate reader. 200 μl of the suspension was used for measurement, and excited with 485 nm blue light, and 518 nm green fluorescence was measured and quantified.

図6は、pRSS1S−GFPuvとpRSS1S−GFPmut2との蛍光強度の定量比較データである。すなわち、図6には、各細胞濃度(cell/ml)における、ppRSS1S−GFPuvまたはpRSS1S−GFPmut2を含む菌の懸濁液の蛍光強度(相対値)が示されている。なお、pRSS1S−GFPuvを用いて形質転換を行った青枯病菌の細胞濃度1.5×10cells/mlの懸濁液の蛍光強度を1とした。図6に示すように、pRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換を行った青枯病菌の細胞濃度1.5×10cells/mlの懸濁液は、pRSS1S−GFPuvと比較して10倍以上に蛍光強度が増強されている。 FIG. 6 is quantitative comparison data of fluorescence intensity between pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2. That is, FIG. 6 shows the fluorescence intensity (relative value) of a bacterial suspension containing ppRSS1S-GFPuv or pRSS1S-GFPmut2 at each cell concentration (cell / ml). In addition, the fluorescence intensity of the suspension with a cell concentration of 1.5 × 10 8 cells / ml of bacterial wilt disease transformed with pRSS1S-GFPuv was set to 1. As shown in FIG. 6, the suspension of bacterial wilt bacteria transformed with pRSS1S-GFPmut2 at a cell concentration of 1.5 × 10 8 cells / ml is 10 times or more compared to pRSS1S-GFPuv. The fluorescence intensity is enhanced.

図3および図4に示すように、pRSS1S−GFPuvとpRSS1S−GFPmut2とは、蛍光標識として用いられている遺伝子がGFPuvであるかGFPmut2であるかの点で異なる。MCPプロモーターおよびMCPターミネーターについてはいずれも組み込まれている。以上の結果から、青枯病菌を蛍光標識によって標識化する場合、GFPmut2を用いると、蛍光強度をさらに増強することができた。   As shown in FIGS. 3 and 4, pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 are different in that the gene used as a fluorescent label is GFPuv or GFPmut2. Both the MCP promoter and MCP terminator are incorporated. From the above results, when labeling bacterial wilt bacteria with a fluorescent label, the fluorescence intensity could be further enhanced by using GFPmut2.

(参考例2)
以下、pRSS12を用いて形質転換した青枯病菌をトマトの茎に接種し、植物の横断切片によって青枯病菌をモニタリングする場合に係る参考例について説明する。
(Reference Example 2)
Hereinafter, a reference example in which bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 is inoculated on a stem of tomato and the bacterial wilt fungus is monitored by a cross section of the plant will be described.

参考例1に記載した方法で、pRSS12を調製後、青枯病菌MAFF106611株を形質転換した。得られた青枯病菌の形質転換菌を、播種後4週間土壌で栽培し4〜6枚の葉を付けたトマト(品種:大型福寿、タキイ種苗株式会社)の苗木の茎に接種させ、青枯病菌のモニタリングを行った。なお、接種に使ったトマトの苗木は、ピートモスおよびバーミキュライトを含有する土壌において25±3度で播種した。菌の接種は、青枯病菌培養液を塗布した針で、茎を穿孔して行った(堀田光生・土屋健一、微生物遺伝資源マニュアル(12)−青枯病菌 Ralstonia solanacearum−、農業生物資源研究所(2002)、17〜21頁参照)。なお、該青枯病菌培養液は、CPG培地で培養し、菌の濃度が1.0×10cells/mlになるよう蒸留水で希釈した。 After preparing pRSS12 by the method described in Reference Example 1, bacterial wilt fungus MAFF106611 strain was transformed. The resulting bacterial wilt of the bacterial wilt is inoculated into the stem of a tomato plant (variety: Large Fushou, Takii Seed Co., Ltd.) that has been cultivated in soil for 4 weeks after sowing and attached 4-6 leaves. Bacterial fungi were monitored. The seedlings of tomato used for inoculation were sown at 25 ± 3 degrees in soil containing peat moss and vermiculite. Bacterial inoculation was performed by piercing the stem with a needle coated with bacterial wilt fungus (Mitsuo Hotta, Kenichi Tsuchiya, Microbial Genetic Resource Manual (12) -Ralstonia solanacearum- bacterial wilt fungus, National Institute of Agrobiological Resources) (2002), pages 17-21). The bacterial wilt culture solution was cultivated in a CPG medium and diluted with distilled water so that the concentration of the bacterium was 1.0 × 10 8 cells / ml.

接種後、120時間後に茎の横断切片を作製し、蛍光実体顕微鏡で観察した。図7は、本参考例2に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を感染させた茎の横断切片の蛍光実体顕微鏡による図面に代わる写真である。茎の横断切片は、カミソリにより穿孔箇所(injection point)から10mmの間隔で、作製した。図7のAは、感染箇所より20mm上方の切片である。図7のBは、 感染箇所より10mm上方の切片である。図7のCは、感染箇所(穿孔箇所、injection point)の切片である。図7のDは、 感染箇所より10mm上方の切片である。図7のEは、感染箇所より20mm下方の切片である。図7のFは、青枯病菌を接種していないコントロールの切片である。図7においては、青枯病菌由来の蛍光(GFPuv)が緑色に検出される。一方、植物の葉緑体に由来する自家蛍光は、赤色に検出される。なお、図中のスケールは1mmである。   120 hours after inoculation, a cross section of a stem was prepared and observed with a fluorescent stereomicroscope. FIG. 7 is a photograph replacing a drawing by a fluorescent stereomicroscope of a cross section of a stem infected with bacterial wilt disease transformed with pRSS12 according to Reference Example 2. Cross sections of the stems were made with a razor at 10 mm intervals from the injection point. A in FIG. 7 is a section 20 mm above the infection site. B in FIG. 7 is a section 10 mm above the infected site. C of FIG. 7 is a section of an infection site (perforation site, injection point). D in FIG. 7 is a section 10 mm above the infection site. E in FIG. 7 is a section 20 mm below the infection site. F in FIG. 7 is a section of a control not inoculated with bacterial wilt. In FIG. 7, fluorescence (GFPuv) derived from bacterial wilt is detected in green. On the other hand, autofluorescence derived from plant chloroplasts is detected in red. The scale in the figure is 1 mm.

