JPH02156889A - グリシニン生産細胞及びグリシニン生産植物の育種方法並びに育種増殖方法 - Google Patents
グリシニン生産細胞及びグリシニン生産植物の育種方法並びに育種増殖方法Info
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- JPH02156889A JPH02156889A JP63310553A JP31055388A JPH02156889A JP H02156889 A JPH02156889 A JP H02156889A JP 63310553 A JP63310553 A JP 63310553A JP 31055388 A JP31055388 A JP 31055388A JP H02156889 A JPH02156889 A JP H02156889A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、グリシニン遺伝子を含む組換えプラスミド、
新たにグリシニン生産能が付与された植物細胞の創成方
法およびグリシニン生産植物の育種増殖方法に関するも
のである。
新たにグリシニン生産能が付与された植物細胞の創成方
法およびグリシニン生産植物の育種増殖方法に関するも
のである。
グリシニンは、ダイズ種子に蓄えられる主な貯蔵タンパ
ク質の一つで、子葉細胞内の細胞顆粒内に蓄えられてい
る。これらのタンパク質のプロティンスコアは高く、良
質な食品素材として利用されている。
ク質の一つで、子葉細胞内の細胞顆粒内に蓄えられてい
る。これらのタンパク質のプロティンスコアは高く、良
質な食品素材として利用されている。
グリシニンサブユニットについては、主なもので、これ
までに6つの酸性サブユニット(AI−、AIb。
までに6つの酸性サブユニット(AI−、AIb。
^z、 AI、 A4. AS)と5つの塩基性サブユ
ニット(B+ −、B+ b、 BZ、 B3. B4
)が知られており、これらはグリシニンサブユニット前
駆体A3B4. AsAJz。
ニット(B+ −、B+ b、 BZ、 B3. B4
)が知られており、これらはグリシニンサブユニット前
駆体A3B4. AsAJz。
AJ+−、AI−B+b、 AIbBzの組み合わせで
存在することが知られている。これらのグリシニンサブ
ユニット前駆体をコードするグリシニン遺伝子のmRN
Aにつむ)ては既にA3B4(1)、八5A4B3 ”
、 AJIm ”AIJIb”’ においてそのRNA
配列が明らかにされている。また、一般に植物由来のタ
ンパクを遺伝子工学的手法により他の植物(細胞)で発
現させる方法については、エレクトロポレーションによ
り行う方法36)、アグロバクテリア37)を介した方
法等の報告がある。
存在することが知られている。これらのグリシニンサブ
ユニット前駆体をコードするグリシニン遺伝子のmRN
Aにつむ)ては既にA3B4(1)、八5A4B3 ”
、 AJIm ”AIJIb”’ においてそのRNA
配列が明らかにされている。また、一般に植物由来のタ
ンパクを遺伝子工学的手法により他の植物(細胞)で発
現させる方法については、エレクトロポレーションによ
り行う方法36)、アグロバクテリア37)を介した方
法等の報告がある。
しかしながら、これらの方法を使った有用なダイズグリ
シニンに適用した例はなく、タンパク質の発現部位ある
いは安定性、遺伝子の組み込まれる部位の発現への影響
等の点で実際発現するかどうか予測できなかったばかり
でなく、種々の植物体でこの遺伝子がはたして発現する
かどうかという疑問があった。
シニンに適用した例はなく、タンパク質の発現部位ある
いは安定性、遺伝子の組み込まれる部位の発現への影響
等の点で実際発現するかどうか予測できなかったばかり
でなく、種々の植物体でこの遺伝子がはたして発現する
かどうかという疑問があった。
本発明の目的は、グリシニン遺伝子を含む組換えプラス
ミド、グリシニン生産能が新規に付与された植物細胞の
創成方法およびグリシニン生産植物の育種増殖方法を提
供することにある。
ミド、グリシニン生産能が新規に付与された植物細胞の
創成方法およびグリシニン生産植物の育種増殖方法を提
供することにある。
上記の目的を達成するために採用される本発明の構成は
、次の(1)〜(26)に記載した技術的事項からなる
ものである。
、次の(1)〜(26)に記載した技術的事項からなる
ものである。
(1)グリシニン遺伝子を植物用プラスミドに組み込ん
でなる組換えプラスミド。
でなる組換えプラスミド。
(2)植物用プラスミドがρLGVneo1103であ
ることを特徴とする組換えプラスミド。
ることを特徴とする組換えプラスミド。
(3)グリシニン遺伝子の上流に外来プロモーターその
下流に外来ターミネータ−を連結したことを特徴とする
上記(1)記載の組換え体プラスミド。
下流に外来ターミネータ−を連結したことを特徴とする
上記(1)記載の組換え体プラスミド。
(4)グリシニン遺伝子が次のDNA配列(矢印aから
b)を有するグリシニンサブユニット前駆体A、B、で
ある上記(1)記載の組換えプラスミド。
b)を有するグリシニンサブユニット前駆体A、B、で
ある上記(1)記載の組換えプラスミド。
CへへTCAAGCA GAAGAGGCTCAAG
GTCACAG CAGCAACTACL;’l1j
li’l’ULiL;A’l”I’AIJL;AL;L
:[;’1’L; AAにfiG’rcTcA C
C:CTCCCAGCグリシニン遺伝子が次のDNA配
列 (矢印C からd)を有するグリシニンサブユニット前駆 体A5A、B、である上記(1)記載の組換えプラスミ
ド。
GTCACAG CAGCAACTACL;’l1j
li’l’ULiL;A’l”I’AIJL;AL;L
:[;’1’L; AAにfiG’rcTcA C
C:CTCCCAGCグリシニン遺伝子が次のDNA配
列 (矢印C からd)を有するグリシニンサブユニット前駆 体A5A、B、である上記(1)記載の組換えプラスミ
ド。
CTTGCCCATT CTTACAACCT T
CGACAGAGT CAAGTGTCTG八GTC
TTCACへ TTTTGTCTT グリシニン遺伝子が次のDNA配列 (矢印e からf)を有するグリシニンサブユニット前駆体AzB
+−である上記(1)記載の組換えプラスミド。
CGACAGAGT CAAGTGTCTG八GTC
TTCACへ TTTTGTCTT グリシニン遺伝子が次のDNA配列 (矢印e からf)を有するグリシニンサブユニット前駆体AzB
+−である上記(1)記載の組換えプラスミド。
TCTCTCGCTG
CACCCTTAAC
CGCAATGCCC
TTCGTAGACC
CTACTTGAAG
GATGTGTTTA
GGGCへへi”1じし
し工しAIJRしLi’ll
AACTCAGTGCCCAGTATGGA TCA
CTCCGCA AGAATGCTATTACGCA
TTGA ATGGGCGGGCATTGGTACA
A GTGGTGAATTグリシニン遺伝子が次のD
NA配列 (矢印g からh)を有するグリシニンサブユニット前駆 体A1.BIbである上記(1)記載の組換えプラスく ド。
CTCCGCA AGAATGCTATTACGCA
TTGA ATGGGCGGGCATTGGTACA
A GTGGTGAATTグリシニン遺伝子が次のD
NA配列 (矢印g からh)を有するグリシニンサブユニット前駆 体A1.BIbである上記(1)記載の組換えプラスく ド。
ハしハA lj L; A Li A ’1AtJしら
AAAAAに CTACAAGGAG八GAACGA
AGG (8)次の各工程からなるグリシニン生産細胞の創成方
法。
AAAAAに CTACAAGGAG八GAACGA
AGG (8)次の各工程からなるグリシニン生産細胞の創成方
法。
i、グリシニン遺伝子のcDNAを植物用プラスミドに
組み込み組換え体プラスミドを得る工程。
組み込み組換え体プラスミドを得る工程。
ii、前記組換え体プラスミドにより所望の植物細胞に
導入することにより、前記植物細胞を形質転換する工程
。
導入することにより、前記植物細胞を形質転換する工程
。
(9)導入を、エレクトロポレーションにより行うこと
を特徴とする上記(8)記載のグリシニン生産細胞の創
成方法。
