JP7033533B2 - 低コピー数のri遺伝子を含む植物 - Google Patents
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Description
本願明細書において使用されるすべての技術用語は、生化学、分子生物学および農学において一般的に使用される用語であり、当業者によって理解することができる。技術用語は、Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd ed., vol. 1-3, ed. Sambrook and Russell, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 2001; Current Protocols in Molecular Biology, ed. Ausubel et al., Greene Publishing Associates and Wiley-lnterscience, New York, 1988 (定期的な更新を伴う); Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, 5th ed., vol. 1-2, ed. Ausubel et al., John Wiley & Sons, Inc., 2002; Genome Analysis: A Laboratory Manual, vol. 1-2, ed. Green et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1997において見ることができる。植物生物学技術に関連する方法論が本願明細書に記載されており、Methods in Plant Molecular Biology: A Laboratory Course Manual, ed. Maliga et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1995のような学術論文において詳細に記載されている。PCRを使用する種々の技術が、Innis et al., PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press, San Diego, 1990 and in Dieffenbach and Dveksler, PCR Primer: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 2003に記載されている。PCR-プライマー対は、例えば目的のために意図されるコンピュータープログラム、Primer, Version 0.5, 1991, Whitehead Institute for Biomedical Research, Cambridge, MAを使用する、既知の技術によって既知の配列から得ることができる。核酸の化学合成のための方法は、例えば、Beaucage and Caruthers, 1981, Tetra. Letts. 22: 1859-1862およびMatteucci and Caruthers, 1981 J. Am. Chem. Soc. 103: 3185において議論されている。制限酵素消化、リン酸化、ライゲーションおよび形質転換は、Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed. (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Pressに記載されているように行われた。細菌細胞の成長および維持のために使用される全ての試薬および材料は、特記されない限り、Aldrich Chemicals (Milwaukee, Wl), DIFCO Laboratories (Detroit, Ml), Invitrogen (Gaithersburg, MD)またはSigma Chemical Company (St. Louis, MO)から得られた。
「遺伝子」なる用語は、RNAまたはポリペプチドの生産のために必要なコード配列を含む核酸(例えば、DNAまたはRNA)配列を示す。ポリペプチドは、完全長コード配列によって、またはいずれかのその部分によってコードされ得る。「その部分」なる用語は、遺伝子に関して使用されるとき、その遺伝子のフラグメント、特にタンパク質の少なくとも一部をコードするフラグメントを示す。フラグメントは、少数のヌクレオチドから全遺伝子配列マイナス1つのヌクレオチドまでのサイズの範囲であり得る。したがって、「遺伝子の少なくとも一部を含む核酸配列」は、遺伝子のフラグメントまたは遺伝子全体を含み得る。「遺伝子」はまた、構造遺伝子のコード領域を含み、遺伝子が完全長mRNAの長さに対応するように、いずれかの末端の約1kbの距離の5’および3’末端の両方のコード領域に隣接して位置する配列を含む。コード領域の5’に位置し、mRNAに存在する配列は、5’翻訳されない(または非翻訳)配列(5’UTR)と称される。コード領域の3’または下流に位置し、mRNAに存在する配列は、3’翻訳されない(または非翻訳)配列(3’UTR)と称される。
上記で説明されているように、アグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドに由来する1つ以上の遺伝子配列は、宿主植物細胞に移動される。かかる移動は、自然な手段、例えば天然rol遺伝子を含むRiプラスミドを有するA. rhizogenesでの植物細胞の自然感染を介して起こることができる。かかる自然または天然移動は、構築物および選択マーカーの必要性を回避する。
上記説明のとおり、「形質転換」は、宿主植物または植物細胞にアグロバクテリウムリゾゲネスに由来する1つ以上の遺伝子を導入するためのあらゆる方法論を示す。重要なことには、A. rhizogenesは植物に自然に感染するため、形質転換は、植物細胞への野生型細菌由来のRiプラスミドからの野生型遺伝子、特にrol遺伝子および/またはaux遺伝子の移動を含む。したがって、本願明細書において使用されるとき、形質転換は、異種遺伝子を宿主植物細胞への移動のためのベクターにクローニングすることを必要とせず、細菌を遺伝子操作する必要もない。
