JP2019524083A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、逐次的な方法で、穀物突然変異体穀粒の収集物における特定の所定のヌクレオチド突然変異の同定を可能にする5つのワークストリーム(WS)で本明細書にさらに図示される。WS1の詳細は、伝統的に誘発された穀物植物の収集を確立するための手順を開示し;WS2の詳細は、複雑な穀物試料の構成方法を詳述し;WS3は、突然変異体を含む穀物試料を同定する方法を強調し;WS4関連の解析は、個々の変異した穀物を見つける方法を説明しており;WS5は、2つの異なるデジタルPCR器具をどのように組み合わせて使用すれば、穀粒に由来する非常に多数のgDNA試料のスクリーニングが容易になるかに焦点を当てている。
特定の実施形態では、例えば、以下が提供される:
(項目1)
標的配列において、対象のヌクレオチド(複数可)[NOI(複数可)]中に1つ以上の所定の突然変異(複数可)を保有している定義済みの種の生物の同定方法であって、
a)複数の遺伝子型を表す、前記種の生物、またはその生殖部分のプールを提供する工程と、
b)前記プールを、生物、またはその生殖部分の1つ以上のサブプールに分割する工程と、
c)前記サブプール内の各遺伝子型の生物の繁殖のための潜在能力を維持しながら、サブプール内の各遺伝子型から、それぞれゲノムDNA(gDNA)を含む、gDNA試料を調製する工程と、
d)それぞれが1つのサブプールからの前記gDNA試料を含む、複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅させる工程であって、各PCR増幅が、それぞれが前記gDNA試料の一部、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数の区画化PCR増幅を含む、前記工程と、
e)前記NOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異(複数可)を含むサブプール(複数可)を同定する工程と、
f)前記同定したサブプールの前記生物、またはその生殖部分を、二次サブプールに分割する工程と、
g)二次サブプール内の各遺伝子型の生物の繁殖のための潜在能力を維持しながら、それぞれが前記二次サブプール内の各遺伝子型からのgDNAを含むgDNA試料を調製する工程と、
h)それぞれが1つの二次サブプールからの前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程と、
i)前記NOI(複数可)において前記所定の突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物を検出し、これにより前記突然変異(複数可)を含む工程i)下にある二次サブプールを同定する工程と、
j)前記突然変異(複数可)を保有している前記二次サブプール内の生物またはその生殖部分を同定する工程と、を含む、前記方法。
(項目2)
工程d)の前記PCR増幅(複数可)が、以下の:
−前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む1つ以上のPCR増幅を準備する工程と、
−前記PCR増幅(複数可)を複数の空間的に分離された区画に区分化する工程と、
−PCR増幅(複数可)を実施する工程と、
−PCR増幅産物を検出する工程と、を含む方法によって実施される、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記空間的に分離された区画が、水−油エマルジョン液滴などの液滴である、項目2に記載の方法。
(項目4)
各液滴が、0.1〜10nLの範囲の平均容積を有する、項目3に記載の方法。
(項目5)
各PCRが、1000〜100,000個の範囲の空間的に分離された区画に区画化される、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
前記PCR試薬が、1つ以上の突然変異検出プローブを含み、各突然変異検出プローブ(複数可)が、検出可能な手段に任意に連結したオリゴヌクレオチドを含み、前記オリゴヌクレオチドが、前記NOIの所定の突然変異を含む標的配列に同一であるか、または相補的である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記PCR試薬が、1つ以上の参照検出プローブ(複数可)を含み、各参照検出プローブ(複数可)が、検出可能な手段に任意に連結したオリゴヌクレオチドを含み、前記オリゴヌクレオチドが、参照NOIを含む標的配列に同一であるか、または相補的である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記突然変異体検出プローブ(複数可)が、フルオロフォア及びクエンチャーに連結されており、前記参照検出プローブが、異なるフルオロフォア及びクエンチャーに連結されている、項目5及び6のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記PCR試薬が、前記参照検出プローブ(複数可)を超えて、少なくとも2倍過剰の前記突然変異体検出プローブ(複数可)を含む、項目7に記載の方法。
(項目10)
