JP7443491B2 - ダイズ植物dbn8002を検出するための核酸配列およびそのための検出方法 - Google Patents

ダイズ植物dbn8002を検出するための核酸配列およびそのための検出方法 Download PDF

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Description

CGMCC CGMCC 17299
本発明は、植物分子生物学の分野に関し、とりわけ農業生物工学研究における遺伝子導入作物育種の分野に関する。特に、本発明は、昆虫抵抗性およびグルホシネート除草剤耐性の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002、ならびに生物学的試料が特異的な遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を含有しているかどうかを検出するための核酸配列、およびその検出方法に関する。
ダイズ(Glycine max)は、世界の5つの主要作物のうちの1つである。ダイズの農業形質および品質の向上のために生物工学がダイズに応用されてきた。除草剤耐性、特にグリホサート除草剤に対する耐性は、ダイズ生産において重要な農業形質である。例えばGTS40-3-2、MON89788などのダイズイベントが成功しており、それらは米国などの大規模なダイズ栽植地域において広く生育されている。別の重要な農業形質としては、昆虫抵抗性、とりわけ鱗翅目の昆虫に対する耐性がある。例えばMON87701などのダイズイベントが成功しており、それらはブラジルなどの大規模なダイズ栽植地域において広く生育されている。Vipタンパク質が、Cryタンパク質とは異なる作用機構を有しており、生長期間中の殺虫性タンパク質であり、Cryタンパク質抵抗性昆虫を効果的に管理するための手段として使用され得るということは言及に値する。ダイズの鱗翅目抵抗性は、遺伝子導入法によるダイズ植物中の鱗翅目抵抗性遺伝子の発現によって付与され得る。その上、グルホシネート除草剤は、グリホサート除草剤とは異なる作用機構を有しており、非選択的接触型の除草剤であり、グリホサート抵抗性雑草を効果的に管理するための手段として使用され得る。ダイズのグルホシネート除草剤耐性は、遺伝子導入法によるダイズ植物中のグルホシネート除草剤耐性遺伝子(例えばPAT)の発現によって付与され得る。
ダイズ作物の形質転換に適切な機能的な異質遺伝子(Vip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子)を含有する発現ベクターを設計し、それに相当する商業的遺伝子導入ダイズイベントを得ることは非常に重要である。現在まで、ダイズ植物において昆虫を防除するためのVipタンパク質を応用した成功例はまだ得られていない一方、ダイズ生産において重要な農業形質としての除草剤耐性はほぼ不可欠なものである。従って、商業的に適切で良好なダイズ形質転換イベントには、Vip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子が、ダイズにおいて適当な量で発現し、ダイズイベントの収量および他の生理的指標に影響を与えることなく、それらに相当する機能を提供し得るように、ダイズ植物中のVip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子のためのベクター設計、2つの発現カセットの間の相互作用、昆虫抵抗性の有効性、除草剤耐性の有効性、ならびに収量および他の植物生理的指標への影響などの因子について、包括的な検討が必要とされる。
植物における外来遺伝子の発現は、おそらく、クロマチンの構造(例えばヘテロクロマチン)、または転写制御エレメント(例えばエンハンサー)の組込み部位への接近のために、染色体上の外来遺伝子の位置によって影響を受けることが知られている。このため、多くの場合、商品化され得るイベント(すなわち導入された標的遺伝子が最適に発現されるイベント)を特定するために、数多くのイベントをスクリーニングする必要がある。例えば、植物および他の生物体において、導入された遺伝子の発現レベルに関してイベント間で大きな差があり得ること、また、発現の空間的または時間的パターンに関する差、例えば様々な植物組織における導入遺伝子の相対的発現の差もあり得ることが認められており、これらの差は、実際の発現パターンと、導入された遺伝子構築物中の転写制御エレメントに基づいて期待される発現パターンとの間に起こり得る相違に反映される。このため、商業用途に期待される導入遺伝子発現のレベルおよびパターンを有する単一イベントのために、通常、数百から数千の異なるイベントを作製し、これらのイベントをスクリーニングする必要がある。期待通りの導入遺伝子の発現のレベルまたはパターンを有するイベントは、従来の育種法を用いた有性異系交配によって導入遺伝子を他の遺伝的背景に遺伝子移入するのに有用である。このような交配によって生殖された子孫は、最初の形質転換体の導入遺伝子発現特性を保持している。この手段は、局所的な生育条件によく適合した複数の変種において、信頼性のある遺伝子発現を確実にするために用いられる。
有性交配種の子孫が標的遺伝子を含有しているかどうかを決定するために、特定のイベントの存在を検出できることは有利であろう。また、特定のイベントを検出するための方法は、組換え作物植物に由来する食品類についての市販前の承認および表示を求める規制などの関連規制に準拠するために有益であろう。ポリヌクレオチドプローブを用いたポリメラーゼ連鎖反応(polymerase chain reaction:PCR)またはDNAハイブリダイゼーションなどのポリヌクレオチドを検出するための任意の周知の方法によって、導入遺伝子の存在を検出することが可能である。これらの検出方法は、一般に、プロモーター、ターミネーター、マーカー遺伝子など、よく用いられる遺伝エレメントに焦点を置いている。その結果、このような方法は、挿入された遺伝子導入DNAに近接した染色体DNA(「隣接DNA」)の配列がわからない限り、異なるイベント、特に同じDNA構築物を用いることによって作製された異なるイベントを識別するには有用ではない可能性がある。そのため、PCRによって特定の遺伝子導入イベントを特定するためには、挿入された導入遺伝子と隣接DNAとの間の接合部にまたがる1対のプライマー、特に、挿入配列に含まれる第1のプライマーおよび挿入配列に含まれる第2のプライマーが通常用いられる。
本発明の目的は、ダイズ植物DBN8002を検出するための核酸配列およびその検出方法を提供することである。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、良好な昆虫抵抗性ならびに良好なグルホシネート除草剤耐性を有する。当該検出方法は、生物学的試料が、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNA分子を含有しているかどうかを正確かつ迅速に特定することができる。
上記の目的を達成するために、本発明は核酸配列を提供し、その核酸配列は、配列番号3またはその相補的配列の1~642番目の少なくとも11個の連続したヌクレオチド、および配列番号3もしくはその相補的配列の643~1524番目の少なくとも11個の連続したヌクレオチド、ならびに/または配列番号4もしくはその相補的配列の1~347番目の少なくとも11個の連続したヌクレオチド、および配列番号4もしくはその相補的配列の348~656番目の少なくとも11個の連続したヌクレオチドを含む。
好ましくは、当該核酸配列は、配列番号3もしくはその相補的配列の1~642番目の22~25個の連続したヌクレオチド、および配列番号3もしくはその相補的配列の643~1524番目の22~25個の連続したヌクレオチド、ならびに/または、配列番号4もしくはその相補的配列の1~347番目の22~25個の連続したヌクレオチド、および配列番号4もしくはその相補的配列の348~656番目の22~25個の連続したヌクレオチドを含む。
好ましくは、当該核酸配列は、配列番号1もしくはその相補的配列、および/または配列番号2もしくはその相補的配列を含む。
前記配列番号1またはその相補的配列は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における挿入配列の5’末端の挿入接合部周辺に位置する22個のヌクレオチドの配列である。前記配列番号1またはその相補的配列は、ダイズ挿入部位に隣接するゲノムDNA配列と挿入配列の5’末端のDNA配列とにまたがる。従って、配列番号1またはその相補的配列を包含することは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在として特定され得る。前記配列番号2またはその相補的配列は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における挿入配列の3’末端の挿入接合部周辺に位置する22個のヌクレオチドの配列である。前記配列番号2またはその相補的配列は、挿入配列の3’末端のDNA配列とダイズ挿入部位に隣接するゲノムDNA配列とにまたがる。従って、配列番号2またはその相補的配列を包含することは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在として特定され得る。
好ましくは、当該核酸配列は、配列番号3もしくはその相補的配列、および/または配列番号4もしくはその相補的配列を含む。
本発明の核酸配列は、配列番号3もしくはその相補的配列の中のT-DNA挿入配列の任意の部分における少なくとも11個もしくはより多くの連続したポリヌクレオチド(第1の核酸配列)、または配列番号3もしくはその相補的配列の中の5’隣接ダイズゲノムDNA領域の任意の部分における少なくとも11個もしくはより多くの連続したポリヌクレオチド(第2の核酸配列)の配列とすることができる。さらに、当該核酸配列は、配列番号1全体を含む配列番号3の一部分に対して相同的または相補的な配列とすることができる。第1の核酸配列および第2の核酸配列が一緒に用いられる場合、これらの核酸配列は、増幅産物を作製するDNA増幅法においてDNAプライマー対として働き得る。DNA増幅法で前記DNAプライマー対を用いることによって作製された増幅産物に配列番号1が含まれれば、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002またはその子孫が存在すると診断することができる。配列番号3またはその相補的配列は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002におけるT-DNA挿入配列の5’末端の挿入接合部周辺に位置する1524個のヌクレオチドの配列である。配列番号3またはその相補的配列は、ダイズゲノム5’隣接配列からの642個のヌクレオチド(配列番号3のヌクレオチド1~642)、pDBN4006構築物DNA配列からの384個のヌクレオチド(配列番号3のヌクレオチド643~1026)、およびprAtAct2転写起点配列からの498個のヌクレオチド(配列番号3のヌクレオチド1027~1524)からなる。従って、配列番号3またはその相補的配列を包含することは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在として特定され得る。
当該核酸配列は、配列番号4もしくはその相補的配列の中のT-DNA挿入配列の任意の部分における少なくとも11個もしくはより多くの連続したポリヌクレオチド(第3の核酸配列)、または配列番号4もしくはその相補的配列の中の3’隣接ダイズゲノムDNA領域の任意の部分における少なくとも11個もしくはより多くの連続したポリヌクレオチド(第4の核酸配列)の配列とすることができる。さらに、当該核酸配列は、配列番号2全体を含む配列番号4の一部分に対して相同的または相補的な配列とすることができる。第3の核酸配列および第4の核酸配列が一緒に用いられる場合、これらの核酸配列は、増幅産物を作製するDNA増幅法においてDNAプライマー対として働き得る。DNA増幅法で前記DNAプライマー対を用いることによって作製された増幅産物に配列番号2が含まれれば、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002またはその子孫が存在すると診断することができる。配列番号4またはその相補的配列は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002におけるT-DNA挿入配列の3’末端の挿入接合部周辺に位置する656個のヌクレオチドの配列である。配列番号4またはその相補的配列は、t35S転写ターミネーターのDNA配列からの145個のヌクレオチド(配列番号4のヌクレオチド1~145)、pDBN4006構築物DNA配列からの202個のヌクレオチド(配列番号4のヌクレオチド146~347)、およびダイズゲノム3’隣接配列からの309個のヌクレオチド(配列番号4のヌクレオチド348~656)からなる。従って、配列番号4またはその相補的配列を包含することは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在として特定され得る。
さらに、当該核酸配列は、配列番号5またはその相補的配列を含む。
前記配列番号5またはその相補的配列は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を特徴づける7344個のヌクレオチドの配列である。配列番号5に含有される特異的なゲノムおよび遺伝エレメントを表1に示す。配列番号5またはその相補的配列を包含することは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在として特定され得る。
Figure 0007443491000001
当業者には周知のように、第1、第2、第3、および第4の核酸配列は、DNAのみからなる必要はなく、RNA、DNAとRNAとの混合物、または、DNA、RNA、および1つもしくは複数のポリメラーゼの鋳型として働かない他のヌクレオチドもしくはそれらの類似体の組み合わせを含んでもよい。また、本発明のプローブまたはプライマーは、長さが少なくとも約11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、または22個の連続したヌクレオチドであるべきであり、それは配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、および配列番号5に定めるヌクレオチドから選択されてもよい。当該プローブおよびプライマーは、配列番号3、配列番号4、および配列番号5に定めるヌクレオチドから選択される場合、長さが少なくとも約21個から約50個またはより多くの連続したヌクレオチドであってもよい。
当該核酸配列またはそれらの相補的配列をDNA増幅法で用いてアンプリコンを作製し、そのアンプリコンを用いて生物学的試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002またはその子孫の存在を検出することができる。当該核酸配列またはそれらの相補的配列をヌクレオチド検出法で用いて、生物学的試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002またはその子孫の存在を検出することができる。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNAに相当する存在を検出するための方法も提供し、その方法は、
-核酸増幅反応において標的増幅産物を増幅するための少なくとも2つのプライマーに、検出される試料を接触させる工程と、
-前記核酸増幅反応を行う工程と、
-前記標的増幅産物の存在を検出する工程と、を含み、
前記標的増幅産物は当該核酸配列を含む。
好ましくは、前記標的増幅産物は、配列番号1もしくはその相補的配列、配列番号2もしくはその相補的配列、配列番号6もしくはその相補的配列、および/または配列番号7もしくはその相補的配列を含む。
特に、前記プライマーは第1のプライマーおよび第2のプライマーを含み、第1のプライマーは配列番号1、配列番号8、および配列番号10から選択され、第2のプライマーは配列番号2、配列番号9、および配列番号11から選択される。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当するDNAの存在を検出するための方法も提供し、その方法は、
-検出される試料をプローブに接触させる工程であって、そのプローブは当該核酸配列を含む工程と、
-ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、前記検出される試料を前記プローブとハイブリダイズさせる工程と、
-前記検出される試料の前記プローブとのハイブリダイゼーションを検出する工程と、を含む。
前記ストリンジェントな条件は、65℃で6×SSC(クエン酸ナトリウム)および0.5%のSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)の溶液中でのハイブリダイゼーション、それに続く2×SSCおよび0.1%のSDSの溶液、ならびに1×SSCおよび0.1%のSDSの溶液における膜洗浄(それぞれで1回)であってもよい。
好ましくは、当該プローブは、配列番号1もしくはその相補的配列、配列番号2もしくはその相補的配列、配列番号6もしくはその相補的配列、および/または配列番号7もしくはその相補的配列を含む。
任意選択で、当該プローブの少なくとも1つは、少なくとも1つのフルオロフォアで標識化される。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当するDNAの存在を検出するための方法も提供し、その方法は、