本実施例に係る観察期間における、青枯病菌の移動距離および移動速度は、感染箇所と最も遠い蛍光(GFPuv)が観察される切片との距離から決定される。また、図7に示すように、感染箇所から上方に20mm離れた切片では蛍光(GFPuv)が観察されるが、感染箇所から下方に20mm離れた切片では蛍光(GFPuv)が観察されていない。   The moving distance and moving speed of bacterial wilt fungus during the observation period according to the present example are determined from the distance between the infected site and the section where the farthest fluorescence (GFPuv) is observed. Further, as shown in FIG. 7, fluorescence (GFPuv) is observed in a section 20 mm away from the infected site, but fluorescence (GFPuv) is not observed in a section 20 mm below the infected site.

図7のA乃至Eに示すように、青枯病菌がトマトの茎を移動する際に、上方への移動速度は下方への移動速度よりも速いことがわかった。詳細には、上方への移動速度は0.4から0.8mm/hであり、下方への移動速度は0.1から0.2mm/hであることがわかった。このように、pRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を植物の茎に接種し(感染させ)、植物の茎の切片の蛍光(GFPuv)を観察することによって、青枯病菌の検出、移動、追跡または増殖等の観察(すなわちモニタリング)を行えることがわかった。なお、本参考例2ではpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を使用しているが、同様の方法でpRSS1S−GFPuvおよびpRSS1S−GFPmut2でもこのようなモニタリングが行えることが示唆される。特に、実施例2および3の結果を考慮すると、pRSS1S−GFPuvやpRSS1S−GFPmut2、好ましくはpRSS1S−GFPmut2を用いると、より明瞭かつ簡便にモニタリングが行えることが示唆される。   As shown in A to E of FIG. 7, when the bacterial wilt fungus moves the tomato stem, it was found that the upward movement speed is faster than the downward movement speed. Specifically, it was found that the upward moving speed was 0.4 to 0.8 mm / h, and the downward moving speed was 0.1 to 0.2 mm / h. Thus, by inoculating (infecting) a plant stem with bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 and observing the fluorescence (GFPuv) of a section of the plant stem, It was found that observation (ie monitoring) such as follow-up or proliferation can be performed. In Reference Example 2, bacterial wilt disease transformed with pRSS12 is used, but it is suggested that such monitoring can be performed with pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 in the same manner. In particular, when the results of Examples 2 and 3 are considered, it is suggested that monitoring can be performed more clearly and simply by using pRSS1S-GFPuv or pRSS1S-GFPmut2, preferably pRSS1S-GFPmut2.

(参考例3)
参考例2において述べた、感染箇所から上方と下方との青枯病菌の移動速度の違いは、木部導管を通る水の移動が影響していると考えられる。そこで、本発明者らは、さらなる青枯病菌のモニタリングに関する実験を行った。以下、pRSS12を用いて形質転換した青枯病菌をトマトの茎に接種し、植物の横断切片によって青枯病菌をモニタリングする場合に係るさらに詳細な参考例について説明する。
(Reference Example 3)
It is considered that the movement of water through the xylem conduit influences the difference in the movement speed of bacterial wilt bacteria above and below the infected site described in Reference Example 2. Therefore, the present inventors conducted an experiment regarding further monitoring of bacterial wilt. Hereinafter, a more detailed reference example for inoculating a bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 onto a stem of tomato and monitoring the bacterial wilt fungus with a cross section of the plant will be described.

参考例1に記載した方法で、pRSS12を調製後、青枯病菌MAFF106611株を形質転換した。得られた青枯病菌の形質転換菌を、播種後4週間の土壌で栽培したトマト(品種:大型福寿、タキイ種苗株式会社)の茎に穿孔法により接種させ(堀田光生・土屋健一、微生物遺伝資源マニュアル(12)−青枯病菌 Ralstonia solanacearum−、農業生物資源研究所(2002)、17〜21頁参照)、4〜6日後に横断切片を作製し青枯病菌のモニタリングを行った。図8は、本参考例3に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を感染させた茎の横断切片の蛍光実体顕微鏡による図面に代わる写真である。以下に述べる色彩については物件提出書の写真を参照されたい。 After preparing pRSS12 by the method described in Reference Example 1, bacterial wilt fungus MAFF106611 strain was transformed. The obtained bacterial wilt of bacterial wilt is inoculated by perforation to the stems of tomatoes (variety: Large Fushou, Takii Seed Co., Ltd.) cultivated in soil for 4 weeks after sowing (Mitsuo Hotta and Kenichi Tsuchiya, Microbial genetics Resource manual (12) -bacterial wilt fungus Ralstonia solanacearum- , National Institute of Agrobiological Resources (2002), pages 17 to 21) Cross sections were prepared 4 to 6 days later and bacterial wilt fungus was monitored. FIG. 8 is a photograph replacing a drawing by a fluorescent stereomicroscope of a cross section of a stem infected with bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 according to Reference Example 3. Please refer to the photo of the property submission for the colors described below.

図8のAは、本参考例3に係る感染実験の模式図を示す。図8のAにおいて、黄色の線はトマトの茎における維管束を模式的に示す。矢印は、穿孔法により青枯病菌をトマトの茎の維管束に感染させた位置を示す。図8のBまたはDは、Aの破線BまたはDに示す葉柄の分岐点の下部の茎の横断切片の蛍光実体顕微鏡による写真である。図8のCは、Aの破線Cに示す葉柄の分岐点における茎の横断切片の蛍光実体顕微鏡による写真である。図8のEは、Aの破線Eに示す葉柄の分岐点における茎の横断切片の蛍光実体顕微鏡による写真である。なお、図中のスケールは1mmである。   FIG. 8A shows a schematic diagram of an infection experiment according to Reference Example 3. In FIG. 8A, the yellow line schematically shows the vascular bundle in the tomato stem. The arrow indicates the position where the bacterial wilt of tomato stem was infected with bacterial wilt fungus by the perforation method. B or D in FIG. 8 is a photograph taken by a fluorescent stereomicroscope of a cross section of a stem below a pedicle branch point indicated by a broken line B or D of A. C of FIG. 8 is a photograph taken by a fluorescent stereomicroscope of a cross section of a stem at a striatum branch point indicated by a broken line C of A. FIG. E in FIG. 8 is a photograph taken by a fluorescent stereomicroscope of the cross section of the stem at the striatum branch point indicated by the broken line E in A. The scale in the figure is 1 mm.

