JP7181522B2 - Primer set and method for amplifying target nucleotide sequence using same - Google Patents

Primer set and method for amplifying target nucleotide sequence using same Download PDF

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Description

本発明は、プライマーセット、及びそれを用いた標的ヌクレオチド配列の増幅方法に関する。より詳しくは、25ヌクレオチドからなる極めて短い標的配列を、ポリメラーゼ連鎖反応により増幅する方法、及び該方法に用いられるプライマーセットに、本発明は関する。 The present invention relates to a primer set and a method for amplifying a target nucleotide sequence using the same. More particularly, the present invention relates to a method of amplifying very short target sequences consisting of 25 nucleotides by polymerase chain reaction, and primer sets used in said method.

1996年に商業栽培が開始されて以来、遺伝子組換え(genetically modified:GM)作物は、多くの国や地域で利用されている。その栽培面積は、1996年には170万ヘクタールであったが、2016にはその100倍以上の1億8千万ヘクタールに達したと報告されている。 Since commercial cultivation began in 1996, genetically modified (GM) crops have been used in many countries and regions. The cultivated area was 1.7 million hectares in 1996, but is reported to have reached 180 million hectares in 2016, more than 100 times that amount.

GM作物は有用である一方、そのような作物を食品として利用することに対して抵抗を感じる消費者も少なからず存在する。日本では、消費者への情報提供という観点から、GM食品の表示制度が設けられている。その内容は食品表示法に定められており、表示対象となるのは、厚生労働省による安全性審査の手続きを経た「大豆」、「とうもろこし」、「ばれいしょ」、「なたね」、「綿実」、「アルファルファ」、「てん菜」、「パパイヤ」の8農作物と、更にこれらを原材料に用いた33種類の加工食品群である。このような食品表示制度の実効性を担保するためには、信頼性の高いGM検査法の存在が不可欠である。GM検査法に関しては、組換え遺伝子のDNAを標的としたポリメラーゼ連鎖反応(Polymerase Chain Reaction:PCR)が、標準的な方法として世界中で利用されている。PCRとは、DNAポリメラーゼを用いて特定のDNA配列を大量に増幅する技術であり、様々な研究や検査に利用されている。わが国の安全性審査済みGM検知に係る公定検査法は、消費者庁の「安全性審査済みの遺伝子組換え食品の検査方法」(以下、消費者庁マニュアル)に収載されている。現在、消費者庁マニュアルにおいては、3系統のGM大豆及び13系統のGMトウモロコシ、さらに、ハワイ産ウイルス抵抗性パパイヤ等を検知可能な検査法が整備されている。 While GM crops are useful, not a few consumers are reluctant to use such crops as food. In Japan, a labeling system for GM foods has been established from the viewpoint of providing information to consumers. The contents are stipulated in the Food Labeling Act, and the items to be labeled are "soybeans", "corn", "potatoes", "rapeseed", and "cotton seeds" that have undergone safety screening procedures by the Ministry of Health, Labor and Welfare. , ``alfalfa'', ``sugar beet'', and ``papaya'', and 33 types of processed foods using these as raw materials. In order to ensure the effectiveness of such a food labeling system, the existence of a highly reliable GM inspection method is indispensable. As for the GM test method, the polymerase chain reaction (PCR) targeting DNA of the recombinant gene is used as a standard method all over the world. PCR is a technique that uses DNA polymerase to amplify a specific DNA sequence in large amounts, and is used in various studies and tests. Japan's safety-examined GM detection methods are listed in the Consumer Affairs Agency's "Testing Methods for Safety-examined Genetically Modified Foods" (hereinafter referred to as "Consumer Affairs Agency Manual"). At present, the Consumer Affairs Agency manual provides inspection methods capable of detecting 3 strains of GM soybeans, 13 strains of GM corn, and virus-resistant papaya from Hawaii.

しかしながら、新たなGM作物が次々と開発され、安全性審査を経ていることから、検知対象となるGM作物の種類は増加し続けており、基本的に減ることはない。わが国では、平成30年5月現在で、343種類のGM作物が食品として商品化可能となっている。増え続けるGM作物を漏れなく効率的に検知するためには、GM作物に共通する配列を標的として検出するスクリーニング法が有効である。これまでのスクリーニング検査法では、多くのGM作物に導入されている、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター(P35S)等の共通配列を標的としてきた(非特許文献1)。しかしながら、P35Sを持たないGM品種も急増してきている。現状では、P35Sを持たない系統に関しては、個別の特異的検知法を整備して対応しているが、検知対象の増加に合わせて検査法を単純に追加していくだけでは、検査にかかる負担が増え続けることになってしまうことから、抜本的な対策が求められている。 However, as new GM crops are being developed one after another and undergoing safety reviews, the types of GM crops subject to detection continue to increase, and basically will not decrease. In Japan, as of May 2018, 343 types of GM crops can be commercialized as foods. A screening method that targets and detects sequences common to GM crops is effective for the efficient detection of ever-increasing GM crops. Previous screening tests have targeted consensus sequences, such as the cauliflower mosaic virus 35S promoter (P35S), that have been introduced into many GM crops (Non-Patent Document 1). However, GM varieties without P35S are also increasing rapidly. Currently, strains that do not have P35S are handled by developing individual specific detection methods, but simply adding test methods in line with the increase in the number of detection targets will increase the burden of testing. Since it will continue to increase, drastic measures are required.

現在、世界で最も広く用いられているGM植物作出技術は、根頭がん種病菌アグロバクテリウムを利用したアグロバクテリウム法である。アグロバクテリウム法では、Tiプラスミド上のT-DNA領域が植物の核ゲノムに挿入される。したがって、アグロバクテリウムのT-DNAに由来する配列は、目的の組換え遺伝子と共に宿主作物のゲノムに導入されることから、GM検知の際には極めて有効な標的配列になり得ると考えられる。 At present, the most widely used GM plant production technology in the world is the Agrobacterium method using Agrobacterium, which is a fungus of root cancer. In the Agrobacterium method, the T-DNA region on the Ti plasmid is inserted into the plant nuclear genome. Therefore, since the sequence derived from Agrobacterium T-DNA is introduced into the genome of the host crop together with the recombinant gene of interest, it is considered that it can be a very effective target sequence for GM detection.

この点に関し、本発明者らが今回データベース等を解析した結果、T-DNAの末端に位置する右境界配列(Right Border、RB)の近傍配列が、ダイズ、トウモロコシ、ワタ、ナタネ等、多くのGM作物のゲノムDNAにおいて、共通して導入されていることを見出した。しかしながら、このGM作物間において共通して完全に保存されている配列(配列番号:1、5’-GAAGGCGGGAAACGACAATCTGATC-3’:以下、本配列を「RB近傍配列」とも称する)は、僅か25ヌクレオチド(25塩基)しかなかった(図1 参照)。 In this regard, as a result of the present inventors' analysis of databases and the like this time, sequences near the right border sequence (Right Border, RB) located at the end of T-DNA are found in many plants such as soybean, maize, cotton, and rapeseed. It was found to be commonly introduced in the genomic DNA of GM crops. However, the sequence (SEQ ID NO: 1, 5′-GAAGGCGGGGAAACGACAATCTGATC-3′: hereinafter also referred to as “RB flanking sequence”) that is common and completely conserved among the GM crops consists of only 25 nucleotides ( 25 bases) (see Figure 1).

PCRに関しては、既に様々な教科書的実験プロトコールが存在しており、その代表例である、Molecular Cloning(非特許文献2)には、プライマーの長さは通常20~25ヌクレオチドと記載されており、さらに、18ヌクレオチド未満の長さのプライマーを用いた場合には、鋳型DNAとの間で非特異的な結合を起こす傾向があると記載されている。すなわち、PCRにおいて、フォワード(Forward)プライマー20ヌクレオチド程度とリバース(Reverse)プライマー20ヌクレオチド程度、さらに、プライマー間に少なくとも数ヌクレオチドのスペースを入れるため、短くとも40ヌクレオチド以上の長さをPCR標的として設計することが技術的な一般常識となっている。そのため、前述のような25ヌクレオチドからなる配列を標的として、当該配列をPCRにより特異的に増幅し、検出することは極めて困難と考えられていた。 Regarding PCR, there are already various textbook experimental protocols, and Molecular Cloning (Non-Patent Document 2), which is a representative example, describes the length of the primer as usually 20 to 25 nucleotides, Furthermore, it is described that non-specific binding to template DNA tends to occur when primers with a length of less than 18 nucleotides are used. That is, in PCR, a forward primer of about 20 nucleotides, a reverse primer of about 20 nucleotides, and a space of at least several nucleotides between the primers, so that the PCR target has a length of at least 40 nucleotides. It is common technical knowledge to Therefore, it has been considered extremely difficult to target a sequence consisting of 25 nucleotides as described above, to specifically amplify and detect the sequence by PCR.

「(別添)安全性審査済みの組換えDNA技術応用食品の検査方法」、2012年11月16日、インターネット(URL:http://www.caa.go.jp/foods/pdf/syokuhin961_1.pdf)"(Attachment) Inspection Method for Foods to which Recombinant DNA Technology Has Been Verified for Safety", November 16, 2012, Internet (URL: http://www.caa.go.jp/foods/pdf/syokuhin961_1. pdf) Green,M.ら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual,第4版.Part1 essentials, Chapter7 Polymerase Chain Reaction、第456~457ページ、Cold spring harbor laboratory出版Green, M.; et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 4th ed. Part 1 essentials, Chapter 7 Polymerase Chain Reaction, pp. 456-457, published by Cold spring harbor laboratory

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、25ヌクレオチドからなる極めて短い標的配列を、PCRにより増幅する方法、及び該方法に用いられるプライマーセットを提供することを目的とする。また、前記方法及びプライマーセットを用いて、RB近傍配列を検出することにより、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物の検出を可能とすることも目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and aims to provide a method for amplifying a very short target sequence consisting of 25 nucleotides by PCR, and a primer set used in the method. do. Another object of the present invention is to enable the detection of transgenic plants produced by the Agrobacterium method by detecting RB flanking sequences using the above method and primer set.

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、RB近傍配列の5’末端から13ヌクレオチドからなる部分と同一の配列からなるフォワードプライマーと、RB近傍配列の3’末端から12ヌクレオチドからなる部分と相補的な配列からなるリバースプライマー(図2Aに示す、RBF2とRBR2との組み合わせ)を用いてPCRを行なった場合に、25ヌクレオチドという極めて短いRB近傍配列を、特異的に増幅できることを見出した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors found that a forward primer consisting of the same sequence as the portion consisting of 13 nucleotides from the 5' end of the RB neighborhood sequence, and a forward primer from the 3' end of the RB neighborhood sequence When PCR is performed using a reverse primer (combination of RBF2 and RBR2 shown in FIG. 2A) consisting of a sequence complementary to a portion consisting of 12 nucleotides, an extremely short RB flanking sequence of 25 nucleotides is specifically I found that it can be amplified.

一方、前記フォワードプライマーよりも3’側を1ヌクレオチド長くし、また前記リバースプライマーよりも3’側を4ヌクレオチド長くし、フォワードプライマーとリバースプライマーとが5ヌクレオチド重なる組み合わせ(図2Aに示す、RBFとRBRとの組み合わせ)を用いた場合には、RB近傍配列を、特異的に増幅することはできなかった。 On the other hand, the 3′ side is longer than the forward primer by 1 nucleotide and the 3′ side is longer by 4 nucleotides than the reverse primer, and the forward primer and the reverse primer overlap by 5 nucleotides (RBF and RB flanking sequences could not be specifically amplified when using a combination with RBR).

また、RB近傍配列において重なりが生じないように設計したフォワードプライマー及びリバースプライマー(13ヌクレオチドからなるフォワードプライマー及び12ヌクレオチドからなるリバースプライマー(図2Aに示す、RBFとRBR3との組み合わせ)、14ヌクレオチドからなるフォワードプライマー及び11ヌクレオチドからなるリバースプライマー(図2Aに示す、RBF4とRBR4との組み合わせ)、15ヌクレオチドからなるフォワードプライマー及び10ヌクレオチドからなるリバースプライマー(図2Bに示す、RBF5とRBR5との組み合わせ)、11ヌクレオチドからなるフォワードプライマー及び14ヌクレオチドからなるリバースプライマー(図2Bに示す、RBF6とRBF6との組み合わせ)、10ヌクレオチドからなるフォワードプライマー及び15ヌクレオチドからなるリバースプライマー(図2Bに示す、RBF7とRBR7との組み合わせ))を用いても、前記12ヌクレオチドからなるフォワードプライマー及び13ヌクレオチドからなるリバースプライマーを用いた場合とは異なり、RB近傍配列を増幅することはできなかった。 In addition, a forward primer and a reverse primer designed so that no overlap occurs in the RB neighborhood sequence (a forward primer consisting of 13 nucleotides and a reverse primer consisting of 12 nucleotides (combination of RBF and RBR3 shown in FIG. 2A), 14 nucleotides to A forward primer consisting of and a reverse primer consisting of 11 nucleotides (a combination of RBF4 and RBR4 shown in FIG. 2A), a forward primer consisting of 15 nucleotides and a reverse primer consisting of 10 nucleotides (a combination of RBF5 and RBR5 shown in FIG. 2B) , a forward primer consisting of 11 nucleotides and a reverse primer consisting of 14 nucleotides (a combination of RBF6 and RBF6 shown in FIG. 2B), a forward primer consisting of 10 nucleotides and a reverse primer consisting of 15 nucleotides (RBF7 and RBR7 shown in FIG. 2B). )), the RB flanking sequence could not be amplified, unlike the case where the forward primer consisting of 12 nucleotides and the reverse primer consisting of 13 nucleotides were used.

さらに、前記12ヌクレオチドからなるフォワードプライマーと、前記13ヌクレオチドからなるリバースプライマーよりも5’側が1ヌクレオチド短く、12ヌクレオチドからなるリバースプライマー(図2Cに示す、RBF2とRBR8との組み合わせ)を用いた場合にも、リバースプライマーをたった1ヌクレオチド短くしただけにも関わらず、24ヌクレオチドとなったRB近傍配列を増幅することはできなかった。 Furthermore, when using a forward primer consisting of 12 nucleotides and a reverse primer consisting of 12 nucleotides that is 1 nucleotide shorter on the 5' side than the reverse primer consisting of 13 nucleotides (a combination of RBF2 and RBR8 shown in FIG. 2C). Moreover, despite shortening the reverse primer by only 1 nucleotide, it was not possible to amplify the 24-nucleotide flanking RB sequence.

さらにまた、前記RBF2及びRBR8とは別の、12ヌクレオチドからなるフォワードプライマーと12ヌクレオチドからなるリバースプライマー(図2Cに示す、RBF8とRBR3との組み合わせ)を用いても、24ヌクレオチドとなったRB近傍配列を増幅することはできなかった。 Furthermore, even when using a forward primer consisting of 12 nucleotides and a reverse primer consisting of 12 nucleotides (combination of RBF8 and RBR3 shown in FIG. 2C), which are different from the RBF2 and RBR8, the RB vicinity of 24 nucleotides It was not possible to amplify the sequence.

そして、以上のことから、GM植物において保存性の高いRB近傍配列を増幅可能なプライマーセットは、前記12ヌクレオチドからなるフォワードプライマー及び13ヌクレオチドからなるリバースプライマーの1種類のみであることを見出した。 Based on the above, it was found that the primer set capable of amplifying the highly conserved RB flanking sequences in GM plants is only one type, the forward primer consisting of 12 nucleotides and the reverse primer consisting of 13 nucleotides.

また、標的ヌクレオチド配列を、RB近傍配列とは異なる植物の内在性配列に替え、更に鋭意研究を重ねた結果、以下のような条件である場合に、標的配列が25ヌクレオチドと極めて短くとも、PCRにて増幅できることを見出し、本発明を完成するに至った。
(1)25ヌクレオチドからなる標的配列において、グアニン及びシトシンの総数を少なくとも13ヌクレオチドとする。
(2)フォワードプライマー及びリバースプライマーのいずれか一方の鎖長を12ヌクレオチドとし、他方の鎖長を13ヌクレオチドとする。また、各プライマーは、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含む。
In addition, the target nucleotide sequence was replaced with a plant endogenous sequence different from the RB flanking sequence, and as a result of further extensive research, it was found that under the following conditions, even if the target sequence is as short as 25 nucleotides, PCR The present inventors have found that amplification can be carried out at , and have completed the present invention.
(1) The total number of guanines and cytosines in a target sequence consisting of 25 nucleotides is at least 13 nucleotides.
(2) One of the forward primer and the reverse primer has a chain length of 12 nucleotides, and the other has a chain length of 13 nucleotides. Each primer also contains at least a total of 5 nucleotides of guanine and cytosine.