-検出される試料をマーカー核酸分子に接触させる工程であって、そのマーカー核酸分子は当該核酸配列を含む工程と、
-ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、前記検出される試料を前記マーカー核酸分子とハイブリダイズさせる工程と、
-前記検出される試料の前記マーカー核酸分子とのハイブリダイゼーションを検出し、さらに、マーカー支援育種解析を行って、昆虫抵抗性および/または除草剤耐性が前記マーカー核酸分子に遺伝的に関連しているかどうかを決定するために工程と、を含む。
好ましくは、前記マーカー核酸分子は、配列番号1もしくはその相補的配列、配列番号2もしくはその相補的配列、および/または配列番号6~11もしくはその相補的配列からなる群から選択される少なくとも1つの配列を含む。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、少なくとも1つのDNA分子を含むDNA検出キットも提供し、そのDNA分子は、当該核酸配列を含み、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002またはその子孫に特異的なDNAプライマーまたはプローブとして働くことができる。
好ましくは、前記DNA分子は、配列番号1もしくはその相補的配列、配列番号2もしくはその相補的配列、配列番号6もしくはその相補的配列、および/または配列番号7もしくはその相補的配列を含む。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、昆虫抵抗性Vip3Aaタンパク質をコード化する核酸配列、グルホシネート除草剤耐性PATタンパク質をコード化する核酸配列、および特異的領域の核酸配列を含む植物の細胞も提供し、その特異的領域の核酸配列は、配列番号1、配列番号2、配列番号6、および/または配列番号7に定める配列を含む。
好ましくは、前記植物の細胞は、昆虫抵抗性Vip3Aaタンパク質をコード化する核酸配列、グルホシネート除草剤耐性PATタンパク質をコード化する核酸配列、および特異的領域の核酸配列を含み、その特異的領域の核酸配列は、配列番号3および/または配列番号4に定める配列を含む。
好ましくは、前記植物の細胞は、配列番号1、配列番号5の1032~6444番目の核酸配列、および配列番号2を連続して含むか、または配列番号5に定める配列を含む。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、昆虫の害からダイズ植物を保護するための方法も提供し、その方法は、標的昆虫の餌の中に少なくとも1つの遺伝子導入ダイズ植物の細胞を供給する工程を含む。前記遺伝子導入ダイズ植物の細胞は、そのゲノム中に配列番号1および/または配列番号2に定める配列を含み、前記遺伝子導入ダイズ植物の細胞の摂取は、標的昆虫がさらにその遺伝子導入ダイズ植物を餌にすることを阻害する。
好ましくは、前記遺伝子導入ダイズ植物の細胞は、そのゲノム中に配列番号3および/または配列番号4に定める配列を含む。
好ましくは、前記遺伝子導入ダイズ植物の細胞は、そのゲノム中に、配列番号1、配列番号5の1032~6444番目の核酸配列、および配列番号2を連続して含むか、または配列番号5を含む。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、ダイズ植物を栽植する圃場において除草剤または雑草防除が引き起こす損傷からダイズ植物を保護するための方法も提供する。その方法は、少なくとも1つの遺伝子導入ダイズ植物を栽植した前記圃場に有効量のグルホシネート除草剤を使用する工程を含む。その遺伝子導入ダイズ植物は、そのゲノム中に配列番号1および/または配列番号2に定める配列を含み、その遺伝子導入ダイズ植物はグルホシネート除草剤耐性を有する。
好ましくは、前記遺伝子導入ダイズ植物は、そのゲノム中に配列番号3および/または配列番号4に定める配列を含む。
好ましくは、前記遺伝子導入ダイズ植物は、そのゲノム中に、配列番号1、配列番号5の1032~6444番目の核酸配列、および配列番号2を連続して含むか、または配列番号5に定める配列を含む。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性のダイズ植物を育種するための方法も提供し、その方法は、
-少なくとも1つのダイズ種子を栽植する工程であって、前記ダイズ種子は、そのゲノム中に、昆虫抵抗性Vip3Aaタンパク質をコード化する核酸配列および/またはグルホシネート除草剤耐性PATタンパク質をコード化する核酸配列、ならびに特異的領域の核酸配列を含むか、または前記ダイズ種子は、そのゲノム中に配列番号5に定める核酸配列を含む、工程と、
-前記ダイズ種子をダイズ植物に生育する工程と、
-前記ダイズ植物を標的昆虫で害し、および/または前記ダイズ植物に有効量のグルホシネート除草剤を散布し、次に特異的領域の核酸配列を含まない他の植物に比べて植物損傷が低減した植物を収穫する工程と、を含み、
前記特異的領域の核酸配列は、配列番号1および/または配列番号2に定める配列であり、好ましくは、前記特異的領域の核酸配列は、配列番号3および/または配列番号4に定める配列である。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性のダイズ植物を作製するための方法も提供し、その方法は、
-第1のダイズ植物のゲノム中に含まれる昆虫抵抗性Vip3Aaタンパク質をコード化する核酸配列および/またはグルホシネート除草剤耐性PATタンパク質をコード化する核酸配列ならびに特異的領域の核酸配列、または第1のダイズ植物のゲノム中に含まれる配列番号5に定める核酸配列を、第2のダイズ植物に導入することによって、複数の子孫植物を作製する工程と、
-前記特異的領域の核酸配列を含む前記子孫植物を選択する工程であって、その子孫植物も昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性を有する工程と、を含み、
前記特異的領域の核酸配列は、配列番号1および/または配列番号2に定める配列であり、好ましくは、前記特異的領域の核酸配列は、配列番号3および/または配列番号4に定める配列である。
好ましくは、前記方法は、
-遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を、昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性形質を欠いているダイズ植物に有性的に交配することによって、複数の子孫植物を作製する工程と、
-前記特異的領域の核酸配列を含む前記子孫植物を選択する工程と、
-その子孫植物を標的昆虫で害し、および/またはグルホシネートでその子孫植物を処理する工程と、
-昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性を有する前記子孫植物を選択する工程と、を含む。
上記の目的を達成するために、本発明はまた、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する農産物または商品も提供し、その農産物または商品は、レシチン、脂肪酸、グリセロール、ステロール、ダイズフレーク、ダイズ粉、ダイズタンパク質もしくはその濃縮物、ダイズ油、ダイズタンパク質繊維、豆乳凝固物、または豆腐である。
本発明に係るダイズ植物を検出するための核酸配列およびその検出方法において、本発明をより明確に定義し、本発明の実施にあたり当業者の指針となるように、以下の定義および方法を提供する。特に明記しない限り、各用語は、当業者による従来の用い方に従って理解されるべきである。
用語「ダイズ」は、グリシンマックス(Glycine max)を言い、そのダイズと交配することができる全ての植物変種を含み、野生のダイズ種を包含する。
用語「含む」または「含有する」は、「包含するが、限定されない」ことを意味する。
用語「植物」は、植物全体、植物細胞、植物器官、植物プロトプラスト、植物を再生することができる植物細胞組織培養物、植物カルス、植物凝集塊、および植物または植物の部分における無処置である植物細胞を包含し、植物の部分は、例えば、胚、花粉、胚珠、種子、葉、花、枝、果実、茎、根、根端、または葯であり得る。本発明の範囲内で、遺伝子導入植物の部分は、以下に限定されるものではないが、植物細胞、プロトプラスト、組織、カルス、胚、花、茎、果実、葉、および根を包含すると理解されるべきである。上述の植物の部分は、本発明のDNA分子であらかじめ形質転換した遺伝子導入植物またはその子孫に由来し、従って少なくとも部分的に遺伝子導入細胞からなる。
用語「遺伝子」は、特異的なタンパク質を発現する核酸断片を言い、コード配列の前の制御配列(5’非コード配列)およびコード配列の後の制御配列(3’非コード配列)を包含する。「天然の遺伝子」は、その独自の制御配列を有する自然界で認められる遺伝子を言う。「キメラ遺伝子」は、天然の遺伝子ではない任意の遺伝子を言い、自然界で認められない制御配列およびコード配列を含む。「内在遺伝子」は、天然の遺伝子であり、生物体のゲノムにおけるその自然の位置にあるものを言う。「外来遺伝子」は、異質遺伝子であり、自然にはそれを含有しない生物体のゲノム中に現在は存在しているものであり、また、遺伝子導入の手法を経て受容体細胞に導入された遺伝子も言う。外来遺伝子は、非天然の生物体に挿入された天然の遺伝子またはキメラ遺伝子を含み得る。「導入遺伝子」は、形質転換の手法によってゲノムに導入された遺伝子である。「挿入部位」または「標的部位」は、組換えDNAが挿入された植物ゲノムにおける部位を言う。
「隣接DNA」は、植物などの生物体に自然に存在するゲノム、または、形質転換の手法を経て導入された外来(異種)DNA、例えば形質転換イベントに関わる断片を含み得る。従って、隣接DNAは、天然DNAと外来DNAとの組み合わせを包含してもよい。本明細書では、「隣接領域」、「隣接配列」、「隣接ゲノム配列」、または「隣接ゲノムDNA」とも呼ばれる用語「隣接DNA」は、少なくとも3、5、10、11、15、20、50、100、200、300、400、1000、1500、2000、2500、もしくは5000塩基対またはより多くの塩基対の配列を言い、最初に挿入された外来DNA分子のすぐ上流または下流のいずれかに位置し、その外来DNA分子に近接している。この隣接領域が下流に位置する場合、この隣接領域はまた、「3’隣接部」または「左境界隣接部」などと称されてもよい。この隣接領域が上流に位置する場合、この隣接領域はまた、「5’隣接部」または「右境界隣接部」などと称されてもよい。
外来DNAの無作為な組込みをもたらす形質転換の手法により、結果的に、各形質転換体がそれぞれの形質転換体に特異的な異なる隣接領域を含有することになる。組換えDNAが伝統的な交配によって植物に導入される場合、その隣接領域は一般に変えられることはない。形質転換体はまた、異種挿入断片DNAとゲノムDNA断片との間、もしくは2つのゲノムDNA断片の間、または2つの異種DNA断片の間に特有な接合部も含有することになる。「接合部」は、2つの特異的なDNA断片が連結する点である。例えば、接合部は、挿入断片DNAが隣接DNAに連結される位置にある。接合点はまた、天然の生物体で認められる様式から改変された様式で2つのDNA断片が互いに連結されている、形質転換された生物体にもある。「接合部領域」または「接合部配列」は、接合点を含むDNAを言う。
本発明は、DBN8002と呼ばれる遺伝子導入ダイズイベントおよびその子孫を提供する。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、ダイズ植物DBN8002とも称され、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の植物および種子を、その植物の細胞または再生可能な部分と共に包含し、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の植物の部分は、以下に限定されるものではないが、細胞、花粉、胚珠、花、芽、根、茎、葉、さや、ならびに、ダイズの粕、粉、および油などのダイズ植物DBN8002に由来する製品、具体的には、レシチン、脂肪酸、グリセロール、ステロール、食用油、脱脂ダイズフレーク、脱脂ダイズ粉焼成物、豆乳凝固物、豆腐、ダイズタンパク質濃縮物、単離ダイズタンパク質、植物タンパク質加水分解物、組織化ダイズタンパク質、およびダイズタンパク質繊維を包含する。
本発明の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、植物細胞において発現された場合に、昆虫に対する抵抗性およびグルホシネート除草剤に対する耐性を遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に与えるDNA構築物を含有する。DNA構築物は直列に配置された2つの発現カセットを含む。第1の発現カセットは、植物における発現に適切なプロモーターおよび適切なポリアデニル化シグナル配列を含み、そのプロモーターは、鱗翅目の昆虫に対して主に抵抗性があるVip3Aaタンパク質の核酸配列に作用可能に連結される。第2の発現カセットは、植物における発現に適切なプロモーターおよび適切なポリアデニル化シグナル配列を含み、そのプロモーターは、ホスフィノトリシンNーアセチルトランスフェラーゼ(PAT)をコード化する遺伝子に作用可能に連結され、PATタンパク質の核酸配列はグルホシネート除草剤に対して耐性がある。さらに、プロモーターは、植物から単離した適切なプロモーターであってもよく、構成的、誘導的、および/または組織特異的なプロモーターを包含する。その適切なプロモーターは、以下に限定されるものではないが、カリフラワーモザイクウィルス(CaMV)35Sプロモーター、ゴマノハグサモザイクウィルス(FMV)35Sプロモーター、ユビキチンプロモーター、アクチンプロモーター、アグロバクテリウム・ツメファシエンス・ノパリン合成酵素(NOS)プロモーター、オクトピン合成酵素(OCS)プロモーター、ケストルム属黄化葉巻ウイルスプロモーター、パタチンプロモーター、リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RuBisCO)プロモーター、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)プロモーター、E9プロモーター、GOSプロモーター、alcA/alcRプロモーター、アグロバクテリウム・リゾゲネスRolDプロモーター、およびシロイヌナズナSuc2プロモーターを包含する。ポリアデニル化シグナル配列は、植物において機能する適切なポリアデニル化シグナル配列であってもよい。適切なポリアデニル化シグナル配列は、以下に限定されるものではないが、アグロバクテリウム・ツメファシエンスのノパリン合成酵素(NOS)遺伝子に由来するポリアデニル化シグナル配列、カリフラワーモザイクウィルス(CaMV)35Sターミネーターに由来するポリアデニル化シグナル配列、プロテアーゼ阻害剤II(PIN II)遺伝子に由来するポリアデニル化シグナル配列、およびαチューブリン遺伝子に由来するポリアデニル化シグナル配列を包含する。
加えて、発現カセットは、他の遺伝エレメントをさらに含んでもよく、以下に限定されるものではないが、エンハンサーおよびシグナルペプチド/輸送ペプチドを包含する。エンハンサーは、遺伝子発現レベルを高めるものであり、以下に限定されるものではないが、タバコエッチウィルス(TEV)翻訳活性化因子、CaMV35Sエンハンサー、およびFMV35Sエンハンサーを包含する。シグナルペプチド/輸送ペプチドは、細胞外のスペースへ、または特異的な細胞内の小器官もしくは区画の中へ輸送のために、Vip3Aaタンパク質および/またはPATタンパク質に作用し得る。例えば、葉緑体輸送ペプチドをコード化する配列が葉緑体を標的とするために用いられ、または、「KDEL」保持配列が小胞体を標的とするために用いられる。
前記mVip3Aa遺伝子はバチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis、略称Bt)から単離されてもよく、形質転換した細胞における転写物の安定性および有効性が向上するように、mVip3Aa遺伝子のヌクレオチド配列をコドンの最適化または他の方法によって変えることができる。
用語「鱗翅目」は、ガとチョウの両方を包含する用語であり、農業および林業における害虫の最大の目である。鱗翅目は、例えば、タマナヤガ(Agrotis ypsilon(Rottemberg))、オオタバコガ(Helicoverpa armigera(Hubner))、プロデニア・リトュラ(Prodenia litura)、コウスイロヨトウ(Athetis lepigone)、およびモモノゴマダラノメイガ(Conogethes punctiferalis)を包含する。
ホスフィノトリシンN-アセチルトランスフェラーゼ(phosphinothricin N-acetyltransferase:PAT)遺伝子は、ストレプトマイセス・ビリドクロモゲネス(Streptomyces viridochromogenes)株から単離した酵素であり得、グルホシネート除草剤耐性を植物に与えるように、アセチル化によるL-ホスフィノトリシンのその不活性型への変換を触媒する。ホスフィノトリシン(phosphinothricin:PTC、2-アミノ-4-メチルホスフィニル酪酸)はグルタミン合成酵素の阻害剤である。PTCは、抗生物質、2-アミノ-4-メチルホスフィニル-アラニル-アラニンの構造単位である。このトリペプチド(PTT)は、グラム陽性およびグラム陰性の細菌および真菌である灰色かび病菌に対して活性である。ホスフィノトリシンN-アセチルトランスフェラーゼ(PAT)遺伝子はまた、選択マーカー遺伝子として利用されてもよい。