前記生物のプールが、前記種の前記生物、またはその生殖部分を、ランダム突然変異誘発にかけることによって調製される、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記生物プールが、異なる遺伝子型を有する、少なくとも10,000、好ましくは少なくとも100,000、さらにより好ましくは少なくとも500,000の生物、またはその生殖部分を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記方法が、前記プール内の生物、またはその生殖部分の複製の工程を含み、前記生殖の工程が、前記生物をサブプールに分割する工程b)と同時に、またはそれに続いて実施されてもよい、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
前記種が、植物であり、前記方法の工程a)及びb)が、
−植物の複数の種子を提供する工程と、
−前記種子をランダム突然変異誘発にかけて、これにより、M0世代の種子を得る工程と、
−前記M0世代の種子を成熟植物に生育させて、前記成熟植物から種子を得る工程であって、前記種子がM1世代の種子である、前記工程と、
−任意に、先の工程をX回繰り返し、M(1+X)世代の種子を含む植物を得る工程と、−前記成熟植物からM1世代またはM(1+X)のいずれかの種子を得て、これにより種子のプールを得る工程と、
−様々な工程の前記プールをサブプールに分割する工程であって、所与の成熟植物からの全ての種子が、同じサブプール中に配置される、前記工程と、を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
少なくとも100,000個の、例えば少なくとも500,000個の種子が提供される、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記種が、単細胞生物であり、前記方法の工程a)及びb)が、
−複数の単細胞生物を提供する工程と、
−前記生物をランダム突然変異誘発にかける工程と、
−前記突然変異誘発された生物をサブプールに分割する工程と、
−各サブプールを複製の工程にかける工程と、を含む、項目1〜12のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
1つ以上のサブプール(複数可)が、それぞれが少なくとも10個、好ましくは少なくとも90個の二次サブプールに分けられた状態で、前記突然変異を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
前記種が、単細胞種であり、工程f)が、以下の:
−1つまたはいくつかのNOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含むサブプールを提供する工程と、
−前記サブプールの前記生物の一部または全てをクローン方式で複製して、クローン培養を得る工程と、
−複数の前記クローン培養からの生物の分画を組み合わせて、二次サブプールを得る工程と、を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
各二次サブプールが、10〜100個のクローン培養の範囲の分画を含む、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記種が、植物であり、工程f)及びg)が、以下の:
−植物の複数の種子を含むサブプールを提供する工程であって、前記サブプールが、前記NOI(複数可)の1つまたはいくつかの突然変異(複数可)を含む、前記工程と、
−前記サブプールの前記種子を、それぞれが1〜100個の範囲の種子を含む二次サブプールに分割する工程と、
−植物に生育するのに十分に完全な状態で前記種子を保つ方法で、前記二次サブプールの各種子から試料を得て、各二次サブプールの全ての種子からの全ての試料を組み合わせる工程と、
−gDNA試料を前記組み合わせた試料から調製する工程と、を含む、項目1〜14のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記試料が、前記種子に穴をあけて、その後得られた細粉を収集することによって得られる、項目19に記載の方法。
(項目21)
工程h)の前記PCR増幅(複数可)が、複数の区画化PCR増幅を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目22)
工程h)の前記PCR増幅(複数可)が、項目2〜5のいずれか一項に定義されたものである、項目20に記載の方法。
(項目23)
前記種が、単細胞種であり、前記生物を同定する工程j)が、
−前記NOIにおいて前記突然変異を含む二次サブプールを提供する工程と、
−前記サブプールの前記生物の一部または全てを、クローン方式で複製する工程と、
−どのクローン(複数可)が前記NOIにおいて前記突然変異を含む生物を含むかを決定する工程と、を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目24)
前記種が植物であり、前記生物を同定する工程j)が、
−前記NOIにおいて前記突然変異を含む、生物、またはその生殖部分を含む二次サブプールを提供する工程と、
−前記二次サブプール内の全ての種子を栽培して発芽を可能にし、任意に各種子から植物を発育させる工程と、
−各発芽した種子から試料を得る工程と、