を特徴とする上記(8)記載のグリシニン生産細胞の創
成方法。
(10)導入を、アグロバクテリア属に属する微生物へ
の導入を介して行うことを特徴とする上記(8)記載の
グリシニン生産細胞の創成方法。
の導入を介して行うことを特徴とする上記(8)記載の
グリシニン生産細胞の創成方法。
(11)グリシニン生産細胞がナス科植物のグリシニン
生産細胞であることを特徴とする上記(8)記載のグリ
シニン生産細胞の創成方法。
生産細胞であることを特徴とする上記(8)記載のグリ
シニン生産細胞の創成方法。
(12)ナス科植物がタバコであることを特徴とする上
記(11)記載のグリシニン生産細胞の創成方法。
記(11)記載のグリシニン生産細胞の創成方法。
(13)ナス科植物がバレイショであることを特徴とす
る上記(11)記載のグリシニン生産細胞の創成方法。
る上記(11)記載のグリシニン生産細胞の創成方法。
(14)グリシニン生産細胞が禾本科植物のグリシニン
生産細胞であることを特徴とする上記(8)記載のグリ
シニン生産細胞の創成方法。
生産細胞であることを特徴とする上記(8)記載のグリ
シニン生産細胞の創成方法。
(15)禾本科植物がイネであることを特徴とする上記
(14)記載のグリシニン生産細胞の創成方法。
(14)記載のグリシニン生産細胞の創成方法。
(16)グリシニン遺伝子を導入することによって形質
転換された、グリシニン生産能を有するグリシニン生産
細胞から植物体を分化せしめることを特徴とするグリシ
ニン生産植物の育種方法。
転換された、グリシニン生産能を有するグリシニン生産
細胞から植物体を分化せしめることを特徴とするグリシ
ニン生産植物の育種方法。
(17)グリシニン生産植物がナス科植物のグリシニン
生産植物であることを特徴とする上記(16)記載のグ
リシニン生産植物の育種方法。
生産植物であることを特徴とする上記(16)記載のグ
リシニン生産植物の育種方法。
(I8)ナス科植物がタバコであることを特徴とする上
記(17)記載のグリシニン生産植物の育種方法。
記(17)記載のグリシニン生産植物の育種方法。
(19)ナス科植物がバレイショであることを特徴とす
る上記(17)記載のグリシニン生産植物の育種方法。
る上記(17)記載のグリシニン生産植物の育種方法。
(20)グリシニン生産植物が禾本科植物のグリシニン
生産植物であることを特゛徴とする上記(16)記載の
グリシニン生産植物の育種方法。
生産植物であることを特゛徴とする上記(16)記載の
グリシニン生産植物の育種方法。
(21)禾本科植物がイネであることを特徴とする上記
(20)記載のグリシニン生産植物の育種方法。
(20)記載のグリシニン生産植物の育種方法。
(22)グリシニン遺伝子を導入することによって形質
転換された、グリシニン生産能を有するグリシニン生産
細胞から植物体を分化せしめることによってグリシニン
生産植物を育種し、ついで、これを増殖することを特徴
とするグリシニン生産植物の育種増殖方法。
転換された、グリシニン生産能を有するグリシニン生産
細胞から植物体を分化せしめることによってグリシニン
生産植物を育種し、ついで、これを増殖することを特徴
とするグリシニン生産植物の育種増殖方法。
(23)グリシニン生産植物がナス科植物のグリシニン
生産植物であることを特徴とする上記(22)記載のグ
リシニン生産植物の育種増殖方法。
生産植物であることを特徴とする上記(22)記載のグ
リシニン生産植物の育種増殖方法。
(24)ナス科植物がタバコであることを特徴とする上
記(23)記載のグリシニン生産植物の育種増殖方法。
記(23)記載のグリシニン生産植物の育種増殖方法。
(25)ナス科植物がバレイショであることを特徴とす
る上記(23)記載のグリシニン生産植物の育種増殖方
法。
る上記(23)記載のグリシニン生産植物の育種増殖方
法。
(26)グリシニン生産植物が禾本科植物のグリシニン
生産植物であることを特徴とする上記(22)記載のグ
リシニン生産植物の育種増殖方法。
生産植物であることを特徴とする上記(22)記載のグ
リシニン生産植物の育種増殖方法。
(27)禾本科植物がイネであることを特徴とする上記
(26)記載のグリシニン生産植物の育種増殖方法。
(26)記載のグリシニン生産植物の育種増殖方法。
以下に本発明の詳細な説明する。
i、大豆からグリシニン遺伝子のmRNAを取得する工
程は特公昭63−56799号公報に示すように行なう
。具体的には、本発明のmRNAは、ダイズ貯蔵タンパ
ク質に対応し、ショ糖密度勾配遠心法やゲル濾過法によ
る分画ならびにアガロース電気泳動法により185より
やや重い分画として得られるものであり、このmRNA
はダイズ種子より抽出分離することによって製造できる
。本発明に用いるmRNAの材料としては種々の過程、
たとえば全熟期にあるダイズ種子を使用できる。
程は特公昭63−56799号公報に示すように行なう
。具体的には、本発明のmRNAは、ダイズ貯蔵タンパ
ク質に対応し、ショ糖密度勾配遠心法やゲル濾過法によ
る分画ならびにアガロース電気泳動法により185より
やや重い分画として得られるものであり、このmRNA
はダイズ種子より抽出分離することによって製造できる
。本発明に用いるmRNAの材料としては種々の過程、
たとえば全熟期にあるダイズ種子を使用できる。
ダイズ種子よりダイズ貯蔵タンパク質に対応するmRN
Aを抽出するには、種子の種類を問わず常法によって行
なえばよい。たとえば組繊を2〜5容のNP−40,S
DS、 Triton−100などの界面活性剤とフェ
ノール溶液を混合してホモゲナイザーや凍結融解などの
物理的方法を用いて細胞を破砕、可溶化し、遠心した後
の上清に冷エタノールを加えてRNAを沈澱させる。
Aを抽出するには、種子の種類を問わず常法によって行
なえばよい。たとえば組繊を2〜5容のNP−40,S
DS、 Triton−100などの界面活性剤とフェ
ノール溶液を混合してホモゲナイザーや凍結融解などの
物理的方法を用いて細胞を破砕、可溶化し、遠心した後
の上清に冷エタノールを加えてRNAを沈澱させる。
また、必要に応じてダイズ貯蔵タンパク質に対する抗体
を用いてダイズ貯蔵ダンバク質合成途上のポリゾームを
沈降させ、これによりmRNAを界面活性剤などで抽出
する方法を行なうことができる。
を用いてダイズ貯蔵ダンバク質合成途上のポリゾームを
沈降させ、これによりmRNAを界面活性剤などで抽出
する方法を行なうことができる。
また、mRNAの精製については、オリゴdT−セルロ
ース、ポリローセファロースなどの吸着カラムによる精
製法、等速(isokinetic)なショtJM密度
勾配遠心法による分画等によって行なうことができる。
ース、ポリローセファロースなどの吸着カラムによる精
製法、等速(isokinetic)なショtJM密度
勾配遠心法による分画等によって行なうことができる。
このような精製操作によってmRNAは18Sよりやや
重い両分として得られる。
重い両分として得られる。
上記のようにして得られたmRNAが目的とするダイズ
貯蔵タンパク質に対応するものであることを確認するた
めには、mRNAをタンパク質に翻訳させ、その抗体等
を用いてそのタンパク質を同定する等の方法−を行なえ
ばよい。たとえばmRNAを翻訳するのによく用いられ
る系である網状赤血球ライゼート(Reticuloc
yte−1yzate) 、コムギ胚芽(Wheat
germ)などの無細胞系でタンパク質に翻訳させるこ
とが行なわれる。
貯蔵タンパク質に対応するものであることを確認するた
めには、mRNAをタンパク質に翻訳させ、その抗体等
を用いてそのタンパク質を同定する等の方法−を行なえ
ばよい。たとえばmRNAを翻訳するのによく用いられ
る系である網状赤血球ライゼート(Reticuloc
yte−1yzate) 、コムギ胚芽(Wheat
germ)などの無細胞系でタンパク質に翻訳させるこ
とが行なわれる。
ii 、前記mRNAに基づいてそのcDNAを作出す
る工程は、特公昭63−56799号公報に示すように
行なう。
る工程は、特公昭63−56799号公報に示すように
行なう。
このようなcDNAの合成は通常、試験管内で次のよう
な方法で行なうことができる。mRNAを鋳型としてオ
リゴdTをブライマーとしてdATP。
な方法で行なうことができる。mRNAを鋳型としてオ