「グルホシネート」(ホスフィノトリシンとしても知られる)は、アンモニウム-2-アミノ-4-[ヒドロキシ(メチル)ホスフィニル]酪酸を言う。「グルホシネート除草剤」での処理とは、グルホシネートを含有する任意の除草剤製剤での処理を言う。グルホシネート製剤の使用割合を選択し、生物学的に有効な量を実現することは、通常の農業技術者の技能の範囲内である。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002からの植物原料を含有する圃場を、グルホシネートを含有する任意の除草剤製剤で処理することで、圃場における雑草の生育を防除することになり、かつその処理は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する植物原料の生育または収量に影響しないことになる。
DNA構築物は、アグロバクテリウム媒介形質転換、弾道形質転換(ballistic transformation)、および花粉管経路形質転換を包含するがこれらに限定されない形質転換法を経て、植物に導入される。
アグロバクテリウム媒介形質転換は、植物の形質転換のために通常用いられる方法である。植物に導入される外来DNAは、左境界共通配列と右境界共通配列との間、すなわちT-DNA領域でベクターにクローン化される。ベクターはアグロバクテリウム細胞に形質転換され、続いてその細胞を用いて植物組織に感染させる。外来DNAを含むベクターの中のT-DNA領域が植物ゲノムに挿入される。
弾道形質転換では、外来DNAを含むベクターが植物細胞に打ち込まれる(粒子媒介遺伝子銃形質転換)。
花粉管経路形質転換は、植物の受粉の後に形成される自然の花粉管(花粉管の伝達組織としても知られる)を用い、珠心経路を経て胚嚢に外来DNAを運び込むための方法である。
形質転換の後、形質転換した植物組織から遺伝子導入植物を再生し、外来DNAを有する子孫を適切なマーカーを用いて選択する必要がある。
DNA構築物は、1つまたは複数の発現カセットを提供する共に連結されたDNA分子の集まりである。DNA構築物は、好ましくは、細菌の細胞内で自己複製できかつ様々な制限酵素部位を含有するプラスミドであり、その様々な制限酵素部位は、機能性遺伝エレメント、すなわち、プロモーター、イントロン、リーダー配列、コード配列、3’ターミネーター領域、および他の配列を提供するDNA分子を導入するのに有用な部位である。DNA構築物に含有される発現カセットは、メッセンジャーRNAの転写に必要な遺伝エレメントを含み、原核細胞または真核細胞において発現するように設計することができる。最も好ましくは、本発明の発現カセットは、植物細胞において発現するように設計される。
遺伝子導入「イベント」は、異種DNA構築物での植物細胞の形質転換により作製され、その形質転換には、植物群を生成するために、少なくとも1つの標的遺伝子を含む核酸発現カセットを、遺伝子導入法により植物のゲノムに挿入するステップ、植物群を再生するステップ、および特定のゲノム位置への挿入物の特性を有する特定の植物を選択するステップが包含される。用語「イベント」は、異種DNAを包含する最初の形質転換体およびその子孫を言う。用語「イベント」はまた、異種DNAを包含する他の変種の個体に最初の形質転換体を有性的に交配することによって作製された子孫も言う。戻し交配の親で戻し交配を繰り返した後でも、最初の形質転換体の親からの挿入DNAおよび隣接ゲノムDNAは、交配子孫においてもなお同じ染色体の位置に存在する。用語「イベント」はまた、挿入DNAと挿入DNAにすぐ近接する隣接ゲノム配列とを含む最初の形質転換体からのDNA配列を言い、挿入DNAを包含する親系統(例えば、最初の形質転換体および自己増殖から生じたその子孫)を、挿入DNAを含有しない親系統に有性的に交配することによって作製され標的遺伝子を包含する挿入DNAを受け取る子孫に、そのDNA配列は伝えられると期待されるであろう。
本明細書で用いられる「組換え」は、普通は自然界で認められないと考えられるため人の介入によって作られたDNAおよび/もしくはタンパク質ならびに/または生物体の形態を言う。このような人の介入で組換えDNA分子および/または組換え植物が作製され得る。「組換えDNA分子」は、例えば化学合成により、または遺伝子工学技術を用いて単離核酸セグメントを操作することにより、2つの異なる分離した配列セグメントを、人為的に組み合わせることによって得られる。核酸を操作する技術は当技術分野において周知である。
用語「導入遺伝子」は、任意の細胞、細胞株、カルス、組織、植物の部分、または植物を包含し、その遺伝子型は異種核酸の存在によって変えられている。「導入遺伝子」は、そのように初めに変えられた上記の遺伝子導入生物体、ならびに有性交配または無性繁殖によって最初の遺伝子導入生物体から作製された個々の子孫を包含する。本明細書で用いられる用語「導入遺伝子」は、従来の植物育種法、または無作為な他家受精、非組換えウィルスの感染、非組換え細菌の形質転換、非組換え体の転位、もしくは突然変異などの自然発生イベントによる(染色体または染色体外の)ゲノムの変化は包含しない。
本明細書で用いられる「異種」とは、第1の分子であって、自然界において第2の分子との組み合わせが普通認められない第1の分子を言う。例えば、分子が第1の種に由来し、第2の種のゲノムに挿入される場合がある。従って、その分子は宿主に対して異種であり、その宿主の細胞のゲノムに人工的に導入されることになる。
鱗翅目昆虫抵抗性およびグルホシネート除草剤耐性を有する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、以下のステップにより育種することができる。すなわち、そのステップは、最初に、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002およびその子孫から培養したダイズ植物からなる第1の親ダイズ植物を、鱗翅目昆虫抵抗性およびグルホシネート除草剤耐性を欠いている第2の親ダイズ植物に有性的に交配することにより、複数の第1の子孫植物を作製するステップであって、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002およびその子孫は、鱗翅目昆虫に対する抵抗性およびグルホシネート除草剤に対する耐性がある本発明の発現カセットを用いた形質転換から得たものであるステップと、次に、鱗翅目昆虫の害に対する抵抗性および/またはグルホシネート除草剤に対する耐性がある子孫植物を選択することにより、鱗翅目昆虫の害に対する抵抗性およびグルホシネート除草剤に対する耐性があるダイズ植物を育種するステップとである。これらのステップは、さらに、鱗翅目昆虫抵抗性および/またはグルホシネート耐性の子孫植物を、第2の親ダイズ植物または第3の親ダイズ植物に戻し交配し、次に、鱗翅目昆虫の害、グルホシネート除草剤の使用、または形質に関わる分子マーカー(例えば、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における挿入配列の5’末端および3’末端から特定される接合部を含むDNA分子)の特定により子孫をスクリーニングすることによって、鱗翅目昆虫抵抗性およびグルホシネート除草剤耐性のダイズ植物を作製するステップを包含することができる。
また、2つの異なる遺伝子導入植物を交配して、別々に付加された独立した2つの外来遺伝子を含有する子孫を作製することもできると理解されるべきである。適当な子孫の自己増殖で、付加された各外来遺伝子の両方についてホモ接合性である子孫植物を作製することができる。前述の親植物との戻し交配および非遺伝子導入植物との異系交配も考えられ、栄養繁殖についても同様である。
用語「プローブ」は、従来の検出可能な標識またはレポーター分子、例えば、放射性同位元素、リガンド、化学発光剤、または酵素に付けられた、単離された核酸分子を意味する。このようなプローブは、標的核酸の鎖に対して、本発明においては遺伝子導入ダイズイベントDBN8002ゲノムのゲノムからのDNA鎖に対して相補的であり、そのゲノムDNAが遺伝子導入ダイズイベントDBN8002または種子からなのか、それとも遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する植物もしくは種子またはそれらの抽出物からなのかに関わらない。本発明のプローブは、デオキシリボ核酸またはリボ核酸だけでなく、標的DNA配列に特異的に結合するポリアミドおよび他のプローブ物質も包含し、標的DNA配列の存在を検出するために用いることができる。
用語「プライマー」は、核酸ハイブリダイゼーションにより相補的な標的DNA鎖にアニールしてプライマーと標的DNA鎖との間でハイブリッドを形成し、次にポリメラーゼ(例えばDNAポリメラーゼ)の作用の下で標的DNA鎖に沿って伸長する単離された核酸分子の断片である。本発明のプライマー対は、例えばポリメラーゼ連鎖反応(PCR)または他の従来の核酸増幅法による標的核酸配列の増幅におけるその使用に関わる。
プローブおよびプライマーは、長さが、一般に11個以上のポリヌクレオチド、好ましくは18個以上のポリヌクレオチド、さらに好ましくは24個以上のポリヌクレオチド、最も好ましくは30個以上のポリヌクレオチドである。このようなプローブおよびプライマーは、高ストリンジェンシーのハイブリダイゼーション条件下で標的配列と特異的にハイブリダイズする。高ストリンジェンシー条件下で標的DNA配列にハイブリダイズする能力を保持し標的DNA配列とは異なるプローブを、従来の方法で設計してもよいが、本発明のプローブおよびプライマーは、標的配列中の連続した核酸と、完全なDNA配列の同一性を有することが好ましい。
本発明の隣接ゲノムDNAおよび挿入配列に基づくプライマーおよびプローブは、従来の方法によって、例えば、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する植物原料から相当するDNA分子を単離し、DNA分子の核酸配列を決定することによって決定できる。DNA分子は遺伝子導入挿入配列およびダイズゲノム隣接配列を含み、そのDNA分子の断片をプライマーまたはプローブとして用いてもよい。
本発明の核酸のプローブおよびプライマーは、ストリンジェントな条件下で標的DNA配列とハイブリダイズする。任意の従来の核酸ハイブリダイゼーションまたは増幅法を用いて、試料における遺伝子導入ダイズイベントDBN8002からのDNAの存在を特定することができる。核酸分子またはその断片は、ある一定の環境下で他の核酸分子と特異的にハイブリダイズすることが可能である。本明細書では、2つの核酸分子が逆平行の2本鎖核酸構造を形成することが可能であれば、これら2つの分子は互いに特異的にハイブリダイズすることが可能である。核酸分子と他方の核酸分子が完全な相補性を示せば、その核酸分子はその他方の核酸分子の「相補体」と言われる。本明細書では、核酸分子の全てのヌクレオチドが他方の核酸分子の相当するヌクレオチドに相補的であれば、これら2つの核酸分子は「完全な相補性」を示すと言われる。2つの核酸分子が、少なくとも従来の「低ストリンジェンシー」条件下で、互いにアニールし結合することができる十分な安定性で、互いにハイブリダイズすることができれば、これら2つの核酸分子は「最小限に相補的」であると言われる。同様に、2つの核酸分子が、従来の「高ストリンジェンシー」条件下で、互いにアニールし結合することができる十分な安定性で、互いにハイブリダイズすることができれば、これら2つの核酸分子は「相補性」を持つと言われる。完全な相補性からの逸脱は、このような逸脱が2つの分子の2本鎖構造の形成を完全に妨げない限りは許容される。プライマーまたはプローブとして働くために、核酸分子は、使用する特定の溶媒および塩濃度下で、安定的な2本鎖構造を形成することができる十分な相補性を配列中に有しさえすればよい。
本明細書では、実質的に相同である配列は、別の適合する核酸分子の相補鎖と高ストリンジェンシー条件下で特異的にハイブリダイズする核酸分子である。DNAハイブリダイゼーションを促進するストリンジェントである適当な条件は当業者には既知であり、例えば、6.0×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(sodium chloride/sodium citrate:SSC)を用いた約45℃での処理、それに続く2.0×SSCを用いた50℃での洗浄である。例えば、洗浄ステップにおける塩濃度は、低ストリンジェンシー条件における50℃での約2.0×SSCから、高ストリンジェンシー条件における50℃での約0.2×SSCまでとすることができる。また、洗浄ステップにおける温度は、低ストリンジェンシー条件における室温(約22℃)から高ストリンジェンシー条件における約65℃まで上げることができる。温度と塩濃度の両方を変えてもよく、または、それらのうちの一方を一定に保ちながら他方の可変条件を変化させてもよい。好ましくは、本発明の核酸分子は、中ストリンジェンシー条件下で、例えば、約2.0×SSCおよび約65℃で、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、および配列番号7、もしくはそれらの相補的配列、または上記の配列の任意の断片の、1つまたは複数の核酸分子と特異的にハイブリダイズする。さらに好ましくは、本発明の核酸分子は、高ストリンジェンシー条件下で、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、および配列番号7、もしくはそれらの相補的配列、または上記の配列の任意の断片の1つまたは複数の核酸分子と特異的にハイブリダイズする。本発明の好ましいマーカー核酸分子は、配列番号1、配列番号2、配列番号6、および配列番号7、もしくはそれらの相補的配列、または上記の配列の任意の断片を含む。本発明の好ましい別のマーカー核酸分子は、配列番号1、配列番号2、配列番号6、および配列番号7、もしくはそれらの相補的配列、または上記の配列の任意の断片と、80%から100%、または90%から100%の配列同一性を有する。配列番号1、配列番号2、配列番号6、および配列番号7を植物育種法でマーカーとして用いて、遺伝子交配の子孫を特定してもよい。プローブの標的DNA分子へのハイブリダイゼーションは、以下に限定されるものではないが蛍光タグ、放射性タグ、抗体系タグ、および化学発光タグを包含する当業者に周知の任意の方法によって、検出することができる。
特定の増幅プライマーを用いる標的核酸配列の増幅(例えばPCR)に関して、「ストリンジェントな条件」は、DNA熱増幅反応においてプライマーが標的核酸配列とのみハイブリダイズすることを可能にする条件であり、プライマーは、標的核酸配列(またはその相補的配列)に相当する野生型配列を有するがゆえに標的核酸配列に結合して、好ましくは特有な増幅産物、すなわちアンプリコンを作製することが可能である。
用語「(標的配列)に特異的に結合する」とは、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、プローブまたはプライマーが標的配列を含む試料中の標的配列とのみハイブリダイズすることを表す。
本明細書では、「アンプリコン」は、鋳型核酸の一部分として用いられる標的核酸配列の核酸増幅産物を言う。例えば、本発明の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を有性的に交配することによってダイズ植物が作製されるかどうか、または圃場から採取されたダイズ試料が遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を含むかどうか、もしくはダイズ抽出物(ミール、粉、または油など)が遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を含むかどうかを決定するために、ダイズ植物の組織試料または抽出物から抽出されたDNAを、プライマー対を用いた核酸増幅法に供して、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNAの存在に特徴的なアンプリコンを作製してもよい。プライマー対は、挿入された外来DNAの挿入部位に近接する植物ゲノムの中の隣接配列に由来する第1のプライマー、および挿入された外来DNAに由来する第2のプライマーを包含する。アンプリコンは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に特徴的な長さおよび配列を有する。アンプリコンは、長さが、プライマー対に1個のヌクレオチド塩基対を組み合わせた長さの合計、または、好ましくはプライマー対に約50個のヌクレオチド塩基対を組み合わせた長さの合計、または、さらに好ましくはプライマー対に約250個のヌクレオチド塩基対を組み合わせた長さの合計、または、最も好ましくはプライマー対に約450個以上のヌクレオチド塩基対を組み合わせた長さの合計に等しくてもよい。
あるいは、プライマー対は、挿入されたヌクレオチド配列全体を包含するアンプリコンを作製するように、挿入DNAの両側の隣接ゲノム配列に由来することができる。植物ゲノム配列に由来するプライマー対の1つは、挿入DNA配列から離れて位置してもよく、その距離は、1個のヌクレオチド塩基対から約2万個のヌクレオチド塩基対までの範囲とすることができる。本明細書では、用語「アンプリコン」は、具体的にはDNA熱増幅反応において形成されるプライマーダイマーを除外する。
