JPH029377A - 化学的に調節可能なdna配列および遺伝子並びにそれらの用途 - Google Patents

化学的に調節可能なdna配列および遺伝子並びにそれらの用途

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JPH029377A
JPH029377A JP1055963A JP5596389A JPH029377A JP H029377 A JPH029377 A JP H029377A JP 1055963 A JP1055963 A JP 1055963A JP 5596389 A JP5596389 A JP 5596389A JP H029377 A JPH029377 A JP H029377A
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acid
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ジョン ライアルズ
Alice Montoya
アリス モントヤ
Christian Harms
クリスチャン ハームス
John Duesing
ジョン デュージング
Christoph Sperisen
クリストフ スペリセン
Fred Meins
フレッド マインズ
George Payne
ジョージ ペイン
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    • C12Q2600/142Toxicological screening, e.g. expression profiles which identify toxicity

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は遺伝物質の化学的調節およびそのように調節さ
n得る新規な物質に関する。特K。
化学調節剤の存在下で、植物内のその他のDNA配列の
転写を調節する非コードDNA配列に関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕植物
形質転換および再生技術における進歩と結びつい次組換
えDNA技術における進歩は、植物細胞、植物または植
物組織内に新規な遺伝物質を導入することを可能Lu、
従って植物またに植物組織の価値を高める新規な特徴、
例えば茨現型″fr:4:入する。遺伝子操作しfc 
’+li物の最近の実証に、病原体に対する耐性(EP
−A 240552およびEP−A225452 ) 
7たは昆虫に対する耐性(Vaeck、 M、等、 N
ature 328,35(1987)および除草剤許
容性植物の作製(DeBlock、 M。
等、  gMBOJ、 6.251!5(1987)で
あり、これらは作物の改良の可能性を強調する。標的作
物は高木および低木ないし観賞用の花および農作物に及
び得る。実際、「作物」がいくつかの天然産物の源とし
てバイオリアクター中で増殖した植物組織の培養体であ
り得ることは明らかである。
ある場合には、植物、植物細胞1几は植物組織内に導入
し九遺伝vlJ質の発現の時期および/または範囲ケ調
節することが望ましいであろう。
理想的な状態は、農作物、観賞用低木、バイオリアクタ
ーその他に容易に適用きれ得るであろう調節性中間介在
q*r介して思い通f)K操作された特徴の発現の調節
であろう。この状態は、中でも特に化学的に調節可能な
キメラ遺伝子発現系に関する本発明により今理解され得
、その発現系は1表現型の特徴の発現が調1剤の制御下
にあるように、例えば調節された遺伝子からの発現が化
学調節剤の存在または不在によシ決定されるように1例
えば表現型の特徴をコード化する遺伝子に結合した化学
的に調節可能な非” −トDNA配列からなる。この系
扛1M物l之蝶M物組織でのキメラ遺伝子発現の化学的
調節に関する概念の第一の実証である。そのためにこの
系は、トランスジェニック植物l友は植物組織の作製お
よび化学A節剤の機能として発現される特徴の制御を可
能にする。
ん 植物形質転換技術の一般的概観 植物および植物組織の遺伝的形質転換(即ち、植物内へ
の外来13NAの安定な導入)を遂行する友めに種々の
方法がこの分野で知られている。
これらはアグロバクテリウム(Agrobacleri
um)種による形質転換および直接遺伝子導入による形
質転換を包含する。
アグロバクテリウム テエメファシエンス(Agrob
acterium tumefaciens) n1f
i物組織の感染部位に腫瘍またはえい瘤の形成音引き起
こす。
双子葉類および裸子植物の広い範囲の疾病であるクラウ
ンゴールの原因である。通常損傷部位で植物に感染する
アグロバクテリウム系T1〔腫傷誘導性(tumor−
inducing))グラスミドと呼ばれる大きい染色
体外遺伝子を有する。
′1゛iグラスミドは腫瘍形成に必要な2つの領域?H
する。1つの領域は、植物ゲノムυNAK安定に導入さ
れることが結局見い出されている1、)NA配列である
’1’−DNA(導入さBる( transferre
d)−DNA)である。腫瘍形成に必要な他方の領域は
、導入*+Sに関連したvrr C導性(vjrule
nce月である。vir領域は安定な形質転換には絶対
に必要であるけれども、virlJNAは感染Wl物に
実際に導入されない。アグロバクテリウム チェメ7ア
シエンスでの感染に仲介妊れ之f直物細胞の形質転換お
よびT−DNAのみの引き続く導入は、十分に文献に記
載び扛ている。例えは13evan、 A4.W、およ
びChiHon、 M−D、、 ■nj、1(ev。
(jenel  16. 557  (1982)  
参)損。
多くの研究所での数年の精力的な研究の後に、アグロバ
クテリウム系は種々の植物組織の鉾通の形質転換を可能
することが開発さjした。この方法で形質転換された代
表的な組織は、クパコトマト、ヒマワリ、ワタ、アプラ
六、ジャガイモ、ダイスおよびボグラ金包含する。感染
源としてアグロバクテリウム チュメファシェンスを用
いるTiグラスミド形質転換の之めの宿主範囲は非常に
広いことが知られているが、タバコがその操作の容易さ
ゆえに選択された宿主だりた・ アグロバクテリウム リゾグネ、z (Agrobac
 Let iumrhizogenes)も1定植物形
質転換の定めのベクターとして部用されてきた。そのバ
クテリアは多くの双子葉植物種に毛状根形成を引き起こ
し、アグロバクテリウム テユメファシエンスのT1グ
ラスミドに類似し元方法で作用するルi 〔横形成性(
root−inducing) )グラスミドと呼ばれ
る大@な染色体外遺伝子と有する。アグロバクテリウム
 リゾゲネスを用いる形質転換にアグロバクテリウム 
チェメファシエンスのものとl1lIj様に開発され、
そして例えばアルファルファ、ソラヌム ニグラAh 
 エル、  (Solanum nigrumL、)お
よびボグラを形質転換する友めの利用に成功した。
2、 直接遺伝子導入 種々のいわゆる直接遺伝子導入操作は、アグロバクテリ
ウム中間介在物を使用することなしに植物2よび植物組
織全形質転換する几めに開発された。グロトグラストの
直接形質転換においてグロトグラスト内への外因性遺伝
物質の取込みは化学1!削1tは電場の使用により高め
らn 14)る。外因性物′Rt次に核ゲノム内に組込
んでも良い。外来DNAが偏入され、そして後代植物に
伝達されることが示された双子葉類のタバコで初期の仕
事が行われた。例えばPaszkowski。
J、寺、 EMHOJ、 3.2717(1984);
おLびPoLrykus、 L、等、 Mo1. Ge
n、 Genet、 19 q、 1b 9(1985
)参照。
単子葉類のグロトグラストもまたこの操作により、例え
ばトリチカム モツコクカム(Trjtjcum mo
nococcum) 、 oリウム マルチフローラA
 (Lolium multiflorum)(イタリ
アンライグラス)、トウモロコシおよびブラックメキシ
カンスウィートコーンにおいて形質転換され次。
1之外因性DNAはマイクロインジェクションにより細
胞またはグロトプラス内に導入され得る。グラスミドD
NAの溶e、ニ細く引伸されtガラス針で細胞内に直接
注入される。この方法でアルファルファグロトグラスト
は撞々のグラスミドにより形質転換された。例えば几e
ich 、T、 J。
等、 Bio/rechnology 4.1001 
(1986)参照。
直接遺伝子導入の極く最近開発された方法は。
DNA i有するマイクログロジェクタイル(micr
oprojectiles)による細胞の打ち込−2A
を含む。Klein、 T、M、等、  Nature
 527.70 (1987)参照。この方法で、外因
性DNAで被覆し次タングステン粒子を標的細胞に向け
て加速させ、報告され文例(タマネギ)では少なくとも
一時の発現を生じ友。
B、形質転換され次植物組織の再生 植物組織の形質転換のための撞々の方法があるように、
植物組織から植物体の再生方法も様りである。再生の特
定の方法は出発植物組織および再生される特定の植物種
に依存するであろう。近年、植物外植片から誘導され之
カルス組織から多くの撞の植物を再生することが可能と
なった。カルスから再生させ得る植物は単子葉類1例え
ばトウモロコシ、イネ、大麦、小麦およびライ麦、並び
に双子葉類、例えばヒマワIJ。
ダイズ、ワタ、アブラナおよびタバコを包含する。
アグロバクテリウム テエメファシエンスで形質転換さ
れ九組織から植物の再生は、植物の様々な捌で実証され
友。これらはヒマワリ、トマト、ホワイトクローバ−ア
ブラナ、ワタ。
タバコおよびボグラを包含する。アグロバクテリウム 
リゾゲネスで形質転換された組織からアルファルファの
再生も実証さ創1グロトグラストからの植物再生は特に
有用な技術である。
Mvans、 D、ん等によるHandbook of
 Plant Ce1lCul ture、 Vol、
  1. MacMillan Publ、Co、、 
1985゜p、124参照。植物種がプロトゲラストか
ら再生され得る場合、その時遺伝子導入操作が利用でき
、そして形質転換はアグロバクテリウムチェメファシエ
ンスの使用によらない、10トゲラストから植物の再生
はイネ、タバコ、アブラナ、ジャガイモ、ナス、キエウ
リ、ボグラおよびトウモロコシで実証され友。
植物形質転換および再生技術における技術的進歩に、遺
伝子操作を介する作物改良の可能性を強調する。例えば
タバコモザイクウィルス(TMV )の感染に対して耐
性であり、そして異なる類の除草剤に対して耐性である
遺伝子操作されたタバコおよびトマト植物の報告があっ
た。
昆虫耐性はタバコおよびトマト植vJにおいて操作され
た。
C8細胞培養 遺伝子操作に対する可能性は農作WK限定されずに、観
賞用植物、飼料用作物および樹木における改良を含む、
植物バイオテクノロジーの不明瞭な目標は遺伝子操作と
組織培養法の両方を包含し、香辛料、顔料、天然甘味料
、工業的原料、抗菌剤および薬品を包含する莫大な植物
誘導化学物質の高められ定製造である。多くの例の中で
、これらの化合物はかなり広い代謝群に属し、一体とな
って二次産物と示される。植′$lJは肉食可能な動物
を避け、授粉媒介者をひきつけ、また感染病と戦うよう
な二次産物を産生じ得る。
Pi物idJ胞培養体を非常に多くのm物檀から確立す
ることができ、そしてバイオリアクター中で増殖させ得
る。典型的な植物種に、商業的に興味のある二次産物を