リゴdTをブライマーとしてdATP。
dGTP、 dCTP、 dTTPの存在下で逆転写酵
素によりmRNAと相補的な単鎖cDNAを合成し、ア
ルカリ処理で鋳型mRNAを分解・除去した後、オリゴ
dCを付加し、次いでオリゴdGをプライマーとして単
鎖cDNAを鋳型にして逆転写酵素あるいはDNAポリ
メラーゼを用いて二重1JcDNAを合成する。このよ
うにして得られたDNA両端を必要によりエキソヌクレ
アーゼで処理し、それぞれに適当なりNAを接続しある
いはアニーリング可能な組合わせの塩基を複数個重合さ
せる。
素によりmRNAと相補的な単鎖cDNAを合成し、ア
ルカリ処理で鋳型mRNAを分解・除去した後、オリゴ
dCを付加し、次いでオリゴdGをプライマーとして単
鎖cDNAを鋳型にして逆転写酵素あるいはDNAポリ
メラーゼを用いて二重1JcDNAを合成する。このよ
うにして得られたDNA両端を必要によりエキソヌクレ
アーゼで処理し、それぞれに適当なりNAを接続しある
いはアニーリング可能な組合わせの塩基を複数個重合さ
せる。
ii、植物用プラスミド
植物用プラスミドを適当な制限酵素で切断し、必要によ
り適当なリンカ−またはアニーリング可能な組み合わせ
の塩基を複数個重合させる。このように加工した植物用
プラスミドと両端を適当に加工した前記二重鎖cDNA
とベクターDNAを混合し、リガーゼを用いて接続する
。
り適当なリンカ−またはアニーリング可能な組み合わせ
の塩基を複数個重合させる。このように加工した植物用
プラスミドと両端を適当に加工した前記二重鎖cDNA
とベクターDNAを混合し、リガーゼを用いて接続する
。
植物用プラスミドとしてはpLGVneo1103 (
2”BIN”、 pGA471”’、 pMON505
”)等ヲ利用iルことができる。これらは植物の形質転
換用ベクターとして使用できる。
2”BIN”、 pGA471”’、 pMON505
”)等ヲ利用iルことができる。これらは植物の形質転
換用ベクターとして使用できる。
本発明で使用できるプロモーターは、これまでに単離さ
れているあらゆるプロモーターを使用することが出来る
。具体的には、リブロース−1,5ニリン酸カルボキシ
ラーゼ小サブユニツトをコードする遺伝子のプロモータ
ー1)、ホルデインB1をコードする遺伝子のプロモー
ター39ゝ、カリフラワーモザイクウィルス35Sをコ
ードする遺伝子のプロモーター(Io)等を利用できる
。
れているあらゆるプロモーターを使用することが出来る
。具体的には、リブロース−1,5ニリン酸カルボキシ
ラーゼ小サブユニツトをコードする遺伝子のプロモータ
ー1)、ホルデインB1をコードする遺伝子のプロモー
ター39ゝ、カリフラワーモザイクウィルス35Sをコ
ードする遺伝子のプロモーター(Io)等を利用できる
。
本発明で使用できるターミネータ−は、これまでに単離
されているあらゆるターミネータ−を使用することがで
きる。具体的には、ツバリン合成酵素のターミネータ−
(目1.オクトビン合成酵素のターミネータ−(″)等
を利用することができる。
されているあらゆるターミネータ−を使用することがで
きる。具体的には、ツバリン合成酵素のターミネータ−
(目1.オクトビン合成酵素のターミネータ−(″)等
を利用することができる。
上記グリシニンcDNA、プロモーターおよびターミネ
ータ−からなるキメラ遺伝子は少なくともプロモーター
の下流にダイズグリシニンcDNAが連結されているこ
とが必要である。
ータ−からなるキメラ遺伝子は少なくともプロモーター
の下流にダイズグリシニンcDNAが連結されているこ
とが必要である。
iv、前記組換えプラスミドを所望の植物細胞に導入す
ることにより、該植物細胞を形質転換する工程は次のよ
うに行なう。
ることにより、該植物細胞を形質転換する工程は次のよ
うに行なう。
前記組換えプラスミドを少なくとも再生可能な植物体に
おいては、これを導入し、発現させることができる。
おいては、これを導入し、発現させることができる。
前記組換えプラスミドを所望の植物細胞に導入する方法
としては、エレクトロポレーシゴンにより行なう方法1
1″′)、アグロバクテリアを介した方法(7)、マイ
クロインジェクションによる方法0等があげられる。
としては、エレクトロポレーシゴンにより行なう方法1
1″′)、アグロバクテリアを介した方法(7)、マイ
クロインジェクションによる方法0等があげられる。
再分化方法については、プロトプラストからの再分化、
あるいはリースディスク37)、チューパーディスク(
15)等からの再分化が可能である。
あるいはリースディスク37)、チューパーディスク(
15)等からの再分化が可能である。
以下、実施例として、禾本科植物としてイネ、ナス科植
物としてタバコ、バレイショを挙げるが本発明はこれら
に限定されるものでなく、禾本科植物、ナス科植物に属
する他の植物にも同様に適用できる。
物としてタバコ、バレイショを挙げるが本発明はこれら
に限定されるものでなく、禾本科植物、ナス科植物に属
する他の植物にも同様に適用できる。
実施例 1 タバコの例−1
イ、グリシニン遺伝子の取得工程
特公昭63−56799号に示すようにしてグリシニン
遺伝子を取得した。登熟中期(開花後38日目)のダイ
ズ子葉からm RN Aを調製し、この全mRNA標品
をショ糖密度勾配遠心法により分画し、赤血球無細胞タ
ンパク合成系における翻訳産物の免疫化学的解析でグリ
シニンmRNA濃縮画分を同定した。特公昭63−56
799号に従ってds−cDNAを合成し、Pstl切
断3′末端オリゴdG付加pBR322に組込み、大腸
菌RR1(DRL社製、カタログNo、8261−3八
)に形質転換した。
遺伝子を取得した。登熟中期(開花後38日目)のダイ
ズ子葉からm RN Aを調製し、この全mRNA標品
をショ糖密度勾配遠心法により分画し、赤血球無細胞タ
ンパク合成系における翻訳産物の免疫化学的解析でグリ
シニンmRNA濃縮画分を同定した。特公昭63−56
799号に従ってds−cDNAを合成し、Pstl切
断3′末端オリゴdG付加pBR322に組込み、大腸
菌RR1(DRL社製、カタログNo、8261−3八
)に形質転換した。
グリシニンmRNA濃縮画分からの32p標識プローフ
ヲ使い、コロニーハイブリダイゼーションによってグリ
シニンのクローンを選び、構造を解析した。
ヲ使い、コロニーハイブリダイゼーションによってグリ
シニンのクローンを選び、構造を解析した。
口0組換えプラスミドの構築工程
(1) グリシニンA2BlICDNAの加エイで取
得した遺伝子をPstlで切断し、AJ+−cDNA断
片を得た。このDNA断片5μgにBa131 (Ta
kara社製)1ユニツトを用いて25°Cで0゜0.
5,1.0.1.5.2.0.2.5.3.5.4.5
.6.0.8.0゜10分間反応させプリージョンを作
った。上記反応液の一部をアガロース電気泳動でチエツ
クした後、0分間、0.5〜2.5分間、3.5〜10
分間反応させたものについて、DNAポリメラーゼ■ラ
ージフラグメント (Takara社製)を用いて末端
をプラントエンドとした。前記DNAにPstIリンカ
−(Takara社製)を結合し、Pstlで切断した
後、このDNAをpUc19のPst1部位にクローニ
ングした。こうして得られたグリシニンA、B、、 c
D NAプリージョン断片が、#3. #113.
jl129.舅142であり、これらの5′末端側と3
′末端側の塩基配列は第2図に示すとおりである。
得した遺伝子をPstlで切断し、AJ+−cDNA断
片を得た。このDNA断片5μgにBa131 (Ta
kara社製)1ユニツトを用いて25°Cで0゜0.
5,1.0.1.5.2.0.2.5.3.5.4.5
.6.0.8.0゜10分間反応させプリージョンを作
った。上記反応液の一部をアガロース電気泳動でチエツ
クした後、0分間、0.5〜2.5分間、3.5〜10
分間反応させたものについて、DNAポリメラーゼ■ラ
ージフラグメント (Takara社製)を用いて末端
をプラントエンドとした。前記DNAにPstIリンカ
−(Takara社製)を結合し、Pstlで切断した
後、このDNAをpUc19のPst1部位にクローニ
ングした。こうして得られたグリシニンA、B、、 c
D NAプリージョン断片が、#3. #113.