核酸増幅反応は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を包含する当技術分野で既知の様々な核酸増幅法のいずれかによって達成することができる。様々な核酸増幅法が当業者に既知である。PCR増幅法は、22kbまでのゲノムDNAおよび42kbまでのバクテリオファージDNAを増幅するまでに発展している。これらの方法および当技術分野で既知の他のDNA増幅法を本発明で用いることができる。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002からの挿入された外来DNA配列および隣接DNA配列は、用意したプライマー配列を用いて遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のゲノム上で増幅することができる。増幅後、PCRアンプリコンまたはクローン化されたDNAを、標準的な配列決定法によって配列決定する。
DNA増幅法に基づいたDNA検出キットは、適当な反応条件下で標的DNAと特異的にハイブリダイズし特徴的なアンプリコンを増幅するプライマーとして用いられるDNA分子を含有する。そのキットにより、アガロースゲルに基づいた検出方法、または特徴的なアンプリコンを検出するための当技術分野で既知の多くの方法が提供され得る。本発明によって提供されるのは、配列番号3または配列番号4の中のダイズゲノムの任意の一部に相同的または相補的であり、かつ配列番号5の中の遺伝子導入挿入領域の任意の一部に相同的または相補的であるDNAプライマーを含有するキットである。DNA増幅法において有用であると具体的に特定されるプライマー対は配列番号8および配列番号9を含み、それらは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の5’導入遺伝子/ゲノム領域の一部に相同的な特徴的アンプリコンを増幅し、そのアンプリコンは配列番号1を含む。DNAプライマーとして有用な他のDNA分子を配列番号5から選択することができる。
これらの方法によって作製されたアンプリコンは複数の技術によって検出され得る。そのような方法の1つが遺伝子ビット解析(Genetic Bit Analysis)であり、その解析においては、挿入DNA配列と、近接した隣接ゲノムDNA配列とにまたがるDNAオリゴヌクレオチド鎖が設計される。オリゴヌクレオチド鎖はマイクロウェルプレートのウェル内に固定化される。標的領域をPCR増幅(挿入配列および近接した隣接ゲノム配列それぞれのための2つのプライマーを用いた)した後、1本鎖のPCR産物を、固定化したオリゴヌクレオチドとハイブリダイズさせ、次に反応が見込まれる塩基のために特異的に標識化したddNTPとDNAポリメラーゼとを用いる単一塩基伸長反応の鋳型として利用することができる。その結果は、蛍光法またはELISAに基づいた方法によって得ることができる。シグナルが挿入/隣接ゲノム配列の存在を表し、これは、増幅、ハイブリダイゼーション、および単一塩基伸長が成功したことを示している。
別の方法はパイロシークエンシング技術である。この方法では、挿入DNA配列と近接ゲノムDNA接合部分とにまたがるオリゴヌクレオチド鎖を設計する。オリゴヌクレオチド鎖を標的領域からの1本鎖PCR産物(挿入配列および近接した隣接ゲノム配列それぞれのための2つのプライマーを用いた)とハイブリダイズさせ、DNAポリメラーゼ、ATP、スルフリラーゼ、ルシフェラーゼ、アピラーゼ、アデノシン-5’-ホスホ硫酸、およびルシフェリンと共にインキュベートする。各dNTPを別々に付加し、産生した光シグナルを測定する。光シグナルが挿入/隣接配列の存在を表し、これは、増幅、ハイブリダイゼーション、および単一または複数塩基の伸長が成功したことを示している。
Chenらが述べている蛍光偏光現象(Genome Res.、1999年、第9巻:492~498頁)もまた、本発明のアンプリコンを検出するために用いることができる方法である。この方法を用いるには、挿入DNA配列と近接ゲノムDNA接合部分とにまたがるオリゴヌクレオチド鎖を設計する必要がある。そのオリゴヌクレオチド鎖を標的領域からの1本鎖PCR産物(挿入配列および近接した隣接ゲノム配列それぞれのための2つのプライマーを用いた)とハイブリダイズさせ、DNAポリメラーゼおよび蛍光標識したddNTPと共にインキュベートする。単一塩基伸長の結果、ddNTPが組み込まれる。このような組み込みは、蛍光光度計を用いて偏光の変化として測定することができる。偏光の変化が挿入/隣接配列の存在を表し、これは、増幅、ハイブリダイゼーション、および単一塩基伸長が成功したことを示している。
Taqmanは、DNA配列の存在を検出しかつ定量的に解析する方法として述べられており、製造業者から提供される説明書に詳しく記載されている。ここでは以下に簡単に説明する。挿入DNA配列と近接ゲノム隣接接合部分とにまたがるFRETオリゴヌクレオチドプローブを設計する。FRETプローブおよびPCRプライマー(挿入配列および近接した隣接ゲノム配列それぞれのための2つのプライマーを用いた)を、熱安定性ポリメラーゼおよびdNTPの存在下で反応サイクルに供する。FRETプローブのハイブリダイゼーションの結果、FRETプローブの蛍光部分と消光部分との間で切断が起こり、蛍光部分が遊離する。蛍光シグナルの生成が挿入/隣接配列の存在を表し、これは、増幅およびハイブリダイゼーションが成功したことを示している。
ハイブリダイゼーションの原理に基づいて、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002からの植物原料を検出するための適切な技術はまた、サザンブロットハイブリダイゼーション、ノーザンブロットハイブリダイゼーション、およびin situハイブリダイゼーションも含む。特に、適切な技術は、プローブを試料と共にインキュベートし、それらを洗浄して非結合プローブを除去し、プローブがハイブリダイズされたかどうかを検出することを含む。その検出方法はプローブに付けた標識の型に依り、例えば、放射活性で標識したプローブは、X線フィルムの露光および現像により検出することができ、または、酵素で標識したプローブは、基質を変換して色変化をもたらすことによって検出され得る。
配列の検出における分子マーカーの使用については、Tyangiら(Nat.Biotech.、1996年、第14巻:303~308頁)によって述べられており、以下に簡単に述べる。挿入DNA配列と近接ゲノム隣接接合部分とにまたがるFRETオリゴヌクレオチドプローブを設計する。FRETプローブは、その特有な構造により、蛍光部分および消光部分を極めて接近した状態で保持する二次構造を含有する。FRETプローブおよびPCRプライマー(挿入配列および隣接ゲノム配列それぞれのための2つのプライマーを用いた)を、熱安定性ポリメラーゼおよびdNTPの存在下で反応サイクルに供する。PCR増幅に成功した後、FRETプローブの標的配列とのハイブリダイゼーションによりプローブは二次構造を失い、その結果、蛍光部分および消光部分は空間的に離れ、蛍光シグナルが生成される。蛍光シグナルの生成が挿入/隣接配列の存在を表し、これは、増幅およびハイブリダイゼーションが成功したことを示している。
マイクロフルイディクスなど、他の述べられている方法により、DNA試料の単離および増幅のための方法および装置が提供される。光学染料は、特異的なDNA分子を検出し決定するために用いられる。ナノチューブ装置は、本発明のDNA分子を検出するのに有用であり、DNA分子を検出するための電子センサー、または特異的なDNA分子と結合してそのDNA分子を検出可能にするためのナノビーズを含む。
DNA検出キットは、本明細書に記載の構成物、およびDNA検出の分野において述べられまたは既知の方法を用いて発展させることができる。当該キットは、試料が遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNAを含有しているかどうかを特定するのに有用であり、当該キットを使用して遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNAを含有するダイズ植物を育種することができる。当該キットは、配列番号1、2、3、4、または5の少なくとも一部に相同的または相補的なDNAのプライマーまたはプローブを含有してもよく、またはDNAの遺伝子導入の遺伝エレメントに含有されるDNAに相同的または相補的な他のDNAのプライマーまたはプローブを含有してもよく、これらのDNA配列は、DNA増幅反応で用いることができ、またはDNAハイブリダイゼーション法でプローブとして用いることができる。ダイズゲノムに含有され、図1および表1に示された遺伝子導入挿入配列およびダイズゲノム接合部分のDNA構造は以下を含む。すなわち、そのDNA構造は、遺伝子導入挿入配列の5’末端に近接したダイズDBN8002隣接ゲノム領域、アグロバクテリウムの右境界領域(RB)からの挿入配列の一部、シロイヌナズナACTIN2プロモーター(prAtAct2)からなる第1の発現カセットであって、バチルス・チューリンゲンシスの昆虫抵抗性mVip3Aa遺伝子に作用可能に連結し、さらにノパリン合成酵素ターミネーター(tNos)に作用可能に連結した第1の発現カセット、カリフラワーモザイクウィルス35Sプロモーター(pr35S)からなる第2の発現カセットであって、ストレプトマイセスのグルホシネート耐性ホスフィノトリシン-N-アセチルトランスフェラーゼ遺伝子(cPAT)に作用可能に連結し、さらにカリフラワーモザイクウィルス35Sターミネーター(t35S)に作用可能に連結した第2の発現カセット、アグロバクテリウムの左境界領域(LB)からの挿入配列の一部、および遺伝子導入挿入配列(配列番号5)の3’末端のダイズ植物DBN8002隣接ゲノム領域を含む。DNA増幅法において、プライマーとして有用なDNA分子は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における導入遺伝子挿入配列に由来する任意の部分、または遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における隣接ダイズゲノムのDNA配列に由来する任意の部分とすることができる。
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、他の遺伝子導入ダイズ変種、例えば除草剤(グリホサート、ジカンバなど)耐性遺伝子導入ダイズ変種または他の昆虫抵抗性遺伝子を保有する遺伝子導入ダイズ変種と組み合わせて用いることができる。これらの異なる遺伝子導入イベントを様々に組み合わせることによって、それらの組み合わせを用いて本発明の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002と一緒に育種する場合に、様々な昆虫に抵抗性がありかつ様々な除草剤に耐性がある改良ハイブリッド遺伝子導入ダイズ変種を提供することができる。これらの変種は、非遺伝子導入変種および単一形質の遺伝子導入変種に比べて、収量が増加するなどのより良好な性能を示す。
本発明の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、鱗翅目害虫が引き起こす摂取損傷に対して抵抗性があり、かつグルホシネートを含有する農業用除草剤の植物毒性に対して耐性がある。二重形質のダイズ植物は、鱗翅目害虫(トビイロスズメ(Clanis bilineata)など)が引き起こす摂取損傷に対する抵抗性を提供するバチルス・チューリンゲンシスのVip3Aaタンパク質を発現し、かつグルホシネート耐性を植物に与えるストレプトマイセスのグルホシネート抵抗性ホスフィノトリシン-N-アセチルトランスフェラーゼ(PAT)タンパク質を発現する。二重形質のダイズは以下の利点を有する。すなわち、二重形質のダイズは、1)トビイロスズメおよびプロデニア・リトュラがダイズ栽植地域における主な害虫である場合に、鱗翅目害虫(トビイロスズメ、プロデニア・リトュラなど)による経済的損失を回避し、2)グルホシネートを含有する農業用除草剤の使用により雑草の広域スペクトル防除のための能力をダイズに与え、および3)ダイズ生産量が低減しないという利点を有する。また、昆虫抵抗性およびグルホシネート耐性の形質をコード化する各導入遺伝子は、同じDNAセグメント上で連結され、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002ゲノムの単一座位にある。これにより、育種効率が向上し、かつ繁殖群およびその子孫において、分子マーカーを用いることによって遺伝子導入挿入断片を追跡することが可能である。一方、本発明の検出方法において、配列番号1もしくはその相補的配列、配列番号2もしくはその相補的配列、配列番号6もしくはその相補的配列、または配列番号7もしくはその相補的配列を、DNAのプライマーまたはプローブとして用いて、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002またはその子孫に特徴的な増幅産物を作製し、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002からの植物原料の存在を迅速、正確かつ安定的に特定することができる。
配列の簡単な説明
配列番号1 遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における挿入配列の5’末端の挿入接合部周辺に位置する長さが22個のヌクレオチドの配列であって、ヌクレオチド1~11およびヌクレオチド12~22がダイズゲノムの挿入部位の両側にそれぞれ位置する配列
配列番号2 遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における挿入配列の3’末端の挿入接合部周辺に位置する長さが22個のヌクレオチドの配列であって、ヌクレオチド1~11およびヌクレオチド12~22がダイズゲノムの挿入部位の両側にそれぞれ位置する配列
配列番号3 遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における挿入配列の5’末端の挿入接合部周辺に位置する1524個のヌクレオチドの配列
配列番号4 遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における挿入配列の3’末端の挿入接合部周辺に位置する656個のヌクレオチドの配列
配列番号5 T-DNAの全配列、5’末端および3’末端の各ダイズゲノム隣接配列
配列番号6 配列番号3の中に位置し、pDBN4006構築物のDNA配列とprAtAct2転写起点配列とにまたがる配列
配列番号7 配列番号4の中に位置し、t35S転写ターミネーター配列とpDBN4006構築物のDNA配列とにまたがる配列
配列番号8 配列番号3を増幅するための第1のプライマー
配列番号9 配列番号3を増幅するための第2のプライマー
配列番号10 配列番号4を増幅するための第1のプライマー
配列番号11 配列番号4を増幅するための第2のプライマー
配列番号12 5’隣接ゲノム配列からのプライマー
配列番号13 T-DNAからであり、配列番号12と対であるプライマー
配列番号14 3’隣接ゲノム配列からであり、配列番号12と対で用いて、導入遺伝子がホモ接合性なのかそれともヘテロ接合性なのかを検出し得るプライマー
配列番号15 T-DNAからであり、配列番号14と対であるプライマー
配列番号16 TaqmanにおいてmVip3Aa遺伝子を検出するための第1のプライマー
配列番号17 TaqmanにおいてmVip3Aa遺伝子を検出するための第2のプライマー
配列番号18 TaqmanにおいてmVip3Aa遺伝子を検出するためのプローブ
配列番号19 TaqmanにおいてPAT遺伝子を検出するための第1のプライマー
配列番号20 TaqmanにおいてPAT遺伝子を検出するための第2のプライマー
配列番号21 TaqmanにおいてPAT遺伝子を検出するためのプローブ
配列番号22 ダイズ内在遺伝子レクチンのための第1のプライマー
配列番号23 ダイズ内在遺伝子レクチンのための第2のプライマー
配列番号24 サザンブロットアッセイにおけるmVip3Aa遺伝子のためのプローブ
配列番号25 サザンブロットアッセイにおけるPAT遺伝子のためのプローブ
配列番号26 T-DNAからであり、配列番号13と同方向を有するプライマー
配列番号27 T-DNAからであり、配列番号13と逆方向を有し、隣接配列を得るために用いられるプライマー
配列番号28 T-DNAからであり、配列番号13と逆方向を有し、隣接配列を得るために用いられるプライマー
配列番号29 T-DNAからであり、配列番号15と同方向を有するプライマー
配列番号30 T-DNAからであり、配列番号15と逆方向を有し、隣接配列を得るために用いられるプライマー
配列番号31 T-DNAからであり、配列番号15と逆方向を有し、隣接配列を得るために用いられるプライマー
本発明の技術的解決法について、さらに、添付の図面および実施例を参照して以下に詳細に述べる。