図8のB乃至Eに示すように、青枯病菌が感染した維管束が緑色蛍光として観察される(矢頭に示す)。植物の葉緑体に由来する自家蛍光は、赤色に検出される。図8のCに示すように、青枯病菌が感染した維管束が葉柄に接続している場合葉柄でも感染が観察された。また、葉柄に接続する以外の維管束では、蛍光(GFPuv)は観察されない。一方、図8のEに示すように、蛍光(GFPuv)は葉柄に接続している維管束に感染させないと葉柄での感染は観察されない。   As shown in FIGS. 8B to 8E, a vascular bundle infected with bacterial wilt is observed as green fluorescence (indicated by an arrowhead). Autofluorescence derived from plant chloroplasts is detected in red. As shown in FIG. 8C, when the vascular bundle infected with bacterial wilt was connected to the petiole, infection was also observed in the petiole. In addition, fluorescence (GFPuv) is not observed in vascular bundles other than those connected to the petiole. On the other hand, as shown in FIG. 8E, the fluorescence (GFPuv) is not observed in the petiole unless the vascular bundle connected to the petiole is infected.

以上の結果から、植物体内での青枯病菌の移動は、主に維管束に沿って縦方向に行われることがわかった。また、維管束間での移動は限定されていること、すなわち、植物の茎を構成する複数の維管束間での青枯病菌の移動は短期間では行われないことが確認された。例えば、図8のCに示すように、青枯病菌が感染した維管束が葉柄に進入する場合には、他の維管束では青枯病菌は観察されない。   From the above results, it was found that bacterial wilt bacteria move in the plant mainly in the longitudinal direction along the vascular bundle. In addition, it was confirmed that movement between vascular bundles was limited, that is, bacterial wilt fungi were not transferred between a plurality of vascular bundles constituting a plant stem in a short period of time. For example, as shown in FIG. 8C, when a vascular bundle infected with bacterial wilt enters the petiole, bacterial wilt is not observed in other vascular bundles.

このような本参考例3の実験結果により、参考例2で述べたような植物の茎の切片での蛍光(GFPuv)の観察のみではなく、植物体内での維管束の連続性を検討・考慮することにより、植物の茎、葉および根等様々な部位の横断切片を観察することで、さらに詳細に青枯病菌の検出、移動、追跡または増殖等の観察(すなわちモニタリング)を行うことができることが示唆された。なお、本参考例3ではpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を使用しているが、同様の方法でpRSS1S−GFPuvおよびpRSS1S−GFPmut2でもこのようなモニタリングが行えることが示唆される。特に、実施例2および3の結果を考慮すると、pRSS1S−GFPuvやpRSS1S−GFPmut2、好ましくはpRSS1S−GFPmut2を用いると、より明瞭かつ簡便にモニタリングが行えることが示唆される。   Based on the experimental results of Reference Example 3 as described above, not only the observation of fluorescence (GFPuv) in the section of the plant stem as described in Reference Example 2, but also examination and consideration of the continuity of the vascular bundle in the plant body. By observing cross sections of various parts such as plant stems, leaves, and roots, it is possible to observe (ie, monitor) bacterial wilt fungus detection, migration, tracking, or growth in more detail. Was suggested. In Reference Example 3, bacterial wilt disease transformed with pRSS12 is used, but it is suggested that such monitoring can be performed with pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 in the same manner. In particular, when the results of Examples 2 and 3 are considered, it is suggested that monitoring can be performed more clearly and simply by using pRSS1S-GFPuv or pRSS1S-GFPmut2, preferably pRSS1S-GFPmut2.

(実施例4)
以下、pRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を寒天培地表面で発芽させたトマトに感染させた場合に係る実施例について説明する。
Example 4
Hereinafter, Examples relating to the case where a bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 is infected with a tomato germinated on the surface of an agar medium will be described.

トマト(品種:大型福寿、タキイ種苗株式会社)種子を表面滅菌し、角形シャーレ中の寒天培地表面で発芽させ、無菌的に培養した。寒天培地の成分は、0.15w/v%ハイポネックスパウダー(株式会社ハイポネックスジャパン)、0.5w/v%スクロースおよび1.5w/v%アガーを含み、pH5.8に調節をした。培養中の角形シャーレは、28度の温室中で、16時間の明期および8時間の暗期の明暗周期において、7〜21日間人工気象器(サンヨー製)栽培した。栽培中は寒天培地を45度に傾けて培養し、トマトの根が寒天培地に沿って、真っすぐに伸長するように栽培した。   Tomato (variety: large Fushou, Takii Seed Co., Ltd.) seeds were surface sterilized, germinated on the surface of an agar medium in a square petri dish, and cultured aseptically. The components of the agar medium contained 0.15 w / v% Hyponex powder (Hyponex Japan Co., Ltd.), 0.5 w / v% sucrose and 1.5 w / v% agar, and were adjusted to pH 5.8. The square petri dish in culture was cultivated for 7 to 21 days in a 28-degree greenhouse at a light-dark cycle of 16 hours light period and 8 hours dark period (manufactured by Sanyo). During cultivation, the agar medium was cultivated at an angle of 45 degrees, and the tomato roots were cultivated so as to extend straight along the agar medium.

実施例1に記載した方法で、pRSS12を調製後、青枯病菌MAFF106611株を形質転換した。得られた青枯病菌の形質転換菌を、寒天培地表面の播種後7日のトマトに感染させた。感染方法には、トマトの芽生えの根端を切断し、形質転換した青枯病菌の培養液(2μl、1×10cell/ml)をかけることで、青枯病菌を感染させる方法を新しく開発した。この方法で青枯病菌を感染させ、蛍光実体顕微鏡で観察を行った。 After preparing pRSS12 by the method described in Example 1, bacterial wilt fungus MAFF106611 strain was transformed. The obtained bacterial wilt of bacterial wilt was infected with tomatoes 7 days after seeding on the surface of the agar medium. As a method of infection, a new method for infecting bacterial wilt fungi by cutting the root tips of tomato seedlings and applying the transformed bacterial wilt fungus culture medium (2 μl, 1 × 10 8 cells / ml) was newly developed. did. By this method, bacterial wilt disease was infected and observed with a fluorescence stereomicroscope.

図9は、実施例4に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を、トマトに感染させ、寒天培地表面で培養した様子を示す図面に代わる写真である。図9のAは、 播種後7日経過した感染前のトマトの芽生えの写真である。以下に述べる図9のB乃至Fの蛍光実体顕微鏡による写真では、青枯病菌由来の蛍光が緑色に検出され、植物の葉緑体に由来する自家蛍光は赤色に検出される。   FIG. 9 is a photograph instead of a drawing showing a state where bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 according to Example 4 was infected with tomato and cultured on the surface of the agar medium. FIG. 9A is a photograph of tomato seedling before infection 7 days after sowing. In the photographs taken with the fluorescent stereomicroscopes B to F in FIG. 9 described below, fluorescence derived from bacterial wilt is detected in green, and autofluorescence derived from the chloroplast of the plant is detected in red.