産生ずるはとんどのもの全包含する。植物体細胞のmt
ia*″#(ツマクローナル変形物)から生ずる安定な
遺伝的変種が誘導そして選択され得ることが、多くの農
業的に1喪な作物植物において明らかに実証さn之。
多くの利点は二次化合物の植物組織培#製造から生ずる
。こ几らは、(り生成し九産物の高められ友純変の可能
性、(2)生体形質転換による高価な最終産物への高価
でない前駆体の変換、および(3)新規な化合物を生み
出すための培養aK基質類似体金供給する可能性を包含
する。
D、制御され友遺公子発現の利点 植物の遺伝子操作の標的が農作物、観賞用低木、花、樹
木lたはバイオリアクターに使用の几めの組織培養体で
あろうと、理解されるべき原理的な利点は、キメラ遺伝
子が適当な時期にだけ、そして適当な盪筐で、そしであ
る状態でに植物の特別な部分において発現されるような
一1#である。例えば望ましい表現型を得るために、キ
メ2遺伝子と総タンパク質の11i友はそれ以上のレベ
ルまで発現させることが必要であるかも知れない。これ
はキチナーゼ発現による菌耐性1fcは高められ友グロ
テナーゼ阻害剤発現による昆虫耐性の場合には十分であ
シ得る。
これらの4会には、高レベルの外来タンパク質の産生の
之めに消費されたエネルギーは、植物に対する損害を生
むかもレバないが、遺伝子が所宅する時1例えば槽菌盪
たは昆虫感染が差し迫っている時のみつ邑現きれるなら
ば、二不ルギーの消耗、およびそれ故に収量の減少が除
かれ得る。
17t、キメラ遺伝子により発現されfc表表現上生艮
の間の適当でない時期に発現されれば、植物に負の効果
全土じ得る。例えば、キメラ遺伝子i鉱物が泗やの離脱
を誘導する植坏勿ホルモンで5)れば、種子の成熟前の
早期の発現は植物体から果実の離脱を起こし、収lの減
少ゲ生じるであろう。この場合、さやの離悦が望゛まし
いか。
t7tfl少なくとも植物に無害である時にこの表現型
の遺伝子の発現全誘導することが非常に有利で5hろ5
゜ 培11たはバイオリアクター中の組織に対して二次産物
の時期はずれの産生は、産物の収量の減少を生じる培養
体の増殖速度の減少を導くであろう、そn故に、培養棒
金二次産物の発現なしに増殖させ1次いで所望の産物の
最適化された発現を行わせる適当な時期にキメラ遺伝子
を誘導させることは有利であろう。
これら並びにその他のものと同様の観点から、産物1友
は植物組峨内のキメラ遺伝子の発現の1々期、範囲Pよ
び/または部位の制御は非常に望ましいであろうことは
明らかである。この農地、TM室またはバイオリアクタ
ーで容易に行わ11得る制#Jは、特に商業的価値があ
るであろう。
E、植物における公知のA動可能な遺伝子発現系 m物ホルモン金誘導する植々の内部および外部要因、熱
ショック、化学物質、病ふ体、酸素および光の不足によ
り、種々の植物遺伝子が誘導されることは知られている
。こnらの系を詳細に記載し次ものははとんどないけれ
ども、最高の%徴としてmRNAの増加したS積が特定
の高められtレベルのタンパク質産生金導くことである
植物ホルモンによる遺伝子a4節に例えばアブシジン酸
(ABA )はワタの後期胚形成mRNA1豊富に誘導
することが示場れている。 Ga1au、 G、A、。
Plant Mo1.Biol、 7.155 (19
86) 。その他の例として、ジベレリンl1(UA3
)iヒマの実においてマレートシンターゼ転写全、そし
て大麦wI扮層においてα−アミラーゼイン酵素を誘導
する。ルodriguez 、 D、 等、  f’1
anl Mo1. Biol、 9゜227 (198
7); NoJan、 I:I、、 C,等、  Pl
ant Mol。
Biol、 8.15 (1987)参照。
大豆の熱ショックタンパク質遺伝子の調節は詳細に研究
てれ次。40℃で種々の時間植物全処理すると、様々な
いわゆる熱ショックタンパクスが沃規に合成される(K
eyt J、 等、  Proc。
、NaLl、 Acad、 Sci、 LISA、 7
8,3526 (1981) )、。
(1々のそのような遺伝子は単離さtし、そしてそれら
の調節は詳細に研究された。これら遺伝子の発現は転写
のレベルで主に制#芒nている。
hps 70遺伝子のブロモ−ターはネオマイシンホス
ホトランスフェラーゼff (Npt■)遺伝子に融合
され、セしてキメラ遺伝子はたとえ内因性熱シップク遺
伝子より低レベルでも熱シgヅクにより誘導されること
が示されft (Spena、 A、 号。
EMBOJ、  4.27!+6 (1985))。
植物での誘導性遺伝子のもう一つの類に、光調間化遺伝
子、と9わけリブロース1,3−ビスホスフェートカル
ボキシラーゼ()!、(JBISCO)の小さいサブユ
ニットに対する核のコード化遺伝子を包含する。Mor
elli、G、等、  (Nature 315゜20
0 (1985))およびHererra−Estre
lla、 L。
等、  (Nature 510.115 (1984
))iJ、エントウのルUD I S CO遺伝子の5
′配置配列がキメラ様式で付着した時にリポータ−遺伝
子(reportergene)に光誘導性ヶ付与し得
ることを示し一〇この観察はその他の光誘導性遺伝子例
えばクロロフィルa / b結合タンパク質に広げらf
17’(。
トウモロコシのアルコールデヒドロゲナーゼ(adh)
遺伝子は広範囲に研究され念。トウモロコシからのad
hl−8遺伝子は単離され、そして5′配置DNAの部
分が、−時的に形質転換される組織が嫌気的条件に晒さ
れた時にキメラリポータ遺伝子(例えばクロラムフェニ
コールアセチルトランスフェラーゼ、 (、’AT)の
発現全誘導し得ることが示されft ()toward
、 E、等、  Plania170. 555 (1
987))。
緩和剤として仰られる化学物質の群は、除草剤の有害の
可能性がある施用に対して作物を保護するか、ま几は「
無害にする」ために開発された。そのような化合物の作
用に対する一般的な機構は十分KsBAされていないけ
れども、そのような化合物による自然に調節可能な遺伝
子の調節が1つの可能な機構である。より高レベルのグ
ルタチオン−5−トランスフェラーゼ(GST)が緩衝
剤2−クロロ−4−(トリフルオロメチル)−5−メチ
ル−チアゾールカルボ)L  C,等、   Plan
t  Mo1.   Biol、   7.  23s
  (1q8b)参照、 GET mRNAのレベルが
緩和剤との処理で^められるけれども、高めることを導
く機構は報告さnなかりた。
撞々の病原体に対して過敏に反応する場合。
多くの植物は刺激されて、酸抽出性低分子量病原性関連
(PR)タンパク質の群を産生する(VanLoon、
 L、 C,、Plant Mo1. Biol、 4
. 111 (1?85)。
しかしながら、これらの同じPRタンパク質が化学物質
1例えばポリアクリル酸2よびアセチルサリチル酸と処
理した植物内に高レベルで蓄積することは特に興味床イ
(Gianinazzi、 S−等。
J、 Gen、 Virol、 23. i (197
4) ; White、 LF、。
Virology 99.410 (1979))。P
R1タンパク質の存在は広題囲の病原体に対して局部的
および全体的の両方の耐性の誘導と関連づけられてきた
。タバコモザイクウィルス(TMV)に対して耐性なタ
バコの種間雑種は構造的にPR−タンパク質を発現する
ことがわかり友(Ahl、P、等、  Planl 8
ci、 LetL、 26.173 (1982) )
さらに、TMV感染または化学的に処理したタバコのど
ちらかのmRNA i用いる試験管内での翻訳産生物の
免疫沈降(Coraelissen、 B、 J、 C
,等。
EMBOJ、 5,37 (1986);Carr、 
J、P、等、 Proc。
Na11.Acad、8ci、 USA 82.799
9 (1985) )は。
高められたレベルのP)を−タンパク質が肪A蓄項の結
果であることを示し次。それ故に1化学物質1友は病原
体によるPRタンパク質遺伝子の誘導は、植物および植
物組織において遺伝子発Ol倉化学的に調節する問題に
迫る方法を提供する。
〔課題を解決する几めの手段〕
本発明に。
(a)  化学的に調節可能なDNA配列、好’ff1
L<は純粋な形態にあるもの。
(b)  前記調節可能な配列が天然に生ずる遺伝子内
で関連するコードDNA配列の全てでなく1りまたはそ
れ以上の部分と組合せた1種17tはそれ以上の化学的
に04節可能なDNA配列。
(cl  11M1ftはそれ以上の化学的に調節可能
なDNA配列を含有するキメ2遺伝子。
(d)  (a)、 (b)および/を九h(c)の配
列または遺伝子を含有するベクター (e)  化学的に調節可能なキメラ遺伝子金含有する
(直物係5種子および植物組織、および(f)  植物
組織内での化学的に調節可能なキメラ遺伝子の化学的調
節を包含する。本発明はさらにシグナルペプチド、該シ
グナルペグテドをコードするDNA配列、および檀々の
天然に生ずる化学的に誘導可能な遺伝子の実質的に軸外
な形*1包含する。
本発明はさらに化学的IC調節可能なDNA配列の櫨々
の使用: (a)  バイオリアクターで増殖され友細胞内のキメ
ラ遺伝子の調節。
(b)  化学調節剤の検定(assay)、(C) 
 植物の生長、J4節、 (d)  植物不稔性の調節および (e)  形質転換された植物内でのキメラおよび/ま
たは非相同遺伝子発現の調節を含む。その他の使用およ
び利点は本発明の以下の詳細な記載から明らかになるで
あろう。
配列の簡単な説明 本発明に係るDNAおよびアミノ酸の配列1〜8につい
て説明する。なお、これらの配列は本明細書の実施例の
次に示している。
配列1はタバコPK−1a遺伝子のXhojとBgll
J部位との間の2kb対のゲノムDNA配列を開示する
。ヌクレオチド903付近の矢印は転写開始部位を示し
、そして207および515と記入した垂直な矢印は2
つの独立したcDNAクローンの端部を表わす。遺伝子
のコード部分によりコード化され友ボリベグチド配列も
開示している。
配列2はタバコP I(−1’遺伝子のゲノムDNA配
列およびその遺伝子のコード領域によりコードされるボ
リペプチドのアミノ酸配列ケ開示する配列3はキュウリ
PRキチナーゼのcDNA配列およびその遺伝子のコー
ド領域によりコードされるボリペプチドのアミノ酸配列
を開示する。
配列4tゴタバコP R−R遺伝子の主要型のc LJ
NA配列を開示し、そして配列4(a)は配列4とその
遺伝子のコード領域によりコードさgるボリベグチドの
アミノ酸配列の両方全開示する。
配列5 n りa −ンp8801uc 59.1内に
含1れるタバコ4基性β−1,3−グルカナーゼ遺伝子
のゲノムDNA配列を開示する。
配列6はりo −ンpH8GIuc39.3内に含−1
nるタバコ塩基性β−1,3−グルカナーゼ遺伝子のゲ
ノムDNA配列を開示する。
配列7はグラスミドplj8cht 15内に含lれる
タバコPRーQc1clJNA配列を開示する。
配列a ta pBSOL 6 e F’3に含tnる
単離さn、7?:c LAN A tD DNA配列を
開示する。cDNA−はβ−51゜5−グルカナーゼの
酸性体音開示する。
本発明の詳細な説明 本発明は、その場所の調節が化学1SllIWJ剤に依
存している関連[)NA配列の植物組織での転写全調節
することができるDNA配列の単離、クローニングおよ
び同定を記載する。これらのDiNA配列は、遺伝子の
発現がそのような調節剤により調節され得るキメラ遺伝
子全構築するために利用され得る。化学的方法によるト