−前記試料を、前記NOIにおける前記突然変異の存在について試験し、これにより、前記NOIにおいて前記突然変異を保有する植物を同定する工程と、
−任意に前記植物を成熟まで生育させる工程と、を含む、項目1〜14及び19〜22のいずれか一項に記載の方法。
(項目25)
前記方法が、前記NOI(複数可)において1つ以上の突然変異(複数可)を含むスーパープールを同定する工程をさらに含み、前記スーパープールが、サブプールの一群である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目26)
前記方法が、工程c)の後に実施される以下の:
−各サブプールからの各gDNA試料の分画を得る工程と、
−複数の分画をスーパープール中に組み合わせて、これにより、複数のサブプールからのgDNA試料を含むgDNAスーパープールを得る工程であって、各サブプールからのgDNAが、1つのスーパープール中にのみ存在する、前記工程と、
−それぞれがgDNA試料のスーパープールを含む複数のPCR増幅を実施して、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程であって、各PCR増幅が、それぞれが前記gDNA試料の一部、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数の区画化PCR増幅を含む、前記工程と、
−前記NOI(複数可)における前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異を含むスーパープール(複数可)を同定する工程と、をさらに含む、項目25に記載の方法。
(項目27)
前記方法が、前記区画化PCRを実施する前に実施される前記gDNAスーパープールの富化の工程をさらに含む、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記富化の工程が、gDNAスーパープールでPCR増幅を実施することを含み、各PCR増幅が、前記標的配列に隣接するプライマーのセット、ブロッキングプローブ及びPCR試薬を含み、前記ブロッキングプローブが、前記参照NOIを含む前記標的配列の増幅を阻害するように設計されている、項目27に記載の方法。
(項目29)
PCR増幅を実施する工程d)が、前記突然変異(複数可)のうちの1つを含むサブプール(複数可)からのgDNAの試料でのみ実施される、項目25〜28のいずれか一項に記載の方法。
(項目30)
5〜100個の範囲のスーパープールが調製される、項目25〜29のいずれか一項に記載の方法。
(項目31)
gDNA試料のスーパープールを含む前記PCR増幅(複数可)が、以下の:
−前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマー(複数可)の1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含むPCR増幅を準備する工程と、
−前記PCR増幅(複数可)を複数の空間的に分離された区画に区分化する工程であって、各区画が、0.1〜10pLの範囲の平均容積を有する、前記工程と、
−PCR増幅を実施する工程と、
−PCR増幅産物を検出する工程と、を含む方法によって実施される、項目26〜30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32)
各PCRが、空間的に分離された区画などの少なくとも1,000,000個の区画に区画化される、項目25〜31のいずれか一項に記載の方法。
(項目33)
前記空間的に分離された区画が、水−油エマルジョン液滴などの液滴である、項目31〜32のいずれか一項に記載の方法。
(項目34)
前記種が、単細胞生物、例えば酵母である、項目1〜12、15〜18、21〜34のいずれか一項に記載の方法。
(項目35)
前記種が、植物、例えば顕花植物である、項目1〜14、14、17〜20、及び23〜28のいずれか一項に記載の方法。
(項目36)
前記種が、穀物、例えばオオムギである、項目1〜12、16、19〜22、及び24〜34のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
前記突然変異が、単一ヌクレオチドの置換である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記方法が、2つ以上の所定の突然変異の同定する方法である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記PCR試薬が、各所定の突然変異に特異的な、1つの突然変異体検出プローブを含む、項目38に記載の方法。
(項目40)
前記方法が、標的配列における1つの所定の突然変異を同定する方法であり、前記方法が、前記標的配列に隣接するプライマーの1つのセットのみを使用する、項目1〜37のいずれか一項に記載の方法。
(項目41)
前記PCR試薬が、1つのみの突然変異検出プローブを含む、項目40に記載の方法。
特定の実施形態では、例えば、以下が提供される:
(項目1)
標的配列において、対象のヌクレオチド(複数可)[NOI(複数可)]中に1つ以上の所定の突然変異(複数可)を保有している定義済みの種の生物の同定方法であって、
a)複数の遺伝子型を表す、前記種の生物、またはその生殖部分のプールを提供する工程と、