すなわち、本発明は、より具体的には以下を提供するものである。
<1> 標的ヌクレオチド配列を増幅するためのフォワードプライマー及びリバースプライマーを含むプライマーセットであって、
前記標的ヌクレオチド配列は、25のヌクレオチドからなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計13ヌクレオチド含む、
下記(a)及び(b)からなる群から選択される1のプライマーセット
(a)前記フォワードプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の5’末端から12ヌクレオチドからなる部分と同一の配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含み、
前記リバースプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の3’末端から13ヌクレオチドからなる部分と相補的な配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含む、プライマーセット、
(b)前記フォワードプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の5’末端から13ヌクレオチドからなる部分と同一の配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含み、
前記リバースプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の3’末端から12ヌクレオチドからなる部分と相補的な配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含む、プライマーセット。
<2> 下記(1)~(11)の群から選択される、<1>に記載のプライマーセット
(1)配列番号:1に記載のヌクレオチド配列からなる、アグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:15に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:16に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(2)配列番号:34に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:35に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:36に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(3)配列番号:42に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:43に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:44に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(4)配列番号:45に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:46に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:47に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(5)配列番号:45に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:48に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:49に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(6)配列番号:53に記載のヌクレオチド配列からなる、大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:54に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:55に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(7)配列番号:62に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:63に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:64に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(8)配列番号:71に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:72に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:73に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(9)配列番号:71に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:74に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:75に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(10)配列番号:79に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシHMG遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:80に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:81に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(11)配列番号:85に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシHMG遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:86に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:87に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット。
<3> 試料中の標的ヌクレオチド配列を増幅するための方法であって、
試料中の標的ヌクレオチド配列を鋳型として、<1>又は<2>に記載のプライマーセットを用い、ポリメラーゼ連鎖反応により、当該配列を増幅する工程を含む、方法。
<4> 試料中の標的ヌクレオチド配列を検出するための方法であって、
<3>に記載の方法により、試料中の標的ヌクレオチド配列を増幅する工程と、
前記工程にて増幅した標的ヌクレオチド配列を検出する工程とを、含む方法。
<5> アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物を検出する方法であって、
被検植物のゲノムDNAを鋳型として、配列番号:15に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:16に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーのセットを用い、ポリメラーゼ連鎖反応を行なう工程、
前記ポリメラーゼ連鎖反応により増幅された、配列番号:1に記載のヌクレオチド配列からなる、アグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列を、検出する工程、
前記工程にて、前記RB近傍配列の増幅が検出された場合に、前記被検植物を、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物であると判定する工程を、
含む方法。
That is, the present invention more specifically provides the following.
<1> A primer set comprising a forward primer and a reverse primer for amplifying a target nucleotide sequence,
said target nucleotide sequence consists of 25 nucleotides and contains at least a total of 13 nucleotides of guanine and cytosine;
1 primer set selected from the group consisting of the following (a) and (b): (a) the forward primer consists of a sequence identical to the portion consisting of 12 nucleotides from the 5' end of the target nucleotide sequence, and comprises guanine and containing at least a total of 5 nucleotides of cytosine,
a primer set in which the reverse primer consists of a sequence complementary to a portion consisting of 13 nucleotides from the 3' end of the target nucleotide sequence and contains at least a total of 5 nucleotides of guanine and cytosine;
(b) the forward primer consists of a sequence identical to a portion consisting of 13 nucleotides from the 5' end of the target nucleotide sequence and contains at least a total of 5 nucleotides of guanine and cytosine;
A primer set in which the reverse primer comprises a sequence complementary to a portion consisting of 12 nucleotides from the 3' end of the target nucleotide sequence and contains at least a total of 5 nucleotides of guanine and cytosine.
<2> Primer set according to <1>, selected from the following groups (1) to (11): (1) derived from T-DNA of Agrobacterium, consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 The target nucleotide sequence is the RB flanking sequence that
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 16,
(2) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 34;
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 35 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 36,
(3) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 42;
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 43 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 44,
(4) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 45;
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 46 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 47,
(5) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 45;
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 48 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 49,
(6) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 53.
a primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 54 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 55;
(7) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the maize starch synthase IIb gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 62.
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 63 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 64,
(8) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the maize starch synthase IIb gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 71.
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 72 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 73,
(9) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the maize starch synthase IIb gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 71.
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 74 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 75;
(10) the target nucleotide sequence is a maize HMG gene-derived sequence consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 79;
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 80 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 81,
(11) the target nucleotide sequence is a maize HMG gene-derived sequence consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 85;
A primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:86 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:87.
<3> A method for amplifying a target nucleotide sequence in a sample, comprising:
A method comprising the step of amplifying a target nucleotide sequence in a sample as a template by polymerase chain reaction using the primer set according to <1> or <2>.
<4> A method for detecting a target nucleotide sequence in a sample, comprising:
A step of amplifying the target nucleotide sequence in the sample by the method described in <3>;
and detecting the target nucleotide sequence amplified in said step.
<5> A method for detecting a genetically modified plant produced by the Agrobacterium method,
Using the genomic DNA of a test plant as a template, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 and a reverse primer set consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 16 are used to perform a polymerase chain reaction;
A step of detecting an RB flanking sequence derived from Agrobacterium T-DNA, consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1, amplified by the polymerase chain reaction;
A step of determining that the test plant is a transgenic plant produced by the Agrobacterium method when amplification of the RB flanking sequence is detected in the step;
How to include.

本発明によれば、25ヌクレオチドからなる極めて短い標的配列を、PCRにより増幅することが可能となる。また、本発明によれば、上述のRB近傍配列を検出することにより、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え(GM)植物を検出することも可能となる。 According to the present invention, it is possible to amplify very short target sequences consisting of 25 nucleotides by PCR. Moreover, according to the present invention, it is also possible to detect genetically modified (GM) plants produced by the Agrobacterium method by detecting the aforementioned RB flanking sequences.

遺伝子組換え(GM)作物のゲノムDNAに挿入されている、T-DNAの末端に位置する右境界配列(RB)及びその近傍の配列等を、示す概略図である。図中、「pBI101」は、植物の遺伝子組換えに用いられるバイナリーベクター GUS遺伝子ベクターのpBI101のT-DNA領域(GenBankアクセッション番号:U12639)のRB及びその近傍配列(配列番号:3)を示す。GM作物におけるRB及びその近傍配列に関し、MON89788(ダイズ)由来のものは配列番号:4に示し、MON87701(ダイズ)由来のものは配列番号:5に示し、MON87769(ダイズ)由来のものは配列番号:6に示し、MON88017(トウモロコシ)由来のものは配列番号:7に示し、MIR604(トウモロコシ)由来のものは配列番号:8に示し、MIR162(トウモロコシ)由来のものは配列番号:9に示し、3272(トウモロコシ)由来のものは配列番号:10に示し、RT73(ナタネ)由来のものは配列番号:11に示し、531(ワタ)由来のものは配列番号:12に示す。また、枠で囲んである配列は、本発明者らが、前記GM作物のゲノムDNAにおいて共通して導入されていることを見出した配列(配列番号:1、RB近傍配列)を示す。下線が引いてある配列は、右境界配列(RB)を示す。FIG. 2 is a schematic diagram showing the right border sequence (RB) located at the end of T-DNA inserted into the genomic DNA of a genetically modified (GM) crop, the sequence in the vicinity thereof, and the like. In the figure, "pBI101" indicates the RB of the T-DNA region (GenBank accession number: U12639) of pBI101 of the binary vector GUS gene vector used for gene recombination of plants and its flanking sequence (SEQ ID NO: 3). . Regarding RB and its neighboring sequences in GM crops, those derived from MON89788 (soybean) are shown in SEQ ID NO: 4, those derived from MON87701 (soybean) are shown in SEQ ID NO: 5, and those derived from MON87769 (soybean) are shown in SEQ ID NOS. :6, those from MON88017 (maize) are shown in SEQ ID NO: 7, those from MIR604 (maize) are shown in SEQ ID NO: 8, those from MIR162 (maize) are shown in SEQ ID NO: 9, The one derived from 3272 (maize) is shown in SEQ ID NO: 10, the one derived from RT73 (rapeseed) is shown in SEQ ID NO: 11, and the one derived from 531 (cotton) is shown in SEQ ID NO: 12. In addition, the boxed sequence indicates the sequence (SEQ ID NO: 1, RB flanking sequence) that we found to be commonly introduced in the genomic DNA of the GM crops. The underlined array indicates the right border array (RB). RB近傍配列及びその相補鎖と、当該配列をPCRによって増幅するために設計したフォワードプライマー及びリバースプライマーとの位置関係を示す概略図である。RB近傍配列を配列番号:1に示し、その相補鎖の配列を配列番号:2に示す。RBF2の配列を配列番号:15に示し、RBR2の配列を配列番号:16に示し、RBFの配列を配列番号:13に示し、RBRの配列を配列番号:14に示し、RBR3の配列を配列番号:17に示し、RBF4の配列を配列番号:18に示し、RBR4の配列RBRの配列を配列番号:19に示す。FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the RB flanking sequence and its complementary strand, and the forward and reverse primers designed to amplify the sequence by PCR. The RB flanking sequence is shown in SEQ ID NO:1 and the sequence of its complementary strand is shown in SEQ ID NO:2. The sequence of RBF2 is shown in SEQ ID NO: 15, the sequence of RBR2 is shown in SEQ ID NO: 16, the sequence of RBF is shown in SEQ ID NO: 13, the sequence of RBR is shown in SEQ ID NO: 14, and the sequence of RBR3 is shown in SEQ ID NO: :17, the sequence of RBF4 is shown in SEQ ID NO:18, and the sequence of RBR4 is shown in SEQ ID NO:19. RB近傍配列及びその相補鎖と、当該配列をPCRによって増幅するために設計したフォワードプライマー及びリバースプライマーとの位置関係を示す概略図である。RB近傍配列を配列番号:1に示し、その相補鎖の配列を配列番号:2に示す。RBF5の配列を配列番号:20に示し、RBR5の配列を配列番号:21に示し、RBF6の配列を配列番号:22に示し、RBR6の配列を配列番号:24に示し、RBF7の配列を配列番号:25に示し、RBR7の配列を配列番号:25に示す。FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the RB flanking sequence and its complementary strand, and the forward and reverse primers designed to amplify the sequence by PCR. The RB flanking sequence is shown in SEQ ID NO:1 and the sequence of its complementary strand is shown in SEQ ID NO:2. The sequence of RBF5 is shown in SEQ ID NO: 20, the sequence of RBR5 is shown in SEQ ID NO: 21, the sequence of RBF6 is shown in SEQ ID NO: 22, the sequence of RBR6 is shown in SEQ ID NO: 24, and the sequence of RBF7 is shown in SEQ ID NO: :25 and the sequence of RBR7 is shown in SEQ ID NO:25. RB近傍配列及びその相補鎖と、当該配列をPCRによって増幅するために設計したフォワードプライマー及びリバースプライマーとの位置関係を示す概略図である。RB近傍配列を配列番号:1に示し、その相補鎖の配列を配列番号:2に示す。RBF2の配列を配列番号:15に示し、RBR8の配列を配列番号:27に示し、RBF8の配列を配列番号:26に示し、RBR3の配列を配列番号:17に示す。FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the RB flanking sequence and its complementary strand, and the forward and reverse primers designed to amplify the sequence by PCR. The RB flanking sequence is shown in SEQ ID NO:1 and the sequence of its complementary strand is shown in SEQ ID NO:2. The sequence of RBF2 is shown in SEQ ID NO: 15, the sequence of RBR8 is shown in SEQ ID NO: 27, the sequence of RBF8 is shown in SEQ ID NO: 26, and the sequence of RBR3 is shown in SEQ ID NO: 17. RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCR(アニーリング温度:28℃)を行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン1及び7は分子量マーカー、レーン2、3、4及び5は、それぞれ、非遺伝子組換え(non-GM)大豆、GM大豆 MON89788、non-GMトウモロコシ及びGMトウモロコシ MIR162から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン6は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示す。矢印は目的のバンド(RB近傍配列)の位置を示す。1 is a photograph showing the results of PCR (annealing temperature: 28° C.) using RBF2 primer and RBR2 primer and analysis by acrylamide electrophoresis. In the figure, lanes 1 and 7 are molecular weight markers, and lanes 2, 3, 4 and 5 are genomes extracted from non-genetically modified (non-GM) soybeans, GM soybeans MON89788, non-GM maize and GM maize MIR162, respectively. The results of PCR using DNA as a template are shown. Lane 6 shows the results of the negative control (no template DNA). The arrow indicates the position of the band of interest (RB neighborhood sequence). RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCR(アニーリング温度:38℃)を行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図3Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR (annealing temperature: 38° C.) using RBF2 primer and RBR2 primer and analysis by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as in FIG. 3A. RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCR(アニーリング温度:52℃)を行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図3Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR (annealing temperature: 52° C.) using RBF2 primer and RBR2 primer and analysis by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as in FIG. 3A. RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン1、2、3及び4は、それぞれ、non-GM大豆、GM大豆 MON89788、non-GMトウモロコシ及びGMトウモロコシ MIR162から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン5は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示す。レーン6は、目的のバンド(RB近傍配列)を示すために、RBFプライマー及びRBRプライマーを用いてPCRを行った結果(陽性コントロール)を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. In the figure, lanes 1, 2, 3 and 4 show the results of PCR using genomic DNAs extracted from non-GM soybeans, GM soybeans MON89788, non-GM maize and GM maize MIR162 as templates, respectively. Lane 5 shows the results of the negative control (no template DNA). Lane 6 shows the results (positive control) of PCR using RBF and RBR primers to show the band of interest (RB flanking sequence). RBFプライマー及びRBR3プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図4Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF primers and RBR3 primers and analyzed by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as those in FIG. 4A. RBF4プライマー及びRBR4プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図4Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF4 primer and RBR4 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as those in FIG. 4A. RBF5プライマー及びRBR5プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図4Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF5 primer and RBR5 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as those in FIG. 4A. RBF6プライマー及びRBR6プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図4Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF6 primer and RBR6 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as those in FIG. 4A. RBF7プライマー及びRBR7プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図4Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF7 primer and RBR7 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as those in FIG. 4A. RBF8プライマー及びRBR8プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図4Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF8 primer and RBR8 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as those in FIG. 4A. RBF8プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中の標記については、図4Aと同じである。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF8 primer and RBR2 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. The symbols in the figure are the same as those in FIG. 4A. RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン1はnon-GM大豆から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン2~9は各々、GM大豆 RRS、A2704-12、MON89788、DP305423、MON87701、MON87708、MON87705及びMON87769から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン10、11及び12はそれぞれ、イネ、コムギ、オオムギのゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン13は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示す、レーン14は、目的のバンド(RB近傍配列)を示すために、RBFプライマー及びRBRプライマーを用いてPCRを行った結果(陽性コントロール)を示す。矢印は、目的のバンド(RB近傍配列)の位置を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. In the figure, lane 1 shows the results of PCR using genomic DNA extracted from non-GM soybean as a template. Lanes 2-9 show the results of PCR using genomic DNAs extracted from GM soybeans RRS, A2704-12, MON89788, DP305423, MON87701, MON87708, MON87705 and MON87769 as templates, respectively. Lanes 10, 11 and 12 show the results of PCR using genomic DNAs of rice, wheat and barley as templates, respectively. Lane 13 shows the result of negative control (no template DNA), lane 14 shows the result of PCR using RBF primer and RBR primer (positive control) to show the band of interest (RB flanking sequence). show. The arrow indicates the position of the band of interest (RB neighborhood sequence). RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン15はnon-GMトウモロコシから抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン16~30は各々、GMトウモロコシ NK603、Event176、T25、GA21、MON810、TC1507、Bt11、MIR604、MON88017、DAS59122、MON863、MIR162、3272、MON89034及びMON87460から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン31は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示し、レーン32は、目的のバンド(RB近傍配列)を示すために、RBFプライマー及びRBRプライマーを用いてPCRを行った結果(陽性コントロール)を示す。矢印は、目的のバンド(RB近傍配列)の位置を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. In the figure, lane 15 shows the results of PCR using genomic DNA extracted from non-GM maize as a template. Lanes 16 to 30 are PCR results using genomic DNAs extracted from GM maize NK603, Event176, T25, GA21, MON810, TC1507, Bt11, MIR604, MON88017, DAS59122, MON863, MIR162, 3272, MON89034 and MON87460 as templates. Show the results. Lane 31 shows the result of negative control (no template DNA), and lane 32 shows the result of PCR using RBF primer and RBR primer (positive control) to show the target band (RB flanking sequence). show. The arrow indicates the position of the band of interest (RB neighborhood sequence). RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン1はnon-GM大豆から抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン2はGM大豆 RRSのゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン3~6は、GM大豆 MON89788から抽出したゲノムDNAを0.5%、1.0%、5.0%及び10.0%の比率になるようnon-GM大豆から抽出したゲノムDNAに混合したものを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン7は、GM大豆 MON89788から抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。矢印は、目的のバンド(RB近傍配列)の位置を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. In the figure, lane 1 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from non-GM soybean as a template. Lane 2 shows the results of PCR using only GM soybean RRS genomic DNA as a template. Lanes 3-6 show genomic DNA extracted from GM soybean MON89788 mixed with genomic DNA extracted from non-GM soybean at ratios of 0.5%, 1.0%, 5.0% and 10.0%. The results of PCR using the obtained product as a template are shown. Lane 7 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from GM soybean MON89788 as a template. The arrow indicates the position of the band of interest (RB neighborhood sequence). RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、アクリルアミド電気泳動により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン8はnon-GMトウモロコシから抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン9はGMトウモロコシ MON810のゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン10~13は、GMトウモロコシ MIR162から抽出したゲノムDNAを0.5%、1.0%、5.0%及び10.0%の比率になるようnon-GMトウモロコシから抽出したゲノムDNAに混合したものを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン14は、GMトウモロコシ MIR162から抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン15は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示す。矢印は、目的のバンド(RB近傍配列)の位置を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by acrylamide electrophoresis. In the figure, lane 8 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from non-GM maize as a template. Lane 9 shows the results of PCR using only the genomic DNA of GM maize MON810 as a template. In lanes 10-13, genomic DNA extracted from GM maize MIR162 was mixed with genomic DNA extracted from non-GM maize at ratios of 0.5%, 1.0%, 5.0% and 10.0%. The results of PCR using the obtained product as a template are shown. Lane 14 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from GM maize MIR162 as a template. Lane 15 shows the results of the negative control (no template DNA). The arrow indicates the position of the band of interest (RB neighborhood sequence). RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、核酸クロマト法により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン1はnon-GM大豆から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン2~9は各々、GM大豆 RRS、A2704-12、MON89788、DP305423、MON87701、MON87705、MON87708及びMON87769から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン10、11及び12は、それぞれイネ、コムギ、オオムギのゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン13は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示し、レーン14は、目的のバンド(RB近傍配列)を示すために、RBFプライマー及びRBRプライマーを用いてPCRを行った結果(陽性コントロール)を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by nucleic acid chromatography. In the figure, lane 1 shows the results of PCR using genomic DNA extracted from non-GM soybean as a template. Lanes 2-9 show the results of PCR using genomic DNAs extracted from GM soybeans RRS, A2704-12, MON89788, DP305423, MON87701, MON87705, MON87708 and MON87769 as templates, respectively. Lanes 10, 11 and 12 show the results of PCR using genomic DNAs of rice, wheat and barley as templates, respectively. Lane 13 shows the result of negative control (no template DNA), and lane 14 shows the result of PCR using RBF primer and RBR primer (positive control) to show the target band (RB flanking sequence). show. RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、核酸クロマト法により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン15はnon-GMトウモロコシから抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン16~30は各々、GMトウモロコシ NK603、Event176、T25、GA21、MON810、TC1507、Bt11、MIR604、MON88017、DAS59122、MON863、MIR162、3272、MON89034及びMON87460から抽出したゲノムDNAを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン31は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示し、レーン32は、目的のバンド(RB近傍配列)を示すために、RBFプライマー及びRBRプライマーを用いてPCRを行った結果(陽性コントロール)を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by nucleic acid chromatography. In the figure, lane 15 shows the results of PCR using genomic DNA extracted from non-GM maize as a template. Lanes 16 to 30 are PCR results using genomic DNAs extracted from GM maize NK603, Event176, T25, GA21, MON810, TC1507, Bt11, MIR604, MON88017, DAS59122, MON863, MIR162, 3272, MON89034 and MON87460 as templates. Show the results. Lane 31 shows the result of negative control (no template DNA), and lane 32 shows the result of PCR using RBF primer and RBR primer (positive control) to show the target band (RB flanking sequence). show. RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、核酸クロマト法により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン1はnon-GM大豆から抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン2はGM大豆 RRSのゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン3~6は、GM大豆 MON89788から抽出したゲノムDNAを0.5%、1.0%、5.0%及び10.0%の比率になるようnon-GM大豆から抽出したゲノムDNAに混合したものを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン7は、GM大豆 MON89788から抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン8は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示す。レーン9は、目的のバンド(RB近傍配列)を示すために、RBFプライマー及びRBRプライマーを用いてPCRを行った結果(陽性コントロール)を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by nucleic acid chromatography. In the figure, lane 1 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from non-GM soybean as a template. Lane 2 shows the results of PCR using only GM soybean RRS genomic DNA as a template. Lanes 3-6 show genomic DNA extracted from GM soybean MON89788 mixed with genomic DNA extracted from non-GM soybean at ratios of 0.5%, 1.0%, 5.0% and 10.0%. The results of PCR using the obtained product as a template are shown. Lane 7 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from GM soybean MON89788 as a template. Lane 8 shows the results of the negative control (no template DNA). Lane 9 shows the results of PCR performed using RBF and RBR primers (positive control) to show the band of interest (RB flanking sequence). RBF2プライマー及びRBR2プライマーを用いてPCRを行い、核酸クロマト法により分析した結果を示す、写真である。図中、レーン10はnon-GMトウモロコシから抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン11~15は、GMトウモロコシ MIR162から抽出したゲノムDNAを0.3%、0.5%、1.0%、5.0%及び10.0%の比率になるようnon-GMトウモロコシから抽出したゲノムDNAに混合したものを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン16は、GMトウモロコシ MIR162から抽出したゲノムDNAのみを鋳型に用いたPCRの結果を示す。レーン17は陰性コントロール(鋳型DNAなし)の結果を示す。レーン18は、目的のバンド(RB近傍配列)を示すために、RBFプライマー及びRBRプライマーを用いてPCRを行った結果(陽性コントロール)を示す。1 is a photograph showing the results of PCR performed using RBF2 primer and RBR2 primer and analyzed by nucleic acid chromatography. In the figure, lane 10 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from non-GM maize as a template. Lanes 11-15 show genomic DNA extracted from GM maize MIR162 at ratios of 0.3%, 0.5%, 1.0%, 5.0% and 10.0% from non-GM maize. This figure shows the results of PCR using a mixture of genomic DNA obtained as a template. Lane 16 shows the results of PCR using only genomic DNA extracted from GM maize MIR162 as a template. Lane 17 shows the results of the negative control (no template DNA). Lane 18 shows the results of PCR performed using RBF and RBR primers (positive control) to show the band of interest (RB flanking sequence).