ランスジェニック種物におけるキメラ遺伝子の発現を調
節する能力は、植物の増殖および生長に最低の負の影響
でもって表現型の特徴の適当な発現を得るために有用で
ある。この調節は培養at*はバ1゛オリアクター中の
植物組織での二次産物1九はその他のクローン化産物の
産生に重要である。
タロー?化され友配列の調節はまたアンチセンス機構(
anti −5ence mechanism)による
その他の産物の調節にも重要である。
あらゆる特定の時期での与えられたコード配列の発現は
、典型的には植物組織に施用される化学調節剤の使用に
より調節され得る。明らかな生長移行段階の制御に包含
される遺伝子は1を化学的にA節可能なDNA配列ケ適
白なコードDNA配列と関連させることにより調節さn
得る。
この方法において、化学調節剤のレベルが向上ざQるか
、または低下されるlで植物の生長を特定の段階で止め
ることかでさ、またその時に植物の生長を特定の速度に
加速することができり 。
化学的に調節可能なDNA配タリは1例えば除草剤耐性
17′jは許容性(例えば大豆におけるアトラジン許容
性)を与え、昆虫耐性(ワタにおげルハチラス スリン
ギエンシス結晶タンパク[)を与えるか、l友は選択的
発現(例えば雄性l友は雌性不稔性)を要求する外来遺
伝子全発現させる定めに利用さn得る。化学的に調節可
能なDNA配列は筐几、アンチセンス機構による二次コ
ード配列の発現を制御するであろうDNA配列を転写さ
せるために利用され得る。
従って1本発明は多くの対象に迫る: a−原則的な対象として、植物内での発現が化学調節剤
により調節されるキメラ遺伝子。
b、化学調節剤に応答して他のjJNA配列の植物組織
内で遺伝活性を制御できる実質的に純粋な化学的に調節
可能なDNA配夕1几 C1天然に生じる遺伝子内で関連するコードDNA配列
の全てでなく部分と組合せた化学的に調節可能なDNA
配列。
d、それらが存在しても良い天然に生じる遺伝子の部分
を有するか、1九は何しない化学的に調節可能なDNA
配列?含有するベクターe8本発明の原則的な対象であ
るキメ2遺伝子を含有するベクター f、これらのベクターにより形質転換された細Ω 胞から誘導されt植物組織、植物および種子。
g6  化学的に調節可能なDNA配列、例えば表現型
の特徴を調節するものと関連するDNAコード配列の発
現を化学的に調節する方法。
h0本発明の牟メラ遺伝子を用いて新規な化学調節剤を
同定する方法およびそのw4節剤を含有する植物組織を
同定する方法。
i、化学的に調節された遺伝子によりコード化されたタ
ンパク質のシグナルペプチド配列。
j、  *質的に純粋な病原性関連タンパク質遺伝子。
その他の対象もマ友本発明の以下の記載からg識できる
定義 発明の詳細な説明および特許請求の範囲、およびこれら
の表現にあてられた範囲の明確な。
そして首尾−貞しt理解を確実にする几めに、以下に定
aを与える: アンテーセンスmjs:細胞内に翻訳されるmRNAの
少なくとも一部に相捕的なRNA分子が存在するために
mRNAのタンパク質への翻訳の速度全制御することに
基づい之遺伝子調節の機構。
胞の活性が(りもう1つのDNA配列の活性を調節する
か、lたは(2)もう1つのDNA配列により調節され
るかのいずれかであるDNA配列。この定aは、具体的
には連続的DNA鎖に物理的に隣接しているか、または
物理的に分離している配列を含むが、それに限定されな
い。物理的な分離は1例えば同−DNA鎖内での分離、
異なるDNA鎖内での配置、または1本の鎖における不
連続に散在する配列(例えば、調節可能な配列とコード
配列とが交互になっているもの)′f:包含する。
る。
節が化学調節剤に依存している関連DNA配列の転写t
−調節することができるDNA配列、この配列は天然起
源でも合成起源でも良い。
の非コード性の化学的に調節可能なDNA配列および少
なくとも1つの関連コードDNA配列を含む遺伝子。こ
の遺伝子は天然、合成lたは部分的に天然/部分的に合
成起源のものであって良い。
化学調節剤(化学的に調節可能なDNA配列の几めのも
の):化学的KIJ節可能なDNA配列と関連する転写
6J能なDNA配列の転写を調節するための有効量、所
望する程度まで、そして所望の時期に活性な形で、化学
調節剤が通常見い出されない系内で化学的に調節可能な
DNA配列の活性を直接l友は間接作用によジvI4節
する(例えば、開始する。終結する。増加させる。また
は減少させる)元素ま几は分子M、この術語は。
転写が必要な時に調節剤が全くないか、他くわずかしか
存在しない場合、t7tはいくつかの調節剤が存在する
が、しかし所望通りに転写を増加すかもしくば減らすよ
うな高めらnた4しくは低下し比調節が要求される場合
を含むことを意図している。
従って、化学的に調節可能なDNA配列を含む系が植物
、例えばトランスジェニック植物である場合、化学調節
剤は、所望の時期に所望の程度まで、化学的調節そして
それ故に関連遺伝子の転写を行うには十分な量で存在す
る。植物内に天然には見い出されない種類である。
「直接作用」により、化学調節作用が化学調節剤とDN
A配列との間の直接相互作用から生ずることヲ弐わす。
「間接作用」Kより、調節作用が化学調節剤と系内のい
くつかの他の内因性1比は外因性成分との直接作用から
生じ、その直接相互作用の究極の結果がDNA配列活性
の活性化1友は抑制化であることを表わす。「活性体」
により、化学調節剤が制御を行うのに必要な形であるこ
とtaわす。
2つの異型の部分1例えば予め存在する状態と関連しな
い予め存在するDNA配列から誘導てれ九部分金含む、
17tは合成起源または天然に見い出されない少なくと
も部分を含むDNA配列。
に細胞のポリペプチドの形成を生じるDNA配列。
遺伝子:別々の細胞産物に関連する別々の染色体領域。
植物細胞のあらゆる群を包含するが、これに限定きれな
い。上記のまたはこの定義に含lfLるあらゆる特定の
型の植物組織とともに%1九はその不在下でのこの語の
使用は%植物組織のその他の型を除外することを意図す
るものではない。
特定のコードDNA配列と関連しt場合、細胞のポリペ
プチドの形成音生じるDNA配列。従って。
例えは、1つのコード配列と関連する場合にコード化し
々い配列は、もう1つのコードまたゆ非コード配列と関
連する場合に実際にコード化するかも矧nない。
の特徴。
植物組織:栽培している、1元は培養しているl1II
物のあらゆる組織。この梧は、全体の植物体、植物細胞
、植物器官、植物種子、グロトプラスト、カルス、細胞
培養体、および構造的および/17!i:rr!機能的
単位の形態に組織化されるに対し過敏に反応する植物内
に発現きれるタンパク質。この語は、タバコPRー1a
、PR−1b。
PRー1c、 PR−1’、 PR−2,PHt−N、
 PR−〇、P1%−P、 PRーQ、 PR−8,P
IL−凡タンパク質の酸性体および塩基性体、PR−P
まtはPR−Qの塩基性対応物であるキチナーゼ、およ
びPR−2,PRーNl之はPRー0の塩基性対応物で
あるβ−1,5−グルカナーゼ(グルカンエンド−1,
3−β−グルコシダーゼ、EC3,2,1,l)および
キュウリからの病原誘導性キチナーゼを包含するが。
これに限定されない。過敏反応は病原体の感染部位およ
び病原体のひき続く位置の回シに即座に局部的な組織の
壊死、によpI#色づけらn。
これが植物全体に病原体が広がる感受性反応との違いで
ある。病原体は例えば、ウィルス1tはクイロイド、例
えばタバコ筐たはキエクリモザイク?イルス9輪点ウィ
ルスまたは壊死ウィルス、ベラルゴニウム葉カールウィ
ルス、レットクローバ−斑点ウィルス、トマトブッシー
スタントウイルス、および同様のウィルス、菌類例えば
フィトフンーラ バラシチカ(PhyLhophlho
raparasitica)筐tはベロノスボラ タバ
チナ(Peronospora tabacina)バ
クテリア、例えばシュードモナス シリンガx (Ps
eudomonassyringae) 1友はシュー
ドモナス メバチ含する。このリストはあらゆる点で限
定されない。
、A節:遺伝子の発現のレベル1九はDNA配列の転写
のレベルの向上(誘導)1友は低下(抑制)。この定義
はある特定の機構金色むことを意図するものでにない。
実質的に純粋なDNA配列:天然17’jH天然でない
源からの実質的に純粋な形態にある単離され之DNA配
列。そのような配列は天然系1例えばバクテリア、ウィ
ルスま几は植物もしくは動物細胞に由来しても、また例
えば合成手段により、もしく1cDNAとして供給され
ても良い。
実質的に純粋なDNA配列は意図され7j JJNAか
らなるベクターの形態で通常単離される。実質的に純粋
とは、意図されtもの以外のDNA配列が痕跡t1例え
ば5チ以丁、1チ以下、l之は好lしくはI11チ以下
であることを意味する。実質的に純粋なDNA配列およ
びそれらを含有するベクターは、溶成1例えば緩衝液を
含有する水浴g”!友は通常の培養培地で供給され得、
そして典型的には供給される。
はヌクレオチドまたアミノ醒配列間の近似し次構造関係
を意味する。例えば、実質的に相同なDNA配列は、8
0%相同、好1しくに90%ないし95チ相同であり得
、そして実質的に相同なアミノ酸配列は典型的には50
%相同またはそれ以上であり得る。相同は17tヌクレ
オチドま友はアミノ酸の1種または種々の部分配列の欠
失している、または付加的なヌクレオチドまたはアミノ
酸を有する部分配列が相互分散されている関係を包含す
る。
人、化学的に調節可能なDNAA列 本発明は、化学的調節剤の影響下で、植物17tは植物
Mi織内で関連DNA配列を調節し得る非コードDNA
配列に関する。特に本発明はこの調節が化学?A節剤に
依存している植物1Ftjは植物組織内で関連DNA配
列の転写を調節できる非コードDNA配列七含む。好1
しくはDNA配列はそnらが天然物に由来するならばそ
れらが生ずる遺伝子またはゲノムに対して、またはそれ
らが合成混合物で生ずるならばDNAA合物に対して実
質的に純粋な形態で存在する。
本発明の非コード性の化学的に調節CUgなDNAは、
コードDNA配列と関連する場合に植物組織内のコード
配列の発現を調節するものであり、調節の範囲は化学調
節剤に依存している。
そのような配列は、新規に合成され得るか、または天然
に生じる化学的に調節可能な遺伝子から誘導され得る(
例えば単離lたはクローン化)。
本発明の化学的に調節可能なDNA配列の発生は植物組
織に限定されず、即ち化学的に調節可能なDNA配列は
種々の天然の源1例えばバクテリア、ウィルスま友は動
物源から誘導さnても良い。
それは、天然に生じる化学的に調節可能な遺伝子の例え
ば5′配置領域または3′配置領域力・ら単離されても
良い。また、非コ〜ドDNA配列は、単離された配列に
同一なc DNAとして化学的に合成されるか、もしく
は酵素的に合成されても良く、単離された配列に実質的
な配列相同性を有しても良い。化学的に調節可能な非コ
ードDNA配列をクローン化することにより、その配列
を天然に生ずる遺伝子内でそれに隣接するその他の配列
から分離できる。このようにして実質的に純粋なDNA
配配列金石ことができる。
本発明に関連して、調節は誘導性または抑制性調節剤の
いずれかである化学調節剤を含む。
化学的に抑制可能な遺伝子、即ち抑制性化学物質により
抑制される遺伝子は1例えばトリグト7アンリグレッサ
ーまたはトリブトファンそれ自体の添加がこれら遺伝子
からの発現上抑制するTrpル1友はAro)iの様な