b)前記プールを、生物、またはその生殖部分の1つ以上のサブプールに分割する工程と、
c)前記サブプール内の各遺伝子型の生物の繁殖のための潜在能力を維持しながら、サブプール内の各遺伝子型から、それぞれゲノムDNA(gDNA)を含む、gDNA試料を調製する工程と、
d)それぞれが1つのサブプールからの前記gDNA試料を含む、複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅させる工程であって、各PCR増幅が、それぞれが前記gDNA試料の一部、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数の区画化PCR増幅を含む、前記工程と、
e)前記NOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異(複数可)を含むサブプール(複数可)を同定する工程と、
f)前記同定したサブプールの前記生物、またはその生殖部分を、二次サブプールに分割する工程と、
g)二次サブプール内の各遺伝子型の生物の繁殖のための潜在能力を維持しながら、それぞれが前記二次サブプール内の各遺伝子型からのgDNAを含むgDNA試料を調製する工程と、
h)それぞれが1つの二次サブプールからの前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程と、
i)前記NOI(複数可)において前記所定の突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物を検出し、これにより前記突然変異(複数可)を含む工程i)下にある二次サブプールを同定する工程と、
j)前記突然変異(複数可)を保有している前記二次サブプール内の生物またはその生殖部分を同定する工程と、を含む、前記方法。
(項目2)
工程d)の前記PCR増幅(複数可)が、以下の:
−前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む1つ以上のPCR増幅を準備する工程と、
−前記PCR増幅(複数可)を複数の空間的に分離された区画に区分化する工程と、
−PCR増幅(複数可)を実施する工程と、
−PCR増幅産物を検出する工程と、を含む方法によって実施される、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記空間的に分離された区画が、水−油エマルジョン液滴などの液滴である、項目2に記載の方法。
(項目4)
各液滴が、0.1〜10nLの範囲の平均容積を有する、項目3に記載の方法。
(項目5)
各PCRが、1000〜100,000個の範囲の空間的に分離された区画に区画化される、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
前記PCR試薬が、1つ以上の突然変異検出プローブを含み、各突然変異検出プローブ(複数可)が、検出可能な手段に任意に連結したオリゴヌクレオチドを含み、前記オリゴヌクレオチドが、前記NOIの所定の突然変異を含む標的配列に同一であるか、または相補的である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
前記PCR試薬が、1つ以上の参照検出プローブ(複数可)を含み、各参照検出プローブ(複数可)が、検出可能な手段に任意に連結したオリゴヌクレオチドを含み、前記オリゴヌクレオチドが、参照NOIを含む標的配列に同一であるか、または相補的である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
前記突然変異体検出プローブ(複数可)が、フルオロフォア及びクエンチャーに連結されており、前記参照検出プローブが、異なるフルオロフォア及びクエンチャーに連結されている、項目5及び6のいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
前記PCR試薬が、前記参照検出プローブ(複数可)を超えて、少なくとも2倍過剰の前記突然変異体検出プローブ(複数可)を含む、項目7に記載の方法。
(項目10)
前記生物のプールが、前記種の前記生物、またはその生殖部分を、ランダム突然変異誘発にかけることによって調製される、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
前記生物プールが、異なる遺伝子型を有する、少なくとも10,000、好ましくは少なくとも100,000、さらにより好ましくは少なくとも500,000の生物、またはその生殖部分を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
前記方法が、前記プール内の生物、またはその生殖部分の複製の工程を含み、前記生殖の工程が、前記生物をサブプールに分割する工程b)と同時に、またはそれに続いて実施されてもよい、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
前記種が、植物であり、前記方法の工程a)及びb)が、
−植物の複数の種子を提供する工程と、
−前記種子をランダム突然変異誘発にかけて、これにより、M0世代の種子を得る工程と、
−前記M0世代の種子を成熟植物に生育させて、前記成熟植物から種子を得る工程であって、前記種子がM1世代の種子である、前記工程と、