(プライマーセット)
後述の実施例に示すとおり、本発明者らは、25ヌクレオチドという極めて短い標的配列(標的ヌクレオチド配列)を、以下に示すプライマーセットであれば、ポリメラーゼ連鎖反応(Polymerase Chain Reaction:PCR)によって増幅できることを、見出した。
(primer set)
As shown in the examples below, the present inventors found that an extremely short target sequence (target nucleotide sequence) of 25 nucleotides can be amplified by the polymerase chain reaction (PCR) if the primer set shown below is used. I found.

すなわち、本発明は、
標的ヌクレオチド配列を増幅するためのフォワードプライマー及びリバースプライマーを含むプライマーセットであって、
前記標的ヌクレオチド配列は、25のヌクレオチドからなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計13ヌクレオチド含む、
下記(a)及び(b)からなる群から選択される1のプライマーセット
(a)前記フォワードプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の5’末端から12ヌクレオチドからなる部分と同一の配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含み、
前記リバースプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の3’末端から13ヌクレオチドからなる部分と相補的な配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含む、プライマーセット、
(b)前記フォワードプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の5’末端から13ヌクレオチドからなる部分と同一の配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含み、
前記リバースプライマーは、前記標的ヌクレオチド配列の3’末端から12ヌクレオチドからなる部分と相補的な配列からなり、グアニン及びシトシンを少なくとも計5ヌクレオチド含む、プライマーセット
を提供する。
That is, the present invention
A primer set comprising a forward primer and a reverse primer for amplifying a target nucleotide sequence,
said target nucleotide sequence consists of 25 nucleotides and contains at least a total of 13 nucleotides of guanine and cytosine;
1 primer set selected from the group consisting of the following (a) and (b): (a) the forward primer consists of a sequence identical to the portion consisting of 12 nucleotides from the 5' end of the target nucleotide sequence, and comprises guanine and containing at least a total of 5 nucleotides of cytosine,
a primer set in which the reverse primer consists of a sequence complementary to a portion consisting of 13 nucleotides from the 3' end of the target nucleotide sequence and contains at least a total of 5 nucleotides of guanine and cytosine;
(b) the forward primer consists of a sequence identical to a portion consisting of 13 nucleotides from the 5' end of the target nucleotide sequence and contains at least a total of 5 nucleotides of guanine and cytosine;
The reverse primer provides a primer set comprising a sequence complementary to a portion consisting of 12 nucleotides from the 3' end of the target nucleotide sequence and containing at least a total of 5 nucleotides of guanine and cytosine.

本発明において「標的ヌクレオチド配列」は、PCRによって増幅されるヌクレオチド配列を意味し、25ヌクレオチドから構成される。標的ヌクレオチド配列におけるグアニン及びシトシンの総数(GC数)は、少なくとも計13ヌクレオチドであれば良いが、好ましくは13~18ヌクレオチドであり、より好ましくは14~16ヌクレオチドであり、特に好ましくは15ヌクレオチドである。 In the present invention, "target nucleotide sequence" means a nucleotide sequence to be amplified by PCR and consists of 25 nucleotides. The total number of guanines and cytosines (GC number) in the target nucleotide sequence may be at least 13 nucleotides in total, preferably 13 to 18 nucleotides, more preferably 14 to 16 nucleotides, and particularly preferably 15 nucleotides. be.

本発明においてプライマーを構成する「ヌクレオチド」は、通常、DNA(アデニン、シトシン、グアニン、ウラシル)であるが、塩基対結合を形成し得る限り、他の天然ヌクレオチド(RNA)であってもよく、非天然ヌクレオチド(人工ヌクレオチド、ヌクレオチドアナログ)であってもよい。非天然ヌクレオチドとしては、例えば、ヘキシトール核酸(HNA)、シクロヘキセン核酸(CeNA)、ペプチド核酸(PNA)、グリコール核酸(GNA)、トレオース核酸(TNA)、モルホリノ核酸、トリシクロ-DNA(tcDNA)、2’-O-メチル化核酸、2’-MOE(2’-O-メトキシエチル)化核酸、2’-AP(2’-O-アミノプロピル)化核酸、2’-フルオロ化核酸、2’F‐アラビノ核酸(2'-F-ANA)、BNA(LNA等の架橋化核酸(Bridged Nucleic Acid)が挙げられる。 In the present invention, the "nucleotide" that constitutes the primer is usually DNA (adenine, cytosine, guanine, uracil), but other natural nucleotides (RNA) may be used as long as they can form base pairs. Non-natural nucleotides (artificial nucleotides, nucleotide analogues) may be used. Non-natural nucleotides include, for example, hexitol nucleic acid (HNA), cyclohexene nucleic acid (CeNA), peptide nucleic acid (PNA), glycol nucleic acid (GNA), threose nucleic acid (TNA), morpholino nucleic acid, tricyclo-DNA (tcDNA), 2' -O-methylated nucleic acid, 2'-MOE (2'-O-methoxyethyl) nucleic acid, 2'-AP (2'-O-aminopropyl) nucleic acid, 2'-fluorinated nucleic acid, 2'F- Bridged Nucleic Acids such as arabinonucleic acid (2'-F-ANA) and BNA (LNA) can be mentioned.

本発明の「プライマー」は、PCRにおいて、標的ヌクレオチド配列にアニーリングし、DNA複製の起点となるオリゴヌクレオチドであり、1種のヌクレオチドのみ(例えば、DNAのみ)で構成されるオリゴヌクレオチドであってもよく、複数数のヌクレオチド(例えば、DNAとRNA)から構成されるキメラオリゴヌクレオチドであってもよいが、好ましくはDNAのみから構成されるオリゴヌクレオチドである。 The "primer" of the present invention is an oligonucleotide that anneals to a target nucleotide sequence in PCR and serves as the origin of DNA replication, even if it is an oligonucleotide consisting of only one type of nucleotide (e.g., DNA only). It may be a chimeric oligonucleotide composed of multiple nucleotides (for example, DNA and RNA), but preferably an oligonucleotide composed only of DNA.

本発明の「フォワードプライマー」は、標的ヌクレオチド配列の5’末端から12ヌクレオチド又は13ヌクレオチドからなる部分と同一の配列からなるプライマーである。フォワードプライマーにおけるグアニン及びシトシンの総数(GC数)は、少なくとも計5ヌクレオチドであれば良いが、好ましくは5~10ヌクレオチドであり、より好ましくは6~9ヌクレオチドであり、さらに好ましくは7~8ヌクレオチドである。 A "forward primer" of the present invention is a primer consisting of a sequence identical to a portion consisting of 12 or 13 nucleotides from the 5' end of a target nucleotide sequence. The total number of guanines and cytosines (GC number) in the forward primer may be at least 5 nucleotides in total, preferably 5 to 10 nucleotides, more preferably 6 to 9 nucleotides, and still more preferably 7 to 8 nucleotides. is.

本発明の「リバースプライマー」は、標的ヌクレオチド配列の3’末端から13ヌクレオチド又は12ヌクレオチドからなる部分と相補的な配列からなるプライマーである。リバースプライマーにおけるGC数は、少なくとも計5ヌクレオチドであれば良いが、好ましくは5~10ヌクレオチドであり、より好ましくは6~9ヌクレオチドであり、さらに好ましくは7~8ヌクレオチドである。 A "reverse primer" of the present invention is a primer consisting of a sequence complementary to a portion consisting of 13 or 12 nucleotides from the 3' end of a target nucleotide sequence. The number of GCs in the reverse primer may be at least 5 nucleotides in total, preferably 5 to 10 nucleotides, more preferably 6 to 9 nucleotides, still more preferably 7 to 8 nucleotides.

本発明のフォワードプライマー及びリバースプライマーは、一方が12ヌクレオチドからなる場合、他方は13ヌクレオチドからなる。すなわち、本発明のフォワードプライマーの配列と、本発明のリバースプライマーに相補的な配列とを繋げると、上述の25ヌクレオチドからなる標的ヌクレオチド配列そのものとなる。したがって、当該配列の条件は、これらプライマーの条件ともなる。また、これらプライマー間のTm値の差は、特に制限はなく、通常0~20℃であるが、標的ヌクレオチド配列におけるGC数が13の場合、好ましくは0~10℃であり、より好ましくは0~5℃、さらに好ましくは0~3℃、特に好ましくは0~1℃である。 When one of the forward primer and reverse primer of the present invention consists of 12 nucleotides, the other consists of 13 nucleotides. That is, when the sequence of the forward primer of the present invention and the sequence complementary to the reverse primer of the present invention are joined together, the target nucleotide sequence consisting of 25 nucleotides described above is obtained. Therefore, the conditions for the sequences are also the conditions for these primers. In addition, the difference in Tm value between these primers is not particularly limited, and is usually 0 to 20°C. to 5°C, more preferably 0 to 3°C, and particularly preferably 0 to 1°C.

本発明のプライマーセットは、上述の条件に合うものであれば、特に制限はないが、例えば、アグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列(配列番号:1に記載のヌクレオチド配列)を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:15に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:16に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセットが挙げられる。 The primer set of the present invention is not particularly limited as long as it meets the above conditions. A target nucleotide sequence includes a primer set comprising a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:15 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:16.