本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列におよびその検出方法における遺伝子導入挿入配列とダイズゲノムとの間の接合部位の構造模式図およびダイズ植物DBN8002を検出するための核酸配列の相対位置の模式図(相対位置の模式図については、Wm82.a2 RefGenを参照されたい)である。 本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における、組換え発現ベクターpDBN4006の構造模式図である。 本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における、オオタバコガ(Hubner)に対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のバイオアッセイ効果を示す。 本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における、ハスモンヨトウ(Spodoptera litura)に対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のバイオアッセイ効果を示す。 本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における、シロイチモジヨトウ(Spodoptera exigua)に対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のバイオアッセイ効果を示す。 本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における、トビイロスズメに対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のバイオアッセイ効果を示す。 本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における、オオタバコガ(Hubner)を投入した遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場効果を示す。 シロイチモジヨトウが自然発生する条件下での、本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場効果を示す。 ハスモンヨトウが自然発生する条件下での、本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場効果を示す。 本発明に係るダイズ植物DBN8002の検出のための核酸配列およびその検出方法における、ヨトウガ(Spodoptera frugiperda)に対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のバイオアッセイ効果を示す。
本発明に係るダイズ植物DBN8002を検出するための核酸配列およびその検出方法の技術的解決法について、さらに、具体的な実施例を参照して以下に説明する。
クローニングおよび形質転換
1.1 ベクタークローニング
組換え発現ベクターpDBN4006(図2に示す)を、標準的な遺伝子クローニング技術を用いて構築した。ベクターpDBN4006は、直列に配置された2つの遺伝子導入発現カセットを含む。2つの遺伝子導入発現カセットは、シロイヌナズナACTIN2プロモーター(prAtAct2)からなる第1の発現カセットであって、バチルス・チューリンゲンシス(CN103509808B)の昆虫抵抗性mVip3Aa遺伝子に作用可能に連結され、さらに、ノパリン合成酵素ターミネーター(tNos)に作用可能に連結された第1の発現カセット、およびカリフラワーモザイクウィルス35Sプロモーター(pr35S)からなる第2の発現カセットであって、ストレプトマイセスのグルホシネート耐性ホスフィノトリシン-N-アセチルトランスフェラーゼ遺伝子(cPAT)に作用可能に連結され、さらにカリフラワーモザイクウィルス35S転写ターミネーター(t35S)に作用可能に連結された第2の発現カセットである。
液体窒素法によって、アグロバクテリウムLBA4404(Invitrogen、シカゴ、米国;Cat.No.18313-015)をベクターpDBN4006で形質転換し、4-[ヒドロキシ(メチル)ホスフィニル]-DL-α-アミノ酪酸を、形質転換した細胞をスクリーニングするための選択マーカーとして用いた。
1.2 植物形質転換
従来のアグロバクテリウム媒介形質転換法により形質転換を行った。その形質転換法は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を作製するために、無菌培養したダイズの子葉節組織を実施例1.1で述べたアグロバクテリウムと共培養して、組換え発現ベクターpDBN4006中のT-DNAをダイズ染色体に転移させる工程を含む。
簡単に述べると、アグロバクテリウム媒介のダイズ形質転換は以下の工程を含む。すなわち、その工程は、ダイズ発芽培地(3.1g/LのB5塩、B5ビタミン、20g/Lのショ糖、および8g/Lの寒天;pH5.6)において成熟ダイズ種子を発芽させる工程、その種子を発芽培地に播種する工程、温度が25±1℃かつ光周期(明期/暗期)が16時間/8時間の条件下で培養する工程、発芽の4~6日後に、子葉節が膨潤した新鮮な緑色のダイズ無菌小植物を採取する工程、子葉節のおよそ3~4mm下で胚軸を切除する工程、子葉を縦方向に切り、頂芽、側芽、および種子根を除去する工程、および手術用ブレードの後ろ側で子葉節に傷をつけ、傷のついた子葉節組織をアグロバクテリウム懸濁液に接触させる工程である。上記形質転換において、アグロバクテリウムは、mVip3Aa遺伝子のヌクレオチド配列およびPAT遺伝子のヌクレオチド配列を、傷のついた子葉節組織に送達することができる(ステップ1:感染ステップ)。このステップでは、好適に、子葉節組織をアグロバクテリウム懸濁液(OD660=0.5~0.8、感染培地(2.15g/LのMS塩、B5ビタミン、20g/Lのショ糖、10g/Lのグルコース、40mg/Lのアセトシリンゴン(acetosyringone:AS)、4g/Lの2-モルホリンエタンスルホン酸(2-morpholine ethanesulfonic acid:MES)、および2mg/Lのゼアチン(zeatin:ZT);pH5.3)に浸して感染を開始した。子葉節組織をある期間(3日間)アグロバクテリウムと共培養した(ステップ2:共培養ステップ)。好適に、感染ステップの後、子葉節組織を固形培地(4.3g/LのMS塩、B5ビタミン、20g/Lのショ糖、10g/Lのグルコース、4g/LのMES、2mg/LのZT、および8g/Lの寒天を含有;pH5.6)で培養した。この共培養ステップの後に、任意選択の「回収」ステップがあってもよい。「回収」ステップでは、回収培地(3.1g/LのB5塩、B5ビタミン、1g/LのMES、30g/Lのショ糖、2mg/LのZT、8g/Lの寒天、150mg/Lのセファロスポリン、100mg/Lのグルタミン酸、および100mg/Lのアスパルギン酸;pH5.6)は、アグロバクテリウムの増殖を阻害することで知られる少なくとも1つの抗生物質(150~250mg/Lのセファロスポリン)を含む一方、植物形質転換体のためのいかなる選択剤も含まない(ステップ3:回収ステップ)。好適に、子葉節から再生された組織ブロックを、抗生物質を含むが選択剤を含まない固形培地で培養してアグロバクテリウムを除き、感染細胞のための回収段階を用意した。続いて、子葉節から再生された組織ブロックを、選択剤(4-[(ヒドロキシ(メチル)ホスフィニル)]-DL-α-アミノ酪酸)を含有する培地で培養し、増殖している形質転換カルスを選択した(ステップ4:選択ステップ)。好適に、子葉節から再生された組織ブロックを、選択剤を含む固形の選択培地(3.1g/LのB5塩、B5ビタミン、1g/LのMES、30g/Lのショ糖、1mg/Lの6-ベンジルアデニン(6-BAP)、8g/Lの寒天、150mg/Lのセファロスポリン、100mg/Lのグルタミン酸、100mg/Lのアスパルギン酸、および10mg/Lの4-(ヒドロキシ(メチル)ホスフィニル)-DL-α-アミノ酪酸;pH5.6)で培養し、結果的に、形質転換した細胞を継続的に増殖させた。そして、形質転換した細胞は植物に再生した(ステップ5:再生ステップ)。好適に、選択剤を含有する培地で増殖している子葉節から再生した組織ブロックを、固形培地(B5分化培地およびB5発根培地)で培養して植物を再生した。
スクリーニングから得た抵抗性組織をB5分化培地(3.1g/LのB5塩、B5ビタミン、1g/LのMES、30g/Lのショ糖、1mg/LのZT、8g/Lの寒天、150mg/Lのセファロスポリン、50mg/Lのグルタミン酸、50mg/Lのアスパルギン酸、1mg/Lのジベレリン、1mg/Lのオーキシン、および5mg/Lの4-(ヒドロキシ(メチル)ホスフィニル)-DL-α-アミノ酪酸;pH5.6)に移植し、分化のために25℃で培養した。分化した小植物を、B5発根培地(3.1g/LのB5塩、B5ビタミン、1g/LのMES、30g/Lのショ糖、8g/Lの寒天、150mg/Lのセファロスポリン、および1mg/Lのインドール-3-酪酸(indole-3-butyric acid:IBA))に移植し、25℃で培養した。小植物が高さ約10cmになったところでガラス温室に移動し、結実するまで培養した。温室において、1日につき、26℃で16時間、次に20℃で8時間、植物を培養した。
1.3.遺伝子導入イベントの特定およびスクリーニング
総計288株の個別の遺伝子導入T0植物を作製した。最適な性能を有する遺伝子導入イベントを選別するために、上記の288株の個別の遺伝子導入T0単一植物を移植、栽培、および繁殖のために温室に移動して、遺伝子導入T1単一植物を産出した。
成熟ダイズ種子および選択剤としてのグルホシネートを用いたダイズの遺伝子形質転換プロセスでは、偽陽性の遺伝子導入イベントが生成される傾向があるため、T1世代にグルホシネートを散布して陽性の遺伝子導入イベントを特定し、総計154株の陽性の遺伝子導入単一植物を得た。TaqMan(商標)解析により、上記の154株の遺伝子導入ダイズ植物について、単一複製のmVip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子が存在することおよびベクターの骨格配列が欠如していることを検出し、総計90株の遺伝子導入単一植物を得た。遺伝子導入挿入部位の解析により、総計24株の遺伝子導入単一植物をスクリーニングによって得た。それらの植物において、T-DNAの両側の配列はもとのままであり、そのT-DNAはダイズゲノムの重要な遺伝子に挿入されておらず、遺伝子の挿入によって結果的にいかなる大きな オープンリーディングフレーム(open reading frame:ORF)も生じなかった。主要な標的昆虫(オオタバコガ(Hubner)、プロデニア・リトュラ、シロイチモジヨトウなど)に対する抵抗性の評価および比較により、良好な昆虫抵抗性を有する総計21株の遺伝子導入単一植物をスクリーニングによって得た。遺伝子形質転換および遺伝子挿入は、ダイズ植物の農業形質(実生の生長力、繁殖、時期、植物の高さ、または倒伏など)に影響する場合があり、上記の21株の遺伝子導入T2世代単一植物を圃場に栽植して、異なる各段階(実生段階から全開花段階まで、初期の子実形成段階から成熟段階まで)で、その遺伝子導入T2単一植物の農業形質の性能を特定した。自己増殖および戻し交配育種の手段により、遺伝子導入ダイズ植物の農業形質、分子生態、標的昆虫に対する抵抗性、およびグルホシネート除草剤耐性が、異なる世代、異なる地理的環境、および/または異なる基礎環境物質の条件下で安定的に遺伝し得るかどうかをスクリーニングし、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を優れたイベントとして選択した。そのイベントは、導入遺伝子の単一複製物(実施例2を参照されたい)を有し、良好な昆虫抵抗性、グルホシネート除草剤耐性、および農業形質性能(実施例6および実施例7を参照されたい)を有する。
TaqManによる遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の検出
植物DNA抽出キット(DNeasy Plant Maxi Kit、Qiagen)を用いて、試料としての遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の葉(約100mg)からゲノムDNAを抽出し、mVip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子のコピー数を、Taqmanプローブを用いて蛍光定量PCR法により検出した。一方、対照としての野生型ダイズ植物を、上記の方法による検出および解析に供した。実験を3反復で実施し、平均値を計算した。
具体的な方法は以下の通りである。
ステップ1:100mgの遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の葉を、液体窒素と共に乳鉢で磨砕してホモジネートにし、それぞれの試料を3反復で準備した。
ステップ2:上記の各試料のゲノムDNAを、植物DNA抽出キット(DNeasy Plant Maxi Kit、Qiagen、詳細な方法についてはその製品説明書を参照されたい)を用いて抽出した。
ステップ3:上記の各試料のゲノムDNAの濃度を、超微量分光光度計(NanoDrop 2000、Thermo Scientific)を用いて測定した。
ステップ4:上記の各試料のゲノムDNAの濃度を、80ng/μLから100ng/μLまでの範囲で同じ濃度値に調整した。
ステップ5:各試料のコピー数を、Taqmanプローブを用いた蛍光定量PCR法により特定した。ここでは、コピー数が既知の特定済みの試料を標準として用い、野生型ダイズ植物からの試料を対照として用いた。それぞれの試料を3反復で試験し、平均値を計算した。蛍光定量PCR用のプライマーおよびプローブの配列は以下の通りである。
以下のプライマーおよびプローブを、mVip3Aa遺伝子の配列を検出するために用いる。
プライマー1:配列表の配列番号16に定めるcgaatacagaaccctgtcggc
プライマー2:配列表の配列番号17に定めるcgtgaggaaggtctcagaaatgac
プローブ1:配列表の配列番号18に定めるcgacgatggcgtgtatatgcctcttgg
以下のプライマーおよびプローブを、PAT遺伝子の配列を検出するために用いる。
プライマー3:配列表の配列番号19に定めるgagggtgttgtggctggtattg
プライマー4:配列表の配列番号20に定めるtctcaactgtccaatcgtaagcg
プローブ2:配列表の配列番号21に定めるcttacgctgggccctggaaggctag
PCR反応系は以下を含む。
JumpStart(商標) Taq ReadyMix(商標)(Sigma) 10μL
50×プライマー/プローブ混合物 1μL
ゲノムDNA 3μL
再蒸留水(ddH2O) 6μL
50×プライマー/プローブ混合物は、濃度1mMのそれぞれのプライマー45μL、濃度100μMのプローブ50μL、および1×TE緩衝液(10mMのTris-HCl、1mMのEDTA;pH8.0)860μLを含み、アンバーチューブ内に4℃で貯蔵した。
PCR反応条件は以下を含む。
ステップ 温度 時間
1 95℃ 5分
2 95℃ 30秒
3 60℃ 1分
4 ステップ2に戻り、40回繰り返し
高速リアルタイム蛍光定量PCRシステムソフトウェア(Applied Biosystems 7900HT Fast Real-Time PCR System SDS v2.3、Applied Biosystems)を用いてデータを解析した。その結果、得られた遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は単一コピーであることが示された。
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の挿入部位の解析
3.1 ゲノムDNAの抽出
従来のCTAB(セチルトリメチルアンモニウム臭化物(cetyl trimethyl ammonium bromide))法によりDNAを抽出した。すなわち、2gの遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の若葉を液体窒素中で粉末に磨砕した後、65℃にあらかじめ加熱した0.5mLのCTABのDNA抽出緩衝液(20g/LのCTAB、1.4MのNaCl、100mMのTris-HCl、20mMのEDTA(エデト酸)、pHをNaOHでpH8.0に調整)を添加し、次にそれらをよく混合し、65℃で90分間抽出した。0.5容積のフェノールおよび0.5容積のクロロホルムを添加し、反転することによりに混合した。混合物を12,000rpm(1分間あたりの回転数)で10分間遠心した。上清をピペットで取り、2容積の無水エタノールを添加した。遠心管を穏やかに振り、次に4℃で30分間静置した。DNAが遠心管の底に集まるように、遠心管を12,000rpmで10分間再び遠心した。上清を捨て、沈渣を1mLの70%(質量濃度)エタノールで洗浄した。混合物を12,000rpmで5分間遠心した。沈渣を、減圧下で乾燥または超清浄実験台上で送風乾燥した。得られたDNA沈渣を適当な量のTE緩衝液に溶解し、-20℃で貯蔵した。
3.2 隣接DNA配列の解析