同じ種のコントロールの形質転換されていない植物と比較してアグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドに由来する1つ以上の遺伝子を含み、発現する本願の形質転換された植物であって、該遺伝子は好ましくは1つ以上のrol遺伝子を含む植物が選択される。さらに、本願の植物は、形質転換されていないコントロール植物と比較して変化した表現型を有し得る。かかる表現型は、中間高さまたは中間コンパクトさを含み得、形質転換された植物は、コントロール植物と比較して低下した高さおよび/またはコンパクトさを有する。
カランコエ、特に、K. blossfeldiana、K. laciniata、K. pinnata、K. marmorata、K. gastonis- bonnieri、K. dixoniana、K. humilis、K. ambolensis、K. aromatica、K. campanulata、K. citrina、K. coccinea、K. crundallii、K. daigremontiana、K. decumbens、K. faustii、K. fedtschenkoi、K. figueredoi、K. flammea、K. glaucescens、K. gracilipes、K. grandiflora、K. guignardii、K. jongmansii、K. laciniata、K.latisepela、K. laxiflora、K. lobata、K. longiflora、K. manginii、K. nyikae、K. obtuse、K. paniculata、K. porphyrocalyx、K. prittwitzii、K. pubescens、K. pumila、K. rauhii、K. rotundifolia、K. scapigera、K. schumacherii、K. spathulata、K. streptantha、K. synsepala、K. tomentosa、K. thyrsi flora、K. tubi flora、K. uniflora;
キク(Chrysantemum)、特に、Chrysantemum morifolium、Chrysantemum x morifolium (syn. C. x grandiflorum、例えば、Dendranthema ハイブリッド、またはChrysantemum morifoliumおよび他のキク種、例えばChrysanthemum indicum間のハイブリッド;
シオン(Aster)、特に、Aster novi-belgii、Aster dumosus;
バラ(Rosa)、特に、Rosa hybrida、Rosa canina、Rosa spinosissima、Rosa damascena 「trigintipetala」、Rosa centi folia;
ナス(Solanum)、特に、Solanum lycopersicum、Solanum tuberosum、Solanum nicotiana;
トウダイグサ(Euphorbia)、特に、Euphorbia pulcherrima、Euphorbia milii;
コチョウラン(Phaelanopsis)、特に、Phalaenopsis amabilis、Phalaenopsis amboinensis、Phalaenopsis aphrodite、Phalaenopsis appendiculata;
メボウキ(Ocimum)、特に、Ocimum basilicum;
トウガラシ(Capsicum)、特に、Capsicum annuum、Capsicum baccatum、Capsicum chinense、Capsicum frutescens、Capsicum pubescens;
ハッカ(Mentha)、特に、Mentha arvensis、Mentha requienii、Mentha spicata、Mentha longifolia、Mentha pulegium、Mentha suaveolens、Mentha aquatic、Mentha arvensis x spicata、Mentha aquatica x arvensis、Mentha x piperita;
ハイビスカス(Hibiscus)、特に、Hibiscus rosa-sinensis、Hibiscus schizopetalus、Hibiscus sabdariffa、Hibiscus syriacus、Hibiscus trionum、Hibiscus cannabinus;
マンデビラ(Mandevilla)/マンデビラ(Dipladenia)、特に、Mandevilla x amabilis、Mandevilla sanderi、Mandevilla splendens;
ユーストマ(Eustoma)、特に、Eustoma russellianum、Eustoma exaltatum;
ラベンダー(Lavendula)、特に、Lavandula angustifolia、Lavandula latifolia、Lavandula lanata、Lavandula dentate、Lavandula stoechas、Lavandula pedunculata、Lavandula viridis;
ユリ(Lillium)、特に、Lilium bolanderi、Lilium x burbankii、Lilium canadense、Lilium columbianum、Lilium grayi、Lilium humboldtii、Lilium kelleyanum、Lilium kelloggii、Lilium maritimum、Lilium michauxii、Lilium michiganense、Lilium occidentale、Lilium x pardaboldtii、Lilium pardalinum、Lilium parryi、Lilium parvum、Lilium philadelphicum、Lilium pitkinense、Lilium superbum、Lilium ollmeri、Lilium washingtonianum、Lilium wigginsii;