jl129.舅142であり、これらの5′末端側と3
′末端側の塩基配列は第2図に示すとおりである。
(2) c D N A導入ベクターの調製カリフラ
ワーモザイクウィルス353プロモーターを含むプラス
ミドpCaP35J ” ’ゝをHindI[で切断し
、DNAポリメラーゼIラージフラグメント(Taka
ra社製)を用いて、末端をプラントエンドとした。一
方、ツバリン合成酵素(以下nosと表す)を含むプラ
スミドpBI 101 (C1on tech社製)か
らnosのターミネータ−断片を得、DNAポリメラー
ゼIラージフラグメントを用いて、末端をプラントエン
ドとし 前述プラスミドとライゲーションを行ない、3
53プロモーター+ nosターミネータ−のカセット
プラスミドを作成した。
ワーモザイクウィルス353プロモーターを含むプラス
ミドpCaP35J ” ’ゝをHindI[で切断し
、DNAポリメラーゼIラージフラグメント(Taka
ra社製)を用いて、末端をプラントエンドとした。一
方、ツバリン合成酵素(以下nosと表す)を含むプラ
スミドpBI 101 (C1on tech社製)か
らnosのターミネータ−断片を得、DNAポリメラー
ゼIラージフラグメントを用いて、末端をプラントエン
ドとし 前述プラスミドとライゲーションを行ない、3
53プロモーター+ nosターミネータ−のカセット
プラスミドを作成した。
(3)組換えプラスミドpKBcGANの作成(1)で
作成したDNA断片を(2)で作成したカセットプラス
ミドのPstlサイトに組込み、プラスミドpKBCG
Aを得た。あるいは、(1)で作成したDNA断片をプ
ラスミドpCaP35JのPstlサイトに組込み、プ
ラスミドpKBCGを得た。このプラスミドは前記pK
BcGANのうちnosターミネータ−断片を除いたも
のである。このプラスミドをPvu U (Toy。
作成したDNA断片を(2)で作成したカセットプラス
ミドのPstlサイトに組込み、プラスミドpKBCG
Aを得た。あるいは、(1)で作成したDNA断片をプ
ラスミドpCaP35JのPstlサイトに組込み、プ
ラスミドpKBCGを得た。このプラスミドは前記pK
BcGANのうちnosターミネータ−断片を除いたも
のである。このプラスミドをPvu U (Toy。
bo社製)で切断し、353プロモーター+グリシニン
八、B、、 c D N A +nosターミネーター
断片あるいは、35Sプロモーター+グリシニンA2B
1a CD NA断片を得た。一方、中間ベクターρL
GVneo1103をApa Iで完全分解したのち、
DNAポリメラーゼIラージフラグメントを用いて、末
端をプラントエンドにし、pLGVneo1103断片
と、前記の353プロモ一ター+グリシニン八Jam
c D N A +nosターミネーター断片あるいは
、35Sプロモーター+グリシニンAzB+i c D
N A断片とを混合し、T4−DNAリガーゼ(Ta
kara社製)を働かせた後、大腸菌C600に形質転
換して、植物体にグリシニンcDNAを組込むための組
換えプラスミドpKBCGANあるいはpKBCGN
(pKBCGANにおいてnosターミネータ−断片を
除いたもの)を得た。
八、B、、 c D N A +nosターミネーター
断片あるいは、35Sプロモーター+グリシニンA2B
1a CD NA断片を得た。一方、中間ベクターρL
GVneo1103をApa Iで完全分解したのち、
DNAポリメラーゼIラージフラグメントを用いて、末
端をプラントエンドにし、pLGVneo1103断片
と、前記の353プロモ一ター+グリシニン八Jam
c D N A +nosターミネーター断片あるいは
、35Sプロモーター+グリシニンAzB+i c D
N A断片とを混合し、T4−DNAリガーゼ(Ta
kara社製)を働かせた後、大腸菌C600に形質転
換して、植物体にグリシニンcDNAを組込むための組
換えプラスミドpKBCGANあるいはpKBCGN
(pKBCGANにおいてnosターミネータ−断片を
除いたもの)を得た。
以上の組換えプラスミドの構築過程及び組換えプラスミ
ドpKBCGANの構造を第1図に示す。
ドpKBCGANの構造を第1図に示す。
ハ0組換えプラスミドpKBCGAN (あるいはpK
BCGN)のアグロバクテリウムへの導入 組換えプラスミドpKBCGANを接合によりアグロバ
クテリウムに移し、Tiプラスミドベクターに組換えプ
ラスミドpKBCGAN(あるいはpKBCGN)を組
込んだ。組換えプラスミドpKBCGANを持つ大腸菌
C600と、ヘルパープラスミドを持つ大腸菌GJ23
株との培養液を等量ずつ混合し、抗生物質の入っていな
い培地上に37°C2時間保ったのち、アンピシリン(
シグマ社製) (100μg/mj) 、カナマイシン
(和光純薬社製)(25μg/m/) 、テトラサイク
リン(シグマ社製)(10μg/n/)の入った培地上
にまいて、組換えプラスミドpKBCGAN (あるい
はpKBCGN)とヘルパープラスミドの双方を持つ大
腸菌を選択した。次に、この大腸菌の培養液と、腫瘍形
成遺伝子が除去された改変TiプラスミドベクターpG
V3850を持つアグロバクテリウム、チュメファシエ
ンスC58CI R3f’株の培養液とを等量ずつ混合
し、抗生物質の入っていない培地上で37°C2時間、
ついで28°Cに一夜保ったのち、リファンピシン(シ
グマ社製) (100μg/nl)とカナマイシン(2
5u g/−)とを含む培地上にまき、pGV3850
に組換えベクターpKBCGAN (あるいはpKBC
GN)を組込んだプラスミドを持つアグロバクテリウム
を選択した。
BCGN)のアグロバクテリウムへの導入 組換えプラスミドpKBCGANを接合によりアグロバ
クテリウムに移し、Tiプラスミドベクターに組換えプ
ラスミドpKBCGAN(あるいはpKBCGN)を組
込んだ。組換えプラスミドpKBCGANを持つ大腸菌
C600と、ヘルパープラスミドを持つ大腸菌GJ23
株との培養液を等量ずつ混合し、抗生物質の入っていな
い培地上に37°C2時間保ったのち、アンピシリン(
シグマ社製) (100μg/mj) 、カナマイシン
(和光純薬社製)(25μg/m/) 、テトラサイク
リン(シグマ社製)(10μg/n/)の入った培地上
にまいて、組換えプラスミドpKBCGAN (あるい
はpKBCGN)とヘルパープラスミドの双方を持つ大
腸菌を選択した。次に、この大腸菌の培養液と、腫瘍形
成遺伝子が除去された改変TiプラスミドベクターpG
V3850を持つアグロバクテリウム、チュメファシエ
ンスC58CI R3f’株の培養液とを等量ずつ混合
し、抗生物質の入っていない培地上で37°C2時間、
ついで28°Cに一夜保ったのち、リファンピシン(シ
グマ社製) (100μg/nl)とカナマイシン(2
5u g/−)とを含む培地上にまき、pGV3850
に組換えベクターpKBCGAN (あるいはpKBC
GN)を組込んだプラスミドを持つアグロバクテリウム
を選択した。
二、タバコ細胞への導入および再分化
タバコへの導入には、リーフディスク法を用いた。タバ
コ (品種サムスン)の葉を直径1cmの円形に打ちぬ
き、これをpGV8850 ニpKBCGAN(あルイ
はpKBcGN)に組込んだプラスミドを持つアグロバ
クテリウムの培養液中に浸した。数分後に引き上げ、抗
生物質を含まないMurashige−5koog(M
、S)培地(1?l (第1表)上に48時間おいた後
、カナマイシン(100μg/m/)とタラフォラン(
ヘキストジャパン) (500μg/mZ)を含むM、
S培地(ホルモン;ベンジルアデニン1μg/+n/、
ナフタリン酢酸0.1μg/−)上に置いて、25°C
(16時間接期、8間接暗期)でインキュベートした。
コ (品種サムスン)の葉を直径1cmの円形に打ちぬ
き、これをpGV8850 ニpKBCGAN(あルイ
はpKBcGN)に組込んだプラスミドを持つアグロバ
クテリウムの培養液中に浸した。数分後に引き上げ、抗
生物質を含まないMurashige−5koog(M
、S)培地(1?l (第1表)上に48時間おいた後
、カナマイシン(100μg/m/)とタラフォラン(
ヘキストジャパン) (500μg/mZ)を含むM、
S培地(ホルモン;ベンジルアデニン1μg/+n/、
ナフタリン酢酸0.1μg/−)上に置いて、25°C
(16時間接期、8間接暗期)でインキュベートした。
抗生物質のうちカナマイシンは形質転換植物を選択する
ため、また、クラフオランはアグロバクテリウムを殺菌
するためである。3〜4週間後、葉片の周辺部にカルス
が形成された。このカルス、タバコElf 胞KBcG
ANL1315は工業技術院微生物工業技術研究所(以
下、微工研という)に微工研条寄第2177号として寄
託されている。次いでこのカルスから不定芽が誘導され
る。この不定芽を切り取り、ホルモンを含まないM、S
培地(抗生物質は上と同様)に移して、上記と同じ条件
下に保った。約2週間後に発根してくる植物体を形質転
換タバコ植物体とした。
ため、また、クラフオランはアグロバクテリウムを殺菌
するためである。3〜4週間後、葉片の周辺部にカルス
が形成された。このカルス、タバコElf 胞KBcG
ANL1315は工業技術院微生物工業技術研究所(以
下、微工研という)に微工研条寄第2177号として寄
託されている。次いでこのカルスから不定芽が誘導され
る。この不定芽を切り取り、ホルモンを含まないM、S
培地(抗生物質は上と同様)に移して、上記と同じ条件
下に保った。約2週間後に発根してくる植物体を形質転
換タバコ植物体とした。
ホ、上記二の工程で得た植物体でのグリシニン発現の確
認 上記のようにして得た形質転換植物体のゲノムDNA中
にサザン分析法″8′によりグリシニンCDNAが1コ
ピーから数コピー組こまれていることを確認した。この
結果は第3図に示す通りである。
認 上記のようにして得た形質転換植物体のゲノムDNA中
にサザン分析法″8′によりグリシニンCDNAが1コ
ピーから数コピー組こまれていることを確認した。この
結果は第3図に示す通りである。
第3図において、lc、5cはそれぞれグリシニンA2