大豆レクチン遺伝子を増幅対象とし、当該遺伝子における配列番号:34に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:35に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:36に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(1)が挙げられ、
大豆レクチン遺伝子における配列番号:42に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:43に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:44に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(2)が挙げられ、
大豆レクチン遺伝子における配列番号:45に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:46に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:47に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(3)が挙げられ、
大豆レクチン遺伝子における配列番号:45に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:48に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:49に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(4)が挙げられ、
大豆レクチン遺伝子における配列番号:53に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:54に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:55に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(5)が挙げられ、
大豆レクチン遺伝子における配列番号:28に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:29に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:30に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(6)が挙げられ、
大豆レクチン遺伝子における配列番号:39に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:40に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:41に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(7)が挙げられ、
大豆レクチン遺伝子における配列番号:50に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:51に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:52に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(8)が挙げられる。
When the soybean lectin gene is to be amplified and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 34 in the gene is the target nucleotide sequence, the forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 35 and the forward primer of SEQ ID NO: 36 and a primer set (1) comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 42 in the soybean lectin gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 43 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 44 are used. Primer set (2), comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 45 in the soybean lectin gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 46 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 47 are used. Primer set (3), comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 45 in the soybean lectin gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 48 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 49 are used. Primer set (4), comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 53 in the soybean lectin gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 54 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 55 are used. Primer set (5), comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28 in the soybean lectin gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30 are used. Primer set (6) comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 39 in the soybean lectin gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 40 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 41 are used. Primer set (7), comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 50 in the soybean lectin gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 51 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 52 are used. and a primer set (8) comprising:

これらの中で、より特異性高く大豆レクチン遺伝子における標的ヌクレオチド配列を増幅できるという観点から、プライマーセット(1)~(5)が好ましい。 Among these, the primer sets (1) to (5) are preferred from the viewpoint of being able to amplify the target nucleotide sequence in the soybean lectin gene with higher specificity.

トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子を増幅対象とし、当該遺伝子における配列番号:62に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:63に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:64に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(9)が挙げられ、
トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子における配列番号:71に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:72に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:73に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(10)が挙げられ、
トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子における配列番号:71に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:74に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:75に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(11)が挙げられ、
トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子における配列番号:65に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:66に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:67に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(12)が挙げられ、
トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子における配列番号:68に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:69に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:70に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(13)が挙げられる。
When the maize starch synthase IIb gene is to be amplified and the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 62 in the gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 63 and SEQ ID NO: 64 and a primer set (9) comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence described in
When the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 71 in the maize starch synthase IIb gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 72 and a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 73 a primer set (10) comprising a reverse primer,
When the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 71 in the maize starch synthase IIb gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 74 and a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 75 Primer set (11), comprising a reverse primer,
When the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 65 in the maize starch synthase IIb gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 66 and a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 67 Primer set (12), including a reverse primer,
When the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 68 in the maize starch synthase IIb gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 69 and a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 70 Primer set (13), which includes a reverse primer.

これらの中で、より特異性高くトウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子における標的ヌクレオチド配列を増幅できるという観点から、プライマーセット(9)~(11)が好ましい。 Among these, the primer sets (9) to (11) are preferred from the viewpoint of being able to amplify the target nucleotide sequence in the maize starch synthase IIb gene with higher specificity.

トウモロコシHMG遺伝子を増幅対象とし、当該遺伝子における配列番号:79に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:80に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:81に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(14)が挙げられ、
トウモロコシHMG遺伝子における配列番号:85に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:86に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:87に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(15)が挙げられ、
トウモロコシHMG遺伝子における配列番号:76に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:77に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:78に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(16)が挙げられ、
トウモロコシHMG遺伝子における配列番号:82に記載のヌクレオチド配列を標的ヌクレオチド配列とする場合には、配列番号:83に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:84に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット(17)が挙げられる。
When the maize HMG gene is to be amplified and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 79 in the gene is the target nucleotide sequence, the forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 80 and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 81 are used. and a primer set (14) comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 85 in the maize HMG gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 86 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 87 are used. and a primer set (15) comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 76 in the maize HMG gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 77 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 78 are used. and primer sets (16) comprising
When the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 82 in the maize HMG gene is the target nucleotide sequence, a forward primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 83 and a reverse primer consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 84 are used. and a primer set (17) comprising:

これらの中で、より特異性高くトウモロコシHMG遺伝子における標的ヌクレオチド配列を増幅できるという観点から、プライマーセット(14)~(15)が好ましい。 Among these, the primer sets (14) to (15) are preferred from the viewpoint of being able to amplify the target nucleotide sequence in the maize HMG gene with higher specificity.

本発明のプライマーセットは、当業者であれば公知の方法を適宜選択することにより調製することができる。例えば、標的ヌクレオチド配列の情報に基づいて、フォワードプライマー及びリバースプライマーのヌクレオチド配列を設計し、市販の核酸自動合成機(アプライドバイオシステムズ社製、べックマン社製等)を用いて合成し、次いで、得られるオリゴヌクレオチドを逆相カラム等を用いて精製することにより、フォワードプライマー及びリバースプライマーを調製することができる。 The primer set of the present invention can be prepared by those skilled in the art by appropriately selecting known methods. For example, based on the information of the target nucleotide sequence, the nucleotide sequences of the forward primer and the reverse primer are designed, synthesized using a commercially available automatic nucleic acid synthesizer (manufactured by Applied Biosystems, Beckman, etc.), and then A forward primer and a reverse primer can be prepared by purifying the obtained oligonucleotide using a reverse phase column or the like.

また、本発明のプライマーには、PCRによる増幅産物を検出等し易くするために、標識物質が結合していてもよい。「標識物質」としては、ヌクレオチドに結合することができ、化学的又は光学的方法に検出できるものであれば特に制限されることはなく、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)、アロフィコシアニン(APC)、フィコエリスリン(R-PE)等の蛍光蛋白質、アルカリホスファターゼ(ALP)、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)、βガラクトシダーゼ(β-gal)等の酵素、125I等の放射性同位元素、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)やローダミンイソチオシアネート(RITC)等の蛍光色素、コロイド状金属、着色ラテックス等の呈色標識物質、アビジン、ビオチン、DIG、抗DIG抗体が挙げられる。なお、標識物質として酵素を用いる場合には、基質として、発色基質、蛍光基質、あるいは化学発光基質等を添加することにより、基質に応じて種々の検出を行うことができる。また、標識物質の結合は、プライマーを構成するヌクレオチドに直接結合していてもよく、他の物質を介して間接的に結合していてもよい。 In addition, a labeling substance may be bound to the primers of the present invention in order to facilitate detection of amplification products by PCR. The "labeling substance" is not particularly limited as long as it can bind to nucleotides and can be detected by chemical or optical methods. Examples include green fluorescent protein (GFP) and allophycocyanin (APC). , fluorescent proteins such as phycoerythrin (R-PE), alkaline phosphatase (ALP), horseradish peroxidase (HRP), enzymes such as β-galactosidase (β-gal), radioactive isotopes such as 125 I, fluorescein isothiocyanate ( FITC), rhodamine isothiocyanate (RITC) and other fluorescent dyes, colloidal metals, color labeling substances such as colored latex, avidin, biotin, DIG, and anti-DIG antibodies. When an enzyme is used as a labeling substance, a chromogenic substrate, a fluorescent substrate, a chemiluminescent substrate, or the like can be added as a substrate to enable various detections depending on the substrate. In addition, the labeling substance may be directly bound to the nucleotides constituting the primer, or may be indirectly bound via another substance.

(標的ヌクレオチド配列の増幅及び検出方法)
本発明は、試料中の標的ヌクレオチド配列を鋳型として、前述のプライマーセットを用い、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により、当該配列を増幅する工程を含む、方法(試料中の標的ヌクレオチド配列の増幅方法)を提供する。
(Target Nucleotide Sequence Amplification and Detection Method)
The present invention provides a method (method for amplifying a target nucleotide sequence in a sample) comprising a step of amplifying the sequence by polymerase chain reaction (PCR) using the target nucleotide sequence in the sample as a template and using the primer set described above. I will provide a.

また、本発明は、前記方法にて試料中の標的ヌクレオチド配列を増幅する工程と、当該工程にて増幅した標的ヌクレオチド配列を検出する工程とを、含む方法(試料中の標的ヌクレオチド配列の検出方法)も提供する。 The present invention also provides a method comprising the steps of amplifying a target nucleotide sequence in a sample by the above method and detecting the target nucleotide sequence amplified in the step (a method for detecting a target nucleotide sequence in a sample ) are also provided.

本発明において、「試料」は、標的ヌクレオチド配列を含有し得る限り、特に制限はないが、例えば、植物、動物のような生体(組織、細胞等)、培養細胞、食品、環境(土壌、排水等)等から単離されるヌクレオチドである。これらからPCRに供するヌクレオチドの単離は、任意の方法で行うことができ、例えば、界面活性剤(CTAB等)による溶解処理、音波処理、ガラスビーズを用いた振盪撹拌及びフレンチプレス等を用いる方法が挙げられる。ヌクレオチドの精製は、例えば、フェノール抽出、クロマトグラフィー、イオン交換、ゲル電気泳動、密度に依存した遠心分離等により実施することが可能である。より具体的に、PCRに供する試料としては、前記方法により単離したゲノムDNAやPCRフラグメントのような二本鎖核酸、全RNA又はmRNAから逆転写反応で調製されたcDNAのような一本鎖核酸が挙げられる。 In the present invention, the "sample" is not particularly limited as long as it can contain the target nucleotide sequence. etc.). Nucleotides to be subjected to PCR can be isolated from these by any method, for example, dissolution treatment with a surfactant (CTAB, etc.), sonication, shaking agitation using glass beads, French press, and the like. is mentioned. Purification of nucleotides can be performed by, for example, phenol extraction, chromatography, ion exchange, gel electrophoresis, density-dependent centrifugation, and the like. More specifically, samples to be subjected to PCR include double-stranded nucleic acids such as genomic DNA and PCR fragments isolated by the above method, and single-stranded cDNAs such as cDNA prepared from total RNA or mRNA by reverse transcription reaction. Nucleic acids are included.

本発明において「鋳型」とは、PCRにおける相補鎖合成の基となる側のヌクレオチドを意味する。鋳型に相補的な配列を持つ相補鎖は、鋳型に対応する鎖としての意味を持つが、両者の関係はあくまでも相対的なものに過ぎない。すなわち、相補鎖として合成された鎖は、再び鋳型として機能することができる。また、本発明において増幅又は検出の対象となる「標的ヌクレオチド配列」には、当該配列のみならず、該配列の相補鎖も含まれる。 In the present invention, the term "template" means a nucleotide on the base of complementary strand synthesis in PCR. A complementary strand having a sequence complementary to the template has the meaning of a strand corresponding to the template, but the relationship between the two is only relative. That is, the strand synthesized as the complementary strand can function again as a template. In addition, the "target nucleotide sequence" to be amplified or detected in the present invention includes not only the sequence concerned but also the complementary strand of the sequence.

本発明において「ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)」は、温度変化を繰り返すことにより、標的ヌクレオチド配列を増幅させることができる。より具体的には、フォワードプライマー及びリバースプライマーを標的ヌクレオチド配列にアニーリングさせるための工程、次いで、前記プライマーを起点としてDNAポリメラーゼによる伸長反応を行う工程、当該工程によって合成された標的ヌクレオチド配列を含む二本鎖を熱変性により解離させ一本鎖とする工程、これら三工程からなるサイクルで、PCRは構成される。 In the present invention, "polymerase chain reaction (PCR)" can amplify a target nucleotide sequence by repeating temperature changes. More specifically, a step of annealing a forward primer and a reverse primer to a target nucleotide sequence, then performing an elongation reaction with a DNA polymerase starting from the primers, PCR is composed of a cycle consisting of these three steps, the step of dissociating the main strand by heat denaturation to form a single strand.

アニーリング工程における温度としては、前記アニーリングが生じ、維持できる温度であれば特に制限はなく、非特異的な増幅産物を抑制するという観点から、好ましくは25~65℃であるが、より好ましくは35~60℃であり、さらに好ましくは45~55℃であり、特に好ましくは52℃である。その保持時間は特に限定されないが、好ましくは1~60秒間、より好ましくは10~50秒間、さらに好ましくは20~40秒間であり、特に好ましくは30秒間である。また、アニーリング温度はすべてのサイクルで同一温度であっても良いし、異なっていても良い。 The temperature in the annealing step is not particularly limited as long as it is a temperature at which the annealing occurs and can be maintained, and from the viewpoint of suppressing nonspecific amplification products, it is preferably 25 to 65 ° C., more preferably 35. to 60°C, more preferably 45 to 55°C, and particularly preferably 52°C. Although the retention time is not particularly limited, it is preferably 1 to 60 seconds, more preferably 10 to 50 seconds, even more preferably 20 to 40 seconds, and particularly preferably 30 seconds. Also, the annealing temperature may be the same or different in all cycles.

伸長工程における温度としては、相補鎖が合成できる温度であれば特に制限はなく、通常50~80℃であるが、好ましくは65~75℃であり、特に好ましくは72℃である。その保持時間は特に限定されないが、好ましくは1~60秒間、より好ましくは5~40秒間、さらに好ましくは10~20秒間であり、特に好ましくは15秒間である。また、アニーリング温度はすべてのサイクルで同一温度であっても良いし、異なっていても良い。アニーリング温度は伸長反応温度と同一温度であってもよいが、伸長反応温度よりも高く設定することはしない。 The temperature in the elongation step is not particularly limited as long as it is a temperature at which a complementary strand can be synthesized. The retention time is not particularly limited, but is preferably 1 to 60 seconds, more preferably 5 to 40 seconds, even more preferably 10 to 20 seconds, and particularly preferably 15 seconds. Also, the annealing temperature may be the same or different in all cycles. The annealing temperature may be the same temperature as the elongation reaction temperature, but should not be set higher than the elongation reaction temperature.

熱変性工程における温度としては、二本鎖を解離できる温度であれば特に制限はなく、通常80~100℃であるが、好ましくは90~98℃であり、特に好ましくは95℃である。その保持時間は特に限定されないが、好ましくは1~30秒間、より好ましくは1~20秒間、さらに好ましくは1~10秒間であり、特に好ましくは5秒間である。また、アニーリング温度はすべてのサイクルで同一温度であっても良いし、異なっていても良い。アニーリング温度は伸長反応温度と同一温度であってもよいが、伸長反応温度よりも高く設定することはしない。 The temperature in the heat denaturation step is not particularly limited as long as it can dissociate the double strands, and is usually 80 to 100°C, preferably 90 to 98°C, and particularly preferably 95°C. Although the holding time is not particularly limited, it is preferably 1 to 30 seconds, more preferably 1 to 20 seconds, still more preferably 1 to 10 seconds, and particularly preferably 5 seconds. Also, the annealing temperature may be the same or different in all cycles. The annealing temperature may be the same temperature as the elongation reaction temperature, but should not be set higher than the elongation reaction temperature.

PCRにおいて、サイクル数は、後述の方法において検出できる程度に標的ヌクレオチド配列を増幅できる限り特に制限はないが、通常10~50サイクルであり、好ましくは20~40サイクルであり、より好ましくは35サイクルである。 In PCR, the number of cycles is not particularly limited as long as the target nucleotide sequence can be amplified to the extent that it can be detected in the method described later, but it is usually 10 to 50 cycles, preferably 20 to 40 cycles, more preferably 35 cycles. is.