−任意に、先の工程をX回繰り返し、M(1+X)世代の種子を含む植物を得る工程と、−前記成熟植物からM1世代またはM(1+X)のいずれかの種子を得て、これにより種子のプールを得る工程と、
−様々な工程の前記プールをサブプールに分割する工程であって、所与の成熟植物からの全ての種子が、同じサブプール中に配置される、前記工程と、を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
少なくとも100,000個の、例えば少なくとも500,000個の種子が提供される、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記種が、単細胞生物であり、前記方法の工程a)及びb)が、
−複数の単細胞生物を提供する工程と、
−前記生物をランダム突然変異誘発にかける工程と、
−前記突然変異誘発された生物をサブプールに分割する工程と、
−各サブプールを複製の工程にかける工程と、を含む、項目1〜12のいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
1つ以上のサブプール(複数可)が、それぞれが少なくとも10個、好ましくは少なくとも90個の二次サブプールに分けられた状態で、前記突然変異を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
前記種が、単細胞種であり、工程f)が、以下の:
−1つまたはいくつかのNOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含むサブプールを提供する工程と、
−前記サブプールの前記生物の一部または全てをクローン方式で複製して、クローン培養を得る工程と、
−複数の前記クローン培養からの生物の分画を組み合わせて、二次サブプールを得る工程と、を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
各二次サブプールが、10〜100個のクローン培養の範囲の分画を含む、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記種が、植物であり、工程f)及びg)が、以下の:
−植物の複数の種子を含むサブプールを提供する工程であって、前記サブプールが、前記NOI(複数可)の1つまたはいくつかの突然変異(複数可)を含む、前記工程と、
−前記サブプールの前記種子を、それぞれが1〜100個の範囲の種子を含む二次サブプールに分割する工程と、
−植物に生育するのに十分に完全な状態で前記種子を保つ方法で、前記二次サブプールの各種子から試料を得て、各二次サブプールの全ての種子からの全ての試料を組み合わせる工程と、
−gDNA試料を前記組み合わせた試料から調製する工程と、を含む、項目1〜14のいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
前記試料が、前記種子に穴をあけて、その後得られた細粉を収集することによって得られる、項目19に記載の方法。
(項目21)
工程h)の前記PCR増幅(複数可)が、複数の区画化PCR増幅を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目22)
工程h)の前記PCR増幅(複数可)が、項目2〜5のいずれか一項に定義されたものである、項目20に記載の方法。
(項目23)
前記種が、単細胞種であり、前記生物を同定する工程j)が、
−前記NOIにおいて前記突然変異を含む二次サブプールを提供する工程と、
−前記サブプールの前記生物の一部または全てを、クローン方式で複製する工程と、
−どのクローン(複数可)が前記NOIにおいて前記突然変異を含む生物を含むかを決定する工程と、を含む、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目24)
前記種が植物であり、前記生物を同定する工程j)が、
−前記NOIにおいて前記突然変異を含む、生物、またはその生殖部分を含む二次サブプールを提供する工程と、
−前記二次サブプール内の全ての種子を栽培して発芽を可能にし、任意に各種子から植物を発育させる工程と、
−各発芽した種子から試料を得る工程と、
−前記試料を、前記NOIにおける前記突然変異の存在について試験し、これにより、前記NOIにおいて前記突然変異を保有する植物を同定する工程と、
−任意に前記植物を成熟まで生育させる工程と、を含む、項目1〜14及び19〜22のいずれか一項に記載の方法。
(項目25)
前記方法が、前記NOI(複数可)において1つ以上の突然変異(複数可)を含むスーパープールを同定する工程をさらに含み、前記スーパープールが、サブプールの一群である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目26)
前記方法が、工程c)の後に実施される以下の:
−各サブプールからの各gDNA試料の分画を得る工程と、
−複数の分画をスーパープール中に組み合わせて、これにより、複数のサブプールからのgDNA試料を含むgDNAスーパープールを得る工程であって、各サブプールからのgDNAが、1つのスーパープール中にのみ存在する、前記工程と、