BIm CD NAのコピー数を表し、1〜6は独立に
得た形質転換体を表す。プローブはα” P−dCTP
で標識したグリシニンA、B、、cDNA断片を用いた
。コピー数を調べるために組換えプラスミドpKBcD
AN113をPvu Tlを切断したものを使いコント
ロール及び形質転換体からのDNAもPvu Ifで切
断した。なお、第3図において矢印はグリシニン遺伝子
の位置を示す。また、ウェスタン分析法(+9)により
、タバコ形質転換植物体においてタンパク質を確認した
。この結果は第4図に示す通りである。
BIm CD NAのコピー数を表し、1〜6は独立に
得た形質転換体を表す。プローブはα” P−dCTP
で標識したグリシニンA、B、、cDNA断片を用いた
。コピー数を調べるために組換えプラスミドpKBcD
AN113をPvu Tlを切断したものを使いコント
ロール及び形質転換体からのDNAもPvu Ifで切
断した。なお、第3図において矢印はグリシニン遺伝子
の位置を示す。また、ウェスタン分析法(+9)により
、タバコ形質転換植物体においてタンパク質を確認した
。この結果は第4図に示す通りである。
第4図において、コントロールの葉ではグリシニンBに
対する抗体に特異的に反応するものは見られない。また
、形質転換体の葉でグリシニンBに対する抗体にわずか
に反応するもの、強く反応する62KDのunproc
essed polypeptideがみられる。
対する抗体に特異的に反応するものは見られない。また
、形質転換体の葉でグリシニンBに対する抗体にわずか
に反応するもの、強く反応する62KDのunproc
essed polypeptideがみられる。
その発現率は全タンパク質の約0.2%程度であった。
実施例 2 タバコの例−2
(1) タバコ葉肉プロトプラストの単離法タバコ葉
肉プロトプラストは、無菌的に培養しているタバコN1
cotiana tabacum、 L、 cv、 ”
PetitHavana” 5R−1または、N1co
tiana tabacum、 L、 cv。
肉プロトプラストは、無菌的に培養しているタバコN1
cotiana tabacum、 L、 cv、 ”
PetitHavana” 5R−1または、N1co
tiana tabacum、 L、 cv。
°“Samsun ”“の試験管内幼植物個体より単離
した。
した。
すなわち、タバコ種子を70%エタノールに30秒、1
%次亜塩素酸ナトリウム溶液に10〜15分間浸し滅菌
した後に、滅菌水で3回洗い、Murashige &
Skoogの基本培地(M、S培地ν20)(第1表)
上で発芽させ、発芽後1〜2週間目の幼植物の先端部を
切りとり新しいM、S培地に植えかえて植物体を成長さ
せた。
%次亜塩素酸ナトリウム溶液に10〜15分間浸し滅菌
した後に、滅菌水で3回洗い、Murashige &
Skoogの基本培地(M、S培地ν20)(第1表)
上で発芽させ、発芽後1〜2週間目の幼植物の先端部を
切りとり新しいM、S培地に植えかえて植物体を成長さ
せた。
充分に展開した葉を切り取り葉脈に沿って切れ目を入れ
Nagata A Takebeの培地(N、T培地)
(第2表)に、1.4%セルラーゼオノズカR−10(
ヤクルト本社)と0.4マセロザイムR−10(ヤクル
ト本社)を溶かし、pHを5.7に調整した酵素溶液に
浮かべ、26°C暗所で一晩静置してプロトプラストを
単離した。プロトプラストは、300μmのナイロンメ
ツシュで濾過し、濾液に50mM塩化カルシウムを含む
0.05%MES緩衝液(2−(N−Morpholi
no)ethanesulfonic acid) (
p H5,8)を加え、500Xgで5分間遠心分離を
行なった。プロトプラスト層より細胞を回収しもう一度
MES緩衝液を同量加え遠心分離処理を行い細胞を洗浄
した。プロドプラ7ストを0.5Mマニトール溶液に懸
濁し細胞数を測定後実験に用いた。タバコ葉肉プロトプ
ラストはN、T培地に懸濁して26°C暗所で培養した
。
Nagata A Takebeの培地(N、T培地)
(第2表)に、1.4%セルラーゼオノズカR−10(
ヤクルト本社)と0.4マセロザイムR−10(ヤクル
ト本社)を溶かし、pHを5.7に調整した酵素溶液に
浮かべ、26°C暗所で一晩静置してプロトプラストを
単離した。プロトプラストは、300μmのナイロンメ
ツシュで濾過し、濾液に50mM塩化カルシウムを含む
0.05%MES緩衝液(2−(N−Morpholi
no)ethanesulfonic acid) (
p H5,8)を加え、500Xgで5分間遠心分離を
行なった。プロトプラスト層より細胞を回収しもう一度
MES緩衝液を同量加え遠心分離処理を行い細胞を洗浄
した。プロドプラ7ストを0.5Mマニトール溶液に懸
濁し細胞数を測定後実験に用いた。タバコ葉肉プロトプ
ラストはN、T培地に懸濁して26°C暗所で培養した
。
第1表 M、 S培地
H4NO3
N0j
CaC1z・2HzO
MgSOa−7H2O
K)12Po。
FeSO44HzO
Naz・ EDTA
3BO3
ZnS044HzO
MnSOn・48zO
Kl
Na2MoO4・2EIzO
CuSO4・5HtO
CoC1z・6HzO
1650■72
900mg#!
440■/1
370■/1
170■/1
27.8■/1
37.3■/2
6.2■72
8.6■/1
22.3■/2
0.83■/I!。
0.25mg/ 1
0.025■/1
0.025■/I1
m−1nositol
Thiamin−HCI
Pyridoxllm−1no
sitolThia acid
Glycine
Sucrose
Bacto agar
pH
第2表 N。
N1(aNO3
NO3
CaC1z・2HzO
MgSOl・7H20
KH2PO。
FeSO44HzO
Naz・ EDTA
JO3
ZnSO4・7HzO
MnSO4−4Hz0
100■/1
O01■/1
0.5■/j!
0.5■/1
2mg/1
3%
0.8%
5.8
T培地
825mg#!
950■/p
220■/I!。
1233■/2
680■/1
27.8■/!
37.3■72
6.2mg/I!。
8.6■/!
22.3■/!
Kl O,8
3■/2NazMOO4・2HzO0,25mg/ i
!。
3■/2NazMOO4・2HzO0,25mg/ i
!。
Cu504−5HzO0,25mg/ lCoC1z・
6HzOo、o3■/λ m4nosito1 100mg/
IThiamin−HCI
1mg/ l5ucrose
1%D−mannito1
0.6MNAA
1■/16−B
AP
1■71pH5,8 (2)エレクトロポレーションによる遺伝子導入と形質
転換体の選抜 エレクトロポレーションは特開昭62−228277号
で述べた装置を用いて行い、細胞へのダメージが少なく
、遺伝子の導入効率の良い条件をTMV−RNAを用い
て決定した。DNAの導入に関してはTMV−RNAの
条件を基に、10μg ノpCGAN3゜113、12
9.142にキャリアーDNAとしテsougのウシ細
胞由来DNAを用いて行なった。形質転換クローンの選
抜は、プラスミドDNA中にコードされているマーカー
遺伝子を利用する、抗生物質G418とG418を分解
する酵素NPT−11の組み合わせによる方法で行なっ
た。すなわち、エレクトロポレーション処理を行なった
プロトプラストを培養し、数10細胞のコロニーにまで
増殖させた後に5μg/−の濃度でG418を含むN、
T培地で選抜を行なった。エレクトロポレーションの
条件も特開昭62−228277号に従って行ったが、
電位勾配を500V/C111、細胞密度を5X10’
個/mlに改変した条件が良かった。
6HzOo、o3■/λ m4nosito1 100mg/
IThiamin−HCI
1mg/ l5ucrose
1%D−mannito1
0.6MNAA
1■/16−B
AP
1■71pH5,8 (2)エレクトロポレーションによる遺伝子導入と形質
転換体の選抜 エレクトロポレーションは特開昭62−228277号
で述べた装置を用いて行い、細胞へのダメージが少なく
、遺伝子の導入効率の良い条件をTMV−RNAを用い
て決定した。DNAの導入に関してはTMV−RNAの
条件を基に、10μg ノpCGAN3゜113、12
9.142にキャリアーDNAとしテsougのウシ細
胞由来DNAを用いて行なった。形質転換クローンの選
抜は、プラスミドDNA中にコードされているマーカー
遺伝子を利用する、抗生物質G418とG418を分解
する酵素NPT−11の組み合わせによる方法で行なっ
た。すなわち、エレクトロポレーション処理を行なった
プロトプラストを培養し、数10細胞のコロニーにまで
増殖させた後に5μg/−の濃度でG418を含むN、
T培地で選抜を行なった。エレクトロポレーションの
条件も特開昭62−228277号に従って行ったが、
電位勾配を500V/C111、細胞密度を5X10’
個/mlに改変した条件が良かった。
(3)カルスからの植物体再生
タバコ・カルスからの植物体再生はNaga taらの
方法(Nagata T、 & Takebe 1.1
97L前出)に従った。すなわち、数胴にまで増殖した
コロニーをM、S培地に植物成長物質として4mg/l
のインドール3−酢酸(以下IAAと略す)と2.56
■/lのカイネチンを加えた培地で培養し不定芽を分化
させ、それを切り取りホルモンを含まないM、S培地に
移し、根を分化させ、植物個体を得た。
方法(Nagata T、 & Takebe 1.1
97L前出)に従った。すなわち、数胴にまで増殖した
コロニーをM、S培地に植物成長物質として4mg/l
のインドール3−酢酸(以下IAAと略す)と2.56
■/lのカイネチンを加えた培地で培養し不定芽を分化
させ、それを切り取りホルモンを含まないM、S培地に
移し、根を分化させ、植物個体を得た。
(4)植物体でのグリシニン発現の確認グリシニン、タ
ンパク質の検出は、Tiの例と同様に、ウェスタンブロ
ッティング法を用いて行った。この結果は、第7図及び
はちずに示す。
ンパク質の検出は、Tiの例と同様に、ウェスタンブロ
ッティング法を用いて行った。この結果は、第7図及び
はちずに示す。