上記の抽出DNA試料の濃度を測定した。試験する試料の濃度は80~100ng/μLである。制限酵素のEcoR I(5’末端解析)およびEcoR V(3’末端解析)それぞれを用いてゲノムDNAを消化した。それぞれの酵素消化系に、26.5μLのゲノムDNA、0.5μLの上記の制限酵素、および3μLの酵素消化緩衝液(使用した全ての制限酵素は、その配合緩衝液またはNEB社からの一般的な緩衝液(現在NEBCutSmartとして知られている)有する酵素である)を添加し、1時間消化した。消化の後、酵素消化系に70μLの無水エタノールを添加し、氷浴中に30分間保持し、12,000rpmで7分間遠心した。上清を捨てた後、沈渣を送風乾燥し、次に、8.5μLの再蒸留水、1μLの10×T4-DNAリガーゼ緩衝液(NEB T4 DNAリガーゼ反応緩衝液、その具体的な配合については、NEBのウェブサイトにアクセスするか、または、https://www.neb.com/products/restriction-endonucleasesもしくはhttps://www.neb.com/products/b0202-t4-dna-ligase-reaction-bufferを参照されたい)、および0.5μLのT4-DNAリガーゼを添加し、次に4℃で一晩かけて連結させた。一連のネステッドプライマーを用いたPCR増幅により、5’末端ゲノムDNAおよび3’末端ゲノムDNAを単離した。具体的には、5’末端ゲノムDNAを単離するためのプライマーの組み合わせは、第1のプライマーとして配列番号13および配列番号26、第2のプライマーとして配列番号27および配列番号28、ならびに配列決定プライマーとして配列番号13を含む。3’末端ゲノムDNAを単離するためのプライマーの組み合わせは、第1のプライマーとして配列番号15および配列番号29、第2のプライマーとして配列番号30および配列番号31、ならびに配列決定プライマーとして配列番号15を含む。PCR反応条件を表3に示した。
上記のPCR増幅から生じた増幅産物を、質量分率が2.0%のアガロースゲルで電気泳動に供して、PCR増幅産物を単離し、続いて、ゲル抽出キット(QIAquick Gel Extraction Kit、カタログ#_28704、Qiagen株式会社、バレンシア、カリフォルニア州)を用いて、アガロースマトリックスから標的断片を単離した。次に、精製したPCR増幅産物を配列決定し(例えばABI PrismTM 377(PE Biosystems、フォスターシティ、カリフォルニア州)を使用)、解析した(例えばDNASTAR配列解析ソフトウェア(DNASTAR株式会社、マディソン、ウィスコンシン州)を用いて)。
5’および3’の隣接配列および接合部配列を標準的なPCRの手法を用いて確認した。5’の隣接配列および接合部配列は、配列番号8または配列番号12を、配列番号9、配列番号13、または配列番号26と組み合わせて用い、確認した。3’の隣接配列および接合部配列は、配列番号11または配列番号14を、配列番号10、配列番号15、または配列番号29と組み合わせて用い、確認した。PCR反応系および増幅条件を表2および表3に示した。隣接配列および接合部配列を確認するために他のプライマー配列も使用可能であることが、当業者には認識されよう。
PCR増幅産物のDNA配列決定により、他のDNA分子の設計に用いることが可能なDNAが提供される。他のDNA分子は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来するダイズ植物または種子を特定するためのプライマーおよびプローブとして用いることが可能なDNA分子である。
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の挿入配列は、配列番号5のヌクレオチド1~647に示されるダイズゲノム配列に右境界(5’隣接配列)で隣接し、配列番号5のヌクレオチド6647~7344に示されるダイズゲノム配列に左境界(3’隣接配列)で隣接することがわかった。5’接合部配列は配列番号1に定め、3’接合部配列は配列番号2に定めた。
3.3. 接合状態についてのPCRアッセイ
接合部配列は比較的短いポリヌクレオチド分子であるが、それは、新規なDNA配列であり、ポリヌクレオチドの検出および解析において検出される場合には遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNAに特徴的である。配列番号1および配列番号2の中の各接合部配列は、それぞれ、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002における遺伝子導入断片およびダイズゲノムDNAの挿入部位の両側の11個のポリヌクレオチドである。より長いまたはより短いポリヌクレオチド接合部配列を、配列番号3または配列番号4から選択することができる。接合部配列(5’接合部領域として用いられる配列番号1、および3’接合部領域として用いられる配列番号2)は、DNAプローブまたはDNAプライマー分子としてDNAを検出するための方法において有用であった。接合部配列である配列番号6および配列番号7もまた、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の新規DNA配列であり、それらも、DNAプローブまたはDNAプライマー分子として遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在を検出するために用いることが可能であった。配列番号6(配列番号3のヌクレオチド911~1129)は、pDBN4006構築物においてDNA配列とprAtAct2転写起点配列とにまたがり、配列番号7(配列番号4のヌクレオチド1~243)は、pDBN4006構築物においてt35S転写終結配列とDNA配列とにまたがる。
さらに、配列番号3または配列番号4に由来する少なくとも1つのプライマーを用いてアンプリコンを生成し、前記プライマーは、PCR法で用いた場合に、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に特徴的なアンプリコンを生成した。
具体的には、PCR増幅産物は、遺伝子導入挿入配列の5’末端から生成され、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する植物原料のゲノムの中のT-DNA挿入配列に隣接する5’末端のゲノムDNAの一部を含んでいた。このPCR増幅産物は配列番号3を含む。PCR増幅のために、遺伝子導入挿入配列に隣接する5’末端のゲノムDNA配列とハイブリダイズし得るプライマー5(配列番号8)と、プライマー5と対になっておりT-DNA挿入配列のprAtAct2転写起点配列中に位置するプライマー6(配列番号9)とを設計した。
PCR増幅産物は、遺伝子導入挿入配列の3’末端から生成され、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する植物原料のゲノムの中のT-DNA挿入配列に隣接する3’末端のゲノムDNAの一部を含んでいた。このPCR産物は配列番号4を含む。PCR増幅のために、T-DNA挿入配列のt35S転写終結配列中に位置するプライマー7(配列番号10)と、プライマー7と対になっており遺伝子導入挿入配列に隣接する3’末端のゲノムDNA配列とハイブリダイズし得るプライマー8(配列番号11)とを設計した。
表2および表3に記載のDNA増幅条件を上記の接合状態についてのPCRアッセイで用いて、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に特徴的なアンプリコンを生成することが可能である。アンプリコンの検出は、Stratagene Robocycler、MJ Engine、Perkin-Elmer 9700、またはEppendorf Mastercycler Gradientなどのサーモサイクラーを用いることによって、または当業者に既知の方法および装置によって行うことが可能である。
Figure 0007443491000002
Figure 0007443491000003
反応溶液を穏やかに混合し、サーモサイクラーにホットトップがない場合は、それぞれの反応溶液の上に1~2滴のミネラルオイルを添加した。Stratagene Robocycler(Stratagene、ラホヤ、カリフォルニア州)、MJ Engine(MJ R-Biorad、ハーキュリーズ、カリフォルニア州)、Perkin-Elmer 9700(Perkin Elmer、ボストン、マサチューセッツ州)、またはEppendorf Mastercycler Gradient(Eppendorf、ハンブルク、ドイツ)などのサーモサイクラーで、表3に示したサイクルパラメータを用いてPCR反応を行った。MJ EngineまたはEppendorf Mastercycler Gradientのサーモサイクラーは計算モードで運転するべきである。Perkin-Elmer 9700のサーモサイクラーは、勾配速度を運転時に最大に設定するべきである。
実験は以下の結果を示す。プライマー5およびプライマー6(配列番号8および9)を遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のゲノムDNAのPCR反応に用いた場合、1524bp断片の増幅産物を生じるが、それらのプライマーを、非形質転換ダイズゲノムDNAおよび非DBN8002ダイズゲノムDNAのPCR反応に用いた場合、断片は増幅されなかった。プライマー7およびプライマー8(配列番号10および11)を遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のゲノムDNAのPCR反応に用いた場合、656bp断片の増幅産物を生じるが、それらのプライマーを、非形質転換ダイズゲノムDNAおよび非DBN8002ダイズゲノムDNAのPCR反応に用いた場合、断片は増幅されなかった。
接合状態についてのPCRアッセイはまた、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する材料がホモ接合性かそれともヘテロ接合性かを特定することにも用いることが可能である。プライマー9(配列番号12)、プライマー10(配列番号13)、およびプライマー11(配列番号14)を増幅反応で用いて、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に特徴的なアンプリコンを作製した。表4および表5に記載のDNA増幅条件を上記の接合状態についてのPCRアッセイで用いて、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に特徴的なアンプリコンを作製することが可能である。
Figure 0007443491000004
Figure 0007443491000005
Stratagene Robocycler(Stratagene、ラホヤ、カリフォルニア州)、MJ Engine(MJ R-Biorad、ハーキュリーズ、カリフォルニア州)、Perkin-Elmer 9700(Perkin Elmer、ボストン、マサチューセッツ州)、またはEppendorf Mastercycler Gradient(Eppendorf、ハンブルク、ドイツ)などのサーモサイクラーで、表5に示したサイクルパラメータを用いてPCR反応を行った。MJ EngineまたはEppendorf Mastercycler Gradientのサーモサイクラーは計算モードで運転するべきである。Perkin-Elmer 9700のサーモサイクラーは、勾配速度を運転時に最大に設定するべきである。
増幅反応において、鋳型DNAを含む生物学的試料は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在に特徴的なDNAを含有する。あるいは、増幅反応は、ダイズゲノムに由来するDNAを含む生物学的試料から生成される2つの異なるDNAアンプリコンを生じることになり、ダイズゲノムに由来するDNAは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に存在する挿入DNAに相当する対立遺伝子についてヘテロ接合性である。これらの異なる2つのアンプリコンは、野生型ダイズゲノムの座位に由来する第1のアンプリコン(配列番号12および配列番号14)、ならびに遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNAの存在に特徴的な第2のアンプリコン(配列番号12および配列番号13)に相当することになる。ヘテロ接合性ゲノムに関して述べた第2のアンプリコンに相当する単一アンプリコンを生成するのみであるダイズDNA試料は、その試料中に遺伝子導入ダイズイベントDBN8002が存在すると診断することができ、その試料は、遺伝子導入ダイズ植物DBN8002に存在する挿入断片DNAに相当する対立遺伝子についてホモ接合性であるダイズ種子から産生された。
着目すべきは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のプライマー対を用いて、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のゲノムDNAに特徴的なアンプリコンを作製することである。これらのプライマー対は、以下に限定されるものではないが、プライマー5およびプライマー6(配列番号8および配列番号9)、ならびにプライマー7およびプライマー8(配列番号10および配列番号11)を包含し、DNA増幅法で用いられる。また、内在ダイズ遺伝子の増幅のための対照プライマー12および対照プライマー13(配列番号22および配列番号23)が、反応条件の内部標準として包含される。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNA抽出試料の解析には、陽性対照として遺伝子導入ダイズイベントDBN8002からの組織DNA抽出物、陰性対照として遺伝子導入ダイズイベントDBN8002ではないダイズ植物からのDNA抽出物、および鋳型ダイズDNA抽出物を含まない陰性対照が包含されるべきである。これらのプライマー対に加えて、配列番号3もしくはその相補的配列、または配列番号4もしくはその相補的配列からの任意のプライマー対を用いることができる。これらのプライマーは、DNA増幅反応に用いた場合に配列番号1または配列番号2を含むアンプリコンをそれぞれ産生し、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する組織に特徴的である。表2から表5に記載したDNA増幅条件は、適切なプライマー対を用いることによって、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に特徴的なアンプリコンの作製に用いることができる。DNA増幅法で遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に特徴的なアンプリコンを作製し、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002または遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する産物を含有すると推定されるダイズ植物または種子のDNA抽出物を、増幅のための鋳型として用いて、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在を決定することができる。
サザンブロットによる遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の検出
4.1 サザンブロットで用いるためのDNA抽出
乳鉢および乳棒を用い、およそ5gから10gの植物組織を液体窒素中で磨砕した。4gから5gの磨砕した植物組織を、20mLのCTAB溶解緩衝液(100mMのTris-HCl pH8.0、20mMのEDTA pH8.0、1.4MのNaCl、0.2%v/vのβ-メルカプトエタノール、2%w/vのCTAB)に再懸濁し、65℃の温度で60分間インキュベートした。インキュベーションの間、10分ごとに反転することによって試料を均一に混合した。インキュベーションの後、等しい容積のフェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール(25:24:1)を添加し、抽出のために反転させることによって穏やかに混合し、次に4,000rpmの回転速度で20分間遠心した。水相を採取し、等しい容積のクロロホルム/イソアミルアルコール(24:1)で1度再抽出した。水相を再び採取し、等しい容積のイソプロパノールを添加した。その混合物を均一に混合し、-20℃の温度で1時間静置してDNAを沈殿させ、次に4,000rpmの回転速度で5分間遠心してDNA沈渣を得、続いて1mLのTE緩衝液(10mMのTris-HCl、1mMのEDTA;pH8.0)に再懸濁した。存在し得る全てのRNAを分解するために、40μLの10mg/mL RNase Aと共に37℃の温度で30分間、DNAをインキュベートし、4,000rpmの回転速度で5分間遠心し、次に、0.1倍量の3M酢酸ナトリウム(pH5.2)および2倍量の無水エタノールの存在下で、12,000rpmの回転速度で10分間遠心してDNAを沈殿させた。上清を捨てた後、1mLの70%(v/v)エタノールで沈渣を洗浄し、室温下で乾燥し、次に1mLのTE緩衝液にDNAを再溶解した。
4.2 制限酵素消化
上述の試料におけるゲノムDNAの濃度を、超微量分光光度計(NanoDrop 2000、Thermo Scientific)を用いることによって測定した。
100μLの反応系において、5μgのDNAを毎回消化した。T-DNAにおけるmVip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子の各配列の一部をプローブとして用い、制限酵素Mfe IおよびNco IでゲノムDNAをそれぞれ消化した。それぞれの酵素について消化産物を適当な温度で一晩インキュベートした。遠心減圧濃縮器(speed vacuum、Thermo Scientific)の中で試料を回転させて、容積を20μLまで減じた。
4.3 ゲル電気泳動
ブロモフェノールブルーのローディングダイを実施例4.2からのそれぞれの試料に添加し、臭化エチジウムを含有する0.7%アガロースゲルにそれぞれの試料を載せ、TAE電気泳動緩衝液(40mMのトリス酢酸、2mMのEDTA、pH8.5)において単離のために電気泳動にかけた。ゲル電気泳動を20Vの電圧で一晩運転した。