クレマチス(Clematis)、特に、Clematis addisonii、Clematis albicoma、Clematis alpine、Clematis aristata、Clematis armandii、Clematis baldwinii、Clematis bigelovii、Clematis brachiate、Clematis campaniflora、Clematis catesbyana、Clematis chinensis、Clematis chrysocoma、Clematis cirrhosa、Clematis coactilis、Clematis Columbiana、Clematis crispa、Clematis dioica、Clematis drummondii、Clematis durandii、Clematis ispahanica、Clematis fawcettii、Clematis flammula、Clematis florida、Clematis fremontii、Clematis glaucophylla、Clematis glycinoides、Clematis henryi Clematis hirsutissima、Clematis integrifolia、Clematis x jackmanii、Clematis lanuginose、Clematis lasiantha、Clematis leptophylla、Clematis ligusticifolia、Clematis macropetala、Clematis marmoraria、Clematis microphylla、Clematis montana、Clematis morefieldii、Clematis napaulensis、Clematis occidentalis、Clematis ochroleuca、Clematis orientalis、Clematis palmeri、Clematis、Clematis patens、Clematis pauciflora、Clematis pickeringii、Clematis pitcher、Clematis recta、Clematis reticulate、Clematis rhodocarpa、Clematis smilacifolia、Clematis socialis、Clematis stans、Clematis tangutica、Clematis terniflora、Clematis ternifolia、Clematis texensis、Clematis versicolor、Clematis viorna、Clematis virginiana、Clematis vitalba、Clematis viticaulis、Clematis viticella;
タバコ(Nicotiana)、特に、Nicotiana tabacum、Nicotiana sylvestris、Nicotiana x sanderrae;
カンチョウジ(Bouvardia)、特に、Bouvardia longiflora;
バニラ(Vanilla)、特に、Vanilla planifolia;
サツマイモ(Ipomoea)、特に、Ipomoea batatas;
エキナセア(Echinacea)、特に、Echinacea purpurea、Echinacea angusti folia、Echinacea pallida;
チョウセンゴミシ(Schisandra)、特に、Schisandra chinensis、Schisandra glabra、Schisandra rubriflora;
イワベンケイ(Rhodiola)、特に、Rhodiola rosea;
フランスギク(Leucanthemum)、特に、Leucanthemum maximum、Leucanthemum paludosum、Leucanthemum x superbum、Leucanthemum vulgare、Leucanthemum adustum、Leucanthemum graminifolium、Leucanthemum integrifolium、Leucanthemum lacustre、Leucanthemum monspeliense、Leucanthemum pallens、Leucanthemum praecox、Leucanthemum subglaucum、Leucanthemum sylvaticum、Leucanthemum waldsteinii;
ゴクラクチョウカ(Strelitzia)、特に、Strelitzia reginae、
属内の種間ハイブリッド、および上記属および種のいずれかの属間接ぎ木も含む。
(a)アグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドで野生型植物の組織を形質転換すること、
(b)形質転換された組織が毛状表現型を有する根を発達させることを可能にすること、
(c)工程(b)の毛状表現型を有する根の中から、毛状表現型が工程(b)において得られた根において観察される最大根毛長の最大半分の最大根毛長を示す根を選択すること;
(d)再生培地上で選択された根を成長させ、形質転換された根付いた小植物が該選択された根から生み出すことを可能にすること;
(e)該形質転換された根付いた小植物を対応する野生型植物のものの25-75%の高さを有する成熟な形質転換された母植物に成長させること
を含む、植物の製造方法に関する。
(a)アグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドで野生型植物の組織を形質転換すること、
(b)形質転換された組織が毛状表現型を有する根を発達させることを可能にすること、
(c)毛状根表現型を有する推定的に形質転換された根を選択すること;
(d)再生培地上で選択された根を成長させ、形質転換された根付いた小植物が該選択された根から生み出すことを可能にすること;