図9のBは、 感染後12時間後の根の蛍光実体顕微鏡による写真である。青枯病菌の増殖が緑色の蛍光(GFPuv)として観察される。図9のCは、感染後24時間後の根と胚軸の境界の蛍光実体顕微鏡による写真である。図9のDは、感染後48時間後の胚軸の蛍光実体顕微鏡による写真である。青枯病菌が胚軸まで侵入している様子がわかる。図9のEは、感染後48時間後の側根の蛍光実体顕微鏡による写真である。青枯病菌が側根へも侵入を開始していることがわかる。図9のFは、pRSS12を含まない青枯病菌を感染させた芽生えの根と胚軸の蛍光実体顕微鏡による写真であり、コントロールである。GFPuvによる緑色蛍光は観察されない。なお、図9中のスケールは、Aは2cmであり、 B乃至Fは2mmである。   FIG. 9B is a photograph taken with a fluorescent stereomicroscope of the root 12 hours after infection. Growth of bacterial wilt is observed as green fluorescence (GFPuv). C of FIG. 9 is a photograph taken by a fluorescence stereomicroscope at the boundary between the root and the hypocotyl 24 hours after the infection. FIG. 9D is a photograph taken with a fluorescent stereomicroscope of the hypocotyl 48 hours after infection. It can be seen that bacterial wilt fungus has invaded the hypocotyl. FIG. 9E is a photograph taken with a fluorescent stereomicroscope of the lateral root 48 hours after infection. It can be seen that the bacterial wilt fungus has started invading the lateral roots. F in FIG. 9 is a photograph taken with a fluorescent stereomicroscope of the seedling root and hypocotyl infected with bacterial wilt bacteria not containing pRSS12, and is a control. Green fluorescence due to GFPuv is not observed. In addition, as for the scale in FIG. 9, A is 2 cm and B thru | or F are 2 mm.

以上の結果から、このような方法で寒天培地を用いて栽培した植物に、pRSS12によって形質転換した青枯病菌を感染させることによって、青枯病菌の検出、移動、追跡または増殖等の観察(すなわちモニタリング)を、経時的により簡便に行うことができる。すなわち、前述した参考例で示したような茎の切片を作製する必要はなく、観察の度に植物を切断する必要がない。また、寒天培地の中に根が侵入しないために蛍光実体顕微鏡による観察の解像度を向上でき、さらに、寒天培地表面の栽培であるため短期間で観察を行うことができる。なお、本実施例4ではpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を使用しているが、同様の方法でpRSS1S−GFPuvやpRSS1S−GFPmut2でもこのようなモニタリングが行えることが示唆される。特に、実施例2および実施例3の結果を考慮すると、より明瞭かつ簡便なモニタリングが行えることが示唆される。なお、pRSS1S−GFPmut2に係る同様の実施例は、以下の実施例5に示す。   From the above results, by infecting a plant cultivated with an agar medium by such a method with bacterial wilt fungus transformed by pRSS12, observation of bacterial wilt fungus detection, migration, tracking, or growth (ie, Monitoring) can be performed more easily over time. That is, it is not necessary to prepare a stem section as shown in the reference example described above, and it is not necessary to cut the plant every time it is observed. In addition, since the roots do not enter the agar medium, the resolution of observation with a fluorescent stereomicroscope can be improved. Further, since the cultivation is performed on the surface of the agar medium, the observation can be performed in a short period of time. In addition, although bacterial wilt disease transformed with pRSS12 is used in Example 4, it is suggested that such monitoring can be performed with pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 in the same manner. In particular, considering the results of Example 2 and Example 3, it is suggested that clearer and easier monitoring can be performed. A similar example related to pRSS1S-GFPmut2 is shown in Example 5 below.

(実施例5)
以下、pRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させ、寒天培地表面で培養した場合に係る実施例について説明する。
(Example 5)
Hereinafter, Examples relating to a case where a tomato is infected with bacterial wilt fungus transformed with pRSS1S-GFPmut2 and cultured on the surface of an agar medium will be described.

実施例1に記載した方法で、pRSS1S−GFPmut2を調製後、青枯病菌MAFF106611株を形質転換した。得られた青枯病菌の形質転換菌を、寒天培地表面の播種後7日のトマトに感染させた。なお、寒天培地の成分、トマトの栽培方法および青枯病菌の感染方法など詳細については実施例4と同様である。   After preparing pRSS1S-GFPmut2 by the method described in Example 1, bacterial wilt fungus MAFF106611 strain was transformed. The obtained bacterial wilt of bacterial wilt was infected with tomatoes 7 days after seeding on the surface of the agar medium. The details of the components of the agar medium, the tomato cultivation method, the bacterial wilt infection method and the like are the same as in Example 4.

図10は、実施例5に係るpRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させ、寒天培地表面で培養し、実体顕微鏡によって明視野で観察した様子を示す図面に代わる写真である。図11は、実施例5に係るpRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させ、寒天培地表面で培養し、蛍光実体顕微鏡によって観察した様子を示す図面に代わる写真である。図10および図11中のスケールはAは3mmである。図11においては、青枯病菌由来の蛍光が緑色に検出され、植物の葉緑体に由来する自家蛍光は赤色に検出される。   FIG. 10 is a photograph replacing a drawing showing a state where bacterial wilt fungus transformed with pRSS1S-GFPmut2 according to Example 5 was infected with tomato, cultured on the surface of an agar medium, and observed in a bright field with a stereomicroscope. is there. FIG. 11 is a photograph replacing a drawing which shows a state where bacterial wilt fungus transformed with pRSS1S-GFPmut2 according to Example 5 was infected with tomato, cultured on the surface of an agar medium, and observed with a fluorescent stereomicroscope. The scale A in FIGS. 10 and 11 is 3 mm. In FIG. 11, fluorescence derived from bacterial wilt is detected in green, and autofluorescence derived from the chloroplast of the plant is detected in red.

本実施例5では、感染後12時間後、18時間後、24時間後および48時間後において、青枯病菌の経時的なモニタリングを行った。実施例4において述べたpRSS12の場合と同様、図11に示すように、感染後12時間後には青枯病菌の根への増殖が観察された。感染後18,24時間後には、側根への侵入も観測され、かつ、GFPmut2による蛍光標識はより強く表れている。感染後48時間後には、胚軸および茎にも蛍光標識はより強く表れている。   In Example 5, the bacterial wilt disease was monitored over time at 12 hours, 18 hours, 24 hours and 48 hours after infection. As in the case of pRSS12 described in Example 4, as shown in FIG. 11, growth to the roots of bacterial wilt fungus was observed 12 hours after infection. Invasion into the lateral root was observed 18 and 24 hours after infection, and fluorescence labeling with GFPmut2 appeared more strongly. Forty-eight hours after infection, the fluorescent label also appears stronger on the hypocotyl and stem.