第7図において、コントロールの葉、種子ともに、抗グ
リシニンA抗体と特異的に反応するものは見られないが
、形質転換植物の葉、茎、根(種子にもわずか) un
processed typeの62KO,タンパクが
見られる。種子には、プロセスされたグリシニンAが見
られる。
リシニンA抗体と特異的に反応するものは見られないが
、形質転換植物の葉、茎、根(種子にもわずか) un
processed typeの62KO,タンパクが
見られる。種子には、プロセスされたグリシニンAが見
られる。
第8図において、コントロールの葉、種子ともに、抗グ
リシニンB抗体と特異的に反応するものは見られないが
、形質転換体の茎、根(種子と葉ではわずかに)で62
KDのunprocessedタンパクが見られる。種
子、茎、根(わずか)プロセスされたグリシニンBが見
られる。
リシニンB抗体と特異的に反応するものは見られないが
、形質転換体の茎、根(種子と葉ではわずかに)で62
KDのunprocessedタンパクが見られる。種
子、茎、根(わずか)プロセスされたグリシニンBが見
られる。
実施例3 バレイショの例
イ、バレイショ細胞への導入および再分化グリシニン遺
伝子のバレイショへの導入は、チューパーディスク法(
9)を用いた。バレイショ(品種 男爵、メークイン、
農林−号、紅丸、デジマ等)の塊茎の皮をむき、数滴の
ツウィーン20を含む1%次亜塩素酸ソーダ溶液で5分
間殺菌し、殺菌蒸留水で3〜4回洗った。この塊茎ある
いは無菌的に培養したマイクロチューバーから殺菌した
コルクポーラ−で約1 cmの円柱を打ち抜き、2〜3
薗の厚さのディスクに切り、実施例1で作成したpGV
3850 ニpKBCGAN (あるいは、pKBCG
N)を組込んだプラスミドを持つアグロバクテリウムの
培養液中に浸した。数十秒後にパイレショカルスから誘
導した懸濁培養液1rriをフィーダーとしたM、S修
正培地(2%ショ糖、インドール酢酸0.1μg/−、
ゼアチン1μg/mO上に48時間置床した後、フィー
ダを除き、カナマイシン(100μs/m/)とクラフ
ォラン(500μg/m/)を含むM、S修正培地(ホ
ルモンは上と同じ)上に置いて、25°C(16時間明
朗、8間接暗期)でインキュベートした。3〜4週間後
、ディスク表面からカルスが形成され、不定芽が誘導さ
れたし、直接不定芽が形成される場合もあった。この不
定芽を切り取り、ホルモンを含まないMS培地(抗生物
質は上と同じ)条件下に保った。1〜2週間後に発根し
てきた植物体を形質転換バレイショ植物体とした。
伝子のバレイショへの導入は、チューパーディスク法(
9)を用いた。バレイショ(品種 男爵、メークイン、
農林−号、紅丸、デジマ等)の塊茎の皮をむき、数滴の
ツウィーン20を含む1%次亜塩素酸ソーダ溶液で5分
間殺菌し、殺菌蒸留水で3〜4回洗った。この塊茎ある
いは無菌的に培養したマイクロチューバーから殺菌した
コルクポーラ−で約1 cmの円柱を打ち抜き、2〜3
薗の厚さのディスクに切り、実施例1で作成したpGV
3850 ニpKBCGAN (あるいは、pKBCG
N)を組込んだプラスミドを持つアグロバクテリウムの
培養液中に浸した。数十秒後にパイレショカルスから誘
導した懸濁培養液1rriをフィーダーとしたM、S修
正培地(2%ショ糖、インドール酢酸0.1μg/−、
ゼアチン1μg/mO上に48時間置床した後、フィー
ダを除き、カナマイシン(100μs/m/)とクラフ
ォラン(500μg/m/)を含むM、S修正培地(ホ
ルモンは上と同じ)上に置いて、25°C(16時間明
朗、8間接暗期)でインキュベートした。3〜4週間後
、ディスク表面からカルスが形成され、不定芽が誘導さ
れたし、直接不定芽が形成される場合もあった。この不
定芽を切り取り、ホルモンを含まないMS培地(抗生物
質は上と同じ)条件下に保った。1〜2週間後に発根し
てきた植物体を形質転換バレイショ植物体とした。
口、上記イの工程で得た植物体でのグリシニン発現の確
認 上記のようにして得た形質転換植物体をサザン分析法に
より解析し、グリシニンのcDNAが数コピーから数十
コピー組込まれていることを確認した。この結果は、第
5図に示す通りである。
認 上記のようにして得た形質転換植物体をサザン分析法に
より解析し、グリシニンのcDNAが数コピーから数十
コピー組込まれていることを確認した。この結果は、第
5図に示す通りである。
第5図において、I C,5C,10cはそれぞれグリ
シニンAJ+m c D N Aのコピー数ヲ表し、1
〜5は独立に得た形質転換体を表す。プローブはtx
−” P−dCTPで標識したグリシニンA2B+、c
DNA断片を用いた。コピー数を調べるために組換えプ
ラスミドpKBcDAN113をPvu IIを切断し
たものを使いコントロール及び形質転換体からのDNA
もPvu IIで切断した。なお、第5図において矢印
はグリシニン遺伝子の位置を示す。またウェスタン分析
法によりバレイショ形質転換植物体の葉、茎、塊茎のい
ずれにもタンパク質が発現していることを確認した。こ
の結果は第6図に示す。
シニンAJ+m c D N Aのコピー数ヲ表し、1
〜5は独立に得た形質転換体を表す。プローブはtx
−” P−dCTPで標識したグリシニンA2B+、c
DNA断片を用いた。コピー数を調べるために組換えプ
ラスミドpKBcDAN113をPvu IIを切断し
たものを使いコントロール及び形質転換体からのDNA
もPvu IIで切断した。なお、第5図において矢印
はグリシニン遺伝子の位置を示す。またウェスタン分析
法によりバレイショ形質転換植物体の葉、茎、塊茎のい
ずれにもタンパク質が発現していることを確認した。こ
の結果は第6図に示す。
第6図において、コントロールの塊茎では、グリシニン
Bに対する抗体に特異的に反応するものは見られない。
Bに対する抗体に特異的に反応するものは見られない。
形質転換体の塊茎でグリシニンBに対する抗体に特異的
に反応する62KDのunprocessed pol
ypeptideが見られる。グリシニンの発現を確認
したカルス(バレイショ細胞KBCGN113−1 )
は微工研に微工研条寄第2176号として寄託されてい
る。
に反応する62KDのunprocessed pol
ypeptideが見られる。グリシニンの発現を確認
したカルス(バレイショ細胞KBCGN113−1 )
は微工研に微工研条寄第2176号として寄託されてい
る。
実施例4 イネの例
イ、イネ・プロトプラストの単離
イネ・プロトプラストは、懸濁培養細胞より単離した。
すなわち、イネ種子をタバコ同様に滅菌し、2 ppm
の2,4−ジクロロフェノキシ酢酸を含むM、S培地(
第1表)上におき、根や芽が伸びて来たら、それらを切
り取って除き、培養し、カルスを誘導させる。カルスを
アミノ酸をN源としたA、 A溶液培地(第3表)に植
えなおし、懸濁培養細胞を調製する。A、A培地で継代
培養を2〜3カ月行い、成長することを確認した懸濁培
養細胞から、プロトプラストを単離した。細胞を101
000X 2分の遠心で集め、0.4門マニトールに懸
濁し、再び遠心し、細胞を洗浄した。細胞を2%セルラ
ーゼオノズカRS、0.1%ペクトリアーゼY23及び
0.5%硫酸デキストラン・カリウム(重合度2〜3)
を含む0.4Mマニトール溶液(pH5,5)中に懸濁
し、30°Cで、1時間処理し、プロトプラストを単離
した。20分ごとにピペッティングし、プロトプラスト
の遊離を促した。懸濁液を70.30.20μmのナイ
ロンメツシュで濾過し、プロトプラストを分離精製した
。loooxg、2分の遠心でプロトプラストを集め、
0.4Mマニトールに懸濁した。
の2,4−ジクロロフェノキシ酢酸を含むM、S培地(
第1表)上におき、根や芽が伸びて来たら、それらを切
り取って除き、培養し、カルスを誘導させる。カルスを
アミノ酸をN源としたA、 A溶液培地(第3表)に植
えなおし、懸濁培養細胞を調製する。A、A培地で継代
培養を2〜3カ月行い、成長することを確認した懸濁培
養細胞から、プロトプラストを単離した。細胞を101
000X 2分の遠心で集め、0.4門マニトールに懸
濁し、再び遠心し、細胞を洗浄した。細胞を2%セルラ
ーゼオノズカRS、0.1%ペクトリアーゼY23及び
0.5%硫酸デキストラン・カリウム(重合度2〜3)
を含む0.4Mマニトール溶液(pH5,5)中に懸濁
し、30°Cで、1時間処理し、プロトプラストを単離
した。20分ごとにピペッティングし、プロトプラスト
の遊離を促した。懸濁液を70.30.20μmのナイ
ロンメツシュで濾過し、プロトプラストを分離精製した
。loooxg、2分の遠心でプロトプラストを集め、
0.4Mマニトールに懸濁した。
プロトプラストはR−20にの(第4表)培地に懸濁し
て培養した。
て培養した。
口、エレクトロポレーション
エレクトロポレーションは、特開昭62−228277
号に従って行った。ただし、用いたDNAは前述したプ
ラスミドD N A pKBCGANの、カナマイシン
耐性遺伝子部分をハイグロマイシン耐性遺伝子に置き換
えたちの10μgとウシ胸腺由来DNA50μεを混合
し、用いた。
号に従って行った。ただし、用いたDNAは前述したプ
ラスミドD N A pKBCGANの、カナマイシン
耐性遺伝子部分をハイグロマイシン耐性遺伝子に置き換
えたちの10μgとウシ胸腺由来DNA50μεを混合
し、用いた。
ハ、形質転換体の選抜
イネ・コロニーが、数10細胞まで増殖したら、培地中
に40μg/mの濃度でハイグロマイシンを入れ、1力
月培養し、その後、改変M、S培地(第5表)に埋め込
むと、耐性クローンが10−4〜10−5のヒン度で得
られた。
に40μg/mの濃度でハイグロマイシンを入れ、1力
月培養し、その後、改変M、S培地(第5表)に埋め込
むと、耐性クローンが10−4〜10−5のヒン度で得
られた。
第3表 A、 A培地
CaC1z4HzO
MgSO4・7H20
Kl(、PO。
Cl
FeSO4−7HzO
Naz・ EDT^
H,BO。
ZnSOZnSO4
4HzO,・4HzO
I
NaJo04・2HzO
CuSO,・5H,0
440■/1
370■/P
170■/!