(e)該形質転換された根付いた小植物を成熟な形質転換された母植物に成長させること;
(f)工程(e)の成熟な形質転換された母植物と比較して増加した高さおよび工程(a)の野生型植物のものと比較して低下した高さを有する子孫について選択しながら、交配、戻し交配および自家交配によって工程(e)の成熟な形質転換された母植物の子孫を生み出すこと、
(g)子孫が工程(a)の対応する野生型植物のものの25-75%の高さを有する成熟植物をもたらすまで、工程(f)を繰り返すこと
を含む、方法を提供する。
Kalanchoe pinnata、カランコエ種間ハイブリッド2006-0199(Knud Jepsen A/S、Hinnerup、Denmark and AgroTech a/s、Tastrup、Denmark)インビボ植物を、日中および夜間20℃の温度、16時間日長および260μmolフォトンm-2s-1の光強度で温室において培養した。インビトロ植物を、日中25℃および夜間22℃の温度、13時間日長および75μmolフォトンm-2s-1の光強度で成長チャンバーにおいて培養した。他の種の植物は異なる供給者から購入した。
アグロバクテリウムリゾゲネス株ATCC43057(A4)(Dr. Margareta Welander、Swedish University of Agricultural Sciences、Swedenにより親切に提供された)を、毛状根の誘導のために使用した。該株を液体MYA培地(Tepfer and Cassedelbart (1987) Microbiol Sci. 4、pp. 24-28)で培養した。1mlの細菌性グリセロールストック(-80℃に保った)を50mL Falconチューブ中で10mL MYAに希釈し、27℃で8時間インキュベートし、260rpmで振とうした。溶液を250mLフラスコ中で100mL MYAでさらに希釈し、27℃で暗黒下で24時間260rpmで振とうした。OD600=0,4-0,6をNanodrop 1000(Thermo Scientific、Wilmington、DE、USA)で測定した。
滅菌した葉またはインビトロ植物を最小1cmx1cm断片に切除し、全ての外植片が準備できるまで滅菌水に保存した。水を外植片から捨て、A. rhizogenes-懸濁液を加え、30分間全ての外植片を覆った。30分後、A. rhizogenes-懸濁液を捨て、薄片を、表面上にA. rhizogenes懸濁液の薄い層で、選択なしで暗黒下で24時間共培養プレートに移した。外植片を暗黒下で22℃の温度で実験室で培養した。共培養後、引き裂かれた滅菌ろ紙の断片で外植片を乾燥させることによって、外植片を0-培地(選択培地)に移した。切除された葉の両側で葉表面を可能な限り乾燥させた。根まで暗黒下に置かれた外植片を、再生培地に移すのに十分に発達させた。3セッション(session)にわたって材料を形質転換した。形質転換をSolanum tuberosum(図2参照)、マンデビラ(Dipladenia)(図3参照)、カランコエ種間ハイブリッド2006-0199(K. laciniata x K. blossfeldianaハイブリッド)(図4-5参照)、Kalanchoe pinnata(図6参照)、Rosa hybrida(図7参照)およびAster novo-belgii(図8参照)で行った。それぞれの種において、コントロールおよび推定形質転換体を同じ日に行った。
使用された全ての培地のバックグラウンドとして使用された基本培地は、2,2g L-1の濃度で1/2 x MS(Sigma M0404)(MurashigeおよびSkoogマクロ及びマイクロエレメントからなる)(Murashige and Skoog、1962)、30g L-1 スクロース(table sugar)、7g L-1 bacto agarおよび0,50g L-1 2-(N-モルホリノ)-エタンスルホン酸(MES)(Duchefa)であった。pHは1M KOHによって6.3に調整され、培地は121℃および103,5kPaでオートクレーブ処理された。
外植片およびA. rhizogenesの共培養のために使用された共培養培地は、30μg ml-1 アセトシリンゴン(Sigma-Aldrich、Steinheim、Germany)を有する基本培地からなった。
選択培地は、推定的に形質転換された外植片およびコントロールの根形成のために使用されたホルモン非含有培地であった。フィルター滅菌された抗生物質をオートクレーブ後に選択培地に基本培地に加えた。選択培地は、100mg L-1の濃度においてチメンチン(TIM)を有する基本培地1/2 x MS培地からなった。好ましくは、選択培地は、アルギニン、好ましくは0.5mMのアルギニンを含んだ。
ホルモンN-(2-クロロ-4-ピリジル)-N-フェニルウレア(CPPU)を含む再生培地を、推定的に形質転換された根クラスター上の根粒の再生のために使用した。フィルター滅菌されたホルモンおよび抗生物質をオートクレーブ後に再生培地に加えた。CPPU-培地は、1.5μg L-1 CPPUを100mg L-1の濃度においてTIMと共に有する基本1/2 x MS培地を含んだ。
全ての処理において、外植片を24時間共培養した。共培養後、外植片を滅菌濾紙上に吸い取り、引き裂かれた滅菌ろ紙の断片で完全に乾燥させた。コントロールおよび推定的に形質転換された外植片を選択培地に移した。
共培養の24時間後に、それぞれのペトリ皿上に8つの外植片にて外植片を0-培地(選択培地)に移した。数週間後、根の数の増加および外植片の数の減少(ガラス化によって葉切片がガラス様になる、または感染のため)が処理中の特定のペトリ皿についてモニタリングされた。
推定的に形質転換された外植片の根が1.5-2cmの長さに発達したとき、それらをCPPU-培地に外植片の一部でクラスターにおいて移した。移された根クラスターを、環境チャンバー(Celltherm、United Kingdom)において11時間日光および20/18℃の日中/夜間温度および45-70μmol フォトンm-2s-1の強度(Philips、Amsterdam、The Netherlands)での棚状に置いた。A. rhizogenes処理された外植片を有する根クラスターのみを移した。ここで、根クラスターの数ならびに根から発達する根粒の数をモニタリングした。4つの種のいずれかについて30日後に陽性発達が観察されなかったとき、根粒発達の計測を停止した。