以上の結果から、実施例4と同様、このような方法で寒天培地を用いて栽培した植物に、pRSS1S−GFPmut2によって形質転換した青枯病菌を感染させることによって、青枯病菌の検出、移動、追跡または増殖等の観察(すなわちモニタリング)を、経時的により簡便に行うことができることが判る。すなわち、前述した参考例で示したような茎の切片を作製する必要はなく、観察の度に植物を切断する必要がない。また、寒天培地の中に根が侵入しないために蛍光実体顕微鏡による観察の解像度を向上でき、さらに、寒天培地表面の栽培であるため短期間で観察を行うことができる。   From the above results, in the same manner as in Example 4, by infecting a plant cultivated with an agar medium by such a method with bacterial wilt fungus transformed with pRSS1S-GFPmut2, detection, movement, It can be seen that observation (ie monitoring) such as follow-up or proliferation can be performed more easily over time. That is, it is not necessary to prepare a stem section as shown in the reference example described above, and it is not necessary to cut the plant every time it is observed. In addition, since the roots do not enter the agar medium, the resolution of observation with a fluorescent stereomicroscope can be improved. Further, since the cultivation is performed on the surface of the agar medium, the observation can be performed in a short period of time.

また、図9のEに示す感染後48時間後の側根と、図11に示す感染後48時間後の側根とを比較すると、感染条件および培養条件等は同様であるのに図11に示すpRSS1S−GFPmut2を用いて形質転換した場合の方がより強い蛍光強度を得ている。すなわち、pRSS12を用いる場合よりも、より簡便かつ明瞭に青枯病菌をモニタリングすることができることがわかった。これは、実施例3に係る結果と一致している。   In addition, when comparing the lateral root 48 hours after infection shown in E of FIG. 9 with the lateral root 48 hours after infection shown in FIG. 11, the infection conditions and culture conditions are the same, but pRSS1S shown in FIG. -Stronger fluorescence intensity is obtained when transformed with GFPmut2. That is, it was found that bacterial wilt bacteria can be monitored more easily and clearly than when pRSS12 is used. This is consistent with the result according to Example 3.

(実施例6)
以下、pRSS12によって形質転換した青枯病菌を用いた、寒天培地表面で栽培したトマトの品種別による青枯病菌への感受性または耐性の評価に係る実施例について説明する。
(Example 6)
Hereinafter, Examples relating to evaluation of susceptibility or resistance to bacterial wilt fungi according to the variety of tomatoes cultivated on the surface of the agar medium using the bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 will be described.

参考例1に記載した方法で、pRSS12を調製後、青枯病菌MAFF106611株を形質転換した。得られた青枯病菌の形質転換菌を、寒天培地表面の播種後1または3週間のトマトに感染させた。なお、寒天培地の成分、トマトの栽培方法および青枯病菌の感染方法など詳細については実施例4と同様である。トマトには、ポンデローザ、大型福寿およびB−バリアー(いずれもタキイ種苗株式会社)の品種を用いた。このうち、ポンデローザおよび大型福寿は青枯病菌に感受性を有する品種であり、B−バリアーは青枯病菌に耐性を有する品種である。   After preparing pRSS12 by the method described in Reference Example 1, bacterial wilt fungus MAFF106611 strain was transformed. The resulting bacterial wilt of bacterial wilt was infected with tomato for 1 or 3 weeks after seeding on the surface of the agar medium. The details of the components of the agar medium, the tomato cultivation method, the bacterial wilt infection method and the like are the same as in Example 4. As the tomato, varieties of Ponderosa, Large Fuju, and B-Barrier (Takii Seed Co., Ltd.) were used. Among them, Ponderosa and large-scale longevity are varieties sensitive to bacterial wilt, and B-barrier is a cultivar resistant to bacterial wilt.

図12は、実施例6に係るpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌をトマトに感染させ寒天培地表面で培養した様子を示す蛍光実体顕微鏡による図面に代わる写真である。青枯病菌由来の蛍光(GFPuv)は緑色に検出され、植物の葉緑体に由来する自家蛍光は赤色に検出される。   FIG. 12 is a photograph replacing a drawing with a fluorescent stereomicroscope showing a state in which tomato was infected with bacterial wilt fungus transformed with pRSS12 according to Example 6 and cultured on the surface of the agar medium. Fluorescence derived from bacterial wilt (GFPuv) is detected in green, and autofluorescence derived from the chloroplast of the plant is detected in red.

図12のAは、播種後1週間のポンデローザ(感受性品種)に感染させた場合の、感染後96時間経過後の芽生えの様子を示す。既に、葉脈への侵入が観察された。図12のBは、播種後1週間のポンデローザに感染させた場合の感染後96時間経過後の根端の様子を示す。側根の根端より、青枯病菌が漏出している様子が観察された。なお、写真には示していないが、播種後1週間に青枯病菌を感染させた場合には、いずれの品種においても根端、側根および胚軸に蛍光(GFPuv)で確認された。   FIG. 12A shows the state of seedling after 96 hours after infection when infected with a ponderosa (susceptible variety) one week after sowing. Already invasion into the veins was observed. FIG. 12B shows the state of the root tip after 96 hours after infection when infected with a ponderosa one week after sowing. It was observed that bacterial wilt was leaking from the root tip of the side root. Although not shown in the photograph, when the bacterial wilt fungus was infected one week after sowing, the root tip, lateral root, and hypocotyl were confirmed by fluorescence (GFPuv) in all cultivars.

図12のCは、播種後3週間のポンデローザに感染させ、120時間経過した後の根の様子を示す。青枯病菌の増殖が緑色の蛍光(GFPuv)で確認され、側根への侵入も生じていた。図12のDは、播種後3週間のポンデローザに青枯病菌を感染させ、120時間経過した後の胚軸の様子を示す。青枯病菌の増殖が緑色の蛍光(GFPuv)で確認された。図12のEは、播種後3週間のB−バリアー(耐性品種)に青枯病菌を感染させ、120時間経過した後の根の様子を示す。主根での青枯病菌の増殖が蛍光(GFPuv)で確認された。側根への侵入は生じていなかった。図12のFは、 播種後3週間のB−バリアーに青枯病菌を感染させ、120時間経過した後の胚軸の様子を示す。胚軸では蛍光(GFPuv)は、ほとんど観察されなかった。なお、写真中のスケールは、2mmである。   C of FIG. 12 shows the state of the root after 120 hours have passed after infecting the ponderosa 3 weeks after sowing. The growth of bacterial wilt disease was confirmed by green fluorescence (GFPuv), and invasion into the lateral roots also occurred. D of FIG. 12 shows the state of the hypocotyl after 120 hours have passed after infecting bacterial wilt in Ponderosa 3 weeks after sowing. The growth of bacterial wilt was confirmed by green fluorescence (GFPuv). E of FIG. 12 shows the state of the root after 120 hours have elapsed after infecting B-barrier (resistant varieties) 3 weeks after sowing with bacterial wilt. The growth of bacterial wilt on the main root was confirmed by fluorescence (GFPuv). There was no intrusion into the lateral root. FIG. 12F shows the state of the hypocotyl after 120 hours have elapsed after infecting B-barrier with the bacterial wilt 3 weeks after sowing. Little fluorescence (GFPuv) was observed in the hypocotyl. Note that the scale in the photograph is 2 mm.