2939mg/ 1
27.8■/1
37.3■/!
6.2mg/42
8.6■/i!。
22.3■/ρ
0.83■/1
0.25■)1
0.025■/2
CoC1z・6HzO
m4nositol
Thiamin−HCI
Pyridoxine−HCI
Nitotinic acid
2.4−D
KineLine
A3
Glutamine
Aspartic acid
Arginine
Glycine
Sucrose
pH
第4表 R
(NH4) zsOa
N03
CaC1z・2HzO
MgSOn・7H20
0,025■/1
20■72
0.2■71
0.1■/1
0.5■/2
1mg/42
0.2■/!
0.1■/1
870mg#!
270■/2
170■/!
7■/1
2%
5.8
20に培地
370■/2
3990■/2
145.2■/!
244.2■/l
KH2PO4
Fe50..7H2O
Naz−EDTA
3BO3
ZnSOa4Hz0
1’In5On・411zO
NaJoOa−2HzO
CuSO4・5HzO
m4nositol
Thiamin ・HCI
Pyridoxine−HCI
Nitotinic acid
Glycine
Sucrose
2、 4−D
SeaPlaque Agarosep)I
370■/1
55.6■71
74.6mg/ff1
0.5■/i!。
0.5■/1
0.5■/ρ
0.05mg#!
0.05■/1
100mg/1
0.1■/!
0.5mg#!
0.5mg#!
2■72
0.4M
2mg/β
0.6%
5.6
HJOi
第5表 改変M、S培地
1650■/1
KNO:l
CaC1z・2HzO
MgSO4・7H20
KH,PO4
FeSO44HzO
Naz= EDTA
H3BO。
ZnSOnZnS
0n4HJ・4HzO
I
NazMoO4・2HzO
CuSO4・5HzO
CoC1z・6HzO
m−1nositol
Thiamin−HCI
Pyridoxine−1(CI
Nitotinic acid
Glycine
Kinetin
Abscisic acid
1900■/1
440■/1
370■/I!。
170■/!
27.8■/1
37.3■72
6.2■72
8.6■72
22.3■72
0.83■/2
0.25■72
0.025■/j2
0.025■/λ
300■/1
561■/l
O,5■71
0.5■/1
2■/1
O05■/I!。
0.1■/1
2− [N−Morpholinol
ethanesulfonic acid
O,2%5ucrose
3%Agar
O,8%pH5,8 二、イネ・カルス中でのグリシニン発現の確認イネ・カ
ルス中でのグリシニンの発現は前述したタバコ同様にウ
ェスタンプロット法により行った。イネ・カルスより全
タンパク質を抽出し、ウェスタンプロットにより抗グリ
シニンBa5icsubunit抗体と反応するタンパ
ク質を検出することができた。この結果は第9図に示す
通りである。
O,2%5ucrose
3%Agar
O,8%pH5,8 二、イネ・カルス中でのグリシニン発現の確認イネ・カ
ルス中でのグリシニンの発現は前述したタバコ同様にウ
ェスタンプロット法により行った。イネ・カルスより全
タンパク質を抽出し、ウェスタンプロットにより抗グリ
シニンBa5icsubunit抗体と反応するタンパ
ク質を検出することができた。この結果は第9図に示す
通りである。
第9図において、コントロール、(日本晴カルス)、形
質転換カルス1,3からは抗グリシニンB抗体と反応す
るタンパク質は検出されないが、形質転換カルス2、及
び4からは抗グリシニンB抗体と反応し、グリシニンB
と同じ分子量のタンパク質が検出された。このイネ・カ
ルス(日本晴S、S−001)は微工研に微工研条寄第
2175号として寄託されている。
質転換カルス1,3からは抗グリシニンB抗体と反応す
るタンパク質は検出されないが、形質転換カルス2、及
び4からは抗グリシニンB抗体と反応し、グリシニンB
と同じ分子量のタンパク質が検出された。このイネ・カ
ルス(日本晴S、S−001)は微工研に微工研条寄第
2175号として寄託されている。
(1)Fukazawa C,et al、(1985
) ; J、Biol、Chem。
) ; J、Biol、Chem。
260.6234−6239゜
(2) Momma T、et al、(1985)
;Eur、J、Biochem。
;Eur、J、Biochem。
149.491−496゜
(3) Mamma T、et al、(1985)
; FEBS Lett、 19゜117−122
1゜ (4) Negoro T、et al、(1985
); Nucl、Ac1ds Res。
; FEBS Lett、 19゜117−122
1゜ (4) Negoro T、et al、(1985
); Nucl、Ac1ds Res。
13.6719−6731゜
(6) Fromm M、et al、(1985)
; Proc、Natl、Acad。
; Proc、Natl、Acad。
Sci、 USA 82. 5824−5828
。
。
(7) Horsch R,B et al、(1
985); 5cience 227゜1229−1
231゜ (8) Fluhr、R,、Chna、N、−H,(
1986); Proc、Natl。
985); 5cience 227゜1229−1
231゜ (8) Fluhr、R,、Chna、N、−H,(
1986); Proc、Natl。
Acad、Sci、USA 83.2358−2362
(9)Forde BG、et al、(1985);
Nucl、Ac1ds Res。
(9)Forde BG、et al、(1985);
Nucl、Ac1ds Res。
13.7327−7339
(10) Guilley、 et al、(19
82); Ce1l 30. 763−773(11
) Depicker A、、 et al、(1
982); J、Mo1.Appl。
82); Ce1l 30. 763−773(11
) Depicker A、、 et al、(1
982); J、Mo1.Appl。
Gen、1,561−573
(12) Gielen J、、 et al、
(1984); EMBOJ、3. 835−(13
)Fromm M、、et al、(1985);
Proc、Natl、Acad。
(1984); EMBOJ、3. 835−(13
)Fromm M、、et al、(1985);
Proc、Natl、Acad。
Sci、USA 82. 5B24−5828(14
) Crossway A、+ et al、(1
986); Mol Gen Genet202.17
9l79− 185(15)Sheer S、、et al、(19
88); Plant Ce1lReports 7
. 13−16 13−16(16)Ya J、、 et al、(1
988); Mol Gen Genet21L
520−525 (17) Murashige、 T、 & F
、Skoog(1962); Physio−1og
ia Plontartum 15+ 473−47
7(1B) 5outhern、 E、N、(1975
);J、Mo1.Biol、、 98゜(19)高倍昭
洋(1987) ;蛋白質核酸酵素、別冊Nα30.1
86−190 (20) Nagata T、 and 1. Tak
abe(1971); Planta99、12 (21) Hain et al、(1985) ;M
o1.Gen、Genet、 199゜161−168
゜ (22) Bevan+ M (1984) ;Nuc
leic Ac1ds Res、 12゜8711−8
721゜ (23) An G、 et al、(1985);E
MBOJournal 4. 277284゜ (24) Horsch、 R,、Klee、
II (1986) ; Proc、Natl。
) Crossway A、+ et al、(1
986); Mol Gen Genet202.17
9l79− 185(15)Sheer S、、et al、(19
88); Plant Ce1lReports 7
. 13−16 13−16(16)Ya J、、 et al、(1
988); Mol Gen Genet21L
520−525 (17) Murashige、 T、 & F
、Skoog(1962); Physio−1og
ia Plontartum 15+ 473−47
7(1B) 5outhern、 E、N、(1975
);J、Mo1.Biol、、 98゜(19)高倍昭
洋(1987) ;蛋白質核酸酵素、別冊Nα30.1
86−190 (20) Nagata T、 and 1. Tak
abe(1971); Planta99、12 (21) Hain et al、(1985) ;M
o1.Gen、Genet、 199゜161−168
゜ (22) Bevan+ M (1984) ;Nuc
leic Ac1ds Res、 12゜8711−8
721゜ (23) An G、 et al、(1985);E
MBOJournal 4. 277284゜ (24) Horsch、 R,、Klee、
II (1986) ; Proc、Natl。
Acad、 Sci、 U、S、八、 83.