コントロール植物を形質転換体のように処理したが、細菌を含まない品種当たり25より少ない数の外植片を含むMYA培地において植え付けた(inoculate)。コントロール実験植物は形質転換体と並行して行った。
本願明細書に記載されている植物を、以下の表1および2に記載されている日長および温度にしたがって温室において成長させた。植物は、10.5cmまたは13cmの直径を有するポットにおいて生産された。挿し木を栄養(veg.)植物から採取し、品種、種、属およびポットサイズに依存して植栽後最初の3-8週間、成長させ、栄養維持させた。表1に記載されている植物を、植栽後4-9週間開花誘導条件に移した。植栽後13-19週の間に、品種、種 属、ポットサイズおよび時期、植物に依存して、生殖(gen.)段階に入り、開花したまたは開花しようとしている花を有する成熟であった。
サンプル毎に6つの独立したDNA単離を、Nucleomag 96 植物 キットの溶解バッファー MC1が1% PVPで補われている修飾で、供給者の推奨にしたがって、KingFisher Flex(thermo scientific)においてNucleomag 96 植物、(http://www.mn-net.com/)で行った。
cコントロール野生型
*rol形質転換された
**rol形質転換され、根形態について選択された
***rol形質転換され、wtと戻し交配された
K. pinnataは形質転換の参照として機能した。同様に、コントロール外植片は5つの複製を有し、種/ハイブリッド当たり合計25で種/ハイブリッド当たり5つの外植片であった。外植片は感染のために実験から取り除かれ得るため、外植片の数は時間とともに変化した。したがって、外植片の総数をモニタリングし、外植片の数と根形成とのより良い比を得た。数が増加するため、根の数をモニタリングした。ペトリ皿当たりの生存外植片の平均およびペトリ皿当たりの根の平均を計算した。2つの平均を使用して、各ペトリ皿に対する比を計算し、外植片当たりの根の数を記載した。
実験は、異なる種およびハイブリッドおよびインビボおよびインビトロからの単純な材料について形質転換効率を試験するためにアグロバクテリウムリゾゲネスでの自然形質転換を含んだ。種Strelitzia reginae、Aster novi-belgii、Aster dumosus、Chrysantemum morifolium、Chrysantemum x morifolium (syn. C. x grandiflorum、例えばDendranthemaハイブリッド、またはChrysantemum morifoliumおよび他のキク種、例えばChrysanthemum indicum間のハイブリッド、Euphorbia pulcherrima、Euphorbia milii、Bouvardia longiflora、Hibiscus rosa-sinensis、Hibiscus schizopetalus、Hibiscus sabdariffa、Hibiscus syriacus、Hibiscus trionum、Hibiscus cannabinus、Mandevilla x amabilis、Mandevilla sanderi、Mandevilla splendens、Nicotiana tabacum、Nicotiana sylvestris、Nicotiana x sanderrae Phalaenopsis amabilis、Phalaenopsis amboinensis、Phalaenopsis aphrodite、Phalaenopsis appendiculata、Vanilla planifolia、Ocimum basilicum、Capsicum annuum、Capsicum baccatum、Capsicum chinense、Capsicum frutescens、Capsicum pubescens、Ipomoea batatas、Solanum lycopersicum、Solanum tuberosum、Solanum nicotiana、Echinacea purpurea、Echinacea angustifolia、Echinacea pallida、Rosa hybrida、Rosa canina、Rosa spinosissima、Rosa damascena 「trigintipetala」、Rosa centifolia、Schisandra chinensis、Schisandra glabra、Schisandra rubriflora、Rhodiola rosea、Kalanchoe pinnata、Kalanchoe marmorata、Kalanchoe gastonis-bonnieri、Kalanchoe dixoniana、Kalanchoe humilis、Kalanchoe laciniataに属する植物は、Christensen et al.、(2008、上記)によってK. blossfeldiana 「Molly」に最適であるか、または各種の最適化のためにわずかに変更された条件で形質転換された。K. blossfeldiana 「Molly」は、品種が形質転換系のバックグラウンドを形成したため、形質転換体内でコントロールとして使用された。