遺伝子を包含する。
このタイプの最終産物の抑制により調節されるその他の
多くの遺伝子が存在し、そして各場合にその最終産物に
遺伝子の発現を抑制する友めに使用され得る化学調節剤
として作用する。本発明は、そのような遺伝子自体の調
節可能な部分、Iたは植物1九は植物組織内の関連DN
A配列の転写を化学的に調節し得るキメラ構築物の部分
を含む。
化学的に誘導可能な遺伝子、即ち誘導性化学調節剤によ
り誘導される遺伝子は、PRタンパク質遺伝子、特にタ
バコPRタンパク質遺伝子、例えばPRー1a、PR−
1b、 PFL−1c、 PR−1′。
PR−Q、PR−凡およびPRーS遺伝子、キュウリキ
チナーゼ遺伝子、および4基性および酸性タバコβ−1
,3−グルカナーゼ遺伝子である。特別な面において本
発明は天然に生ずる化学的に調節可能な遺伝子1例えば
単子葉、双子葉′!友は裸子植物からの植物またはi物
組織中の天然に生ずる化学的に調節可能な遺伝子の一部
である非コード性の化学的に調節可能なDNA配列であ
るか、1友はこれに実質的に相同な配列を有する実質的
に純粋なULNA配列からなる。好1しくはそのよ5な
DNA配列は関連DNA配列がコード配列である植物1
7’Cは植物組織内の該関連DNA配列の転写を調節す
ることができる。前記DNA配列の転写は抑制性化学調
節剤により、Iたは誘導性化学調節剤により調節さn得
る。特に考慮されるDNA配列は、化学的に調節可能な
遺伝子がPRタンパク質遺伝子1例えば双子葉植物例え
はタバコ1fcにキュウリからのものである配列である
。化学的に調節可能な遺伝子がタバ=zPR−1a、P
R−1b、PR−1c、PR−1′。
PR−QまたはPRーR遺伝子、キュウリキチナーゼ遺
伝子、または塩基性もしくは酸性β−1,3−グルカナ
ーゼ遺伝子、特にタバコ塩基性1aおよびPl(−1’
遺伝子、さらにキ、+7リキチナーゼ遺伝子並びに塩基
性および酸性タバコβ−1,3−グルカナーゼ遺伝子で
あるDNA配列が最も好ましい。化学的に調節可能な遺
伝子がタバコPkL−1alfcu塩基性β−1,5−
yhht−ゼ遺伝子であるDNA配列がざらに考慮され
る。
好ましいPf’Lの化学的に誘導可能なDNA配列およ
び本発明の関連遺伝子は、コード配列に隣接する5′配
置領域の非コード配列に明らかに生ずる。代表的な例と
して、コード領域の一部を含有するタバコPRー1a遺
伝子の約6500塩基対から単離された配列中の転写開
始部位に自然に隣接する約900ないし約1200塩基
対を有する領域が化学的に誘導可能であることがわかり
九。誘導可能性は転写開始部位に自然に隣接する約50
0ないし約700塩基対を含有するそれらの折片に保持
さjしている。そPL故に、前記PRおよび関連遺伝子
の5′配置領域内に位置するDNA配列1例えば転写開
始部位に隣接する1200塩基対内に位置するDNA配
列が最も好ましい。
木兄BAはさらに、調節が化学調節剤に依存している植
物または植物組織内の関連DNA配列の転写を調節する
ことができる非コードDINA配列、および該非コード
配列に実質的な相同性を有するDNA配列の調製方法を
含み、これは天然に生じる遺伝子から実質的に純粋な形
態でDNA i単離するか、または化学的もしくは酵素
的K DNA?合成することをコードする 特に本発明はそのような遺伝子全含有する天然に生ずる
系内の化学的に調節6エ能な遺伝子から実質的に純粋な
化学的に調節可能なDNA配列の調製方法を含み、これ
は以下の段階二(a)  化学的に調節可能な遺伝子か
ら14NAの前記系内での発現を活性化し。
(b)  前記凡NAを単離し、 (C)  前記の活性化しt系から単離し九RNAから
生じyt RNA並ひに活性化していない対照系から単
離し−a ILNAから生じたRNA K対するゲノム
ライブラリィを別々にスクリーニングし。
[d)  ゲノムクローンを単離し、 (e)  前記ゲノムクローンから化学的に調節可能な
遺伝千金サブクローン化し、そして (f)  所望する化学的に調節可能なDNA配列を単
離する。から構成される。
さらに本発明は前記系が植物であるような方法も含み、
これは以下の段階: fa)  化学的に調節可能な遺伝子からのポリA+凡
NAの前記植物内での発現を活性化し、(b)  前記
ポリA −) ILNA金単離し。
(C)  前記ポリA +L(NAがらcDNAライブ
ラリィ金構築し、 (d)  前記c DNAラリブラリイと活性化してい
ない対照植物内の凡NAから生じ几CDNA、!:を別
々にスクリーニングし。
(e)  化学的に調節可能であるc DNAクローン
を単離し。
(f)  段階(e)のcDNAクローンをグローブと
して用い前記植物のゲノムライブラリィがらゲノムクロ
ーン全単離し。
(g)  前記ゲノムクローンから化学的に調節可能な
遺伝子全サブクローン化し、そシテ (h)  所望する化学的に調節可能なDNA配列を単
離する、から構成される 前記化学的に調節可能な遺伝子が化学的に誘導可能な遺
伝子、例えばPRタンパク質遺伝子例えばタバコPR−
1a、 PL(、−1b、 PR−1c、 PR−1′
、PRーQ、 PR−几もしくはPu−8遺伝子、キエ
ウリキチナーゼ遺伝子、!7’Cはタバコ塩基性もしく
#:c酸性タバコβ−1.3−グルカナーゼ遺伝子であ
る方法が好ましい。前記P凡タンパク質遺伝子が化学誘
導剤lたは病原体により段階(a)で活性化される方法
がさらに好ましい。
本発明はさらに上記方法により製造し之実質的に純粋な
DNAを含む。
B、天然に生ずるコード配列の一部を有する化学的に調
節可能なDNA配列 前項Aで記載した完全に非コード性の化学的に調節可能
なDNA配列に加えて1本発明はまた調節可能な配列が
天然に生ずる遺伝子内の関連するコード配列の全てでな
く部分と組合せた天然に生ずる化学的に調節可能なDN
A配列の非コードDNA配列をも提供する。より詳しく
は、本発明は好筐しくに純粋な形態にある、天然に生ず
る化学的に調節可能な遺伝子の非コード性の化学的に調
節可能なDNA配列であるか、fたはその配列に実質的
な配列相同性を有する第一のDNA成分配列、この第一
の成分配列はこの調節が化学調節剤に依存する植物l几
は植物組織内の関連DNA配列の転写を調節することが
できるものであり、これと天然に生じる化学的に調節可
能な遺伝子内で第一の成分が関連する転写可能なJJN
A配列の全てでなく部分であるか、またはこれに実質的
な配列相同性會有する第二のDNA成分配列とからなる
DNA配列を含む。天然に生じる化学的に調節可能な遺
伝子は植物起源のもの1例えば単子葉1几は双子葉植物
に生じるものでありて良く、そして抑制性または誘導性
化学調節剤により調節されても良い、第二のDNA成分
配列は典型的にはフード配列であろう。
本発明の好ましい第二のDNA配列は天然に生じる化学
的に調節可能な遺伝子により発現されたあらゆるタンパ
ク質のシグナルペプチドをコードする配列である。
特に本発明は非コード性の化学的に調節可能な第一のD
NA配列と、 PR,タンパク質遺伝子。
例えば双子葉植物、好lしくにタバコまたはキュウリか
らのPRタンパク質遺伝子1例えばPR−1a、PR−
1b、PR−IC,PRI−1’、 PRーqPRー几
もしくはpg−s遺伝子、キチナーゼ遺伝子、または塩
基性もしくは酸性タバコβ−1,3−グルカナーゼ遺伝
子からの第二のコードDNA配列とからなるDNA配列
を含む。転写が誘導性化学調節剤によシ調節されるPR
タンパク質遺伝子からのDNA配列が好ましい。特に本
発明は。
第一の非コード性DNA配列が上記PRタンパク質遺伝
子の1つの5′配置領域に位置する1例えば前記1’R
タンパクIJjt遺伝子の転写開始部位に隣接する約2
000塩基対内に位置するDNA配列管含む。上記の好
ましい第一の非コード配列と上記のシグナルペプチドを
コードする第二のコードDNA配列とからなるDNA配
列が最も好ましい。
い。
「配列1」、「配列2」、「配列5」および「配列6」
に示した実質的に純粋なDNA配列並tlk本好ましい
。これらの「配列Jは第一の非コード性DNA配列と第
二のコードDNA配列とからなる化学的に調節可能なD
NA配列の例であり。
そしてPRタンパク質遺伝子タタバPR−1Φ。
PR−1’から、塩基性タバコβ−1,3−グルカナー
ゼの2つの形態から、それぞれ誘導される。
「配列1」はタバコからの代表的なPl(、−1a遺伝
子の配列を示す。ヌクレオチド1ないし約1150[非
コード性5′配置の化学的に誘導可能なDNA配列およ
びタバコ植物内に天然に生じているPR−1aコ一ド配
列の一部である。この場合化学的に誘導可能な成分配列
はコード配列に隣接している。N−の30個のアミノ酸
をコードするこれらのヌクレオチドは、PR−1aタン
パク質のシグナルペプチドのコード配列を構成する。コ
ード配列は前項人に記載のあらゆるコード配列がない非
コード性の化学的に誘導可能なDNA配列を生成するた
めに非コード配列から除去しても良い。そのような除去
は慣用の技術。
例えば制限酵素消化により行うことができる。
本発明はさらに、天然に生ずる化学的に調節可能な遺伝
子の非コード性の化学的に調節可能なDNA配列である
か、またはその配列に実質的な配列相同性t−’ffす
る第一のDNA成分配列、この第一の成分配列はこのD
4′sが化学調節剤に依存する植物1几は植物組織内の
関連DNA配列の転写を調節することができるものであ
ジ、これと天然に生じる化学的に調節可能な遺伝子内で
第一の成分が関連する転写可能なL11’JA配列の全
てでなく部分であるか、17’i:はこれに実質的な配
列相同性を有する第二のDNA成分配列とからなるDN
A配列の調製方法を含み、これは天然に生じる遺伝子か
ら実質的に純粋な形態でDNA f単離するか、または
化学的もしくは酵素的にDNA 2合成することをコー
ドする。前項人に記載した特別な方法およびそれにより
得られ之実質的に純粋なDNA配列が好ましい。
C0化学的に調節可能なDNA配列を含有するキメラ遺
伝子 本発明の別の面は少なくとも1つの化学的に調節可能な
DNA配列を含有するキメラDNA配列(キメラ遺伝子
)である。そのようなキメラ配列の2つのタイプを例と
して示す。より単純な。
’!、?f12部分型キメラDNA配列は、そのキメラ
遺伝子が化学的調節の適当な条件下で植物組織内に発現
され得るように、化学的に調節可能なDNA配列と転写
可能なDNA配列とからなる。とりわけ1本発明はA?
tJが化学調節剤に依存するM物または植物組織内の関
連DNA配列の転写全調節することができる非コード性
の化学的に調節oT能な第一のDNA成分配列および植
物ltは槓vJMi織内で転写さn得る第二のDNA成
分配列からなる化学的に調節可能なキメラDNA配列を
含む。DNA成分配列は天然源から誘導されても。
1友は合成で調製されても良い。
第二のDNA配列はアンチセンス機構により表現型の特
徴の発現を調節することができるRNAとして転写され
ても良い。1之、キメラDNA配列内の第二のDNA配
列は転写および翻訳されても良く、即ち表現型の特徴金
主ずるポリペプチドを産生ずるために植物組織内でコー
ド化さ扛ても良い。キメラ遺伝子は第二のDNA配列が
適当に、典型的には転写を確実にする化学的に調節可能
なDNA配列に隣接する配向で結合されるように構築さ
れる。結合は慣用の技術で行われる。
る。
第一の非コードDNA配列が項Aに記載の好ましいDN
A配列の1つである化学的に調節aJ能な第一のDNA
成分と第二の転写可能なJ)NA酸成分からなるキメ?