以上の結果から、播種後1週間の植物に感染させた場合には青枯病菌への感受性または耐性が判断できず、播種後3週間の植物に感染させた場合には青枯病菌への感受性または耐性によって菌の侵入割合が異なることがわかった。播種後3週間で感染させた場合、感受性品種では、葉脈を含む植物体の全般で青枯病菌由来の緑色蛍光が観察され、また品種によっては側根の根端から青枯病菌の漏出が観察されることがわかった。一方、耐性の品種では、菌の増殖は主に主根に限定され、側根への侵入は観察されなかった。そこで、青枯病菌への感受性または耐性による菌の侵入割合について詳細に調べるため、青枯病菌の側根への侵入についてのさらなる実験を行った。   From the above results, it was not possible to determine susceptibility or resistance to bacterial wilt when infecting plants for 1 week after sowing, and susceptibility to bacterial wilt when infecting plants for 3 weeks after sowing. It was also found that the invasion rate of bacteria varies depending on the resistance. When infected 3 weeks after sowing, green fluorescence derived from bacterial wilt fungus is observed in all susceptible varieties, including leaf veins, and leakage of bacterial wilt fungus is observed from the root tip of lateral root depending on the cultivar. I found out. On the other hand, in the resistant varieties, the growth of the fungus was mainly limited to the main root, and no invasion into the side root was observed. Therefore, in order to investigate in detail the invasion rate of bacteria due to susceptibility or resistance to bacterial wilt, further experiments on the invasion of bacterial wilt into the lateral root were performed.

図12の場合と同様、まず、3週間寒天培地表面で栽培したトマト(ポンデローザ、大型福寿およびB−バリアー)の芽生えの根端に青枯病菌を接種した。その後、各品種での側根への青枯病菌の侵入を経時的に観察しモニタリングを行った。図13は、実施例6に係るトマト品種別による青枯病菌の侵入割合を示す表である。それぞれの品種において、青枯病菌の接種後(Time after infection)72時間後、90時間後および108時間後において観察を行った。なお、ポンデローザ(Ponderosa)は12個、大型福寿(Oogata-fukujyu)は16個、B−バリアー(B-barrier)は14個の側根を用いて観察を行った。   As in the case of FIG. 12, first, bacterial wilt fungi were inoculated at the root tips of tomatoes (Ponderosa, large Fuju and B-barrier) grown on the surface of the agar medium for 3 weeks. Thereafter, the ingress of bacterial wilt into the lateral roots of each variety was observed and monitored over time. FIG. 13 is a table showing the invasion rate of bacterial wilt fungus by tomato variety according to Example 6. Each cultivar was observed 72 hours, 90 hours and 108 hours after inoculation with bacterial wilt (Time after infection). The observation was performed using 12 lateral roots for Ponderosa, 16 for Oogata-fukujyu, and 14 for B-barrier.

その結果、図13に示すように、感染後72時間では、青枯病菌に感受性の品種であるポンデローザおよび大型福寿では側根への菌の侵入が高い割合で観察された。一方、青枯病菌に耐性の品種であるB−バリアーでは、菌の侵入の割合は低かった。感染後90時間および感染後108時間でも同様の結果が観察された。   As a result, as shown in FIG. 13, at 72 hours after the infection, invasion of bacteria into the lateral roots was observed at a high rate in Ponderosa and large-scale longevity which are varieties sensitive to bacterial wilt. On the other hand, in the B-barrier which is a variety resistant to bacterial wilt, the rate of invasion of the bacteria was low. Similar results were observed 90 hours after infection and 108 hours after infection.

本実施例6に係る結果から、青枯病菌の検出、移動、追跡または増殖等の観察(すなわちモニタリング)を行い、そのモニタリング結果を指標として、植物品種による青枯病菌に対する感受性または耐性を評価できることが示唆された。具体的には、感染後72時間程度での、側根への青枯病菌の侵入割合を調べることで、青枯病菌に対する感受性または耐性を調べることができることがわかった。なお、本実施例6ではpRSS12を用いて形質転換した青枯病菌を使用しているが、同様の方法でpRSS1S−GFPuvおよびpRSS1S−GFPmut2でもこのようなモニタリングを利用した評価方法が行えることが示唆される。特に、実施例2および3の結果を考慮すると、pRSS1S−GFPmut2を用いると、より明瞭かつ簡便に、しかも従来行われていた方法よりも短時間でモニタリングが行えるため感受性または耐性の評価を容易に行えることが示唆される。   From the results according to Example 6, observation (ie, monitoring) of bacterial wilt fungus can be detected, transferred, followed, or propagated, and the monitoring result can be used as an index to evaluate the susceptibility or resistance to bacterial wilt fungus by plant varieties. Was suggested. Specifically, it was found that the sensitivity or resistance to bacterial wilt fungus can be examined by examining the invasion rate of bacterial wilt fungus into the lateral root at about 72 hours after infection. In Example 6, bacterial wilt disease transformed with pRSS12 is used, but it is suggested that an evaluation method using such monitoring can be performed with pRSS1S-GFPuv and pRSS1S-GFPmut2 in the same manner. Is done. In particular, considering the results of Examples 2 and 3, pRSS1S-GFPmut2 makes it easier to evaluate sensitivity or resistance because monitoring can be performed in a clearer and simpler manner and in a shorter time than conventionally performed methods. It is suggested that it can be done.

さらに言えば、上述の結果は、本発明の形質転換された青枯病菌を含む「植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとした当該病原菌」を用いれば、上述した青枯病菌に係るモニタリング方法ならびにこれを応用した評価方法およびスクリーニング方法に準じて各種病原菌についてのモニタリング方法ならびにこれを応用した評価方法およびスクリーニング方法を実施し得ることを示している。   Furthermore, the above-mentioned result has the property of producing a labeling substance by introducing a foreign gene including a gene encoding a labeling substance into a pathogen that infects a plant, including the transformed bacterial wilt of the present invention. If the `` the pathogenic fungus '' is used, the monitoring method for bacterial wilt disease described above and the monitoring method for various pathogenic bacteria according to the evaluation method and screening method applying the same, and the evaluation method and screening method applying the same are implemented. It shows you can.