根形成は以下の種に起こることが見いだされた;Strelitzia reginae、Aster novi-belgii、Aster dumosus、Chrysantemum morifolium、Chrysantemum x morifolium (syn. C. x grandiflorum、例えばDendranthemaハイブリッド、またはChrysantemum morifoliumおよび他のキク種、例えばChrysanthemum indicum間のハイブリッド、Euphorbia pulcherrima、Euphorbia milii、Bouvardia longiflora、Hibiscus rosa-sinensis、Hibiscus schizopetalus、Hibiscus sabdariffa、Hibiscus syriacus、Hibiscus trionum、Hibiscus cannabinus、Mandevilla xamabilis、Mandevilla sanderi、Mandevilla splendens、Nicotiana tabacum、Nicotiana sylvestris、Nicotiana x sanderrae、Phalaenopsis amabilis、Phalaenopsis amboinensis、Phalaenopsis aphrodite、Phalaenopsis appendiculata、Vanilla planifolia、Ocimum basilicum、Capsicum annuum、Capsicum baccatum、Capsicum chinense、Capsicum frutescens、Capsicum pubescens、Ipomoea batatas、Solanum lycopersicum、Solanum tuberosum、Solanum nicotiana、Echinacea purpurea、Echinacea angustifolia、Echinacea pallida、Rosa hybrida、Rosa canina、Rosa spinosissima、Rosa damascena 「trigintipetala」、Rosa centifolia、Schisandra chinensis、Schisandra glabra、Schisandra rubriflora、Rhodiola rosea、Kalanchoe pinnata、Kalanchoe marmorata、Kalanchoe gastonis-bonnieri、Kalanchoe dixoniana、Kalanchoe humilis、Kalanchoe laciniata。根形成は、0-培地に移した後100日以内に再生培地に移した。再生培地への移動の最初のときに、Strelitzia reginae、Aster novi- belgii、Aster dumosus、Chrysantemum morifolium、Chrysantemum x morifolium(syn. C. x grandiflorum、例えばDendranthemaハイブリッド、またはChrysantemum morifoliumおよび他のキク種、例えばChrysanthemum indicum間のハイブリッド、Euphorbia pulcherrima、Euphorbia milii、Bouvardia longiflora、Hibiscus rosa-sinensis、Hibiscus schizopetalus、Hibiscus sabdariffa、Hibiscus syriacus、Hibiscus trionum、Hibiscus cannabinus、Mandevilla xamabilis、Mandevilla sanderi、Mandevilla splendens、Nicotiana tabacum、Nicotiana sylvestris、Nicotiana x sanderrae Phalaenopsis amabilis、Phalaenopsis amboinensis、Phalaenopsis aphrodite、Phalaenopsis appendiculata、Vanilla planifolia、Ocimum basilicum、Capsicum annuum、Capsicum baccatum、Capsicum chinense、Capsicum frutescens、Capsicum pubescens、Ipomoea batatas、Solanum lycopersicum、Solanum tuberosum、Solanum nicotiana、Echinacea purpurea、Echinacea angustifolia、Echinacea pallida、Rosa hybrida、Rosa canina、Rosa spinosissima、Rosa damascena 「trigintipetala」、Rosa centifolia、Schisandra chinensis、Schisandra glabra、Schisandra rubriflora、Rhodiola rosea、Kalanchoe pinnata、Kalanchoe marmorata、Kalanchoe gastonis-bonnieri、Kalanchoe dixoniana、Kalanchoe humilis、Kalanchoe laciniataからの推定形質転換体は、コントロールと有意に異なった。
カランコエ
例:
・Kalanchoe pinnata
・Kalanchoe marmorata
・Kalanchoe gastonis-bonnieri種間ハイブリッド「Tropical Parfait」
・Kalanchoe dixoniana
・Kalanchoe humilis
・Kalanchoe laciniata種間ハイブリッド「Amazing Pink」
例:
・Rosa hybrida
・Rosa canina
・Rosa spinosissima
・Rosa damascena 「Trigintipetala」
・Rosa centifolia
例:
・Strelitzia reginae
例:
・Aster novi-belgii
・Aster dumosus
例:
・Chrysanthemum morifolium
・Chrysanthemum indicum
・Chrysanthemum x morifolium(Dendranthemaハイブリッド)
例:
・Euphorbia milii
・Euphorbia pulcherrima(Poinsettia)
例
・Hibiscus rosa-sinensis
・Hibiscus schizopetalus