 DNA配列が好ましい。第一のDNA成分配列は抑制
性1tは誘導性化学調節剤により調節されても良い。本
発明の特定の配列は、第一のDNA成分配列が植物から
の天然に生じる化学的に調節可能な遺伝子内の化学的に
調節可能なDNA配列に実質的な配列相同性を有するキ
メラDNA配列である。
植物からの天然に生じる化学的に調節可能な遺伝子内の
化学的に調節可能なDNA配列であるか、またはその配
列に実質的な配列相同性を有する第一のDNA成分配列
と1表現型の特徴を生ずるポリペプチドを産生ずる之め
に転写および翻訳され得るコード配列である第二のDN
A成分配列とからなるキメラDNA配列が好ましい。好
1しくは、この第二のDNA成分配列は第一のDNAコ
ード配列に隣接している。第一のDNA成分配列がPl
tタンパク質遺伝子1例えば双子葉植物。
例えばタバコltはキメ9りからのPRタンパク質遺伝
子内の化学的に誘導可能なDNA配列であるか、または
その配列に実質的な配列相同性を有するものであるよ5
なキメラDNA配列が特に好ましい。それらの例は項A
に記載している。
キメラDNA配列の第二の例示きれるタイプは、2撞1
九はそれ以上の源に由来する6檀のLlNAlN間列を
含有する。その最も簡単な実施態様において、このキメ
ラDNA配列は項Bに記載し几2部分m配列と少なくと
も1種の異なる源に由来する第三のw位配列とからなる
。もつと詳しく説明すると、天然に生ずる化学的に調節
可能な遺伝子の非コード性の化学的に調節可能なDNA
配列であるか、1tはその配列に実質的な配列相同性を
有する第一のDNA成分配列、この第一の成分配列はこ
の調節が化学調節剤に依存する植物筐た框植物組織内の
関連DNA配列の転写?調節することができるものであ
り、こfLと天然に生じる化学的に調節可能な遺伝子内
で第一の成分が関連する転写可能な鳳配列の全てでなく
部分であるか。
ltはこnに実質的な配列相同性?仔する第二のLlN
AlN間列と、そして植物または植物組織内で転写さI
f”L得る第三のDNA成分配列とがら々る。
第二および第三のDNA成分配列は典型的にはコード配
列であろう。第三のDNA成分は1種以上の天然1九は
合成の源から誘導されても良い。
最初の2つのDNA成分は典型的には起源が天然であろ
う、起源が植物である場合には、それは単子葉、双子葉
または裸子植物であって良い。
好ましい実施態様において%第二のDNA配列は、最初
の2つのDNA配列が生じる化学的に調節可能な遺伝子
のシグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列を包
含するであろう。化学的に調節可能なDNA配列がそれ
を誘導する遺伝子のコード配列の一部と関連している場
合、第三のDNA配列は適当な配向になければならない
だけでなく、第二のDNA配列と適当な読み枠内にもな
ければならない、この配向けこの分野では十分に公知の
技術により達成され得る。
第一および第二のDNA配列成分が前項Bにおいて好ま
しいものとして記載したものであるキメラDNA配列が
好ましい。例えば好ましいキメラDNA配列は、第一の
DNA成分配列が双子葉植物1例えはタバコまたはキュ
ウリからのPRタンパク質遺伝子内の化学的に誘導可能
なDNA配列であるか、またはその配列に実質的な配列
相同性を有するものであるものの1つである。PRタン
パク質遺伝子の例は上記のものである。
上記のキメラ遺伝子は様々な可能な構築物を含む。化学
的に調節可能な非コード配列は、開花または果実熟成遺
伝子、除草剤もしくは多くの種類の有害生物、例えば菌
類、ウィルス、バクテリア、昆虫、線虫もしくはクモ形
類動物に対する許容性もしくは耐性音生ずる遺伝子、酵
素もしくは二次代謝物の産生を制御する遺伝子、雄性も
しくは雌性不稔性、矯性、芳香性、栄養品質等と関連し
得る。本発明を用いてそのような特徴は農夫および庭師
により高めらnることができ、もはや天然の要因のみに
依存しない。
制御に対して特別の興味がある表現型の特徴は、組織培
養またはバイオリアクター中での代謝物の産生である。
好ましいキメラDNA配列は、コードDNA成分配列が
表現型の特徴、例えば除草剤、菌類、ウィルス、バクテ
リア、昆虫、線虫ま之はクモ形類動物に対する許容性ま
たは耐性、二次代謝物の産生、雄性ま几は雌性不稔性お
よび酵素またはその他のリポータ−化合物の産生からな
る群から選択される特徴をコードする2種ま7’hij
5種の成分配列である。コード成分配列が除草剤に対す
る許容性ま友は耐性全コードする、例えば野生型または
除草剤耐性アセトヒドロキシ酸シンターゼ(At(As
)  !−コードするか、ま友はコード成分配列が昆虫
に対する耐性をコードする、例えばバチラス スリンギ
エンシス内毒素(BT)t−コードする2flIま穴は
3種のキメラDNA配列が特に好ましい。
キメラ配列が化学調節剤の検定として使用される場合、
表現型の特徴は好1しくけ検定可能なマーカーである。
適当なマーカーは、ルシフェラ−セ(LUX) 、クロ
ラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT
)、ネオマイ・ンンホスホトランス7エラーゼ(NPT
)、/バリン7ンターゼ(NO5)、オクトピンシンタ
ーゼ(OC5)、β−1,5−グルクロニダーゼ(GU
S)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(Af(AS)お
よびバチラススリンギエンシス内毒素(BT)t−包含
するが。
しかしこれに限定されない。
実施例に詳細に記載したそのようなキメラDNA配列の
代表例は、PR−1の遺伝子の5′配置非コ一ド配列を
含む2部分キメラDNA配列である。例示されるマーカ
ーの1つはGUS遺伝子のコード配列であるが、上記マ
ーカーの全て全使用できる。類似の5部分キメ今配列は
PR−1の遺伝子のコード配列の一部を含むつこれらの
構築物は、化学的誘導の効果、即ちβ−グルクロニダー
ゼ酵素活性が植物細胞−1友はそれらの抽出物内に容易
に検出可能であるから特に有用である。その他の特別な
実施態様、例えばタバコβ−1,5−グルカナーゼ遺伝
子の1つの非コード配列からなるもの、および野生型も
しくは除草剤耐性アセトヒドロキシ酸シンターゼま友は
バチラス スリンギエンシス内毒素のコード配列からな
る本のは、項りの実施例に記載している。
好ましいキメラDNA配列は、2成分または3成分キメ
ラDNA配列であり、その中で萬−のDNA成分配列は
タバコPR−1の遺伝子の5′配置領域であり、そして
転写開始部位の隣りの約500塩基以上、例えば500
と2000塩基の間、好1しくに600と1000塩基
の間全含むものである。
第二のDNA成分配列がシグナルペプチドをコードする
、例えば第二のDNA成分配列がPRタンパク質遺伝子
好ましくはpR−1a遺伝子からのシグナルペプチドで
あるか、ま几はそれに実質的な配列相同を有するペプチ
ド金コードする3成分からなるキメラDNA配列がさら
に好ましいう 制限が化学調節剤に依存する植物ま定は植物組織内の関
連DNA配列の転写全制御することができる非コード性
の化学的に調節可能な第一のDNA成分配列および植物
または植物組織内で転写され得る第二のDNA成分配列
からなる化学的に調節可能なキメラDNA配列の調製方
法において、前記DNA成分配列を連結することをコー
ドする方法を木兄明江さらに含む。同様に本発明は、天
然に生ずる化学的に調節可能な遺伝子の非コード性の化
学的に調節可能なDNA配列であるか、ま之はその配列
に実質的な配列相同性を有する第一のDNA成分配列、
この第一の成分配列はこの調節が化学調節剤に依存する
植物ま几は植物組織内の関連DNA配列の転写を調節す
ることができるものであり、これと天然に生じる化学的
に調節可能な遺伝子内で第一の成分が関連する転写可能
なDNA配列の全てでなく部分であるか、またはこnに
実質的な配列相同性′t−有する第二のDNA成分配列
と、そしてm物まtは植物組織内で転写さ几得る第三の
DNA成分配列とからなるキメラDNA配列の調製方法
において、前記DNA成分配列を同時にまtは連続的に
連結することをコードする方法を含む。
D、ベクター 標準技術により産生され、そして項五もしくはBに記載
し文化学的に調節可能なDNA配列ま念は項Cに記載し
九キメラDNA配列のいずれかからなるベクターは、本
発明の付加的な態様を示す。ベクターは上記DNA配列
のJIL雌および複製の目的で使用され得、そしてこれ
ら配列で適当な宿主の形質転換のために使用され得る組
換えDNA配列である。単離および複製用の好ま[7い
ベクターは、適当な宿主微生物、例えば大喝菌内で増殖
し得るプラスミドである。形賀転億用の好ましいベクタ
ーは、植物細胞ま念はアfロバクチリアの形質転換にM
用であるものである。とりわけ、プロトプラスト以外の
植物細@、全形質転換する場合、その時好ましいベクタ
ーはTi  プラスミド誘導ベクターである。プロトプ
ラスト内への直接DN人導入7)九めに、上記ベクター
のあらゆるものが使用できる。出発材料として利用さT
i得る適当なベクターはこグ)分野で公知である。形質
転換する植物組織およびプロドブラスト用の適当なベク
ターは、deF ra+nond、 A、等、  Bi
o7’Technoiogy  1,263(1983
) : An、 G、等、  EMBOJ、 4.27
7(1985):T’otrykus、■0等、同上:
 ROthStein、 S、 J、等。
Gene 55.153(1987)  にl己滅され
ている。こnらに加えて多(のその他のベクターは本発
明ハ出発材料として1吏用に適しているものがこの分野
で記載さnている。
項At7tはBで記載した化学的に調節可能なDNA配
列だけを含有するベクターは、項CK記載しtキメラD
NA配列を含有するベクターの調製の中間体として使用
しても良い。そのような中間体ベクター内への転写可能
である適当な配列の挿入によりその次に所望の植物組織
、プロトプラストまたはその他の宿主を形質転換するt
めに使用できる本発明のキメラDNA配列からなるベク
ターを生ずる。、また、キメラDNA配列金−#し、そ
して次いで所望のm物組織またはその他の宿主を形質転
換する力めに使用−qn′fi)適当なベクター内に挿
入でn4る。
ベクターの構築および複!!!は適当な宿主、例えば大
腸菌内で行うことができる。適当な大腸菌株)IBlo
l、 JM85. DHl、 D)(5α、 LE39
2等金包含する。本発明のベクター金、例えIi直接遺
伝子導入17jHマイクロインジエクンヨン技術におい
て便用しても良い。ある場合には使用前にベクター全直
線化することが好ツしい。また、ベクター金アグロバク
テリウム宿主に導入しても良い。この導入は二親又@ 
(51m0n、 R−等。
Bio/Tecknology 1.74(1983)
)、三親交雑(Ditta、 G、等、  proc、
 Natl、 Acad、 Sc;、 USA77、7
347(1980) )  または形質転換(Hol 
5ters。
Mo等、 Mol、Qen、 Genet、 163.