−それぞれがgDNA試料のスーパープールを含む複数のPCR増幅を実施して、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程であって、各PCR増幅が、それぞれが前記gDNA試料の一部、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数の区画化PCR増幅を含む、前記工程と、
−前記NOI(複数可)における前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異を含むスーパープール(複数可)を同定する工程と、をさらに含む、項目25に記載の方法。
(項目27)
前記方法が、前記区画化PCRを実施する前に実施される前記gDNAスーパープールの富化の工程をさらに含む、項目26に記載の方法。
(項目28)
前記富化の工程が、gDNAスーパープールでPCR増幅を実施することを含み、各PCR増幅が、前記標的配列に隣接するプライマーのセット、ブロッキングプローブ及びPCR試薬を含み、前記ブロッキングプローブが、前記参照NOIを含む前記標的配列の増幅を阻害するように設計されている、項目27に記載の方法。
(項目29)
PCR増幅を実施する工程d)が、前記突然変異(複数可)のうちの1つを含むサブプール(複数可)からのgDNAの試料でのみ実施される、項目25〜28のいずれか一項に記載の方法。
(項目30)
5〜100個の範囲のスーパープールが調製される、項目25〜29のいずれか一項に記載の方法。
(項目31)
gDNA試料のスーパープールを含む前記PCR増幅(複数可)が、以下の:
−前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマー(複数可)の1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含むPCR増幅を準備する工程と、
−前記PCR増幅(複数可)を複数の空間的に分離された区画に区分化する工程であって、各区画が、0.1〜10pLの範囲の平均容積を有する、前記工程と、
−PCR増幅を実施する工程と、
−PCR増幅産物を検出する工程と、を含む方法によって実施される、項目26〜30のいずれか一項に記載の方法。
(項目32)
各PCRが、空間的に分離された区画などの少なくとも1,000,000個の区画に区画化される、項目25〜31のいずれか一項に記載の方法。
(項目33)
前記空間的に分離された区画が、水−油エマルジョン液滴などの液滴である、項目31〜32のいずれか一項に記載の方法。
(項目34)
前記種が、単細胞生物、例えば酵母である、項目1〜12、15〜18、21〜34のいずれか一項に記載の方法。
(項目35)
前記種が、植物、例えば顕花植物である、項目1〜14、14、17〜20、及び23〜28のいずれか一項に記載の方法。
(項目36)
前記種が、穀物、例えばオオムギである、項目1〜12、16、19〜22、及び24〜34のいずれか一項に記載の方法。
(項目37)
前記突然変異が、単一ヌクレオチドの置換である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目38)
前記方法が、2つ以上の所定の突然変異の同定する方法である、先行項目のいずれか一項に記載の方法。
(項目39)
前記PCR試薬が、各所定の突然変異に特異的な、1つの突然変異体検出プローブを含む、項目38に記載の方法。
(項目40)
前記方法が、標的配列における1つの所定の突然変異を同定する方法であり、前記方法が、前記標的配列に隣接するプライマーの1つのセットのみを使用する、項目1〜37のいずれか一項に記載の方法。
(項目41)
前記PCR試薬が、1つのみの突然変異検出プローブを含む、項目40に記載の方法。
Claims (24)
- 標的配列において、対象のヌクレオチド(複数可)[NOI(複数可)]中に1つ以上の所定の突然変異(複数可)を保有している定義済みの種の生物の同定方法であって、
a)複数の遺伝子型を表す、前記種の生物、またはその生殖部分のプールを提供する工程と、
b)前記プールを、生物、またはその生殖部分の1つ以上のサブプールに分割する工程と、
c)前記サブプール内の各遺伝子型の生物の繁殖のための潜在能力を維持しながら、サブプール内の各遺伝子型から、それぞれgDNAを含む、ゲノムDNA(gDNA)試料を調製する工程と、
d)それぞれが1つのサブプールからの前記gDNA試料を含む、複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅させる工程であって、各PCR増幅が、それぞれの区画化PCR増幅が前記gDNA試料の一部、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数の区画化PCR増幅を含む、前記工程と、
e)前記NOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異(複数可)を含むサブプール(複数可)を同定する工程と、
f)前記同定したサブプールの前記生物、またはその生殖部分を、二次サブプールに分割する工程と、
g)二次サブプール内の各遺伝子型の生物の繁殖のための潜在能力を維持しながら、それぞれが前記二次サブプール内の各遺伝子型からのgDNAを含むgDNA試料を調製する工程と、
h)それぞれが1つの二次サブプールからの前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程と、