本発明によれば、青枯病菌を形質転換した際に標識物質による発光または蛍光の強度を増強できるプラスミド、該プラスミドにより形質転換された青枯病菌、該標識物質を観察することによる青枯病菌のモニタリング方法、該モニタリング方法を用いた青枯病菌に対する感受性または耐性の評価方法、および、該モニタリング方法を用いた青枯病菌に対して有効な被験物質のスクリーニング方法が提供される。   According to the present invention, a plasmid capable of enhancing the intensity of luminescence or fluorescence by a labeling substance when transformed with bacterial wilt, bacterial wilt transformed with the plasmid, bacterial wilt by observing the labeling substance Monitoring method, a method for evaluating susceptibility or resistance to bacterial wilt using the monitoring method, and a method for screening a test substance effective against bacterial wilt using the monitoring method are provided.

該プラスミドを用いて形質転換した青枯病菌のモニタリング方法においては、標識物質の発現が増強したことによって、土壌または植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動を明瞭かつ簡便に観察することができる。しかも、当該青枯病菌中のプラスミドは、薬剤選択圧がない条件でも、長期間青枯病菌中に保持されるという性質を有するため、このようなモニタリング方法等に使用するのに好適である。このような観察は、青枯病についての研究、例えば青枯病に対する薬剤の研究または感染機構の研究において役立てることができる。また、このような青枯病菌のモニタリング方法のうち、特に寒天培地表面において植物を培養・モニタリングする方法では、実験室レベルでの青枯病菌の研究に適しており、土壌において栽培した植物に青枯病菌を接種しモニタリングする場合と比較すると、短期間でモニタリングを行うことができる。また、青枯病菌に対する感受性または耐性の評価方法については、青枯病に耐性のある品種の開発に役立てることができる。さらに、被験物質のスクリーニングに関しても青枯病の被害の減少につなげることができる。   In the method for monitoring bacterial wilt fungus transformed with the plasmid, the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus in the soil or plant body can be clearly and easily observed by enhancing the expression of the labeling substance. it can. Moreover, the plasmid in the bacterial wilt fungus is suitable for use in such a monitoring method because it has the property of being retained in the bacterial wilt fungus for a long time even under conditions where there is no drug selection pressure. Such observations can be useful in research on bacterial wilt, such as drug research or bacterial mechanism for bacterial wilt. Among such methods for monitoring bacterial wilt, especially the method for culturing and monitoring a plant on the surface of an agar medium is suitable for research of bacterial wilt on a laboratory level. Monitoring can be performed in a short period of time compared to the case of monitoring with inoculation with blight fungus. In addition, the method for evaluating the sensitivity or resistance to bacterial wilt can be used for the development of varieties resistant to bacterial wilt. Furthermore, screening for test substances can also lead to a reduction in damage caused by bacterial wilt.

さらに言えば、本発明のモニタリング方法ならびにこれを応用した評価方法およびスクリーニング方法を用いれば、本発明の形質転換された青枯病菌を含む「植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとした当該病原菌」を用いた、各種病原菌についてのモニタリング方法ならびにこれを応用した評価方法およびスクリーニング方法を実施し得る。   Furthermore, if the monitoring method of the present invention and the evaluation method and screening method applying the monitoring method are used, the pathogenic bacterium that infects the plant contains a gene encoding a marker substance. A monitoring method for various pathogens using the “pathogen having the property of introducing a foreign gene and producing a labeling substance”, and an evaluation method and a screening method using the same can be implemented.

本発明は、上記発明の実施の形態および実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。   The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications may be included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims.

本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、および特許公報等の内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。   The contents of papers, published patent gazettes, patent gazettes, and the like specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.

Claims (21)