181(1978))を包含する慣用技術により行われ
ても良い。アグロバクテリウムの適当な株は、アゲaバ
クテリウムチェメファゾエンスLB人4404. CI
F$ 542およびC58Z 707 t−包含するが
、これに限定されない。
好ましいベクターは項A、BおよびCK記載の好ましい
DNA配列からなるものである。嘔らに好ましいベクタ
ーは植物細胞またはアグロバクテリウム内で機能的であ
る1つである。項りの実施例に記載している。
E、m物組織、植物体および種子 本発明のその他の面は上記のキメラDNA配列全含有す
る植物組織、植物体またli種子である。
と記の好ましいとじtキメラDNA配列を含有する植物
組織、植物体ま交は種子が好ましい。
植物組織の細胞をこの分野では公知のあらゆる技術(上
記文献に記載のものを含む)および以下の実施例に詳し
く記載した技術により上記のベクターで形質転換する。
これらの技術は直接感染ま友はアグロバクテリウムでの
植物もしくは植物組織の共培養を包含する6′#に適当
である技術は)(orsh、 R,B、等、 5cle
nce 225゜1229(1985)に記載された葉
ディスク形質転換である。また、ベクターは直接、例え
ば上に十分に記載したように、エレクトロボレーシラン
により、マイクロインジスクシ1ンにより、またはポリ
エチレングリコール(f’EG)、塩化カルシウムの存
在下もしくは電場内でのプロトプラストの形質転換によ
り形質転換され得る。
形質転換される細胞は単子葉ま友は双子葉植物に由来し
ても良く、そして本発明の化学的に調節可能なキメラ遺
伝子b1pJま念はそれ以上含有していても良い。従っ
て、例えば除草剤および様々な昆虫、ウィルス、バクテ
リア、菌類およびその他の有害生物に対する耐性または
許容性、不稔性、大きさ、開花および果実熟成をコード
する遺伝子は植物組織内に導入され、そしてこれらの細
胞ま友はプロトプラストはこれらの特徴が化学調節剤で
の操作により制御され得る4W物体に結局再生でれる。
また細胞を組織培養ま念はバイオリアクター中で増殖さ
せ、酵素または二次代謝′$Jを産生ずることができる
。酵素倹定が望′1fLる場合、キメラ遺伝子のコード
部分は、例えば上記のLUX、 CAT、 NPT、 
NO5゜OC3,GUS、AHASまたはBT遺伝子か
らなっていても艮い。PR遺伝子から化学的に誘導可能
な配列を含有するそのようなキメラ遺伝子に、調節剤の
適用の容易きおよび酵素産物の検出の容易さの定めに本
発明の好ましい実施i21様である。
形質転換に続き、形質転!され几細胞ま友は植物組at
慣用の技術により選択するかスクリーニングを行う。所
望により上記の参考文献にg2.載のもの、そして単子
葉および双子葉植物の両方を含む実施例に記載のもの金
含む公知の操作により、形質転換された細胞ま友は植物
組織は上記のキメラDNA配列を含有し、そして次いで
再生される。これらの技術により再生され得る種は、ト
ウモロコシ、ヒマワリ、アブラナ、クローバ−タバコ、
ニンジン、ワタ、アルファルファ、イネ、ジャガイモ、
ナスおよびキュウリを包含するが、こnに限定されない
。再生さn念植物体を標燻法により形質転換に対するス
クリーニングを行う。改良されfc、植物および種子系
列を見つけるtめに、再生された植物の後代を組込ま几
次DN人配列の引き続く存在に対して連続的にスクリー
ニングおよび選択する。
古典的な育種、グミドプラスト融合、核移入および染色
体移入を包含する様々な技術によりDNA配列をその他
の遺伝子系列内に移動させろことができる。
F、利点および利用 本発明は化学的に調節可能なDNA配列を含有するキメ
ラ遺伝子のS*ま几は植物組畿内での容易に制御さf′
L友調節可能な発現に基づく数多(の利点および利用を
提供する。アンチセンス機構により作用する遺伝子ま几
はその発現が表現型の特徴の生成を生じる遺伝子の調節
が可能である。遺伝子発現の時期および速度を制御でき
ること並びにこの制御を植物全体に均一にま几は植物の
限られた部分のいずnかに起こすことの容易さは特に重
要である。
制御を起こすことに、植物@織ま几は植物体もしくはi
物の一部に化学調節剤を、植物細胞、植物組織または種
物体内での発現が望み通りに行われるキメラ遺伝子を調
節するような方法および量で、適用することにより簡単
に行われても艮い。例えば、発現されるべ@特徴が葉に
だけ発現されるのが好ましい場合、その時葉での発現を
最適化する時期に葉に噴!または散布すると、そして植
物のその他の部分へのあらゆる移動の前に、容易におよ
び効果的に目的を達成し得る。
ま友、土の上方の植物の部分全体への均一な発現は植物
全体への施用により生じ得る(即ち、茎および葉の両面
)、根における発現が望ましい場合、種子もしくは種子
の回りの土まfP:、は根への施用が調節の可能な方法
である。バイオリアクター中での発現は全く容易に、例
えば細胞を接触させる培地への化学調節剤を施用するこ
とにより行われる。
トランスジェニック植物内の新規な表現型の特徴の発現
の時期および/まfcは速度を制御する能力は多くの有
用な利点を提供する。例えば、除草剤またはその他の有
害生物防除剤に対する解毒磯傳による許容性が植物内に
導入されろならば、その特徴を化学調節剤の施用の適当
な時期により最大化し得る。従って調節剤は除草剤また
はその他の有害生物防除剤の施用前、施用と一緒に、ま
九は施用後に、方法が最適な許容性を与えるように施用
され得る。
生合成が内因性ま九は外来DN人により制御される化合
物の産生を調節することも今では可能である。化学的な
誘導に関し、そのような産物の産生を所望の時期に開始
させること本でさる。
誘導されるプロセスは多段階生合成であっても、′17
tは中間代謝物の1段階変換であっても良い。
本発明のもリークの利点は、調節性化学物實の施用によ
り所望の時期で植物の生長プロセスを調節する能力から
生じる。例えば、41!物生長の同時発生(発芽、ひこ
ばえの発生、若枝の発生、孔形成、開花、果実成熟、乾
燥、離脱その他〕が行われ得る。さらに通常の植物の生
長を抑えることができる。このことは、例えば所望の生
長段階で干渉するであろう毒素遺伝子、アンチセンス機
構を介して生長段階を阻害するであろうDNA配列、ま
tはその発現が新しい生喝段階への移行を阻害し、そし
て生長が進むのを化学的に押粕し得る遺伝子を導入する
ことにより達成さn得るう作物の制御された4m形成に
対する雄性fiは雌性不稔性の誘導;1.1つの適当な
効用である。
本発明の付加的な利点は新規な検定操作、好ましくは酵
素検定操作である。例えば新規な化学調節剤の同定は今
ゼ・非常に容易に行うことができる。そのような検定方
法は本発明のキメラDNA配列を含有する形質転換され
た植物ま几は植物細胞の使用を含む。化学物質は形質転
換された宿主に施用され、そして転写可能なりN人配列
の転写は対照に対して測定され、転写は翻訳産物の形態
で、またはそのような産物の効果として通常検出される
。検定μ種々の方法で行わnても良いが、しかし典型的
には全体の再生され7を植物体を用いるか(II!物体
に化学物質を施用することにより、まtは培養細1泡ま
tは組織に対して(細胞または組織に化学物賞金施用す
ることにより)、そして次に酵素活性用の基質を供給す
ることにより行われる。酵素活性の産物を次に標準法、
例えば分光光度測定により検出する。
特に本発明は項Cに記載したキメラDNA配列またにキ
メラDNA配列を含有するベクターで宿主を形質転換し
、形質転換された宿主に推定?+)の化学調節剤を施用
し、そして表現型の特徴の発現を測定することからなる
化学A節剤を同定する方法を含む。好ましい方法は形質
転換され几宿主が植物組織ま几は植物細胞であるような
方法である。キメラDNA配列が好ましいものとして上
記した配列、例えばと記キメラDNAの第一のDNA成
分配列がPRタンパク質遺伝子の化学的に誘導可能な配
列であるか、またにその配列に実質的な配列相同性を有
する化学的に誘導可能な配列であり、セしてキメラDN
Aによりコードされた表現型の特徴が検定可能な酵素マ
ーカーである様が方法がさらに好ましい。
不発明のもう一つの態様はその他の化学的に調節可能な
DNA配列を同定する新規な方法の発見である。推定i
nる化学的に調節可能なDNA配列を含有するベクター
が例えば宿主選択性マーカーおよび選択性ま友は検定性
マーカーから調製嘔れる。、4当な選択性マーカーは抗
生物質耐性遺伝子および除草剤耐性遺伝子を包含する。
代表的な抗生物質耐性遺伝子は、・・イグロマイシン、
カナマイシン、クロラムフェニコール、ブレオマイシン
、ビエーロマイシン、リンコマイシン、G41Bおよび
メトトレキセイトのものを包含する。ハイグロマイシン
に対する耐性の特ニ適当な遺伝子はアミ/グリコシドホ
スホトランスフェラーゼ■である。ハイグロマイシン耐
性遺伝子を含有する植物の形質転換用の適当なベクター
は、Rothstein、 S、 J、等、  Qen
e53、153(1987)に記載さ几ている。除草剤
耐性遺伝子の例に、例えばスルホニル尿素、グリホセー
ト、ホスフィノドリチンおよびアトラジンに対する耐性
をコード化する。
適当な検定可能なマーカーは酵素、抗原、免疫グミプリ
y等の遺伝子、並びに抗生物質耐性遺伝子を包含する。
適当な酵素マーカーはLUX。
CAT、NPT、NO5,OC5,GUS、 AHAs
およびBTを包含する6特に適当な酵素は酵素検定の容
易1故にβ−1,5−グルクロニダーゼ(GUS)  
である、検定可能なマーカーをコードするDNA配列を
慣用の技術を用いてベクター内に挿入することができる
検定可能なマーカーの発現が推定きれるDNA配列の制
御下にあるように1推定はれる調節可能なDNA配列は
典型的には検定可能なマーカー遺伝子に隣接しで挿入さ
れる。ベクターは次に植物組織またはもう一つの適当な
宿主を形質転換するために使用される。形質転換され友
i物組l&ま几は宿主は植物選択性マーカー、典型的に
は抗生物質耐性に基づいて選択される。形質転換でれ九
組織の選択ま之は再生に峡いて、次に化学調節剤を植物
組織ま友はその他の宿主に施用する。化学調節剤の施用
に続(検定可能なマーカーの誘導ま九は抑初は、A節が
化学調節剤に依存する隣りのDNA配列の転写を調節す
ることができるものの様な推定式nるDNA配列を同定
する。例えば、化学調節剤を葉またはその他の植物組織
に対して施用し、そして検定可能なマーカーの発現を測
定することKより、検定は全体の再生されたま友は形質
転−1f!てれた植物体に関して行うことができる。ま
几、推定される化学調節剤をカルスまたはその他の培養
体に施用し、そして検定可能なマーカーの発現を測定す
ることにより、検定は形質転換ぢ九tカルス組aまたは
細胞培譬体中のその他の宿主に関して行うことができる
特に本発明は以下の段階: lal  推定される化学的に調節可能なDNA配列ま
たは該DNAを含有するベクター 宿主選択性遺伝子マ
ーカーである第二のDNA配列および表現型の特徴をコ
ードする第三のDNA配列で宿主を形質転換し、 11)I  この形質転換され定宿主に化学調節剤を施
用し、そして +C+  前記第三のDNA配列によりコードされ1表
現型の特徴の発現を測定するか、またはその発現におけ
る変化を選択する、ことからなる化学的に調節可能なD
NA配列を同定する方法を含む。
前記第三のDNA配列が宿主選択性iたは検定性遺伝子
マーカーである方法および第二もしくけ第三のDNA配
列が除草剤耐性または抗生物質耐性、例えばハイグロマ
イシン、カナマイシン、クロラムフェニコール、ブレオ
マイシン、ビューロマイシン、リンコマイシンおよびメ
トトレキセイト耐性遺伝子から選択でnろ、例えばアミ
ノグリコシドホスホトランスフェラーゼ■ハイグロマイ
シン耐性遺伝子である方法のような方法が好ましい。
推定烙れる化学的Kv!4節可能なDNA配列が第三の
DNA配列と績合し、そして好ましくはそれに隣接して
いるような方法もま几好ましい。
第三のDNA配列がルシフェラーゼ(LUX)、クロラ
ムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)
、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(NPT)、
ツバリンシンターゼ(NO5)、オクトピンシンターゼ
(OCS)、β−1,5−グルクロニダーゼ(GUS)
、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(At(As )およ
びバチラス スリンギエンシスff1l*(BT)から
なる群から選択さ九る倹定可能々酵素マーカーをコード
するような方法がさらに好ましい。
本発明の別の面は上記方法により同定され九実質的に純
粋な化学的だ調節可能な遺伝子配列である。
本発明は1定形質転換され次植物材料を選択する方法も
樟供する。化学調節剤が知ら几ている化学的に調節可能
なDNA配列および表現型の待舐が調節剤で処理きれる
第二のDNA配列を含む外因性DNA配列に植物材料を
晒(〜、そして表現型の特徴の発現を捜した。特徴の観
察は、推定−+ Q、)駁質転得体の形質転換が実@に
起こりtことを確信する。この方法の几めの典型的な表
現型の特徴は上記の宿主選択性マーカーおよび検定性マ
ーカーを包含する。
所に本発明は、fal公知の化学調節剤で1む東3形質
転換体を処理し、そして1t)l第二のDNA配列によ
りコードきれ九表現型の特徴の発現による形質転換体を