このようなPCRにおける反応液には、PCRを行うために必須な組成が含まれていれば、その組成は特に限定されない。すなわち、反応液には、DNAを増幅するために必要な組成を含んでいれば良い。すなわち、反応液に含まれるものとしては、例えば、上述のプライマーセット及び後述のDNAポリメラーゼの他、dNTP等の基質、2価イオン(例えば、マグネシウムイオン、カルシウムイオン)及び1価イオン(例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン)、又はそれらを供するための塩(例えば、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、塩化マグネシウム)及び緩衝液(例えば、トリス塩酸バッファー、リン酸バッファー)が挙げられる。また、本発明にかかるPCR反応液には、これらに加え、有機溶媒(例えば、エタノール、メタノール、アセトン)、有機酸(例えば、ギ酸、酢酸、安息香酸)、界面活性剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム(SDS)、TritonX-100)、アミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸、リジン、トリプトファン)、糖(例えば、グルコース、キシロース、ガラクトース)、ジメチルスルホキシド、ベタイン、DNA結合タンパク質等を、添加剤として含んでいてもよい。 The composition of the reaction solution for such PCR is not particularly limited as long as it contains the composition essential for performing PCR. In other words, it is sufficient that the reaction solution contains a composition necessary for amplifying DNA. That is, the reaction solution contains, for example, the primer set described above and the DNA polymerase described later, as well as substrates such as dNTPs, divalent ions (e.g., magnesium ions, calcium ions), and monovalent ions (e.g., sodium ions, potassium ions), or salts for providing them (eg, magnesium sulfate, magnesium acetate, magnesium chloride) and buffers (eg, Tris-HCl buffer, phosphate buffer). In addition to these, the PCR reaction solution according to the present invention may contain organic solvents (e.g., ethanol, methanol, acetone), organic acids (e.g., formic acid, acetic acid, benzoic acid), surfactants (e.g., sodium lauryl sulfate). (SDS), Triton X-100), amino acids (e.g., aspartic acid, glutamic acid, lysine, tryptophan), sugars (e.g., glucose, xylose, galactose), dimethylsulfoxide, betaine, DNA-binding proteins, etc., as additives. You can

PCRに用いられる「DNAポリメラーゼ」としては、標的ヌクレオチド配列に対してDNAからなる相補鎖を合成する活性を有するもの(DNA依存性DNAポリメラーゼ)であればよく、常温性、中温姓、耐熱性のものであっても用いることができるが、好ましくは耐熱性DNAポリメラーゼである。耐熱性DNAポリメラーゼとしては、特に制限はなく、5’→3’エクソヌクレアーゼ活性、3’→5’エクソヌクレアーゼ活性(校正活性)及びTdT活性のうちの少なくとも1の活性を有するDNAポリメラーゼが挙げられる。5’→3’エクソヌクレアーゼ活性及びTdT活性を有するポリメラーゼとしては、Pol型DNAポリメラーゼが挙げられ、より具体的にはTaqポリメラーゼ、Tthポリメラーゼが挙げられる。校正活性を有するポリメラーゼとしては、α型DNAポリメラーゼが挙げられ、より具体的にはPfuポリメラーゼ、KODポリメラーゼが挙げられる。また、本発明の耐熱性DNAポリメラーゼには、天然型ポリメラーゼに限らず、人工的に改変されたポリメラーゼも含まれる。DNAポリメラーゼの改変体としては、例えば、校正活性が付加されたTaqポリメラーゼ(ExTaqポリメラーゼ)が挙げられる。 The "DNA polymerase" used in PCR may be any polymerase that has the activity of synthesizing a complementary strand of DNA to a target nucleotide sequence (DNA-dependent DNA polymerase). However, a thermostable DNA polymerase is preferred. The thermostable DNA polymerase is not particularly limited, and includes DNA polymerases having at least one of 5'→3' exonuclease activity, 3'→5' exonuclease activity (proofreading activity) and TdT activity. . Polymerases having 5′→3′ exonuclease activity and TdT activity include Pol-type DNA polymerases, more specifically Taq polymerase and Tth polymerase. Polymerases having proofreading activity include α-type DNA polymerases, and more specifically, Pfu polymerase and KOD polymerase. Moreover, the thermostable DNA polymerase of the present invention includes not only natural polymerases but also artificially modified polymerases. Modified DNA polymerases include, for example, Taq polymerase with proofreading activity added (ExTaq polymerase).

これらの中で、本発明にかかるDNAポリメラーゼとして、好ましくは、5’→3’エクソヌクレアーゼ活性及び3’→5’エクソヌクレアーゼ活性を有する耐熱性DNAポリメラーゼであり、具体的には、ExTaqポリメラーゼが挙げられる。また、PCRにおいて、これら両活性は、複数種のDNAポリメラーゼ(例えば、Pol型DNAポリメラーゼとα型DNAポリメラーゼ)を混合して用いることによっても奏することができる。 Among these, the DNA polymerase according to the present invention is preferably a thermostable DNA polymerase having 5′→3′ exonuclease activity and 3′→5′ exonuclease activity. Specifically, ExTaq polymerase is mentioned. In PCR, both of these activities can also be exhibited by using a mixture of multiple types of DNA polymerases (for example, Pol-type DNA polymerase and α-type DNA polymerase).

本発明において、PCRにより増幅された標的ヌクレオチド配列の検出は、公知の手法を適宜用いることによって、当業者であれば行なうことができる、公知の手法としては、電気泳動法(例えば、アクリルアミドゲルに増幅産物を展開する電気泳動法)、核酸クロマト法(例えば、TBA社のSTH法)、インターカレーション法、クエンチャー媒介蛍光検出法が挙げられる。 In the present invention, the target nucleotide sequence amplified by PCR can be detected by those skilled in the art by appropriately using known techniques. Known techniques include electrophoresis (e.g., acrylamide gel electrophoresis for developing amplification products), nucleic acid chromatography (for example, STH method of TBA), intercalation method, and quencher-mediated fluorescence detection method.

(標的ヌクレオチド配列を増幅又は検出するためのキット)
本発明は、上述のプライマーセットを含む、標的ヌクレオチド配列を増幅又は検出するためのキットをも提供し得る。当該キットには、上述のDNAポリメラーゼ、及びその他のPCR反応液の組成(基質(dNTP)、前記イオン又はそれらを供するための塩、緩衝液、添加剤)及び当該キットの使用説明書が含まれる。また、本発明のプライマーに標識物質を結合している場合には、当該標識物質を検出するための基質も前記キットに含まれ得る。また、検出方法によっては、PCRによる増幅産物を展開するための担体(例えば、電気泳動方法におけるポリアクリルアミドゲル、核酸クロマト法におけるクロマト用試験紙)及び溶媒、蛍光物質(例えば、インターカレーション法におけるインターカレーター)、クエンチャー媒介蛍光検出法における蛍光物質及び消光物質が結合したプローブも、前記キットに適宜含まれる。さらに、増幅された標的ヌクレオチド配列を確認するための、DNA分子量マーカー及び陽性コントロールも、前記キットに含めてもよい。
(Kits for amplifying or detecting target nucleotide sequences)
The present invention can also provide kits for amplifying or detecting target nucleotide sequences that include the primer sets described above. The kit contains the above DNA polymerase and other PCR reaction mixture compositions (substrate (dNTP), the ions or salts for providing them, buffers, additives) and instructions for use of the kit. . In addition, when a labeling substance is bound to the primer of the present invention, the kit may also contain a substrate for detecting the labeling substance. In addition, depending on the detection method, a carrier for developing the amplified product by PCR (e.g., polyacrylamide gel in electrophoresis method, chromatography test paper in nucleic acid chromatography method) and solvent, fluorescent substance (e.g., in intercalation method Intercalators), fluorescent and quencher-conjugated probes in quencher-mediated fluorescence detection methods are also optionally included in the kit. Additionally, DNA molecular weight markers and positive controls may also be included in the kit to verify the amplified target nucleotide sequence.

(遺伝子組換え植物の検出方法)
後述の実施例において示すとおり、本発明者らによって、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物のゲノムDNAにおいて、アグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列(配列番号:1に記載のヌクレオチド配列)が共通して挿入されていることが明らかになった。さらに、この25ヌクレオチドからなる極めて短いRB近傍配列を、配列番号:15に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:16に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーのセットを用いたPCRにより検出できることも、本発明者らは見出した。
(Method for detecting transgenic plants)
As shown in the examples below, the present inventors found that in the genomic DNA of a transgenic plant produced by the Agrobacterium method, the RB flanking sequence derived from the T-DNA of Agrobacterium (SEQ ID NO: 1 The described nucleotide sequences) were found to be commonly inserted. Furthermore, this extremely short 25-nucleotide flanking RB sequence can be detected by PCR using a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 and a reverse primer set consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 16. The inventors also found that

したがって、本発明は、
アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物を検出する方法であって、
被検植物のゲノムDNAを鋳型として、配列番号:15に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:16に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーのセットを用い、ポリメラーゼ連鎖反応を行なう工程、
前記ポリメラーゼ連鎖反応により増幅された、配列番号:1に記載のヌクレオチド配列からなる、アグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列を、検出する工程、
前記工程にて、前記RB近傍配列の増幅が検出された場合に、前記被検植物を、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物であると判定する工程を、
含む方法をも、提供する。
Accordingly, the present invention provides
A method for detecting a genetically modified plant produced by the Agrobacterium method, comprising:
Using the genomic DNA of a test plant as a template, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 and a reverse primer set consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 16 are used to perform a polymerase chain reaction;
A step of detecting an RB flanking sequence derived from Agrobacterium T-DNA, consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1, amplified by the polymerase chain reaction;
A step of determining that the test plant is a transgenic plant produced by the Agrobacterium method when amplification of the RB flanking sequence is detected in the step;
Also provided is a method comprising:

「被検植物」としては、遺伝子組換え植物である可能性のある植物、又は遺伝子組換え植物が混入している可能性のあるものであればよく、特に制限はないが、大豆、とうもろこし、ジャガイモ(ばれいしょ)、なたね、綿、アルファルファ、てん菜、パパイヤが挙げられる。本発明の方法に供されるゲノムDNAの調製方法としては、上述の(標的ヌクレオチド配列の増幅及び検出方法)にて示したとおりであるが、ゲノムDNAの抽出対象としては、特に制限はなく、例えば、被検植物の種子、実、葉、茎、根が挙げられる。 The "test plant" is not particularly limited as long as it is a plant that may be a genetically modified plant or a plant that may be contaminated with a genetically modified plant, but soybeans, corn, Potatoes, rapeseed, cotton, alfalfa, sugar beets, and papaya. The method for preparing the genomic DNA to be used in the method of the present invention is as shown in (Method for Amplification and Detection of Target Nucleotide Sequence) above. Examples include seeds, fruits, leaves, stems and roots of the test plant.

また、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)及びPCRによって得られた増幅産物の検出方法としても上述の(標的ヌクレオチド配列の増幅及び検出方法)にて示したとおりであり、これら方法の実施工程を経て、前記RB近傍配列の増幅が検出された場合に、前記被検植物を、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物であると判定される。 In addition, the method for detecting the amplification product obtained by the polymerase chain reaction (PCR) and PCR is also as shown in the above (Method for amplification and detection of target nucleotide sequence). When amplification of the RB flanking sequence is detected, the test plant is determined to be a transgenic plant produced by the Agrobacterium method.

本発明の方法において判定される「アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物」としては、好ましくは、配列番号:1に記載のヌクレオチド配列からなるアグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列が、ゲノムDNAに挿入されている遺伝子組換え植物であり、具体的には、MON89788、MON87701、MON87708及びMON87769等の遺伝子組換え大豆、MIR162、MIR604、MON88017、DAS59122及び3272等の遺伝子組換えトウモロコシが挙げられる。 The "genetically modified plant produced by the Agrobacterium method" determined by the method of the present invention is preferably an RB derived from the Agrobacterium T-DNA consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Genetically modified plants in which the flanking sequence is inserted into the genomic DNA, specifically, genetically modified soybeans such as MON89788, MON87701, MON87708 and MON87769, gene sets such as MIR162, MIR604, MON88017, DAS59122 and 3272 Replaced corn.

また、本発明の遺伝子組換え植物の検出方法は、ゲノム編集において、遺伝子組換えの痕跡が消去された植物を確認するための方法にも応用することができる。すなわち、ゲノム編集においては、標的遺伝子を改変するために、アグロバクテリウム法により、その編集系(ガイドRNA、ヌクレアーゼ等)をコードする外来DNAが、植物のゲノムDNAに組み込まれる。そして、前記編集系により標的遺伝子に変異が導入された後、通常、前記外来DNAは、野生型植物との交配や、Cre-loxp等を用いることによって、前記ゲノムDNAから除去される。この除去(遺伝子組換え痕跡の消去)を確認するためにも、本発明の遺伝子組換え植物の検出方法にも好適に用いられる。 In addition, the method for detecting genetically modified plants of the present invention can also be applied to a method for confirming plants in which traces of genetic modification have been deleted in genome editing. That is, in genome editing, foreign DNA encoding the editing system (guide RNA, nuclease, etc.) is integrated into the genomic DNA of the plant by the Agrobacterium method in order to modify the target gene. After the mutation is introduced into the target gene by the editing system, the foreign DNA is usually removed from the genomic DNA by crossing with a wild-type plant or using Cre-loxp or the like. In order to confirm this removal (removal of traces of genetic recombination), it is also suitably used in the method for detecting genetically modified plants of the present invention.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、実施例及び比較例は、以下に示す材料と方法を用いて行なった。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. Examples and comparative examples were carried out using the materials and methods described below.

(材料と方法)
1.植物種子
日本において、安全性審査を経た旨の公表がなされているGM作物のうち、GM大豆8系統:RRS、A2704-12、MON89788、DP305423、MON87701、MON87705、MON87708、MON87769、及び、GMトウモロコシ15系統:NK603、Event176、T25、GA21、MON810、TC1507、Bt11、MIR604、MON88017、DAS59122、MON863、MIR162、3272、MON89034、MON87460を、以下の実験に供した。
(materials and methods)
1. Plant seeds In Japan, among the GM crops that have undergone safety reviews, 8 GM soybean lines: RRS, A2704-12, MON89788, DP305423, MON87701, MON87705, MON87708, MON87769, and GM maize 15 Strains: NK603, Event176, T25, GA21, MON810, TC1507, Bt11, MIR604, MON88017, DAS59122, MON863, MIR162, 3272, MON89034, MON87460 were subjected to the following experiments.

2.DNA抽出
大豆及びトウモロコシのゲノムDNAは、DNeasy Plant Maxi kit(キアゲン社製)を用いて抽出した。抽出法は、消費者庁マニュアルに従った(非特許文献2 「(別添)安全性審査済みの組換えDNA技術応用食品の検査方法」 参照)。また、抽出DNAの濃度は、NanoDrop 超微量分光光度計(ThermoFisher Scienticifc社製)を用いて260nmの吸光度を元に定量した。抽出DNAは50ng/μLに調製し、100ngをPCR分析の鋳型として用いた。
2. DNA extraction Genomic DNA of soybean and maize was extracted using DNeasy Plant Maxi kit (manufactured by Qiagen). The extraction method was in accordance with the Consumer Affairs Agency manual (see Non-Patent Document 2 “(Attachment) Inspection Method for Foods to which Recombinant DNA Technology Has Been Verified for Safety”). The concentration of the extracted DNA was quantified based on the absorbance at 260 nm using a NanoDrop ultratrace spectrophotometer (manufactured by ThermoFisher Scientific). Extracted DNA was adjusted to 50 ng/μL and 100 ng was used as template for PCR analysis.

3.疑似GM作物混入試料の調製
各GM大豆及びトウモロコシの擬似GM作物混入試料は、それぞれの抽出DNAを、同じ濃度の非遺伝子組換え(Non-GM)大豆及びトウモロコシの抽出DNAで希釈することにより調製した。具体的には、GM大豆及びGMトウモロコシの抽出DNAと、Non-GM大豆及びNon-GMトウモロコシの抽出DNAとを、同じ濃度になるよう調整し、各々抽出DNA溶液の体積比を変えて混合することによって各濃度の擬似混入試料を調製した。
3. Preparation of Simulated GM Crop Contamination Samples Each GM soybean and corn quasi-GM crop adulteration sample was prepared by diluting the respective extracted DNA with the same concentration of Non-GM soybean and corn extracted DNA. did. Specifically, DNA extracted from GM soybean and GM corn and DNA extracted from Non-GM soybean and Non-GM corn are adjusted to have the same concentration, and mixed by changing the volume ratio of each of the extracted DNA solutions. Simulated spiked samples of each concentration were prepared by

4.PCR及び電気泳動による検出
下記表1~4に示すPCRプライマー用配列を設計し、当該配列に基づき、株式会社ファスマックにて、プライマー用オリゴDNAを合成した。
4. Detection by PCR and Electrophoresis Sequences for PCR primers shown in Tables 1 to 4 below were designed, and oligo DNAs for primers were synthesized by FASMAC Co., Ltd. based on the sequences.

Figure 0007181522000001
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Figure 0007181522000002
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Figure 0007181522000003
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Figure 0007181522000004
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そして、リアルタイムPCR用試薬(商品名:SYBR Premix Ex TaqII、タカラ社製)10μLに、対象プライマーセット溶液(各プライマー終濃度;0.3μM)を混合し、更に前記鋳型DNAを添加し、全量20μLのPCR反応液を調製した。 Then, 10 μL of a real-time PCR reagent (trade name: SYBR Premix Ex TaqII, manufactured by Takara Co., Ltd.) was mixed with a target primer set solution (final concentration of each primer: 0.3 μM), and the template DNA was added to obtain a total volume of 20 μL. A PCR reaction solution was prepared.