・Hibiscus sabdariffa
・Hibiscus syriacus
・Hibiscus trionum
・Hibiscus cannabinus
例:
・Mandevilla xamabilis
・Mandevilla sanderi
・Mandevilla splendens
例:
Nicotiana tabacum
・Nicotiana x sanderrae
例:
・Bouvardia longiflora
例:
・Phalaenopsis amabilis
・Phalaenopsis amboinensis
・Phalaenopsis Aphrodite
・Phalaenopsis appendiculata
バニラは、その高いバニリン含有量(4-ヒドロキシ-3-メトキシベンズアルデヒド)によってバニラ香味料のための一次供給源の1つであり、rol遺伝子を含むアグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドで形質転換された植物は、コントロールと比較してより高い濃度を示した。
例:
・Ocimum basilicum
例:
・Capsicum annuum、
・Capsicum baccatum、
・Capsicum chinense、
・Capsicum frutescens、
・Capsicum pubescens。
例:
・Ipomoea batatas
例:
・Solanum lycopersicum
例
・Solanum tuberosum
Solanum nicotianumは、Solanum tabacum L.およびSolanum laciniatumの属間移植キメラであり(Kaddoura、R.L. and Mantell、S.H.、(1991) Ann Bot 68 (6): 547-556、観賞植物として使用される。形質転換されていないコントロールと比較して植物の高さの低下および分枝の増加が観察され、ポット当たりのより少ない挿し木から十分な分枝を有することができる。
例:
・Echinacea purpurea
・Echinacea angustifolia、
・Echinacea pallida
例:
・Schisandra chinensis
・Schisandra glabra
・Schisandra rubriflora(観賞使用)
例:
・Rhodiola rosea
野生型Kalanchoe pinnataおよび表4に記載されている5つのRi遺伝子コピーを有する形質転換された対応物(すなわち、一次Ri形質転換されたK.pinnataと野生型形質転換されていないK.pinnataを戻し交配によって得られた)を取り、水分喪失85w/w%まで50gの葉を凍結乾燥することによって抽出物を調製し、次に5℃の暗所で一晩メタノール(乾燥葉部分重量当たり5重量部メタノール)中でインキュベートした。上清を回収し、加圧下で蒸発させて完全に乾燥させた。抽出物サンプルを100mg/mlメタノールの濃度で調製し、濾過した(Sartorius、0.20μm)。HPLC-MS/MS分析(高速液体クロマトグラフィー(HPLC)と質量分析(MS)との組合せ、MS/MSは1つの質量分析装置における2つの質量分析器の組合せである)を使用して、脱プロトン化された分子イオンのそれらの特徴的な質量にしたがってフラボノイドの種々の誘導体を同定した。[M-H]-を質量対電荷比に基づいて同定のために使用した(m/z;ケルセチン=301;イソラムネチン=315;ケンペロール=285)。HPLC-MS/MSを、Tsimogiannis et al. (Molecules (2007) 12, 593-606にしたがって行った。
Claims (29)
- Riプラスミドを有するA.rhizogenesでの感染によってアグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドで形質転換された植物またはかかる植物の子孫であって、該植物または子孫は、そのゲノムにおいて、rolC遺伝子を含む、1~5コピーのRiプラスミドに由来する複数の遺伝子を含み、形質転換されていない植物の25-75%の中間高さを示し、80%以上の花数を有し、
該植物は、
(a)アグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドで野生型植物の組織を形質転換すること、
(b)形質転換された組織が毛状表現型を有する根を発達させることを可能にすること、
(c)工程(b)の毛状表現型を有する根の中から、毛状表現型が工程(b)において得られた根において観察される最大根毛長の最大半分の最大根毛長を示す根を選択すること;
(d)再生培地上で選択された根を成長させ、形質転換された根付いた小植物が該選択された根から生み出すことを可能にすること;
(e)該形質転換された根付いた小植物を対応する野生型植物のものの25-75%の高さを有する成熟な形質転換された母植物に成長させること
によって得られる、
植物または子孫。 - そのゲノムにおいて、1~5コピーの少なくとも1つ以上のrolA、rolB、rolCおよびrolD遺伝子を含む、請求項1に記載の植物またはその子孫。
- そのゲノムにおいて、1~5コピーのrolA、rolB、rolCおよびrolD遺伝子を含む、請求項2に記載の植物またはその子孫。
- そのゲノムにおいて、1~5コピーのRiプラスミドに存在する遺伝子を含む、請求項3に記載の植物またはその子孫。
- そのゲノムにおいて、1~5コピーのRiプラスミド上のT-DNA領域を含む、請求項4に記載の植物またはその子孫。
- コピー数が3以下である、請求項1から5のいずれかに記載の植物またはその子孫。
- コピー数が2以下である、請求項5に記載の植物またはその子孫。
- コピー数が1である、請求項6に記載の植物またはその子孫。
- 植物が野生型アグロバクテリウムリゾゲネスでの感染によって得られる、請求項1から8のいずれかに記載の植物またはその子孫。
- 植物または子孫が形質転換されていないコントロール植物の30-70%の中間高さを示す、請求項1に記載の植物またはその子孫。