選択することからなる、公知の化学調節剤により化学的
に′fI4節可能である第一のDNAJt分配列および
表現型マーカーをコードする関連する第二のDNA配列
からなる形質転換性DNAに晒嘔n念形質転換され九植
物細胞まtは組織を選択する方法を含む。上記表現型の
特徴が抗生物質耐性例えば、ハイグロマイシン、カナマ
イシン、クロラムフェニコール、ブレオマイシン、ビュ
ーロマイシン、リンコマイシン、641Bおよびメト+
−レキセイトに対する耐性、了たに検定可能な酵素マー
カー 例えば、ルシフェ5−セ(LUX)、クロラムフ
ェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT ) 
、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(NPT)、
ツバリンシンターゼ(NO5)、オクトピンシンターゼ
(OCS)、β−1,5−グルクロニダーゼ(GUS)
、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS )および
バチラススリンギエンシス内毒素(BT)からなる群か
ら選択されるものであるような方法が好ましい方法であ
る。
G、シグナルペプチド シグナルベブチド−またはシグナル配列は、小泡体に入
るタンパク質における特別なN末端アミノ酸配列である
。真核細胞内のそのような配列は典型的には、その多(
が疎水性である約15ないし401固のアミノ酸残基を
含む。その配列は最終的には成熟タンパク質から切断ざ
nる。
本発明に関し、化学的に調節可能な遺伝子のシグナルペ
プチドは、上記の3部分キメラ構築物の構築に有用であ
る。そのようなキメラ構築物は化学的に調節可能な第一
の配列、タンパク質内でシグナルペプチドをコードする
4二のDNA配列、および表現型の特aをコードする第
三の配列を含有する。表現型の特徴は例えば検定操作で
容易に検出てれろものが好ましい。シグナルペプチドを
コードするDNA配列のキメラ構築物内への包含は、宿
主細胞の小胞、体から離れてその最終的な部位に向けら
れる第三のDNA配列により発現された産物を許す。
それ故に本発明の付加的な態様はタバコPR−ミ/酸配
列を有するタンパク質である。このペプチドのアミノ酸
配列は以下の通りである:MetQ1ypheValI
、euphe5erGlnI、euProSerPhe
Lmt−LeuValSerThrLeuLeuLeu
PheLeuVal I le −5erf(i 3S
erCysArgxla。
本発明はま九このペプチドをコードするDNAに、本発
明はまた(1)シグナルペプチドをコードする配列と共
に化学的に調節可能な配列を含有するDNAおよび(2
)化学的に調節可能な成分、シグナルペプチドのコード
部分および転写、好運しくけ翻訳されるDNA配列を含
有する3部分キメラDN人配列を含む。
H0新規なPR遺伝子 本発明はま友、新次に単離し、そして同定しfPRゲノ
ムDNAおよびタバコからのPR−13゜PR−1’お
よびPR−Rと記載される遺伝子からのcDNA sキ
ュウリからの病原体誘導性キチナーゼ、タバコからのP
R−Q 、タバコからの塩基性β−1,3−グルカナー
ゼ59.1および395、タバコからの酸性β−1,3
−グルカナーゼ、およびこれらの遺伝子に実質的な配列
相同性を有するDNA配列を含む。これらの遺伝子のD
NA配列は配列1ないし8に示されている。配列1.2
゜5および6(それぞれPR−13,PR−1’、  
並びにβ−1,3−グルカナーゼ39.1および393
)の新規な遺伝子はま友上記の本発明の非コード性の化
学的に調節可能なDNA配列の特別な実施嗜様を表わす
。新規な配列5,4.7および8は、PRタンパク質キ
ュウリキチナーゼ、タバコPR−R、タバコPR−Qお
よびタバコβ−1,3−グルカナーゼの酸性体をコード
する。遺伝子の単離および特徴づけの詳細は実施例に示
す。
■、化学調節剤 化学調節剤は、用語の定義に示したようにある環境下で
化学的に調節可能なDNA配列を介して遺伝子の発現を
調節する物質として定義される。溶媒和またはその他の
錯化分子またはアニオンを含むか、または含まないイオ
ン化または中性の形態にある物質は、調節が望まれる時
期に化学的に調節可能な遺伝子を含有する系に対して通
常外因性であろう。外因性化学的調節剤が系内の調節剤
の童を制御するのが容易で便利であるため好ましい、し
かしながら、本発明はまた内因性調節剤、例えば系内の
活性またはレベルが系内のその他の成分によシ、または
系で作用することkよシ人為的に制御される化学物質の
使用を包含する。
化学調節剤は植物またはそれらの密接な誘導体内におい
てPRタンパク質用の誘導剤であることが知られて偽る
化学物質を包含する。これらは安息香酸StVチル酸、
ポリアクリル酸およびそれらの置換誘導体を包含し、適
当な置換基は低級アルキル基、低級アルコキシ基、低級
アルキルチオ基訃よびハロゲン原子を包含する。
植物組織、典型的には全体の植物の葉に施用する場合、
mRNAおよびPRタンパク質のレベルの増加が植物組
織内で明らかである。
本発明の化学的に調節可能なDNA配列およびキメラ遺
伝子用の調節剤の付加的な群は、ベンゾ−1,2,3−
チアジアゾール構造に基づいており、そして以下のタイ
プの化合物:ベンゾ−1,2,!5−チアジアゾールカ
ルボンハ、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールチオカ
ルボン酸、シアノベンゾ−1,2,3−チアジアゾール
、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールカルボン酸アミ
ド、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールカルボン酸ヒ
ドラジド、およびそれらの誘導体を包含するが、これに
限定されない。
調節剤の好ましい群は、ベンゾ−1,2,!S−チアジ
アゾールー7−カルボン酸、ベンゾ−1゜2.3−チア
ジアゾール−7−チオカルボン酸、7−ジアノベンゾ−
1,2,3−チアジアゾール、ベンゾ−1,2,3−チ
アジアゾール−7−カルボン酸アミド、ベンゾ−1,2
,3−チアジアゾール−7−カルボン酸ヒドラジド、お
よびそれらの誘導体を包含するが、これに限定されなり
適当な誘導体はベンゾ−1,2,3−チアジアゾール部
分が非置換または農薬の芳香環系において通常用いられ
る小さな置換基、例えば低級アルキル基、低級アルコキ
シ基、低級ハロアルキル基、低級ハロアルコキシ基、低
級アルキルチオ基、シアノ基、ニトロ基およびハロゲン
原子により置換されたタイプの化合物の代表種を含むが
、これに限定されない。適当な誘導体はさらに、”言カ
ルボン酸、チオカルボン酸、カルボン酸アミドまたはカ
ルボン酸ヒドラジド官能基のいずれかが非置換または脂
肪族、芳香脂肪族または芳香族残基により置換されたベ
ンゾ−1,2,5−チアジアゾール化合物の代表種を含
むが、こ九に限定されない、適当な残基は、アルキルf
i (特に低級アルキル基)、アルコキシ基(特に低級
アルコキシ基)、低級アルコキシアルキル基、アルコキ
シアルコキシアルキル基、シクロアルキル基、シクロア
ルキルアルキル基、フェニルアルキル基(特にベンジル
基)、ナフチルアルキル基、フェノキ7アルキル基、ア
ルケニル基、およびアルキニル基を含むが、これに限定
されず、この中で置換基のアルキル部分は非置換である
か、またはヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基また
はニトロ基により置換されており、そして置換基の芳香
族部分は非置換であるか、または農薬における芳香環系
に通常用いられる小さい置換基、例えば低級アルキル基
、低級アルコキシ基、低級ハロアルキル基、低級ハロア
ルコキシ基、低級アルキルチオ基、シアノ基、ニトロ基
およびハロゲン原子によシ置換されている。
ベンゾ−1,2,5−チアジアゾール構造に基づいた調
節剤は調節剤として実際に作用する分子を離脱すること
のできる全ての分子系を含む。
ベンゾ−1,2,3−チアジアゾール構造に基づいた調
節剤の好ましい群は、ベンゾ−1,2゜3−チアジアゾ
ールカルボン酸、アルキルベンゾ−1,2,3−チアジ
アゾールカルボキシレート(アルキル基は1ないし6個
の炭素原子を有する)、およびこれらの化合物の置換さ
れた誘導体を包含する。適当な置換基は低級アルキル基
、低級アルコキシ基、低級アルキルチオ基およびハロゲ
ン原子を包含する。#に、ベンゾ−1,2,3−チアジ
アゾール−7−カルボン酸およびそのアルキルエステル
、例えばメチルベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−
7−カルボキシレートは、PRタンパク實遺云子から単
離された化学的に調節可能なDNA配列からなるキメラ
DNA配列用の好ましい誘導剤である。記載した化学調
節剤の合成および殺生物剤としてのそれらの利用は莢国
特許第117679番号およびKirby、 Pl等、
J、 Chem、 Soc、 02250(1970)
K明記されている。
さらに本発明による調節剤として使用され得るベンゾ−
1,2,5−チアジアゾールの誘導体は、1988年8
月18日出願の米国特許出H第234.241号明細書
に記載されており、これを参照により体間I18に編入
する。
ベンゾ−1,2,!l−チアジアゾール構造に基づいた
好ましい種の中で、例えばベンゾ−1゜2.3−チアジ
アゾール−7−カルボン酸、メチルベンゾ−1,2,3
−チアジアゾール−7−カルボキシレート、n−プロピ
ルベンゾ−1,2゜3−チアジアゾール−7−カルボキ
シレート、ベンジルベンゾ−1,2,3−チアジアゾー
ル−7−カルボキシレート、ベンゾ−1,2,5−チア
ジアゾール−7−カルボン酸第二ブチルヒドラジド等が
言及し得る。
本発明の化学的に調節可能なDNA配列のための調節剤
の付加的な群はピリジンカルボン酸構造、例えばインニ
コチン酸構造そして好ましくはハロインニコチン酸構造
に基づく。ジクロロインニコチン酸およびそれらの誘導
体、例えば低級アルキルエステルが好ましい。化合物の
この類の適当な調節剤、例えば2,6−ジクロロイソニ
コチン酸、およびそれらの低級アルキルエステル、特に
メチルエステルである。
本発明のその他の面はそれ故に、化学的に調節可能な遺
伝子の転写を調節する方法であシ、この方法はそのよう
な化学調節剤を項A、BまたはCに記載の化学的に調節
可能なDNA配列含有の植物m織、植物体または種子に
施用することからなる。植物組織、植物体または種子が
上記の好ましb化学的に調節可能なDNA配列を含有す
るような方法が好ましい。
化学調節剤は純粋な形態で、溶液または懸濁液で、粉末
または微粉末として、またはQ、桑に使用されるその他
の慣用の配合剤で、またはバイオリアクター工程で施用
され得る。そのような配合剤は固体または液体担体、即
ち植物イ)、組織、細胞または組織培養またはその他へ
の施用を促進するために、または貯蔵、取扱いまたは輸
送特性を改善するために調節剤が組合せられる材料を包
含し得る。適当な担体の例は珪酸塩、粘土、炭素、硫黄
、樹脂、アルコール、ケトン、芳香族炭化水素等を包含
する。慣用の水利粉末または水性エマルジョンとして配
合される場合、v!4?fJ剤配合剤は剤種合剤はそれ
以上の慣用の界面活性剤、イオン性または非イオン性の
いずれかの、例えば水利剤、乳剤または分散剤を包含し
得る。
調節剤はまた植物にある利益を付与するのに望ましいも
う一つの薬剤と組合せて植物に施用しても良く、前記利
益は調節剤によシ調節されるあらゆるキメラ遺伝子によ
シ制御される特徴に関連するか、または関連しない利益
である。
例えば、調節剤は肥料と混ぜ、そして肥沃化に関連しな
いトランスジェニフクな特徴の発現が望まれる直前に施
用され得る。また、それは除草剤と組合せられ、そして
除草剤の効果がSもなければ最大に達するであろう時に
そのような効果を減するために施用され得る。
液体配合剤のよりに、調節剤は植物の葉、茎または枝に
、蒔く前に種子に、または土もしくは植物を支持するそ
の他の住良培地にスプレーとして施用しても良す、調節
剤はバイオリアクター系内で使用され得、調節は反応培
地に調節剤配合剤の単独添加によるか、または予め決め
られた期間にわたり連続的な添加により行われる。
調節剤は所望のi!J4節を行うのに十分な盆で、そし
て十分な期間にわたり施用される。好ましい調節剤は施
用量で施用される植物、植物組織または植物細胞に植物
毒性またはその他の男性効果を示さないか、最低のもの
とするものである。
項AまたはBに記載した中で好ましいDNA配列および
項Cに記載した中で好まし込キメラDN人配列は、特に
その中で転写が上記の化学調節剤により調節されるもの
であシ、その化学調節剤は例えば、安息香酸、サリチル
酸、アセチルサリチル酸、ポリアクリル酸およびそれら
の置換誘導体からなる群から選択されるか、またはベン
ゾ−1,2,S−チアジアゾールカルボン酸、ベンゾ−
1,2,3−チア・ジアゾールチオカルボン酸、シアノ
ベンゾ−1,2,S−チアジアゾール、ペアシー1.2
.3−チアジアゾールカルボンルアミド、ベンゾ−1,
2,5−チアジアゾールカルボン酸ヒドラジド、および
それらの誘導体からなる群から選択されるか、またはシ
クロインニコチン酸もしくはそれらの誘導体である。上
記の好まし層化学、v1節剤、例えばベンゾ−1゜2.