前記PCR反応液をPCR装置にセットし、95℃、30秒間の変性処理の後、95℃にて5秒間、28~52℃にて30秒間及び72℃にて15秒間を1サイクルとして、35サイクルの増幅反応を行った。なお、PCR装置には、ThermoFisher Scienticifc社のGeneAmp PCRシステム9700を用いた。 The PCR reaction solution is set in a PCR device, and after denaturation treatment at 95 ° C. for 30 seconds, 35 Cycle amplification reactions were performed. GeneAmp PCR system 9700 from ThermoFisher Scientific was used as a PCR device.

なお、陰性コントロールとして、鋳型DNAを添加しないで前記PCRを行い(No template control、NTC)、また目的とするRB近傍配列由来のバンド(増幅産物)の位置を示すための陽性コントロールとして、後述のRBF及びRBRのプライマーセットを用い、前記PCRを行なった。 As a negative control, the PCR was performed without adding template DNA (No template control, NTC). The PCR was performed using the RBF and RBR primer sets.

得られたPCR増幅産物については、反応液20μL中10μLを12%アクリルアミドゲルで電気泳動した。また、分子量マーカーとして、GeneRuler Ultra Low Range DNA Ladder(ThermoFisher Scienticifc社製)を併せて電気泳動した。次いで、核酸染色液(製品名:Gel Red、富士フイルム和光純薬社製)を用い、ゲル中の核酸バンドを染色し、検出した。 For the resulting PCR amplification product, 10 μL of the 20 μL reaction solution was subjected to electrophoresis on a 12% acrylamide gel. As a molecular weight marker, GeneRuler Ultra Low Range DNA Ladder (manufactured by ThermoFisher Scientific) was also used for electrophoresis. Next, using a nucleic acid staining solution (product name: Gel Red, manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), nucleic acid bands in the gel were stained and detected.

5.核酸クロマトによる検出
PCR増幅産物を、核酸クロマト(STH(Single-stranded Tag Hybridization))によっても検出した。STH法においては、ビオチンにて標識したプライマーと、シングルタグDNAを付加したプライマーとにより、標的ヌクレオチド配列をPCRにより増幅する。その増幅液をアビジンコートラテックス(青色)と混合してメンブレンストリップに展開した場合、ライン状に固相化された相補タグDNAと前記シングルタグDNAとの強いハイブリダイゼーション反応により、PCR増幅産物はトラップされる。トラップされたラテックス標識PCR増幅産物にてラインが青色になることによって、検体中の標的ヌクレオチド配列の有無を目視判別することが可能となる。
5. Detection by Nucleic Acid Chromatography The PCR amplification products were also detected by nucleic acid chromatography (STH (Single-stranded Tag Hybridization)). In the STH method, a target nucleotide sequence is amplified by PCR using a biotin-labeled primer and a single-tag DNA-added primer. When the amplified solution is mixed with avidin-coated latex (blue) and spread on a membrane strip, the strong hybridization reaction between the linearly immobilized complementary tag DNA and the single tag DNA causes the PCR amplification product to be trapped. be done. The presence or absence of the target nucleotide sequence in the specimen can be visually determined by the line becoming blue with the trapped latex-labeled PCR amplification product.

本実施例においては、RB近傍配列検出用プライマーの組み合わせとして、前記RBF2の5’端にシングルタグDNA(F1タグ)を付加したオリゴDNA、及び前記RBR2の5’端にビオチンを標識したオリゴDNAからなるプライマーセット、又は前記RBFの5’端にシングルタグDNA(F2タグ)を付加したオリゴDNA、及び前記RBRプライマーの5’端にビオチンを標識したプライマーセットを用いた。なお、これらプライマーにおけるタグDNAの付加及びビオチン標識は、株式会社TBAにて行なった。 In this example, oligo DNA with a single tag DNA (F1 tag) added to the 5' end of RBF2 and oligo DNA labeled with biotin at the 5' end of RBR2 were used as a combination of primers for detecting RB flanking sequences. or oligo DNA with a single tag DNA (F2 tag) added to the 5' end of the RBF, and a primer set in which the 5' end of the RBR primer was labeled with biotin. The addition of tag DNA and biotin labeling to these primers were performed by TBA Co., Ltd.

そして、これらプライマーセットを用い、「4.PCR及び電気泳動による検出」に記載の条件にてPCR反応を行った。次いで、反応後の溶液20μLのうち1μLと、展開溶液10μL及びラテックス溶液1μLとを混合し、全量20μL(塩濃度:70mM)に調製して、クロマト展開に供した。クロマト展開は、核酸クロマト用ストリップ(製品名:C-PAS4(Chromatography Printed-Array strip4)、株式会社TBA製)を用い、当該会社のマニュアルに従って行なった。 Using these primer sets, a PCR reaction was carried out under the conditions described in "4. Detection by PCR and electrophoresis". Next, 1 μL of the 20 μL of the solution after the reaction was mixed with 10 μL of the developing solution and 1 μL of the latex solution to prepare a total volume of 20 μL (salt concentration: 70 mM) and subjected to chromatographic development. Chromatography development was performed using a strip for nucleic acid chromatography (product name: C-PAS4 (Chromatography Printed-Array strip 4), manufactured by TBA Co., Ltd.) according to the manufacturer's manual.

(実施例1) プライマーの配列及びPCRの条件についての検討
既存のGM作物を効率的に検知するために、さらには増え続けるGM作物を漏れなく検知するために、GM作物に共通する配列を標的として検出するスクリーニング法が有効である。また現在、世界で最も広く用いられているGM植物作出技術は、アグロバクテリウム法であり、当該方法において、Tiプラスミド上のT-DNA領域が植物の核ゲノムに挿入される。したがって、アグロバクテリウムのT-DNAに由来する配列は、GM検知の際には極めて有効な標的配列になり得ると考えられる。
(Example 1) Examination of primer sequences and PCR conditions Target sequences common to GM crops in order to efficiently detect existing GM crops and to detect all growing GM crops A screening method that detects as At present, the most widely used GM plant production technology in the world is the Agrobacterium method, in which the T-DNA region on the Ti plasmid is inserted into the nuclear genome of the plant. Therefore, sequences derived from Agrobacterium T-DNA are considered to be very effective target sequences for GM detection.

そこで、GM植物のゲノムDNAに共通して挿入されるT-DNA由来の配列を同定すべく、各種GM作物について、特許情報及びインターネットのデータベース等から、アグロバクテリウム法によって作出されたGM作物ゲノムDNAに挿入されたT-DNA領域由来の配列情報を入手し、アライメント解析を行った(GMO Detection method Database (GMDD) http://gmdd.sjtu.edu.cn/、WO2009/064652A1、WO2007/142840A2 参照)。 Therefore, in order to identify T-DNA-derived sequences that are commonly inserted into genomic DNA of GM plants, GM crop genomes created by the Agrobacterium method were collected from patent information and Internet databases for various GM crops. Sequence information derived from the T-DNA region inserted into the DNA was obtained and alignment analysis was performed (GMO Detection method Database (GMDD) http://gmdd.sjtu.edu.cn/, WO2009/064652A1, WO2007/142840A2 reference).

その結果、図1に示すとおり、確認可能な全てのRBを含む5’側ボーダー配列において完全に保存されていた配列は、25ヌクレオチドからなるRB近傍配列のみであった。また、当該配列は、GM大豆やトウモロコシのみならず、ナタネやワタ等、様々なGM作物に保存されていることも明らかになった。 As a result, as shown in FIG. 1, the only completely conserved sequence in the 5′-side border sequence containing all identifiable RBs was the RB flanking sequence consisting of 25 nucleotides. It was also revealed that the sequences are conserved not only in GM soybeans and maize, but also in various GM crops such as rapeseed and cotton.

しかしながら、PCRに関しては、既に様々な教科書的実験プロトコールが存在しており、その代表例である、Molecular Cloningには、プライマーの長さは通常20~25ヌクレオチドと記載されており、さらに、18ヌクレオチド未満の長さのプライマーを用いた場合には、鋳型DNAとの間で非特異的な結合を起こす傾向があると記載されている。すなわち、PCRにおいて、フォワードプライマー20ヌクレオチド程度とリバースプライマー20ヌクレオチド程度、さらに、プライマー間に少なくとも数ヌクレオチドのスペースを入れるため、短くとも40ヌクレオチド以上の長さをPCRの標的として設計することが技術的な一般常識となっている。 However, regarding PCR, there are already various textbook experimental protocols, and Molecular Cloning, which is a representative example, describes the length of the primer as usually 20 to 25 nucleotides, and furthermore, 18 nucleotides. It is described that when primers with a length less than 100 are used, there is a tendency for non-specific binding to occur with the template DNA. That is, in PCR, a forward primer of about 20 nucleotides and a reverse primer of about 20 nucleotides, and a space of at least a few nucleotides between the primers, are technically designed to have a length of at least 40 nucleotides or more as a PCR target. It has become common knowledge.

すなわち、前述のような25ヌクレオチドからなる配列を標的として、当該配列を特異的に検出するということは極めて困難と考えられ、また前例のないことであった。そこで、前記25ヌクレオチドからなるRB近傍配列を、PCRによって検出可能か否かにつき、鋭意検討を行なった。 That is, targeting a sequence consisting of 25 nucleotides as described above and specifically detecting the sequence was thought to be extremely difficult and unprecedented. Therefore, extensive studies were conducted to determine whether or not the 25-nucleotide flanking RB sequence can be detected by PCR.

具体的には、先ず、RB近傍配列を検出するために、25ヌクレオチドからなる当該配列を標的とする、13ヌクレオチドからなるフォワードプライマー(表1及び図2Aに示す、RBF)と、当該プライマーと5ヌクレオチド(GAAAC)が重なり、17ヌクレオチドからなるリバースプライマー(表1及び図2Aに示す、RBR)とを用いたPCRにより、前記標的配列を特異的に増幅できるかどうかについて検討を行った。なお、PCRの鋳型DNAとしては、前記RB近傍配列を有することが既に明らかとなっているGM大豆MON89788又はGMトウモロコシMIR162のゲノムDNAを用いた。 Specifically, first, in order to detect the RB flanking sequence, a forward primer (RBF shown in Table 1 and FIG. 2A) consisting of 13 nucleotides targeting the sequence consisting of 25 nucleotides, It was examined whether the target sequence could be specifically amplified by PCR using a reverse primer (RBR, shown in Table 1 and FIG. 2A) consisting of 17 nucleotides overlapping nucleotides (GAAAC). Genomic DNA of GM soybean MON89788 or GM maize MIR162, which has already been shown to have the RB flanking sequence, was used as template DNA for PCR.

その結果、データには示さないが、このプライマーセットを用いてPCRを行なった結果、25bpの位置にクリアにバンドが検出されたものの、鋳型DNAを含有していない反応溶液(NTC)からも増幅産物が検出され、当該プライマーセットを用いたプライマーセットでは、前記標的配列を特異的に増幅できないということが明らかになった(なお、鋳型DNA依存的に増幅しなかったが、25bpの位置にクリアにバンドが検出されたため、以下の実験にて、RBF及びRBRのプライマーセットを用いて得られた増幅産物を、陽性コントロールとして用いた)。 As a result, although not shown in the data, as a result of PCR using this primer set, although a clear band was detected at the position of 25 bp, it was also amplified from the reaction solution (NTC) containing no template DNA. A product was detected, and it became clear that the primer set using this primer set could not specifically amplify the target sequence (although it did not amplify in a template DNA-dependent manner, it was cleared at the 25 bp position). Since a band was detected in the following experiment, the amplification product obtained using the primer set of RBF and RBR was used as a positive control).

次に、25ヌクレオチドからなる前記配列を標的とする、12ヌクレオチドからなるフォワードプライマー(表1及び及び図2Aに示す「RBF2」)と、当該プライマーと重ならず、13ヌクレオチドからなるリバースプライマー(表1及び図2Aに示す「RBR2」)とを用い、前記標的配列を特異的に増幅できるかどうかについて検討を行った。 Next, a 12-nucleotide forward primer (“RBF2” shown in Table 1 and FIG. 2A) targeting the 25-nucleotide sequence, and a 13-nucleotide reverse primer (Table 1 and “RBR2” shown in FIG. 2A) were used to examine whether the target sequence can be specifically amplified.

その結果、図3A~Cに示すとおり、上述の5ヌクレオチド重なり合うプライマーセットを用いた場合とは異なり、前記12ヌクレオチド及び13ヌクレオチドからなるプライマーのセットを用い、NTC及び非GM植物由来のゲノムDNAを鋳型としてPCRを行なった場合には、25ヌクレオチドの位置に標的配列の増幅を示すバンドは認められなかった。一方、GM植物由来のゲノムDNAを鋳型としてPCRを行なった場合には、当該バンドが認められ、前記12ヌクレオチド及び13ヌクレオチドからなるプライマーセットを用いた場合には、標的配列を特異的に検出できることが明らかになった。 As a result, as shown in FIGS. 3A to 3C, unlike the case of using the above-described primer set that overlaps with 5 nucleotides, using the primer set consisting of 12 nucleotides and 13 nucleotides, genomic DNAs derived from NTC and non-GM plants were obtained. No band indicating amplification of the target sequence at 25 nucleotides was observed when PCR was performed as a template. On the other hand, when PCR is performed using genomic DNA derived from GM plants as a template, the band is observed, and when the primer set consisting of 12 nucleotides and 13 nucleotides is used, the target sequence can be specifically detected. became clear.

また、一般的に、PCRのアニーリング温度は、使用するプライマーのmelting temperature(Tm)値を参考に決定され、プライマーのTm値が異なる場合は、低い方の数値をアニーリング温度として利用することが推奨されている(中山弘樹、バイオ実験イラストレイテッド 3本当に増えるPCR、秀潤社、1996年6月発行)。RBF2及びRBR2のTm値は、GC法では、それぞれ28.9℃及び28.1℃であった(陽イオン濃度を60mMとして得られた計算値)。 In general, the annealing temperature for PCR is determined with reference to the melting temperature (Tm) value of the primers used, and if the Tm values of the primers are different, it is recommended to use the lower value as the annealing temperature. (Hiroki Nakayama, Bio Experiment Illustrated 3 PCR that really increases, published by Shujunsha, June 1996). The Tm values of RBF2 and RBR2 were 28.9° C. and 28.1° C., respectively, by the GC method (calculated values obtained at a cation concentration of 60 mM).

そこで、図3A~Cに示すとおり、これらのうち低い方にアニーリング温度を設定し、PCRを行ったところ、25bpの位置にバンドが検出されたものの、目的のバンドは薄く、さらに、高分子側に非特異的なバンドが目立った。一方、アニーリング温度を少しずつ上げていったところ52℃で非特異的バンドはほとんど見えなくなり、クリアに目的の25bpのバンドが検出されることを見出した。アニーリング温度を52℃からさらに上昇させたところ、25bpのバンドが極端に薄くなる傾向が見られたことから(データは示さず)、本検出法においては、アニーリングの最適温度は52℃と決定した。 Therefore, as shown in FIGS. 3A to 3C, when the annealing temperature was set to the lower one of these and PCR was performed, a band was detected at the position of 25 bp, but the target band was faint. A non-specific band was conspicuous in . On the other hand, when the annealing temperature was gradually increased, it was found that at 52°C, almost no non-specific bands were visible, and the desired 25 bp band was clearly detected. When the annealing temperature was further increased from 52°C, the 25 bp band tended to become extremely thin (data not shown), so in this detection method, the optimum annealing temperature was determined to be 52°C. .

(比較例1) プライマー配列についての検討2
前述のとおり、標的配列において、フォワードプライマーとリバースプライマーとを重なりを生じさせず配置し、これらプライマーのヌクレオチドの合計数が当該標的配列と同じ(25ヌクレオチド)になるように設計したプライマーセットを用いた結果、前記標的配列を、25ヌクレオチドという短さにも関わらず特異的に増幅することができた。
(Comparative Example 1) Study 2 on primer sequences
As described above, in the target sequence, the forward primer and the reverse primer are arranged without overlapping, and a primer set designed so that the total number of nucleotides of these primers is the same as the target sequence (25 nucleotides) is used. As a result, the target sequence could be specifically amplified despite being as short as 25 nucleotides.