青枯病菌に対して感染能を有するファージφRSS1のゲノムの複製モジュールを含むプラスミドであって、(a)ファージφRSB2に由来する配列番号2に記載のMCPプロモーター領域の配列と同一の塩基配列および当該塩基配列と1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列であってMCPプロモーターと同等の作用を有する塩基配列から選ばれる塩基配列を有するプロモーター領域と、(b)該プロモーター領域の下流に、標識物質をコードする遺伝子と、(c)該標識物質をコードする遺伝子の下流に、ファージφRSB2に由来する配列番号3に記載のMCPターミネーター領域の配列と同一の塩基配列および当該塩基配列と1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列であってMCPターミネーターと同等の作用を有する塩基配列から選ばれる塩基配列を有するターミネーター領域と、を含む発現カセットを有することを特徴とするプラスミド。   A plasmid comprising a phage φRSS1 genomic replication module capable of infecting bacterial wilt, comprising (a) the same nucleotide sequence as the sequence of the MCP promoter region described in SEQ ID NO: 2 derived from phage φRSB2, and A base sequence selected from a base sequence having one or several bases deleted, substituted, added, inserted, or a combination thereof, and having a mutation equivalent to the MCP promoter. A promoter region comprising: (b) a gene encoding a labeling substance downstream of the promoter region; and (c) a MCP according to SEQ ID NO: 3 derived from phage φRSB2 downstream of the gene encoding the labeling substance. The same nucleotide sequence as that of the terminator region and one or several bases deleted from or A terminator region having a base sequence selected from a base sequence having a sequence equivalent to that of an MCP terminator, the sequence of which has been mutated by addition or insertion or a combination thereof. Characteristic plasmid. 前記複製モジュールは、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目、および、5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列と同一の塩基配列を、または、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目および5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列に、1または数個の塩基が欠失、置換、付加もしくは挿入またはこれらの組合せにより配列に変異が生じている塩基配列であって、配列番号1に記載のファージφRSS1のゲノムの1〜1720番目および5800乃至6135番目の何れかから6662番目の塩基配列と同等の作用を有する塩基配列を、含むことを特徴とする請求項1に記載のプラスミド。   The replication module has the same base sequence as the 1st to 1720th and 5800 to 6135th base sequences of the phage φRSS1 genome set forth in SEQ ID NO: 1, or the sequence set forth in SEQ ID NO: 1. From 1 to 1720 and from 5800 to 6135 in the genome of phage φRSS1 from 1 to 6662, one or several bases are deleted, substituted, added or inserted, or combinations thereof, and the sequence is mutated. A generated base sequence comprising a base sequence having an action equivalent to that of the 1st to 1720th and 5800 to 6135th base sequences of the phage φRSS1 genome described in SEQ ID NO: 1 The plasmid according to claim 1, wherein 該プラスミドは、さらに、選択マーカーをコードする遺伝子を有することを特徴とする請求項1または2に記載のプラスミド。   The plasmid according to claim 1 or 2, further comprising a gene encoding a selection marker. 前記選択マーカーをコードする遺伝子は、カナマイシン耐性遺伝子であることを特徴とする請求項3に記載のプラスミド。   The plasmid according to claim 3, wherein the gene encoding the selection marker is a kanamycin resistance gene. 前記複製モジュールは制限酵素により切断されるサイトを有し、前記発現カセットは該サイトに組み込まれていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプラスミド。   The plasmid according to any one of claims 1 to 4, wherein the replication module has a site cleaved by a restriction enzyme, and the expression cassette is incorporated into the site. 前記制限酵素により切断されるサイトは、EcoRIサイトであることを特徴とする請求項5に記載のプラスミド。   The plasmid according to claim 5, wherein the site cleaved by the restriction enzyme is an EcoRI site. 前記標識物質は、化学発光タンパク質または蛍光タンパク質であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のプラスミド。   The plasmid according to any one of claims 1 to 6, wherein the labeling substance is a chemiluminescent protein or a fluorescent protein. 前記標識物質は、蛍光タンパク質であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプラスミド。   The plasmid according to any one of claims 1 to 7, wherein the labeling substance is a fluorescent protein. 前記標識物質は、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乃至8のいずれか1項に記載のプラスミド。   The plasmid according to any one of claims 1 to 8, wherein the labeling substance is green fluorescent protein (GFP). 前記標識物質は、緑色蛍光タンパク質mut2(GFPmut2)であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のプラスミド。   The plasmid according to any one of claims 1 to 9, wherein the labeling substance is green fluorescent protein mut2 (GFPmut2). 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のプラスミドによって形質転換されたことを特徴とする青枯病菌。   A bacterial wilt that is transformed with the plasmid according to any one of claims 1 to 10. 請求項11に記載の青枯病菌において発現した前記標識物質を観察することによって、青枯病菌の増殖、減少または挙動を観察することを特徴とするモニタリング方法。   A method for monitoring the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungi by observing the labeling substance expressed in the bacterial wilt fungus according to claim 11. 請求項11に記載の青枯病菌を植物に感染させ、植物体内の青枯病菌において発現した前記標識物質を観察することによって、植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動を観察することを特徴とする請求項12に記載のモニタリング方法。   Observing the growth, reduction or behavior of bacterial wilt fungus in the plant body by infecting the plant with the bacterial wilt fungus according to claim 11 and observing the labeling substance expressed in the bacterial wilt fungus in the plant body. The monitoring method according to claim 12, which is characterized by: 前記植物体内における青枯病菌の増殖、減少または挙動の観察は、青枯病菌を感染させた植物の横断切片における前記標識物質を観察することによって行うことを特徴とする請求項13に記載のモニタリング方法。   14. The monitoring according to claim 13, wherein the observation of the growth, decrease or behavior of bacterial wilt fungus in the plant body is performed by observing the labeling substance in a cross section of a plant infected with bacterial wilt fungus. Method. 請求項13乃至14のいずれか1項に記載のモニタリング方法を用い、前記青枯病菌の増殖、減少または挙動を指標として、植物品種による青枯病菌に対する感受性、または、耐性を評価することを特徴とする評価方法。   The monitoring method according to any one of claims 13 to 14 is used to evaluate the susceptibility or resistance to bacterial wilt fungi by plant varieties using as an index the growth, decrease or behavior of the bacterial wilt fungus. Evaluation method. 請求項11に記載の青枯病菌に感染、発病した植物に、被験物質を与え、請求項13乃至14のいずれか1項に記載のモニタリング方法を用いて観察することによって、青枯病菌に対して有効な被験物質をスクリーニングすることを特徴とするスクリーニング方法。   A test substance is given to a plant infected or diseased with the bacterial wilt fungus according to claim 11 and observed using the monitoring method according to any one of claims 13 to 14, thereby And screening for effective test substances. 植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとし、当該病原菌の植物体内における増殖、減少または挙動の観察を、当該病原菌を感染させた植物を水平面に対して傾斜角度をつけた寒天培地表面に沿って根または/および茎が伸長するよう培養し、該寒天培地表面に培養した植物体内において産生された前記標識物質を観察することによって行うことを特徴とするモニタリング方法。   It shall have the property of introducing a foreign gene including a gene encoding a labeling substance into a pathogen that infects the plant to produce the labeling substance, and the growth, decrease, or behavior of the pathogen in the plant body is observed, and the pathogen is infected. The cultured plant is cultured so that roots and / or stems extend along the surface of the agar medium inclined at an inclination angle with respect to the horizontal plane, and the labeling substance produced in the plant cultured on the surface of the agar medium is observed. A monitoring method characterized by being performed. 前記傾斜角度は水平面に対して15〜75度であることを特徴とする請求項17に記載のモニタリング方法。   The monitoring method according to claim 17, wherein the inclination angle is 15 to 75 degrees with respect to a horizontal plane. 前記標識物質の観察を経時的に行い、病原菌の増殖、減少または挙動をリアルタイムで観察することを特徴とする請求項17乃至18のいずれか1項に記載のモニタリング方法。   The monitoring method according to any one of claims 17 to 18, wherein the labeling substance is observed over time, and the growth, decrease or behavior of pathogenic bacteria is observed in real time. 請求項17乃至19のいずれか1項に記載のモニタリング方法を用い、前記病原菌の増殖、減少または挙動を指標として、植物品種による前記病原菌に対する感受性、または、耐性を評価することを特徴とする評価方法。   Evaluation using the monitoring method according to any one of claims 17 to 19, wherein the susceptibility to or resistance to the pathogen by a plant variety is evaluated using the growth, decrease or behavior of the pathogen as an index. Method. 植物に感染する病原菌に標識物質をコードする遺伝子を含む外来遺伝子を導入して標識物質を産生する性質を有するものとし、当該病原菌に感染、発病した植物に、被験物質を与え、請求項17乃至19のいずれか1項に記載のモニタリング方法を用いて観察することによって、当該病原菌に対して有効な被験物質をスクリーニングすることを特徴とするスクリーニング方法。   18. A test substance is given to a plant infected with or affected by a pathogen that has a property of introducing a foreign gene including a gene encoding a label into a pathogen that infects the plant, A screening method comprising screening a test substance effective against the pathogen by observing using the monitoring method according to any one of 19 items.
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