- 該植物または子孫が、形質転換されていないコントロール植物と比較して、4日以上開花時間遅延を有さない、請求項1から10のいずれかに記載の植物またはその子孫。
- 該植物または子孫が、形質転換されていないコントロール植物と比較して、90%以上の花数を有する、および/または2日以上開花時間遅延を有さない、請求項11に記載の植物またはその子孫。
- 請求項1から12のいずれかに記載の植物またはその子孫であって、アグロバクテリウムリゾゲネスで形質転換された植物は以下の属のいずれかに属する:
-カランコエ;
-キク;
-シオン;
-バラ;
-ナス;
-トウダイグサ;
-コチョウラン;
-メボウキ;
-トウガラシ;
-ハッカ;
-ハイビスカス;
-マンデビラ(Mandevilla)/マンデビラ(Dipladenia);
-ユーストマ;
-ラベンダー;
-ユリ;
-クレマチス;
-タバコ;
-カンチョウジ;
-バニラ;
-サツマイモ;
-エキナセア;
-チョウセンゴミシ;
-イワベンケイ;
-フランスギク;
-ゴクラクチョウカ
属内の種間ハイブリッドも含む。 - 植物が、カランコエ、シオン、キク、クレマチス、トウダイグサ、ハイビスカス、フランスギク、マンデビラ(Mandevilla)、タバコ、メボウキ、コチョウラン、バラおよびナス属のいずれかに属する、請求項13に記載の植物またはその子孫。
- 観賞植物として、食物の提供または製造のための、またはヒトまたは動物必要品、例えば医薬、刺激剤または化粧品の製造のための活性成分の供給源として、請求項1から14のいずれかに記載の植物またはその子孫の使用。
- 食物の提供または製造のための使用のための植物が農作物種である、請求項15に記載の使用。
- 食物の提供または製造のための使用のための植物がバニラ、メボウキ、トウガラシ、サツマイモ、ナス属のいずれかに属する、請求項15または16に記載の使用。
- 医薬または刺激剤の製造のための活性成分の供給源として使用される植物がカランコエ、ナス、タバコ、イワベンケイ、エキナセア、チョウセンゴミシ、バラ、ハイビスカスおよびキク属のいずれかに属する、請求項15に記載の使用。
- 請求項1から14のいずれかに記載の植物の製造方法であって、
(a)アグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドで野生型植物の組織を形質転換すること、
(b)形質転換された組織が毛状表現型を有する根を発達させることを可能にすること、
(c)工程(b)の毛状表現型を有する根の中から、毛状表現型が工程(b)において得られた根において観察される最大根毛長の最大半分の最大根毛長を示す根を選択すること;
(d)再生培地上で選択された根を成長させ、形質転換された根付いた小植物が該選択された根から生み出すことを可能にすること;
(e)該形質転換された根付いた小植物を対応する野生型植物のものの25-75%の高さを有する成熟な形質転換された母植物に成長させること
を含む、植物の製造方法。 - 工程(c)が、工程(b)の毛状表現型を有する根の中から、毛状表現型が工程(b)において得られた根において観察される長さ当たりの最大枝数の最大半分である長さ当たりの枝数を示す根を選択することをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 請求項1から14のいずれかに記載の植物の製造方法であって、
(a)アグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドで野生型植物の組織を形質転換すること、
(b)形質転換された組織が毛状表現型を有する根を発達させることを可能にすること、
(c)毛状根表現型を有する推定的に形質転換された根を選択すること;
(d)再生培地上で選択された根を成長させ、形質転換された根付いた小植物が該選択された根から生み出すことを可能にすること;
(e)該形質転換された根付いた小植物を成熟な形質転換された母植物に成長させること;
(f)工程(e)の成熟な形質転換された母植物と比較して増加した高さおよび工程(a)の野生型植物のものと比較して低下した高さを有する子孫について選択しながら、交配、戻し交配および自家交配によって工程(e)の成熟な形質転換された母植物の子孫を生み出すこと、
(g)子孫が工程(a)の対応する野生型植物のものの25-75%の高さを有し、80%以上の花数を有する成熟植物をもたらすまで、工程(f)を繰り返すこと
を含む、植物の製造方法。 - 工程(e)または、存在するとき、工程(f)および/または(g)が、対応する野生型植物の30-70%の植物の高さについて選択することを含む、請求項19から21のいずれかに記載の方法。
- 工程(e)または、存在するとき、工程(f)および/または(g)が、形質転換されていないコントロール植物と比較して、4日以上開花時間遅延を有さない、植物または子孫について選択することをさらに含む、請求項19から22のいずれかに記載の方法。
- 工程(e)または、存在するとき、工程(f)および/または(g)が、形質転換されていないコントロール植物と比較して、90%以上の花数を有する、および/または2日以上開花時間遅延を有さない、植物または子孫について選択することをさらに含む、請求項19から23のいずれかに記載の方法。
- 工程(a)が、Riプラスミドを有するA. rhizogenesを植物または植物部と共培養し、A. rhizogenesがRiプラスミドを該植物または植物部に送達することを可能にすることを含む、請求項19から24のいずれかに記載の方法。
- 工程(a)が、アグロバクテリウムリゾゲネスでの感染を含む、請求項19から25のいずれかに記載の方法。
- アグロバクテリウムリゾゲネスが野生型アグロバクテリウムリゾゲネスである、請求項26に記載の方法。
- アグロバクテリウムリゾゲネスで形質転換された植物が、請求項14に定義のとおりである、請求項19から27のいずれかに記載の方法。
- 選択が、アグロバクテリウムリゾゲネスのRiプラスミドに由来する1つ以上の遺伝子のコピー数をアッセイすることをさらに含む、請求項19から28のいずれかに記載の方法。
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