そこで、プライマーセットにおけるヌクレオチドの合計数は25ヌクレオチドとしたまま、各プライマーの長さを変更し、前記標的配列を特異的に増幅できるかどうかを検証した。具体的には、25ヌクレオチドからなる標的配列に対し、フォワードプライマーとリバースプライマーが、それぞれ、13ヌクレオチド(RBF)と12ヌクレオチド(RBR3)、14ヌクレオチド(RBF4)と11ヌクレオチド(RBR4)、15ヌクレオチド(RBF5)と10ヌクレオチド(RBR5)、11ヌクレオチド(RBF6)と14ヌクレオチド(RBR6)、10ヌクレオチド(RBF7)と15ヌクレオチド(RBR7)となるように設計し、検討を行った。なお、これらプライマーの配列については、表1、並びに図2A及びB 参照のほど。 Therefore, while the total number of nucleotides in the primer set was 25 nucleotides, the length of each primer was changed to verify whether the target sequence could be specifically amplified. Specifically, for a target sequence consisting of 25 nucleotides, the forward and reverse primers are respectively 13 nucleotides (RBF) and 12 nucleotides (RBR3), 14 nucleotides (RBF4) and 11 nucleotides (RBR4), 15 nucleotides ( RBF5) and 10 nucleotides (RBR5), 11 nucleotides (RBF6) and 14 nucleotides (RBR6), and 10 nucleotides (RBF7) and 15 nucleotides (RBR7) were designed and examined. See Table 1 and FIGS. 2A and 2B for the sequences of these primers.

しかしながら、図4B~Fに示すとおり、いずれのプライマーセットを用いた場合においても、標的配列を特異的に検出することはできなかった。 However, as shown in FIGS. 4B to 4F, the target sequence could not be specifically detected using any of the primer sets.

また、前記標的配列を1ヌクレオチド短く24ヌクレオチドとし、当該配列を、12ヌクレオチドからなるForwardプライマーと12ヌクレオチドからなるReverseプライマー(RBF2とRBR8、RBF8とRBR3)を用い、特異的に増幅・検出することを試みた、なお、これらプライマーの配列については、表1及び図2C 参照のほど。 Further, the target sequence is shortened by 1 nucleotide to 24 nucleotides, and the sequence is specifically amplified and detected using a Forward primer consisting of 12 nucleotides and a Reverse primer consisting of 12 nucleotides (RBF2 and RBR8, RBF8 and RBR3). See Table 1 and FIG. 2C for the sequences of these primers.

しかしながら、図4G及びHに示すとおり、いずれのプライマーセットを用いた場合においても、目的の位置にバンドは認められず、標的配列を特異的に検出することはできなかった。 However, as shown in FIGS. 4G and H, no band was observed at the target position using any of the primer sets, and the target sequence could not be specifically detected.

以上の結果から、RB近傍配列を検出可能なプライマーセットは、RBF2及びRBR2のみの組み合わせであることが強く示唆された。とくに、RBR8は、RBR2の5’末端のグアニン(G)1ヌクレオチドを短くしただけであるにも関わらず、RBF2との組み合わせでPCR産物の増幅が見られなかった。 These results strongly suggested that the primer set capable of detecting the RB flanking sequence was a combination of RBF2 and RBR2 only. In particular, RBR8 did not amplify the PCR product in combination with RBF2, although the guanine (G) at the 5' end of RBR2 was only shortened by one nucleotide.

(実施例2) RB近傍配列検出法の特異性についての確認
上述のとおり、12ヌクレオチドからなるフォワードプライマー(RBF2)と、当該プライマーと重ならず、13ヌクレオチドからなるリバースプライマー(RBR2)とを用いることによって、T-DNAのRB近傍配列を有することが既に明らかとなっているGM大豆 MON89788及びGMトウモロコシ MIR162を検知することができた。
(Example 2) Confirmation of specificity of RB flanking sequence detection method As described above, a forward primer (RBF2) consisting of 12 nucleotides and a reverse primer (RBR2) consisting of 13 nucleotides that do not overlap with the primer are used. As a result, it was possible to detect GM soybean MON89788 and GM maize MIR162, which have already been found to have T-DNA flanking RB sequences.

そこで、他のGM作物についても、RBF2及びRBR2のプライマーセットを用いたPCR(「RB近傍配列検出法」とも称する)によって、検知することができるかどうかを検討した。 Therefore, it was examined whether other GM crops could also be detected by PCR using a primer set of RBF2 and RBR2 (also referred to as "RB flanking sequence detection method").

その結果、図5A及びBに示すとおり、アグロバクテリウム法で作出されたことが明らかとなっているGM大豆 MON87701、MON87708及びMON87769、並びにGMトウモロコシ MIR604、MON88017、DAS59122及び3272に関し、目的の位置にバンドが認められた。 As a result, as shown in FIGS. 5A and B, GM soybeans MON87701, MON87708 and MON87769, and GM maize MIR604, MON88017, DAS59122 and 3272, which have been clarified to have been produced by the Agrobacterium method, were placed at the target positions. band was recognized.

一方、アグロバクテリウム法で作出されたMON87705、MON89034及びMON87460については、目的とするバンドの増幅は認められなかった。しかしながら、これらのGM大豆及びトウモロコシについて、本発明者らが、特許情報(WO2010/037016A1、WO2007/140256A1、WO2009/111263A1)等を参考に5’側ボーダー付近の配列を確認したが、前記RB近傍配列は見当たらなかった。すなわち、これら3種類のGM作物は、アグロバクテリウム法で作出されてはいるが、前記RB近傍配列を有しておらず、そのため増幅しなかった可能性が高いと考えられる。 On the other hand, MON87705, MON89034 and MON87460 produced by the Agrobacterium method did not amplify the target band. However, for these GM soybeans and corn, the present inventors confirmed the sequences near the 5'-side border with reference to patent information (WO2010/037016A1, WO2007/140256A1, WO2009/111263A1), etc., but the sequence near the RB sequence was not found. That is, although these three types of GM crops were produced by the Agrobacterium method, they do not have the RB flanking sequences, and therefore, it is highly likely that they were not amplified.

さらに、パーティクルガン法やエレクトロポレーション法等、アグロバクテリウム法以外の方法で作出されたGM大豆 RRS、A2704-12及びDP305423、並びにGMトウモロコシ NK603、Event176、T25、GA21、MON810、TC1507、Bt11及びMON863においては、目的とするバンドの増幅は認められなかった。 Furthermore, GM soybeans RRS, A2704-12 and DP305423 produced by methods other than the Agrobacterium method such as particle gun method and electroporation method, and GM corn NK603, Event176, T25, GA21, MON810, TC1507, Bt11 and Amplification of the target band was not observed in MON863.

以上の結果から、前記12ヌクレオチドからなるフォワードプライマー(RBF2)及び前記13ヌクレオチドからなるリバースプライマー(RBR2)を用いたPCRによって、前記25ヌクレオチドからなるRB近傍配列を特異的に検出できることが明らかになった。 From the above results, it was clarified that the 25-nucleotide flanking RB sequence can be specifically detected by PCR using the 12-nucleotide forward primer (RBF2) and the 13-nucleotide reverse primer (RBR2). rice field.

また、当該PCRによって検知することができたGM大豆及びGMトウモロコシのうち、MON89788、MON87701、MON87708、MON87769、MIR162、MIR604及び3272は、消費者庁マニュアルでGM作物のスクリーニング検知に利用されているP35S配列を有していない。さらに、P35Sと並んでスクリーニング目的で利用されるアグロバクテリウムのnopaline synthase遺伝子のterminator(TNOS)(非特許文献2 「(別添)安全性審査済みの組換えDNA技術応用食品の検査方法」 参照)を、MIR162、MIR604及び3272は有しているが、他のGM大豆4系統は有していない。また、Pisum sativumのribulose 1,5-bisphosphate carboxylase遺伝子の terminator(tE9)(Coruzzi,G.ら、The EMBO Journal,1984年、3,1671~1679ページ 参照)は、モンサント社のGM大豆に利用されていることが多く、上記GM大豆のうち、MON89788、MON87708、MON87769は有しているが、それ以外の4系統はtE9を有していない(Takabatake, R.ら、Food Chemistry,2018年、252,390~396ページ 参照)。すなわち、既存のスクリーニング的アプローチによって、これら7系統全てを検出することは困難である。一方、本発明の方法によれば、上述のとおり、いずれの系統も検知することができ、当該方法がGM食物の検知において有用であることが示唆される。 In addition, among the GM soybeans and GM corn that could be detected by the PCR, MON89788, MON87701, MON87708, MON87769, MIR162, MIR604 and 3272 are P35S used for screening detection of GM crops in the Consumer Affairs Agency manual. does not have an array. In addition, Agrobacterium nopaline synthase gene terminator (TNOS) used for screening purposes alongside P35S (see Non-Patent Document 2 “(Attachment) Inspection method for safety-examined recombinant DNA technology applied food”) ) in MIR162, MIR604 and 3272, but not in the other four GM soybean lines. In addition, the terminator (tE9) of the ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase gene of Pisum sativum (see Coruzzi, G. et al., The EMBO Journal, 1984, pp. 3, 1671-1679) is used in Monsanto's GM soybeans. Among the above GM soybeans, MON89788, MON87708, and MON87769 have tE9, but the other four lines do not have tE9 (Takabatake, R. et al., Food Chemistry, 2018, 252 , pages 390-396). Thus, it is difficult to detect all seven strains by existing screening approaches. On the other hand, according to the method of the present invention, as described above, any strain can be detected, suggesting that the method is useful in detecting GM foods.

(実施例3) RB近傍配列検出法における検出下限についての検証
GM検査においては、微量混入したDNAを検出対象とする場合が少なくない。食品表示に関わる安全性審査済みのGM大豆及びGMトウモロコシにおいては、適切な分別生産流通管理がなされており、かつ5%までの混入であれば、組換えに関する表示が免除される。そこで、MON89788及びMIR162を0.5、1.0、5.0、10.0%及び100%含む試料を調製し、RB近傍配列検出法による検出の可否を検証した。
(Example 3) Verification of the lower detection limit in the RB flanking sequence detection method In GM testing, there are many cases in which a minute amount of contaminating DNA is targeted for detection. GM soybeans and GM corn that have undergone safety screening for food labeling are exempted from labeling regarding recombinants if appropriate separate production and distribution management is in place and contamination is up to 5%. Therefore, samples containing 0.5%, 1.0%, 5.0%, 10.0% and 100% of MON89788 and MIR162 were prepared, and the availability of detection by the RB flanking sequence detection method was verified.

その結果、図6A及びBに示すとおり、MON89788、MIR162共に、基準値の1/10にあたる0.5%以上の混入であれば検出可能であることが示された。したがって、本発明のRB近傍配列検出法の検出下限は、GM大豆、トウモロコシ共に0.5%以下であることが明らかになった。 As a result, as shown in FIGS. 6A and B, it was shown that both MON89788 and MIR162 can be detected if they are mixed at 0.5% or more, which is 1/10 of the reference value. Therefore, it was clarified that the lower detection limit of the method for detecting RB flanking sequences of the present invention is 0.5% or less for both GM soybeans and corn.

(実施例4) 核酸クロマトによるRB近傍配列の検出
本発明のRB近傍配列検出法の簡易化のために、核酸クロマト(TBA社のSTH法(https://www.t-bioarray.com/contents/technology.html 参照))でも検出できることを確認した。
(Example 4) Detection of RB flanking sequences by nucleic acid chromatography To simplify the method for detecting RB flanking sequences of the present invention, nucleic acid chromatography (TBA's STH method (https://www.t-bioarray.com/contents /technology.html))).

なお、STH法(STH C-PASシステム)において、5’側にビオチン分子を付加したプライマーと、タグ配列と呼ばれる特殊なヌクレオチド配列を付加したプライマーのセット、さらに、核酸クロマト用試験紙(C-PAS)を用いる。当該プライマーセットでPCRを行うと、PCR産物の両端はビオチン分子及びタグ配列が付加された状態で増幅する。C-PASメンブレン上の所定の位置には、タグ配列と相補的な配列を有するDNAが固相化されており、PCR産物をクロマト展開すると、タグDNAと相補タグDNAのハイブリダイゼーション反応によって、PCR増幅産物はトラップされる。さらに、ラテックス標識されたアビジンビースを用いることによって、電気泳動やDNA染色を用いずに標的DNAの有無を目視にて判別することが可能となる。 In the STH method (STH C-PAS system), a set of a primer with a biotin molecule added to the 5′ side and a primer with a special nucleotide sequence called a tag sequence added, and a test paper for nucleic acid chromatography (C- PAS) is used. When PCR is performed with the primer set, both ends of the PCR product are amplified with a biotin molecule and a tag sequence added. A DNA having a sequence complementary to the tag sequence is immobilized at a predetermined position on the C-PAS membrane, and when the PCR product is chromatographically developed, the hybridization reaction between the tag DNA and the complementary tag DNA causes PCR. Amplification products are trapped. Furthermore, by using latex-labeled avidin beads, it is possible to visually determine the presence or absence of target DNA without using electrophoresis or DNA staining.

そこで、RBF2及びRBR2をそれぞれタグ配列(F1)及びビオチン分子で標識し、これらプライマーセットを用いたSTH法により、RB近傍配列を検出できることを確認した。 Therefore, it was confirmed that RBF2 and RBR2 were labeled with a tag sequence (F1) and a biotin molecule, respectively, and that RB flanking sequences could be detected by the STH method using these primer sets.

その結果、図7A及びBに示すとおり、上記アクリルアミド電気泳動を用いた検出法と同じく、STH法によってもGM作物を特異的に検知することができた。また、STH法における検出下限を検証したところ、図8A及びBに示すとおり、アクリルアミドゲル電気泳動を用いた場合と同様に、GM大豆、GMトウモロコシ共に、0.5%以下まで検出可能であることが示された。 As a result, as shown in FIGS. 7A and B, GM crops could be specifically detected by the STH method as well as the detection method using acrylamide electrophoresis. In addition, when the detection limit in the STH method was verified, as shown in FIGS. 8A and B, it was possible to detect both GM soybeans and GM corn up to 0.5% or less, as in the case of using acrylamide gel electrophoresis. It has been shown.

(実施例5) RB近傍配列以外への25ヌクレオチドPCRの適用性の検討(25ヌクレオチドPCRの一般化)
上述のとおり、25ヌクレオチドという極めて短いRB近傍配列をPCRにて検出するができた。しかしながら、そもそも、RB近傍配列に限らず、このような短い配列をPCRによって検出可能か否か検討された例はほとんど存在しない。
(Example 5) Examination of applicability of 25-nucleotide PCR to sequences other than RB flanking sequences (generalization of 25-nucleotide PCR)
As described above, a very short RB flanking sequence of 25 nucleotides could be detected by PCR. However, in the first place, there are almost no examples of whether or not such short sequences can be detected by PCR, not limited to sequences near RB.

そこで、ゲノムDNAを鋳型に用いた25ヌクレオチドからなる配列を標的とするPCR(「25ヌクレオチドPCR」とも称する)が、RB近傍配列以外のヌクレオチド配列にも適用可能か(25ヌクレオチドを標的とするPCRの一般化が可能か)について検討した。 Therefore, is PCR targeting a 25-nucleotide sequence using genomic DNA as a template (also referred to as "25-nucleotide PCR") applicable to nucleotide sequences other than the RB flanking sequence (PCR targeting 25-nucleotide can be generalized).