i)前記NOI(複数可)において前記所定の突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物を検出し、これにより前記突然変異(複数可)を含む工程i)下にある二次サブプールを同定する工程と、
j)前記突然変異(複数可)を保有している前記二次サブプール内の生物またはその生殖部分を同定する工程と、を含む、前記方法。 - 工程d)の前記PCR増幅(複数可)が、以下の:
−前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む1つ以上のPCR増幅を準備する工程と、
−前記PCR増幅(複数可)を複数の空間的に分離された区画に区分化する工程と、
−PCR増幅(複数可)を実施する工程と、
−PCR増幅産物を検出する工程と、を含む方法によって実施される、請求項1に記載の方法。 - 前記空間的に分離された区画が、水−油エマルジョン液滴などの液滴である、請求項2に記載の方法。
- 各PCRが、1000〜100,000個の範囲の空間的に分離された区画に区画化される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生物のプールが、前記種の前記生物、またはその生殖部分を、ランダム突然変異誘発にかけることによって調製される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生物プールが、異なる遺伝子型を有する、少なくとも10,000、好ましくは少なくとも50,000、好ましくは少なくとも100,000の生物、またはその生殖部分を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記プール内の生物、またはその生殖部分の複製の工程を含み、前記生殖の工程が、前記生物をサブプールに分割する工程b)と同時に、またはそれに続いて実施される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記種が、植物であり、前記方法の工程a)及びb)が、
−植物の複数の種子を提供する工程と、
−前記種子をランダム突然変異誘発にかけて、これにより、M0世代の種子を得る工程と、
−前記M0世代の種子を成熟植物に生育させて、前記成熟植物から種子を得る工程であって、前記種子がM1世代の種子である、前記工程と、
−任意に、先の工程をX回繰り返し、M(1+X)世代の種子を含む植物を得る工程と、−前記成熟植物からM1世代またはM(1+X)のいずれかの種子を得て、これにより種子のプールを得る工程と、
−様々な工程の前記プールをサブプールに分割する工程であって、所与の成熟植物からの全ての種子が、同じサブプール中に配置される、前記工程と、を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。 - 少なくとも50,000個の種子、例えば、少なくとも100,000個の種子が提供される、請求項8に記載の方法。
- 前記種が、単細胞生物であり、前記方法の工程a)及びb)が、
−複数の単細胞生物を提供する工程と、
−前記生物をランダム突然変異誘発にかける工程と、
−前記突然変異誘発された生物をサブプールに分割する工程と、
−各サブプールを複製の工程にかける工程と、を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記種が、単細胞種であり、工程f)が、以下の:
−1つまたはいくつかのNOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含むサブプールを提供する工程と、
−前記サブプールの前記生物の一部または全てをクローン方式で複製して、クローン培養を得る工程と、
−複数の前記クローン培養からの生物の分画を組み合わせて、二次サブプールを得る工程と、を含む、請求項1〜7および10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記種が、植物であり、工程f)及びg)が、以下の:
−植物の複数の種子を含むサブプールを提供する工程であって、前記サブプールが、前記NOI(複数可)の1つまたはいくつかの突然変異(複数可)を含む、前記工程と、
−前記サブプールの前記種子を、それぞれが1〜100個の範囲の種子を含む二次サブプールに分割する工程と、
−植物に生育するのに十分に完全な状態で前記種子を保つ方法で、前記二次サブプールの各種子から試料を得て、各二次サブプールの全ての種子からの全ての試料を組み合わせる工程と、
−gDNA試料を前記組み合わせた試料から調製する工程と、を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記試料が、前記種子に穴をあけて、その後得られた細粉を収集することによって得られる、請求項12に記載の方法。
- 前記方法が、前記NOI(複数可)において1つ以上の突然変異(複数可)を含むスーパープールを同定する工程をさらに含み、前記スーパープールが、サブプールの一群である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、工程c)の後に実施される以下の:
−各サブプールからの各gDNA試料の分画を得る工程と、