4428−4432゜〔発明の効果〕 本発明によれば、ダイズグリシニンを形質転換させた植
物体に産生させることができる。このことにより、作物
のアミノ酸組成が変わりが該作物の栄養価が改善され、
あるいはその香味が改善される。
4428−4432゜〔発明の効果〕 本発明によれば、ダイズグリシニンを形質転換させた植
物体に産生させることができる。このことにより、作物
のアミノ酸組成が変わりが該作物の栄養価が改善され、
あるいはその香味が改善される。
第1図は植物体にグリシニンcDNAを組込むための組
換えプラスミドを構築する過程を示す図、第2図はグリ
シニンAzB+i CD N AのPstl断片からB
a131をつかって作成したプリージョンの5′末端側
と3′末端側の塩基配列を示す図、第3図はタバコ形質
転換体のサザン分析を示す図、第4図はグリシニンBに
対する抗体を用いたタバコ形質転換体の葉におけるウェ
スタン分析を示す図、第5図はバレイショ形質転換体の
サザン分析を示す図、第6図はグリシニンBに対する抗
体を持ちたいバレイショ形質転換体の塊茎におけるウェ
スタン分析を示す図、第7図はグリシニンAに対する抗
体を用いたタバコ形質転換体のウェスタン分析を示す図
、第8図はグリシニンBに対する抗体を用いたタバコ形
質転換体のウェスタン分析を示す図、第9図はグリシニ
ンBに対する抗体を持ちたいイネ形質転換カルスのウェ
スタン分析を示す図である。 第 1 図
換えプラスミドを構築する過程を示す図、第2図はグリ
シニンAzB+i CD N AのPstl断片からB
a131をつかって作成したプリージョンの5′末端側
と3′末端側の塩基配列を示す図、第3図はタバコ形質
転換体のサザン分析を示す図、第4図はグリシニンBに
対する抗体を用いたタバコ形質転換体の葉におけるウェ
スタン分析を示す図、第5図はバレイショ形質転換体の
サザン分析を示す図、第6図はグリシニンBに対する抗
体を持ちたいバレイショ形質転換体の塊茎におけるウェ
スタン分析を示す図、第7図はグリシニンAに対する抗
体を用いたタバコ形質転換体のウェスタン分析を示す図
、第8図はグリシニンBに対する抗体を用いたタバコ形
質転換体のウェスタン分析を示す図、第9図はグリシニ
ンBに対する抗体を持ちたいイネ形質転換カルスのウェ
スタン分析を示す図である。 第 1 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、グリシニン遺伝子を植物用プラスミドに組み込んで
なる組換えプラスミド。 2、植物用プラスミドがpLGVneo1103である
請求項1記載の組換えプラスミド。 3、グリシニン遺伝子の上流に外来プロモーター、その
下流に外来ターミネーターを連結したことを特徴とする
請求項1記載の組換えプラスミド。 4、グリシニン遺伝子が次のDNA配列(矢印aからb
)を有するグリシニンサブユニット前駆体A_3B_4
である請求項1記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】 5、グリシニン遺伝子が次のDNA配列を(矢印cから
d)有するグリシニンサブユニット前駆体A_5A_4
B_3である請求項1記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】 6、グリシニン遺伝子が次のDNA配列(矢印eからf
)を有するグリシニンサブユニット前駆体A_2B_1
_aである請求項1記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】 7、グリシニン遺伝子が次のDNA配列(矢印gからh
)を有するグリシニンサブユニット前駆体A_1_aB
_1_bである請求項1記載の組換えプラスミド。 【遺伝子配列があります】 8、次の各工程からなるグリシニン生産細胞の創成方法
。 i、グリシニン遺伝子のcDNAを植物用プラスミドに
組み込み組換え体プラスミドを得る工程。 ii、前記組換え体プラスミドにより所望の植物細胞に
導入することにより、前記植物細胞を形質転換する工程
。 9、導入を、エレクトロポレーションにより行うことを
特徴とする請求項8記載のグリシニン生産細胞の創成方
法。 10、導入を、アグロバクテリア属に属する微生物への
導入を介して行うことを特徴とする請求項8記載のグリ
シニン生産細胞の創成方法。 11、グリシニン生産細胞がナス科植物のグリシニン生
産細胞であることを特徴とする請求項8記載のグリシニ
ン生産細胞の創成方法。 12、ナス科植物がタバコであることを特徴とする請求
項11記載のグリシニン生産細胞の創成方法。 13、ナス科植物がバレイショであることを特徴とする
請求項11記載のグリシニン生産細胞の創成方法。 14、グリシニン生産細胞が禾本科植物のグリシニン生
産細胞であることを特徴とする請求項8記載のグリシニ
ン生産細胞の創成方法。 15、禾本科植物がイネであることを特徴とする請求項
14記載のグリシニン生産細胞の創成方法。 16、グリシニン遺伝子を導入することによって形質転
換された、グリシニン生産能を有するグリシニン生産細
胞から植物体を分化せしめることを特徴とするグリシニ
ン生産植物の育種方法。 17、グリシニン生産植物がナス科植物のグリシニン生
産植物であることを特徴とする請求項16記載のグリシ
ニン生産植物の育種方法。 18、ナス科植物がタバコであることを特徴とする請求
項17記載のグリシニン生産植物の育種方法。 19、ナス科植物がバレイショであることを特徴とする
請求項17記載のグリシニン生産植物の育種方法。 20、グリシニン生産植物が禾本科植物のグリシニン生
産植物であることを特徴とする請求項16記載のグリシ
ニン生産植物の育種方法。 21、禾本科植物がイネであることを特徴とする請求項
20記載のグリシニン生産植物の育種方法。 22、グリシニン遺伝子を導入することによって形質転
換された、グリシニン生産能を有するグリシニン生産細
胞から植物体を分化せしめることによってグリシニン生
産植物を育種し、ついで、これを増殖することを特徴と
するグリシニン生産植物の育種増殖方法。 23、グリシニン生産植物がナス科植物のグリシニン生
産植物であることを特徴とする請求項22記載のグリシ
ニン生産植物の育種増殖方法。 24、ナス科植物がタバコであることを特徴とする請求
項23記載のグリシニン生産植物の育種増殖方法。 25、ナス科植物がバレイショであることを特徴とする
請求項23記載のグリシニン生産植物の育種増殖方法。 26、グリシニン生産植物が禾本科植物のグリシニン生
産植物であることを特徴とする請求項22記載のグリシ
ニン生産植物の育種増殖方法。 27、禾本科植物がイネであることを特徴とする請求項
26記載のグリシニン生産植物の育種増殖方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63310553A JPH02156889A (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | グリシニン生産細胞及びグリシニン生産植物の育種方法並びに育種増殖方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63310553A JPH02156889A (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | グリシニン生産細胞及びグリシニン生産植物の育種方法並びに育種増殖方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02156889A true JPH02156889A (ja) | 1990-06-15 |
Family
ID=18006624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63310553A Pending JPH02156889A (ja) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | グリシニン生産細胞及びグリシニン生産植物の育種方法並びに育種増殖方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02156889A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997047731A3 (en) * | 1996-06-14 | 1999-09-30 | Du Pont | Suppression of specific classes of soybean seed protein genes |
WO2000008161A1 (fr) * | 1998-08-07 | 2000-02-17 | Japan, As Represented By Director General Of Ministry Of Agriculture, Forestry And Fisheries National Institute Of Agrobiological Resources | Expression de glycinine de soja dans des plantes transgeniques |
EP1847613A3 (en) * | 1996-06-14 | 2010-08-11 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Suppression of specific classes of soybean seed protein genes |
JP2010227033A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Japan Health Science Foundation | 植物形質転換体の作出方法、及び、植物形質転換体 |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP63310553A patent/JPH02156889A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1997047731A3 (en) * | 1996-06-14 | 1999-09-30 | Du Pont | Suppression of specific classes of soybean seed protein genes |
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EP2253708A1 (en) * | 1996-06-14 | 2010-11-24 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Suppresion of specific classes of soybean seed protein genes |
WO2000008161A1 (fr) * | 1998-08-07 | 2000-02-17 | Japan, As Represented By Director General Of Ministry Of Agriculture, Forestry And Fisheries National Institute Of Agrobiological Resources | Expression de glycinine de soja dans des plantes transgeniques |
US6576820B1 (en) | 1998-08-07 | 2003-06-10 | National Institute Of Agrobiological Sciences | Transgenic plant expressing soybean glycinin |
JP2010227033A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Japan Health Science Foundation | 植物形質転換体の作出方法、及び、植物形質転換体 |
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