電気泳動の後、ゲルを0.25MのHClで10分間処理してDNAを脱プリン化し、次に変性溶液(1.5MのNaCl、0.5MのNaOH)および中和溶液(1.5MのNaCl、0.5MのTris-HCl;pH7.2)それぞれで30分間処理した。5×SSC(3MのNaCl、0.3Mのクエン酸ナトリウム;pH7.0)を磁製皿に注ぎ入れ、ガラスを覆い、次にウェットフィルターペーパーブリッジ、ゲル、正電荷ナイロン膜(Roche、Cat.No.11417240001)、3枚のフィルターペーパー、ペーパータワー、および重量物を順次置いた。室温で一晩、膜転写した後、ナイロン膜を脱イオン水で2回すすぎ、紫外線クロスリンカー(UVP、UVクロスリンカー CL-1000)によってDNAを膜に固定化した。
4.4 ハイブリダイゼーション
プローブを準備するために適切なDNA配列をPCRにより増幅した。DNAプローブは、配列番号24もしくは配列番号25か、またはそれらの配列に部分的に相同的もしくは相補的であった。プローブのDIG標識、サザンブロット、膜洗浄、および他の操作を、DNA Labeling and Detection Starter Kit II(Roche、Cat.No.11585614910)を用いて行った。具体的な方法については、それらの製品説明書を参照されたい。最終的に、X線フィルム(Roche、Cat.No.11666916001)を用いて、プローブが結合している位置を検出した。
それぞれのサザンブロットは以下の2つの対照試料を包含した。すなわち、それぞれのサザンブロットは、(1)陰性(非形質転換)分離個体からのDNAであって、エレメント特異的なプローブにハイブリダイズ可能な任意の内在ダイズ配列を特定するために用いられたDNAと、(2)陰性分離個体からのDNAであって、Hind IIIに消化されたpDBN4006プラスミドがプローブの長さに基づいた単一コピー数に等価な量で導入され、ダイズゲノムにおいて遺伝子の単一コピーを検出する場合の実験の感度を示すために、陽性対照として用いられたDNAとを包含した。
ハイブリダイゼーションのデータによってTaqMan(商標)PCR解析を支持する裏づけとなる証拠が提供された。それはつまり、ダイズ植物DBN8002はmVip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子を単一コピーで含有するということである。mVip3Aa遺伝子のためのプローブを用いることによって、Mfe IおよびNco Iの酵素消化は約5.5kbおよび11kbの単一バンドをそれぞれ生成し、PAT遺伝子のためのプローブを用いることによって、Mfe IおよびNco Iの酵素消化は約2.5kbおよび10kbの単一バンドをそれぞれ生成する。このことは、mVip3Aa遺伝子およびPAT遺伝子は、ダイズ植物DBN8002に1つのコピーでそれぞれ存在していたことを表している。さらに、骨格プローブを用いると、ハイブリダイゼーションバンドは得られなかった。このことは、ベクターpDBN4006の骨格配列は、形質転換の間にダイズ植物DBN8002のゲノムに導入されなかったことを表している。
ELISAによる遺伝子導入ダイズイベントDBN8002におけるタンパク質発現の検出
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002におけるVip3Aaタンパク質およびPATタンパク質の発現範囲は、ELISAによって検出することができる。
2mgの遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の凍結乾燥した葉を秤量し、試料とした。液体窒素中でその葉を磨砕し、次に1mLの抽出緩衝液(8g/LのNaCl、0.27g/LのKH2PO4、1.42g/LのNa2HPO4、0.2g/LのKCl、および5.5ml/LのTween-20;pH7.4)を添加した。その混合物を均一に混合し、4℃の温度で30分間静置し、次に12,000rpmの回転速度で10分間遠心した。上清をピペットで取り、上記の抽出緩衝液で適切な希釈度まで希釈した。80μLの希釈した上清をELISAによる検出のために採取した。
葉の乾燥重量単位での試料中のタンパク質(Vip3Aaタンパク質およびPATタンパク質)の量を、ELISA(酵素結合免疫吸着アッセイ)検出キット(ENVIRLOGIX社、Vip3Aa kit(AP085)およびPAT kit(AP014))により測定し、解析した。具体的な方法についてはそれらの製品説明書を参照されたい。一方、野生型ダイズ植物の葉(非遺伝子導入、NGM)を対照試料として用いた。1株につき6反復で、上述の方法に従って検出および解析を実施した。
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のタンパク質(Vip3Aaタンパク質およびPATタンパク質)の含量の実験結果は、表6に示す通りであった。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物の葉におけるVip3Aaタンパク質の葉の乾燥重量単位での平均発現レベル(μg/g)は、それぞれ14.49および0であり、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物の葉におけるPATタンパク質の葉の乾燥重量単位での平均発現レベル(μg/g)は、それぞれ227.29および0であった。
Figure 0007443491000006
イベントの昆虫に対する抵抗性の検出
6.1 中国でのダイズ植物DBN8002のバイオアッセイ
2種類の植物、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)を、オオタバコガ(CBW)、ハスモンヨトウ(TCW)、シロイチモジヨトウ(BAW)、およびトビイロスズメ(BHM)を用いて、以下のバイオアッセイによって試験した。
2種類の植物、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)から、V3段階での上部2枚目の葉をそれぞれ準備した。それらを滅菌水ですすぎ、乾燥するまでガーゼで吸い取った。次に、葉脈を除去すると共に、ダイズの葉を約2.5cm×3cmの形状に切り取った。1片から3片の葉(葉の数は昆虫の葉摂取量に基づいて決定した)を、円形の各プラスチック製ペトリ皿の底の蒸留水で湿らせたフィルターペーパー上に置いた。人工給餌によって孵化させたばかりの10匹の幼虫をそれぞれの皿に置いた。次に、各ペトリ皿を蓋で覆い、温度26~28℃、相対湿度70%~80%、および光周期(明期/暗期)16:8を包含する条件下で3日間保って、統計的結果を得た。3つの指標である幼虫の発達率、試験した昆虫の死滅率、および葉の損傷率を統計的に解析して、抵抗性形質の総点数(満点:300点)を得た。抵抗性形質の総点数=100×死滅率+[100×死滅率+90×(孵化させたばかりの昆虫の数/投入幼虫の総計)+60×(陰性対照のための、孵化させたばかりの昆虫の数/投入幼虫の総計)+10×(陰性対照のための昆虫の数/投入幼虫の総計)]+100×(1-葉の損傷率)であり、投入幼虫の総計は、投入した幼虫の総数、すなわちそれぞれの皿における10匹の幼虫を言い、幼虫の発達率は抵抗性形質の総点数の式によって反映され、葉の損傷率は葉の総面積における昆虫給餌面積の割合を言う。それぞれの昆虫について、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)からの5株の植物を、1株につき6反復で試験した。その結果を表7~表8および図3~図6にそれぞれ示した。
Figure 0007443491000007
Figure 0007443491000008
結果は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002はNGMよりも著しく高い試験昆虫の死滅率および抵抗性形質の総点数を示し、このことは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002が、オオタバコガ、ハスモンヨトウ、シロイチモジヨトウ、およびトビイロスズメに対して良好な抵抗性を有することを表している。
6.2 中国での遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場試験
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)を圃場に栽植した。3反復での乱塊法を用いた。区域は、面積が30m2(5m×6m)、条間隔が60cm、栽植間隔が10cmであった。植物を従来の方法で栽培および管理し、繁殖の全期間を通じて殺虫剤の散布を避けた。
(1)オオタバコガ
オオタバコガの自然発生が重大である地域で、ダイズを自然寄生に供するのみとした(自然な昆虫損傷の発生条件:最も深刻な損傷は6月から7月までに発生し、害虫の成長最適温度は20℃から30℃までの範囲である)。ダイズ植物がV3段階(3枚葉)まで生育した時に、オオタバコガの幼虫に食べられたNGMの葉を調査するためにそれらのダイズ植物を追跡した。NGMの上部2枚目と3枚目の葉が食べ尽くされていない時に、オオタバコガのダイズ植物への損傷の面積率(損傷の面積率=それぞれの単一植物における葉の損傷面積の合計/植物の葉の総面積×100%)を一枚ずつ調査した。オオタバコガに対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の抵抗性の結果を表9に示す。
Figure 0007443491000009
結果は、オオタバコガの自然発生の条件下では、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、NGMと比較してオオタバコガの損傷面積率が著しく低減したことを示し、よってこのことは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002がオオタバコガに対して良好な抵抗性を有することを表している。オオタバコガの自然発生の条件下における遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場効果を図7に示す。
(2)シロイチモジヨトウ
シロイチモジヨトウの自然発生が重大である地域で、ダイズを自然寄生に供するのみとした(自然な昆虫損傷の発生条件:最も深刻な損傷は6月から7月までに発生し、害虫の成長最適温度は20℃から30℃までの範囲である)。ダイズ植物がV3段階まで生育した時に、シロイチモジヨトウの幼虫に食べられたNGMの葉を調査するためにそれらのダイズ植物を追跡した。NGMの上部2枚目と3枚目の葉が食べ尽くされていない時に、シロイチモジヨトウのダイズ植物への損傷の面積率(損傷の面積率=それぞれの単一植物における葉の損傷面積の合計/植物の葉の総面積×100%)を一枚ずつ調査した。シロイチモジヨトウに対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の抵抗性の結果を表10に示す。
Figure 0007443491000010
結果は、シロイチモジヨトウの自然発生の条件下では、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、NGMと比較してシロイチモジヨトウの損傷面積率が著しく低減したことを示し、よってこのことは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002がシロイチモジヨトウに対して良好な抵抗性を有することを表している。シロイチモジヨトウの自然発生の条件下における遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場効果を図8に示す。
(3)ハスモンヨトウ
ダイズ植物のV3段階で人工投入を2度実施した。それぞれの区域の中心領域の近くの100株の植物を選択し、人工投入に供した。それぞれのダイズ植物の上部2枚目の葉に、人工給餌によって孵化させたばかりの約10匹の幼虫を投入した。投入の3日後に、1回目の投入と同じ幼虫密度で2回目の投入を実施した。投入の5~21日後に、幼虫に食べられた植物の葉の面積を1枚ずつ調査した。調査は、おおむね、投入の14日後に実施した。NGMにおける葉の損傷面積率(損傷面積率=それぞれの単一植物における葉の損傷面積の合計/植物の葉の総面積×100%)が15%に達すれば、有効であるとみなした。損傷面積率が15%に達しなければ調査を適宜延期し得たが、21日後に損傷面積率がなお15%に達しなければ、この投入は無効とみなした。それぞれの区域におけるダイズ植物のV3段階の間のハスモンヨトウのダイズ葉への損傷面積率の平均値を計算した。ハスモンヨトウに対する遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の抵抗性の結果を表11に示す。
Figure 0007443491000011
結果は、人工投入の条件下では、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は損傷面積率がNGMよりも著しく低いことを示し、よってこのことは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002がハスモンヨトウに対して良好な抵抗性を有することを表している。ハスモンヨトウを投入した遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場効果を図9に示す。
6.3 アルゼンチンでのダイズ植物DBN8002のバイオアッセイ
2種類の植物、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)を、クリソデイキス・インクルデンス(Chrysodeixis includens(SBL))、ラチプルシア・ヌ(Rachiplusia nu(SFL))、ヨトウガ(FAW)、およびスポドプテラ・コスミオイデス(Spodoptera cosmioides(BLAW))を用いて、以下のバイオアッセイによって試験した。
2種類の植物、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)から、V3段階での上部2枚目の葉をそれぞれ準備した。それらを滅菌水ですすぎ、乾燥するまでガーゼで吸い取った。次に、葉脈を除去すると共に、ダイズの葉を直径が約1cmの円形に切断した。1片から3片の円形の葉(葉の数は昆虫の葉摂取量に基づいて決定した)を、各バイオアッセイプレートの各ウェル内の蒸留水で湿らせたフィルターペーパー上に置いた(図10に示す)。孵化させたばかりの1匹の幼虫をそれぞれのウェル内に置いた。次に、各プレートを蓋で覆い、温度26~28℃、相対湿度70%~80%、および光周期(明期/暗期)16:8を包含する条件下で5日間保って、統計的結果を得た。試験した昆虫の死滅率および葉の損傷率(葉の損傷率は、葉の総面積における昆虫に食べられた葉の面積の割合を言う)を統計的に解析した。それぞれの昆虫について、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)から、生育力が同等の6株の植物を、1株につき32個のバイオアッセイウェルで試験した。結果を表12および図10(ヨトウガ)に示す。
Figure 0007443491000012
結果は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は上述の昆虫種の試験昆虫についてNGMよりも著しく高い死滅率を示し、このことは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002が、クリソデイキス・インクルデンス(SBL)、ラチプルシア・ヌ(SFL)、ヨトウガ(FAW)、およびスポドプテラ・コスミオイデス(BLAW)(南米でダイズにみられる典型的な害虫類)に対して良好な抵抗性を有することを表している。
6.4 アルゼンチンでの遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の圃場試験
2種類の植物、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)を圃場に栽植し、クリソデイキス・インクルデンス(SBL)、ラチプルシア・ヌ(SFL)、アンティカルシア・ゲムマタリス(Anticarsia gemmatalis(VBC))、ヨトウガ(FAW)を用い、以下の方法に従って圃場でのin vivoバイオアッセイを実施した。
大きなバイオアッセイケージ(スクリーンメッシュ型)を圃場に準備した。それぞれのバイオアッセイケージは1匹の昆虫のみの試験に用いた。個々のバイオアッセイケージは互いに通じる状態で配置せず、圃場で人工的に栽植したトウモロコシおよび自然に生育している雑草によって、さらに物理的に独立させた。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002および野生型ダイズ植物(非遺伝子導入、NGM)を、1つ1つのバイオアッセイケージに無作為に栽植した。1つの植物の型につき3つの複製株を栽植し、それぞれの複製株を1つの作条(作条長さ:3m、1つの作条あたり30株、条間隔:50cm)に栽植した。それらの植物を従来の方法で栽培および管理し、繁殖の全期間を通じて殺虫剤の散布を避けた。植物がV5段階(5枚葉)あたりまで生育した時に、適切な数の上述の種の成虫をケージの中に放った。10日後、葉の損傷率(葉の総面積における昆虫に食べられた葉の面積の割合を言う)を調査した。結果を表13に示す。
Figure 0007443491000013