−gDNA試料の複数の分画をスーパープール中に組み合わせて、これにより、複数のサブプールからのgDNA試料を含むgDNAスーパープールを得る工程と、
−それぞれがgDNA試料のスーパープールを含む複数のPCR増幅を実施して、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程であって、各PCR増幅が、それぞれが前記gDNA試料の一部、各セットが標的配列に隣接するプライマーの1つ以上のセット(複数可)及びPCR試薬を含む複数の区画化PCR増幅を含む、前記工程と、
−前記NOI(複数可)における前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異を含むスーパープール(複数可)を同定する工程と、をさらに含む、請求項14に記載の方法。 - 前記種が、単細胞生物、例えば酵母である、請求項1〜7、10〜11、14〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記種が、植物、例えば顕花植物である、請求項1〜9、及び12〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記種が、穀物、例えばオオムギである、請求項1〜9、12〜15、及び17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記突然変異が、単一ヌクレオチドの置換である、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、2つ以上の所定の突然変異の同定する方法である、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 標的配列において、定義済みの種の生物、またはその生殖部分のサブプールの同定方法であって、前記サブプールは、対象のヌクレオチド(複数可)[NOI(複数可)]中に1つ以上の所定の突然変異(複数可)を保有している定義済みの種の生物を含み、前記方法は、
a)複数の遺伝子型を表す、前記種の生物、またはその生殖部分のプールを提供する工程と、
b)前記プールを、生物、またはその生殖部分の1つ以上のサブプールに分割する工程であって、各サブプールは、各遺伝子型の2つ以上の個々の生物またはその生殖部分を含み、前記プールからの1つの生物またはその生殖部分のすべての子孫は、1つのサブプール内に含まれる、工程と、
c)理論的には、各部分が前記サブプールの各遺伝子型を表す生物またはその生殖部分を含むように、各サブプールを部分にランダムに分割する工程と、
d)各サブプールの前記部分のうちの1つからゲノムDNA(gDNA)試料を調製し、そして残余の生物またはその生殖部分を生殖能を維持する条件下で保存する工程と、
e)それぞれが1つのサブプールからの前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接する1つ以上のプライマーセット(複数可)、及びPCR試薬を含む複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程、
f)前記NOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異(複数可)を含むサブプール(複数可)を同定する工程と、
を含む、前記方法。 - 各サブプールの前記生物またはその部分の10〜50%の範囲が、前記gDNA試料を調製するために使用される、請求項21に記載の方法。
- 標的配列において、定義済みの植物種の植物、またはその生殖部分のサブプールの同定方法であって、前記サブプールは、対象のヌクレオチド(複数可)[NOI(複数可)]中に1つ以上の所定の突然変異(複数可)を保有している植物を含み、前記方法は、
a)植物の複数の生殖部分を提供する工程であって、異なる遺伝子型を有する少なくとも100個の生殖部分を提供する工程と、
b)前記生殖部分をランダム突然変異誘発にかけて、これにより、M0世代の生殖部分を得る工程と、
c)前記M0世代の生殖部分を成熟植物に生育させて、前記成熟植物から生殖部分を得る工程であって、前記生殖部分がM1世代の生殖部分である、前記工程と、
d)前記成熟植物からM1世代の生殖部分を得て、これにより生殖部分のプールを得る工程と、
e)M1世代の生殖部分の前記プールをサブプールに分割する工程であって、所与の成熟M0植物からの全ての生殖部分が、同じサブプール中に配置され、各サブプールが、複数の遺伝子型を含む、前記工程と、
f)前記サブプール内の各遺伝子型の植物の繁殖のための潜在能力を維持しながら、サブプール内の各遺伝子型から、それぞれgDNAを含む、ゲノムDNA(gDNA)試料を調製する工程と、
g)それぞれが1つのサブプールからの前記gDNA試料、各セットが標的配列に隣接する1つ以上のプライマーセット(複数可)、及びPCR試薬を含む複数のPCR増幅を実施し、これにより前記標的配列(複数可)を増幅する工程、
h)前記NOI(複数可)において前記突然変異(複数可)を含む1つ以上の標的配列(複数可)を含むPCR増幅産物(複数可)を検出し、これにより、前記突然変異(複数可)を含むサブプール(複数可)を同定する工程と、
を含む、前記方法。 - 前記生殖部分が種子である、請求項23に記載の方法。
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