なお、GM検知を実施する際には、組換えDNAのみを標的にするのではなく、その作物種特異的内在性配列を同時検出することが一般的である。このような陽性コントロールによって、使用する試薬や機器を含むPCRの反応系が正常に機能していることが確認可能となる。内在性配列として、消費者庁マニュアルには、大豆に関してはレクチン遺伝子(Le1)(Vodkin L.ら、Cell、1983年、34,1023~1031ページ 参照)、トウモロコシに関してはスターチシンターゼIIb(SSIIb)(
Harn,C.ら、Plant Molecular Biology、1998年、37,639~649ページ 参照)が記載されている。また、トウモロコシの内在性配列としては、HMG(Krech,A.B.ら、Gene、1999年、234,45~50ページ 参照)も海外の検査法においてよく利用されている。そこで、これらLe1、SSIIb及びHMG遺伝子のゲノムDNA配列を元に、様々なヌクレオチド配列からなる25ヌクレオチドの標的を選び出し、フォワードプライマー(12ヌクレオチド)及びリバースプライマー(13ヌクレオチド)、あるいはフォワードプライマー(13ヌクレオチド)及びリバースプライマー(12ヌクレオチド)のプライマーセットを設計して、特異的検出の可否を検討した。得られた結果を表5に示す。
It should be noted that when performing GM detection, it is common to co-detect the crop species-specific endogenous sequences rather than targeting the recombinant DNA alone. Such a positive control makes it possible to confirm that the PCR reaction system including the reagents and equipment used is functioning normally. As an endogenous sequence, the Consumer Affairs Agency manual describes the lectin gene (Le1) for soybean (Vodkin L. et al., Cell, 1983, 34, pp. 1023-1031), and the starch synthase IIb (SSIIb) for maize (
Harn, C.; et al., Plant Molecular Biology, 1998, 37, pages 639-649). HMG (see Krech, AB et al., Gene, 1999, pp. 234, 45-50) is also frequently used in overseas testing methods as an endogenous sequence of maize. Therefore, based on the genomic DNA sequences of these Le1, SSIIb and HMG genes, 25-nucleotide targets consisting of various nucleotide sequences were selected, forward primers (12 nucleotides) and reverse primers (13 nucleotides), or forward primers (13 nucleotides). ) and a reverse primer (12 nucleotides) were designed, and the availability of specific detection was examined. Table 5 shows the results obtained.

Figure 0007181522000005
Figure 0007181522000005

表5に示すとおり、標的ヌクレオチド配列におけるGCの総数、すなわちフォワードプライマー及びリバースプライマーにおけるGCの総数が12以下である場合には、前記配列の増幅は認められなかった。一方、GCの総数が14以上である場合に、前記配列の増幅が認められた。 As shown in Table 5, no amplification of the sequence was observed when the total number of GCs in the target nucleotide sequence, ie the total number of GCs in the forward and reverse primers, was 12 or less. On the other hand, amplification of the sequence was observed when the total number of GCs was 14 or more.

また、GCの総数が13とした際に、増幅する場合としない場合が認められ、前者においては、フォワードプライマー及びリバースプライマー間のTm差が少ない(0.7℃)一方で、後者はその差が大きかった(12.4℃)。そのため、GCの数が13の場合には、プライマー間におけるTm値のバランスが重要であると考えられる。そして、このような観点にて、改めてRB近傍配列についての結果を見直してみると、RB近傍配列(標的ヌクレオチド配列)中のGC総数は13であり、RBF2(Tm値:28.9℃)及びRBR2(Tm値:28.2℃)を用いた場合には前記配列を増幅することができる一方で、RBF(Tm値:34.5℃)及びEBR3(Tm値:22.1℃)を用いた場合には増幅されなかった理由がうまく説明できる。 In addition, when the total number of GCs is 13, there are cases where it is amplified or not. was large (12.4° C.). Therefore, when the number of GCs is 13, it is considered that the balance of Tm values between primers is important. Then, from this point of view, when the results of the RB neighborhood sequence were reviewed again, the total number of GCs in the RB neighborhood sequence (target nucleotide sequence) was 13, and RBF2 (Tm value: 28.9 ° C.) and When using RBR2 (Tm value: 28.2°C), the sequence can be amplified, while using RBF (Tm value: 34.5°C) and EBR3 (Tm value: 22.1°C) The reason why it was not amplified can be well explained.

また、標的ヌクレオチド配列の増幅が認められたプライマーセットにおいて、より作物種に対して特異性高くプライマーセットとして、Le1F3とLe1R3、Le1F6とLe1R6、Le1F7とLe1R7、Le1F9とLe1R9、SSIIbF1とSSIIbR1、SSIIbF5とSSIIbR5、HMGF2とHMGR2、HMGF6とHMGR6を得ることができた。 In addition, among primer sets in which amplification of the target nucleotide sequence was observed, primer sets with higher specificity for crop species include Le1F3 and Le1R3, Le1F6 and Le1R6, Le1F7 and Le1R7, Le1F9 and Le1R9, SSIIbF1 and SSIIbR1, and SSIIbF5. SSIIbR5, HMGF2 and HMGR2, HMGF6 and HMGR6 could be obtained.

なお、本発明において、標的ヌクレオチド配列は25ヌクレオチドと非常に短いこともあり、設計段階にて、特異性が高いプライマーセットが得られるか否かを予想することは困難である。そのため、通常のPCR同様に、特異性が高く、またプライマーダイマーの形成が抑制されたプライマーセットを得るためには、増幅可能と予想されるプライマーセットを何種類か設計し、さらに、その中から特異性を示したプライマーセットを選抜する方法が有効ではないかと考えられる。 In the present invention, since the target nucleotide sequence is as short as 25 nucleotides, it is difficult to predict in the design stage whether a highly specific primer set will be obtained. Therefore, in order to obtain a primer set that has high specificity and suppresses the formation of primer-dimers, several types of primer sets that are expected to be capable of amplification are designed, and among them, A method of selecting a primer set that exhibits specificity may be effective.

以上説明したように、本発明によれば、25ヌクレオチドからなる極めて短い標的配列を、PCRにより増幅することが可能となる。 As explained above, according to the present invention, it is possible to amplify a very short target sequence consisting of 25 nucleotides by PCR.

現在のPCRをはじめとする遺伝子分析の世界において、僅か25ヌクレオチドという短いDNAを明瞭に検出可能な技術はほとんど存在しない。従来のPCR法では、上述のとおり、20ヌクレオチド前後からなるプライマーを二種類用いることから、25ヌクレオチドのような短い標的を検出することは事実上不可能であった。 In the current world of genetic analysis including PCR, there are almost no techniques that can clearly detect DNA as short as 25 nucleotides. In the conventional PCR method, as described above, two types of primers consisting of around 20 nucleotides are used, so it is practically impossible to detect targets as short as 25 nucleotides.

PCR法は、もともと特定の遺伝子を簡易にクローニングすることを目的として開発された技術であることから、より長い配列からなる対象を増幅させる方向に改良が進められてきた。一方、GM検知をはじめとする遺伝子検査においては、必ずしも長い配列を増幅させるPCR条件が、それらの目的に最適であるとは限らない。逆に、特異性が担保されている範囲において、より標的が短い場合の方が、検出感度が向上したり、あるいは適用性が広がるような場合も想定される。例えば、食品研究分野では、加工食品等において、原材料農作物のDNAが著しく断片化されており、従来のPCRでは検出が困難であることが報告されている(Yoshimura,T.ら、Journal of Agricultural and Food Chemistry、2005年、53,2060~2069ページ、Yoshimura, T.ら、Journal of Agricultural and Food Chemistry、2005年、53,2052~2059ページ 参照)。本発明によれば、従来のPCRよりもはるかに短い配列を検出可能であることから、加工食品を対象とした検査法等の性能改善も可能となり得る。 Since the PCR method was originally developed for the purpose of easily cloning a specific gene, improvements have been made toward the amplification of targets consisting of longer sequences. On the other hand, in genetic tests such as GM detection, PCR conditions for amplifying long sequences are not necessarily optimal for those purposes. Conversely, within the range where specificity is ensured, a shorter target may improve detection sensitivity or broaden applicability. For example, in the field of food research, it has been reported that the DNA of raw material crops is significantly fragmented in processed foods and the like, making it difficult to detect by conventional PCR (Yoshimura, T. et al., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005, 53, 2060-2069; Yoshimura, T. et al., Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005, 53, 2052-2059). According to the present invention, it is possible to detect a much shorter sequence than conventional PCR, so it may be possible to improve the performance of inspection methods for processed foods.

また、本発明によれば、上述のRB近傍配列を検出することにより、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え(GM)植物を検出することも可能となる。特に、現在世界中で最も利用されているアグロバクテリウム法によって作出されたGM作物の大部分を、1種類のプライマーセットにて検出することが可能となる。 Moreover, according to the present invention, it is also possible to detect genetically modified (GM) plants produced by the Agrobacterium method by detecting the aforementioned RB flanking sequences. In particular, it becomes possible to detect most of the GM crops produced by the Agrobacterium method, which is currently most used around the world, with one primer set.

なお、上述の実施例においては、本発明の対象として、食品表示に関わる安全性審査済みのGM大豆及びGMトウモロコシを用いて検討しているが、アグロバクテリウム法で作出された安全性未審査のGM作物への適用も有用ではないかと考えられる。特に、近年、食品として、あるいはカルタヘナ法の観点から安全性が確認されていないGM作物が、海外から日本に流入する、あるいは流入が危惧されるような事例が発生している(日本 厚生労働省「安全性未審査の組換えDNA 技術応用食品の検査方法」 http://www.mhlw.go.jp/file/06-Seisakujouhou-11130500-Shokuhinanzenbu/0000171839.pdf、日本 農林水産省「2016年(平成28年)7月に米国で発見された、我が国で未承認の遺伝子組換え小麦についてのQ&A」 http://www.maff.go.jp/j/syouan/keikaku/soukatu/attach/pdf/index-8.pdf、日本 農林水産省プレスリリース http://www.maff.go.jp/j/press/syouan/nouan/170510.html、日本 農林水産省プレスリリース http://www.maff.go.jp/j/press/syouan/nouan/141225.html 参照)。また、日本国内においても、安全性未審査のGM植物が不適切な環境で生育していることが発覚した事例が後を絶たない(例えば、国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学プレスリリース http://www.naist.jp/pressrelease/2017/09/004001.html、名古屋大学 大学からのお知らせ 「遺伝子組換え生物の第二種使用等に関する事故について」、http://www.nagoya-u.ac.jp/info/20150522.html、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構((旧)国立研究開発法人農業生物資源研究所)プレスリリース http://www.naro.affrc.go.jp/archive/nias/press/2016/20160325/ 参照)。これらの中には、アグロバクテリウム法で作出されたGM植物が少なからず含まれている。特に、上述の実施例においては、核酸クロマトを用いた簡易な検出法によってもGM植物を検知できることも確認していることから、細かい系統の特定はできないが、緊急的な状況下において、対象植物がアグロバクテリウム法で作出されたGM植物であるか否かを判定することができる、本発明は有用であると考えられる。 In the above-described examples, GM soybeans and GM corn, which have been reviewed for safety related to food labeling, are used as the subject of the present invention. It is considered that the application to GM crops is also useful. In recent years, in particular, there have been cases of GM crops, whose safety has not been confirmed as food or from the perspective of the Cartagena Act, have flowed into Japan from overseas or are feared to flow into Japan (Ministry of Health, Labor and Welfare of Japan, “Safety Inspection method for non-examined recombinant DNA technology applied food” http://www.mhlw.go.jp/file/06-Seisakujouhou-11130500-Shokuhinanzenbu/0000171839.pdf, Japan Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries “2016 (Heisei 28 Q&A about unapproved genetically modified wheat in Japan discovered in the United States in July 2009” http://www.maff.go.jp/j/syouan/keikaku/soukatu/attach/pdf/index- 8. pdf, Japan Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries press release http://www.maff.go.jp/j/press/syouan/nouan/170510.html, Japan Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries press release http://www.maff.go.jp/j/press/syouan/nouan/170510.html jp/j/press/syouan/nouan/141225.html). Also, in Japan, there is no end to the cases where GM plants whose safety has not been reviewed are found to be growing in inappropriate environments (for example, Nara Institute of Science and Technology Press Release http: //www.naist.jp/pressrelease/2017/09/004001.html, Nagoya University Notice from the university "Accidents related to Type 2 use of genetically modified organisms", http://www.nagoya-u.jp/ ac.jp/info/20150522.html, National Agriculture and Food Research Organization ((former) National Institute of Agrobiological Sciences) press release http://www.naro.affrc.go. jp/archive/nias/press/2016/20160325/). These include not a few GM plants produced by the Agrobacterium method. In particular, in the above-described examples, it was confirmed that GM plants can be detected even by a simple detection method using nucleic acid chromatography. It is considered that the present invention is useful because it can determine whether a plant is a GM plant produced by the Agrobacterium method.

したがって、本発明は、GM作物の検知等、様々な分野の遺伝子検査において有用である。 Therefore, the present invention is useful in genetic testing in various fields such as detection of GM crops.

Claims (4)

ゲノムDNA内の標的ヌクレオチド配列を増幅するためのフォワードプライマー及びリバースプライマーを含むプライマーセットであって、下記(1)~(11)の群から選択される、プライマーセット
(1)配列番号:1に記載のヌクレオチド配列からなる、アグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:15に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:16に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(2)配列番号:34に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:35に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:36に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(3)配列番号:42に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:43に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:44に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(4)配列番号:45に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:46に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:47に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(5)配列番号:45に記載のヌクレオチド配列からなる大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:48に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:49に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(6)配列番号:53に記載のヌクレオチド配列からなる、大豆レクチン遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:54に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:55に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(7)配列番号:62に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:63に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:64に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(8)配列番号:71に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:72に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:73に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(9)配列番号:71に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシスターチシンターゼIIb遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:74に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:75に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(10)配列番号:79に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシHMG遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:80に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:81に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット、
(11)配列番号:85に記載のヌクレオチド配列からなる、トウモロコシHMG遺伝子由来の配列を、前記標的ヌクレオチド配列とする、
配列番号:86に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び
配列番号:87に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーを含む、プライマーセット。
A primer set comprising a forward primer and a reverse primer for amplifying a target nucleotide sequence in genomic DNA , the primer set being selected from the following groups (1) to (11):
(1) The target nucleotide sequence is an RB flanking sequence derived from T-DNA of Agrobacterium, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
A forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 16;
(2) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 34;
a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 35 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 36;
(3) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 42;
a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 43 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 44;
(4) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 45;
a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 46 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 47;
(5) the target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 45;
a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 48 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 49;
(6) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the soybean lectin gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 53.
a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 54 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 55;
(7) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the maize starch synthase IIb gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 62.
a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 63 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 64;
(8) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the maize starch synthase IIb gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 71.
A forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 72 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 73;
(9) The target nucleotide sequence is a sequence derived from the maize starch synthase IIb gene, which consists of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 71.
a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 74 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 75;
(10) the target nucleotide sequence is a maize HMG gene-derived sequence consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 79;
A forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 80 and
a primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 81;
(11) the target nucleotide sequence is a maize HMG gene-derived sequence consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 85;
A forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 86 and
A primer set comprising a reverse primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:87.
試料中のゲノムDNA内の標的ヌクレオチド配列を増幅するための方法であって、
前記標的ヌクレオチド配列を鋳型として、請求項1に記載のプライマーセットを用い、ポリメラーゼ連鎖反応により、当該配列を増幅する工程を含む、方法。
A method for amplifying a target nucleotide sequence within genomic DNA in a sample, comprising:
A method comprising amplifying the target nucleotide sequence as a template by polymerase chain reaction using the primer set of claim 1 .
試料中のゲノムDNA内の標的ヌクレオチド配列を検出するための方法であって、
請求項に記載の方法により、前記標的ヌクレオチド配列を増幅する工程と、
前記工程にて増幅した標的ヌクレオチド配列を検出する工程とを、含む方法。
A method for detecting a target nucleotide sequence within genomic DNA in a sample, comprising:
amplifying the target nucleotide sequence by the method of claim 2 ;
and detecting the target nucleotide sequence amplified in said step.
アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物を検出する方法であって、
被検植物のゲノムDNAを鋳型として、配列番号:15に記載のヌクレオチド配列からなるフォワードプライマー及び配列番号:16に記載のヌクレオチド配列からなるリバースプライマーのセットを用い、ポリメラーゼ連鎖反応を行なう工程、
前記ポリメラーゼ連鎖反応により増幅された、配列番号:1に記載のヌクレオチド配列からなる、アグロバクテリウムのT-DNAに由来するRB近傍配列を、検出する工程、
前記工程にて、前記RB近傍配列の増幅が検出された場合に、前記被検植物を、アグロバクテリウム法によって作製された遺伝子組換え植物であると判定する工程を、
含む方法。
A method for detecting a genetically modified plant produced by the Agrobacterium method, comprising:
Using the genomic DNA of a test plant as a template, a forward primer consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 15 and a reverse primer set consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 16 are used to perform a polymerase chain reaction;
A step of detecting an RB flanking sequence derived from Agrobacterium T-DNA, consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1, amplified by the polymerase chain reaction;
A step of determining that the test plant is a transgenic plant produced by the Agrobacterium method when amplification of the RB flanking sequence is detected in the step;
How to include.
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