結果は、人工投入の条件下では、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002はNGMよりも低い葉の損傷率を示し、このことは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002が、クリソデイキス・インクルデンス(SBL)、ラチプルシア・ヌ(SFL)、アンティカルシア・ゲムマタリス(VBC)、およびヨトウガ(FAW)(南米でダイズにみられる典型的な害虫類)に対して良好な抵抗性を有することを表している。
イベントの除草剤耐性の検出
バスタ除草剤(活性成分が18%グルホシネート水溶液)を実験で散布使用するために選択した。3反復での乱塊法を用いた。区域は、面積が15m2(5m×3m)、条間隔が60cm、かつ栽植間隔が25cmであった。植物を従来の方法で栽培および管理し、各区域間に1メートルの距離を設定した。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を以下の2つの処理に供した。すなわち、(1)散布使用ではなく、処理(2)の間、除草剤を散布する時に等しい容積の清浄水を散布し、(2)V2~V3の葉の段階(2枚葉または3枚葉)で、バスタ除草剤を800g a.i./ha(a.i./haは「1ヘクタールあたりの活性成分」を意味する)の使用量で散布使用した。なお、グルホシネート除草剤(バスタなど)は接触型除草剤であり、その除草剤を圃場で不適切に扱うと、例えば過剰な除草剤溶液が局所的に蓄積し、植物毒性症状が発生しかねず、このことは、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002が耐性を損なったことを意味するのではなく、様々な濃度および配合のグルホシネート除草剤も、上記と等量の活性成分グルホシネートに転換すれば、以下の結論に当てはまることに留意するべきである。
植物毒性症状の調査を使用後1週間および2週間でそれぞれ実施し、区域の収量を収穫時に決定した。植物毒性症状の評点を表14に示す。形質転換イベントの除草剤耐性を、指標として除草剤の損傷率を用いることによって算定した。特に、除草剤の損傷率(%)=Σ(同じ損傷レベルの植物の数×レベル数)/(植物の総数×最も高いレベル)であり、除草剤の損傷率は、グルホシネート処理の2週間後の植物毒性調査の結果によって算出したグルホシネートの損傷率を言い、除草剤に対するダイズの耐性レベルを、除草剤(グルホシネート)の損傷率に基づいて算定した。それぞれの区域のダイズ収量を、それぞれの区域の中央における3つの作条のダイズ子実の総収量(重量による)を秤量することによって得た。異なる処理間の収量の差を収量の百分率として評価した。収量の百分率(%)=散布使用有りでの収量/散布使用無しでの収量。遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の除草剤耐性およびダイズ収量の結果を表15に示す。
Figure 0007443491000014
Figure 0007443491000015
結果は、グルホシネート除草剤による損傷率に関しては、グルホシネート除草剤(800g a.i./ha)で処理した遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の損傷率は0である。従って、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、良好なグルホシネート除草剤耐性を有する。
収量の点では、散布使用がない処理と800g a.i./haのグルホシネートの散布使用がある処理との間で、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の収量において有意な差はない。従って、このことはさらに、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002が良好なグルホシネート除草剤耐性を有し、かつその収量が損なわれないことを示している。
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002から農産物または商品を製造することができる。農産物または商品において十分な発現量が検出されれば、それらの農産物または商品は、その農産物または商品の中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002からの材料の存在に特徴的であり得るヌクレオチド配列を含有していると推定される。農産物または商品は、以下に限定されるものではないが、ダイズの粕、粉および油、具体的にはレシチン、脂肪酸、グリセロール、ステロール、食用油、脱脂ダイズフレーク、脱脂ダイズ粉焼成物、豆乳凝固物、豆腐、ダイズタンパク質濃縮物、単離ダイズタンパク質、植物タンパク質加水分解物、組織化ダイズタンパク質、ダイズタンパク質繊維、ならびに食物として動物による消費を意図した他の任意の食物などを包含する。プローブまたはプライマー対に基づいた核酸の検出方法および/またはキットを発展させて、配列番号1または配列番号2に示すヌクレオチド配列などの、生物学的試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来するヌクレオチド配列を検出することができ、プローブ配列またはプライマー配列は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002の存在を診断するために、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、および配列番号5に示す各配列、またはそれらの各部分から選択される。
結論として、本発明の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、鱗翅目昆虫に対する良好な抵抗性を有しかつ収量を損なうことなくグルホシネート除草剤に対する高い耐性を有し、本発明の検出方法は、生物学的試料が遺伝子導入ダイズイベントDBN8002のDNA分子を含有しているかどうかを正確かつ迅速に特定することができる。
遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当する種子は、General Microbiological Center of China Microbiological Culture Collection Management Committee(略称CGMCC、住所:No.3,No.1 Precinct, Beichen West Road, Chaoyang District, Beijing, Institute of Microbiology, Academy of Sciences of China、郵便番号100101)に、ブタペスト条約に基づき、2019年2月19日に保管され、その分類および名称はダイズ(Glycine max)、保存状態は生育可能、受入番号はCGMCC No.17299である。その保管物は保管場所に30年間保管される。
最後に、上記の実施例は、本発明を限定するよりもむしろ本発明の技術的解決法を説明するために用いられているにすぎないことに留意するべきである。本発明を好ましい実施例に照らして詳細に述べているが、当業者は、本発明の技術的解決法の趣旨と範囲から逸脱することなく、本発明の技術的解決法は変更または等価に置換することが可能であると理解するべきである。

Claims (19)

  1. 核酸分子であって、前記核酸分子の核酸配列は、配列番号1もしくはその相補的配列、および/または配列番号2もしくはその相補的配列を含み、前記核酸分子は遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来し、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、General Microbiological Center of China Microbiological Culture Collection Management Committeeに、受入番号CGMCC No.17299で、種子の形で保管されている、核酸分子。
  2. 前記核酸分子の核酸配列は、配列番号3もしくはその相補的配列、および/または配列番号4もしくはその相補的配列を含む、請求項1に記載の核酸分子。
  3. 前記核酸分子の核酸配列が配列番号5またはその相補的配列を含むことを特徴とする、請求項1に記載の核酸分子。
  4. 試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当するDNAの存在を検出するための方法であって、
    -核酸増幅反応において標的増幅産物を増幅するための少なくとも2つのプライマーに、検出される試料を接触させる工程と、
    -前記核酸増幅反応を行う工程と、
    -前記標的増幅産物の存在を検出する工程と、を含み、
    前記標的増幅産物は請求項1から3のいずれかに記載の核酸分子を含むことを特徴とする、方法。
  5. 前記標的増幅産物は、配列番号6もしくはその相補的配列、および/または配列番号7もしくはその相補的配列をさらに含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記プライマーが第1のプライマーおよび第2のプライマーを含み、前記第1のプライマーは配列番号1であり、前記第2のプライマーは配列番号2の相補的配列であり、または、前記第1のプライマーは配列番号8であり、前記第2のプライマーは配列番号9であり、または、前記第1のプライマーは配列番号10であり、前記第2のプライマーは配列番号11であることを特徴とする、請求項4に記載の、試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当するDNAの存在を検出するための方法。
  7. 試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当するDNAの存在を検出するための方法であって、
    -検出される試料をプローブに接触させる工程であって、前記プローブは請求項1または2に記載の核酸分子を含む、工程と、
    -前記検出される試料および前記プローブをストリンジェントなハイブリダイゼーション条件に供する工程と、
    -前記検出される試料の前記プローブとのハイブリダイゼーションを検出する工程と、を含むことを特徴とする、方法。
  8. 前記プローブは、配列番号6もしくはその相補的配列、および/または配列番号7もしくはその相補的配列をさらに含む、請求項7に記載の方法。
  9. 少なくとも1つのプローブが少なくとも1つのフルオロフォアで標識されることを特徴とする、請求項7に記載の、試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当するDNAの存在を検出するための方法。
  10. 試料中の遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に相当するDNAの存在を検出するための方法であって、
    -検出される試料をマーカー核酸分子に接触させる工程であって、前記マーカー核酸分子は請求項1または2に記載の核酸分子を含む、工程と、
    -前記検出される試料および前記マーカー核酸分子をストリンジェントなハイブリダイゼーション条件に供する工程と、
    -前記検出される試料の前記マーカー核酸分子とのハイブリダイゼーションを検出し、さらに、昆虫抵抗性および/または除草剤耐性が前記マーカー核酸分子に遺伝的に関連しているかどうかを決定するように解析を行う工程と、を含むことを特徴とする、方法。
  11. 前記マーカー核酸分子は、配列番号6~11またはその相補的配列からなる群から選択される少なくとも1つの配列をさらに含む、請求項10に記載の方法。
  12. 少なくとも1つのDNA分子を含み、前記DNA分子は請求項1または2に記載の核酸分子を含み、前記DNA分子は、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002またはその子孫に特異的なDNAのプライマーまたはプローブとして働くことができることを特徴とする、DNA検出キット。
  13. 前記DNA分子は、配列番号6もしくはその相補的配列、および/または配列番号7もしくはその相補的配列をさらに含む、請求項12に記載のDNA検出キット。
  14. 昆虫の害からダイズ植物を保護するための方法であって、標的昆虫の餌の中に少なくとも1つの遺伝子導入ダイズ植物の細胞を供給する工程を含み、前記遺伝子導入ダイズ植物の細胞は、そのゲノム中に、配列番号5に定める配列を含み、前記遺伝子導入ダイズ植物の細胞は遺伝子導入ダイズイベントDBN8002であり、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、General Microbiological Center of China Microbiological Culture Collection Management Committeeに、受入番号CGMCC No.17299で、種子の形で保管されており、前記遺伝子導入ダイズ植物の細胞の摂取は、前記標的昆虫がさらに前記遺伝子導入ダイズ植物を餌にすることを阻害することを特徴とする、方法。
  15. ダイズ植物を栽植する圃場において除草剤または雑草防除が引き起こす損傷からダイズ植物を保護するための方法であって、少なくとも1つの遺伝子導入ダイズ植物を栽植した前記圃場に有効量のグルホシネート除草剤を使用する工程を含み、前記遺伝子導入ダイズ植物は、そのゲノム中に、配列番号5に定める配列を含み、前記遺伝子導入ダイズ植物は遺伝子導入ダイズイベントDBN8002であり、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、General Microbiological Center of China Microbiological Culture Collection Management Committeeに、受入番号CGMCC No.17299で、種子の形で保管されており、前記遺伝子導入ダイズ植物はグルホシネート除草剤耐性を有することを特徴とする、方法。
  16. 昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性のダイズ植物を育種するための方法であって、
    -少なくとも1つのダイズ種子を栽植する工程であって、前記ダイズ種子は、そのゲノム中に、配列番号5に定める核酸配列を含み、前記ダイズ種子は遺伝子導入ダイズイベントDBN8002であり、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、General Microbiological Center of China Microbiological Culture Collection Management Committeeに、受入番号CGMCC No.17299で、種子の形で保管されている工程と、
    -前記ダイズ種子をダイズ植物に生育する工程と、
    -前記ダイズ植物を標的昆虫で害し、および/または前記ダイズ植物に有効量のグルホシネート除草剤を散布し、次に、配列番号5を含まない他の植物に比べて植物損傷が低減した植物を収穫する工程と、を含むことを特徴とする、方法。
  17. 昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性のダイズ植物を作製するための方法であって、
    -第1のダイズ植物のゲノム中の配列番号5に定める核酸配列を第2のダイズ植物に導入することによって複数の子孫植物を作製する工程であって、前記第1のダイズ植物は遺伝子導入ダイズイベントDBN8002であり、遺伝子導入ダイズイベントDBN8002は、General Microbiological Center of China Microbiological Culture Collection Management Committeeに、受入番号CGMCC No.17299で、種子の形で保管されている工程と、
    -前記子孫植物を選択する工程であって、前記子孫植物はそのゲノム中に配列番号5を含み、前記子孫植物も昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性を有する工程と、を含むことを特徴とする方法。
  18. 前記方法は、
    -遺伝子導入ダイズイベントDBN8002を、昆虫抵抗性および/またはグルホシネート耐性を欠いているダイズ植物に有性的に交配することによって、複数の子孫植物を作製する工程と、
    -配列番号5を含む前記子孫植物を選択する工程と、
    -前記子孫植物を標的昆虫で害し、および/またはグルホシネートで前記子孫植物を処理する工程と、
    -昆虫抵抗性および/またはグルホシネート除草剤耐性を有する前記子孫植物を選択する工程と、を含む、請求項17に記載の方法。
  19. 遺伝子導入ダイズイベントDBN8002に由来する農産物または商品であって、前記農産物または商品は、配列番号1もしくはその相補的配列、および/または配列番号2もしくはその相補的配列を有する核酸分子を含み、レシチン、脂肪酸、グリセロール、ステロール、ダイズフレーク、ダイズ粉、ダイズタンパク質もしくはその濃縮物、ダイズ油、ダイズタンパク質繊維、豆乳凝固物、または豆腐であることを特徴とする、農産物または商品。
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