3−チアジアゾール−7−カルボン酸、メチルベンゾ−
1,2,3−チアジアゾール−7−カルボキシレート、
n−プロピルベンゾ−1,2゜3−チアジアゾール−7
−カルボキシレート、ベンジルベンゾ−1,2,3−チ
アジアゾール−7−カルボキシレート、ベンゾ−1,2
,5−チアジアゾール−7−カルボン酸第二ブチルヒド
ラジド、2,6−ジクロロイソニコチン酸、またはメチ
ル2.6−シクロロインニコチ ネート、特にメチルベ
ンゾ−1,2,5−チアジアゾール−7−カルボキシレ
ートにより転写が調節されるDNA配列が最も好ましい
J、 ATCCへの寄託 以下のバクテリア、グラスミドおよび懸濁培壓体をアメ
13カン タイプ カル帝ヤー コレクンヨンに寄託し
た。
大腸f5 HE 101 / +ITJ S 75−K
m、 ATCC番号67628%寄託日1988年2月
12日、プラスオ)” pBS−PRlo 15 C’
la 、 ATCC’4号40426 、寄託日198
8年2月12日、プラスミドpBS−PR1019、A
TC’C番号40427 、寄託日1988年2月12
日、トウモロコシMi%、培養体6−2717−GC,
ATCC番号4rJ526、寄託日1987年5月20
日、プラスミドpBS−Glue 39.1 、 AT
CCB号40526、寄託日1988年12月29日、
プラスミドpBS−Gluc 39.3 、 ATCC
番号40527 、寄託日1988年12月29日、プ
ラスミドpBS cucchi /キチナーゼ、ATC
C本発明のキメラ遺伝子は天然またに合成のあらゆる・
才からの化学的に調節可能なLl〜A配列を、転写可能
なDNA配列1擺またはそれ以上と組合せて含有し、通
常、転写可能な配列の少なくとも一部は表現型の特徴に
翻訳されるであろうが、本発明はまたアンチセンス機構
を介して操作されるキメラ遺伝子を含む、以下の記載お
よび多くの実施例は植物ゲノムの天然に児い出された化
学的に調節可能なDNA配列に関しているが、本発明は
その他の天然系例えばバクテリア系、ウィルス系、およ
び動物系に生じるような配列罠も同様に当てはまる。こ
れはそれらの天然系からの配列を単離する技術が公知で
あるからである。さらに、合成またはその他の非天然系
から誘導された配列も同様に含まれる。
化学的Kv14節可能なDNA配列が天然に存在するか
または合成により存在する源から単離され、そして必要
ならば慣用の方法により特徴づけられる。DNA配列が
天然に生じる遺伝子から単離される場合、この遺伝子は
適当な調節剤によ′す、遺伝子に対する化学調節剤また
はその他の公知の調節剤のいずれかにより活性化される
。活性化を生じるRNAが単離され、そしてc DNA
ライブラリィを構築するために使用される。このライブ
ラリィは、(1)  活性化された系から単離されたR
NAおよび(2)調節剤により活性化されなかった第二
の系から単離され九RNAの両方から生成された放射標
識c DNA を用いる分画スクリーニングに使用され
る。この分画スクリーニングは上記のように本発明の特
別な一面である。化学的に調節されたcDNAを含有す
るクローンを次に単離し、そして好ましくはここで配列
決定を行う。c DNAクローンを次にゲノムクローン
が化学的に調節可能なDNA配列からなるゲノムライブ
ラリィからのゲノムクローンの同定および単離のために
使用する。
この遺伝子を好ましくは配列決定し、そして化学的に調
節可能なDNA配列の地図作成を、この遺伝子断片のサ
ブクローニング、それらのす′ポーター遺伝子への結合
およびトランジェニック植物材料または一時的な植物発
現系内でのそれらの活性の評価により行う。
タバコのPRタンパク質遺遺伝のために、 ラムダゲノ
ムライブラリィを標準技術を用いて構築し、そして化学
的に調節可能なDNA配列からなるクローンを同定およ
び精製する。これらのクローンの1つを特徴づける。化
学的に調節可能なDNA配列を有する制限断片を同定す
るPR−1a遺伝子に対して、これらの遺伝子断片は約
2 QO00塩基対のC1aI断片、650Dj%15
対Hind■断片および3600塩基対EcoRI  
断片を包含する。Hindl断片はコード性の約500
塩基対および非コード性の約6000塩基対を転写開始
部位に隣接する5′配置領域内に含有する。これらの断
片のいくつかをプラスミド内にサブクローン化し、他の
サブクローニングおよび全体の特徴づけ、即ち、制限地
図作成、DNA配列決定および遺伝子の転写開始部位の
同定のだめのDNAの源として使用する。
PR−1a遺伝子のために、3600塩基対Eco几■
断片をラムダゲノムクローンから直接サブクローン化し
、そして次K Xho IおよびPstl 部位が両側
に結合している約1200塩基罰の最終りローンにサブ
クローン化する。このクローンはPR−1a遣云子から
の化学的に誘導可能なDNA配列およびその遺伝子の隣
接コード領域の一部を含有し、この一部はPR−13タ
ンパク質遺伝子のシグナルペプチドのコード配列を包含
する。
同様にβ−1,3−グルカナーゼの塩基性体をコードす
るゲノムクローンを単離する。 391および59.3
と命名した2種のクローンを特徴づけ、そして化学的に
調節可能なDNA配列からなる制限断片を同定する。
本発明のベクターを周ると、次にこれらのクローンを上
記の様に3部分からなるキメラ遺伝子の調製のために使
用できる。これらのキメラDNA配列は化学的に調節可
能な配列、転写可能なDNAの一部および外来源からの
第三のDNA配列を含む。 また、このクローンを例え
ば部位関連突然変異によシさらに操作し、上記の2部分
キメラ遺伝子を調製するための外来源からのコード配列
への付着の前に親遺伝子からあるコード断片の全てまた
はほとんどを除去し得る。好ましい実施態様において、
化学的に調節可能な配列でないキメラ遺伝子の一部は容
易に観察されるか、または検出される表現型の特徴のた
めのリポータ−遺伝子を構築する。以下の実施例はβ−
1,3−グルクロニダーゼ、野生型および除草剤耐性ア
セトヒドロキシ酸シンターゼ並びにバチラス スリンギ
エンシス内毒素の遺伝子を説明するが、しかしその他の
種々のリポータ−遺伝子を上記のように想定することも
できる。その他の好ましい実施態様において、キメラ遺
伝子のコード成分DNA配列は除草剤に対する許容性も
しくは耐性または昆虫に対する耐性をコードする。この
実施態様はアセトヒドロキシ酸シンターゼおよびバチラ
ス スリンギエンシス内毒素の記載した遺伝子の例を示
している。
これらの遺伝子を含有するキメラ遺伝子およびベクター
は、形質転換された細胞1組織および植物もしくはバイ
オリアクターで有用な細胞接養体を生じる様々な技術に
より植物細胞内に導入され得る。種々の技術は続〈実施
例に双子葉類および単子葉類に関して詳細に記載されて
いる。目的を達成するためKここに含められるこれらの
方法のいくつかはその他の特許出願、特に1987年5
月29日出願の米国特許出願第565G6号および19
88年3月8日出願の米国特許出願第165665号明
細書の主題である。
形質転換された植物材料を次に化学調節剤で処理し、表
現型リポータ−遺伝子の発現を観察および/または測定
することができる。この種の系は特定の化学物質の調筋
活性を同定するための容易なスクリーニング装置を提供
する。本発明はまた非常に多くの試料のスクリーニング
を高い正確さおよび短期間で行えるβ−1,3−グルク
ロニダーゼ(GU8)酵素活性の改良された検定にも関
する。特にこの検定は1,3ないし5 mM 4−7’
チルウムベリフエリルグルクロニドを含有するα5d以
下の試料中の植物組織抽出物を約57℃で1ないし5時
間反応させ、そして遊離された螢光指示剤のa度を測定
することからなる。
几NAの定常状態のレベルの定量的測定は遺伝子発現の
分析における必須段階である。それを目的として、プラ
イマー延長検定が開発された。
本発明のこの方法は、遺伝子特有のオリゴヌクレオチド
を高り比放射能まで標識し、オリゴヌクレオチドをRN
A試料とハイプリーノド形成させ、そしてこのハイブリ
ッドを逆転写酵素で延長することを含む。延長物を変性
アクリルアミドゲル上で分離し、そしてオートラジオグ
ラフィーにより視覚化する。この方法が従来のものよシ
優れている点は、プローブ作製の容易性、検定グロトコ
ールの単純さ、および検定に要する時間の短縮を包含す
る。このプライマー延長検定はS1マツピングと同程度
に高感度で定量的である。
実施例で後記する特定の反応条件下で適用されるような
プライマー延長検定は、TMV感染タバコ葉から抽出し
た総RNA中のPR−1m几NAのレベルの決定に対し
て最適化されている。プライマー延長データの定量的分
析およびこのi) N Aから誘導されたcl)NA 
ライブラリィ中のCDNAクローンの頻度に基づいてこ
れらの葉中のmRNAの1チをPR−1mRNAとして
示す。
上記の方法に対する本発明の方法の改良点は、オリゴヌ
クレオチドの高い比活性までの標識、検定で用いられる
プローブの減少され九モル量(典型的には約α01ない
しa 05 pmo+ )、最適化したハイブリッド形
成および延長時間、並びニ最適化したヌクレオチド三リ
ン酸濃度からなる。
それ故に本発明は、 (a)  長さが12と18の間のヌクレオチドの几N
Aの特定のプライマーオリゴヌクレオチドを高い比放射
能まで標識し、 (b)  RNAと[lLlと2onMの間の濃度の標
識オリゴヌクレオチドとを2分と24時間の間、約37
℃の温度でハイブリッド形成させ、(C)  α005
と1 mMの間の濃度のヌクレオチド三リン酸の存在下
、1と120分間の間、プライマーオリゴヌクレオチド
を逆転写酵素で延長し、そして (d)  延長物をオートラジオグラフィーで分、;1
1しそして睨宛化することからなるR N A溶訃中の
特定のRNA1を決定する方法を含む。
L、実施例 下記の実施例により本発明をさらに詳細に説明する。こ
れらは、特許請求の範囲及びその意味を限定すると理解
されるべきではない。
酵素反応は、別に記載しない限り製造者の勧める方法に
従って行われる0本発明のキメラ遺伝子及びベクターは
、当該技術分野で良く知られた技術を用いて製造される
。適当な技術はManiatis、T、et al、、
Mo1ecular Cloning、 ColdSp
ring Harbor Laboratory、 N
es York (1982)  ;Methods 
in Enzymology+ Volumes 68
+ 100+ 101支び118 (1979,198
3,1983及び1986)  ;並びにDNA CI
oning+ Glover、 D、M、、Ed IR
L Press。
0xford (1985)に記載されている。培養液
組成物はMillqr、  J、tl、、  Expe
riments  in  Mo1ecularGen
etfcs、 Co1d Spring 1larbo
r Laboratory。
New York (1972)、並びに前記に示した
文献に記載されている。
略語の意味 ATP  :アデノシン三リン酸 bp:塩基対 CBTAB  Fヘキサデシルトリメチルアンモニウム
ブロマイド 2.4−D  :2.4−ジクロロフェノキシ酢酸DT
T  :  ジチオスレイトール dicamba  : 3+6−ジクロロ−2−メトキ
シ安息香酸 EDTA :エチンジアミンーN、N、N ’ 、N 
’−四酢酸kb:キロベース対 MES:2〜(N−モルホリノ)エタンスルホン酸MU
 : 4−メチルウンベリフェリルグルクロナイド PEG  :ポリエチレングリコール picloram : 4−アミノ−3,5,6−)リ
クロロビコリン酸 SDS  ニドデシル硫酸ナトリウム TFA  : トリフルオロ酢酸 TMV  :タバコモザイクウイルス Tris−HCI ; トリス (ヒドロキシメチル)
メチルアミン塩酸塩 培地 5ll−01”L :5chenkの培地+R,U、e
t al、+can、J。
Bot、、50 (1972) 199 204  ;
ホルモン未含有。
511培地は液体であってもよく、または0.8%の寒
天または0,3%のGe1Rite ”で固化されてい
てもよい。培地は通常、オートクレーブ中、230〜2
50 ’ Fの温度で15〜20分間加熱することによ
り殺菌される。
5ll−3Of”f 三30μmのDicambaを含
有する5H−0培地。
5ll−45Pt  : 45μmのDicambaを
含有するSl+−0培地。
]Y a m a d 個の培地1y、et al、、
 PlantCell Reports、 5.85−
88 (1986)。
pMurashige 、 T、及びSkoog+ F
lPhysiologia Plantarum 9+
 473 (1968)の培地。
培地は0.8%の寒天もしくはアガロース、または0,
3%のGe1R4te ”で固化されうる。
第1表 使用した培地組成物 1廼:            LJLL””’  エ
マクロエレメント1.ミクロエレメント1及びFe −
EDTAは文献に記載されている: Kao、に、N、
等。
Planta 126.105 110 (1965)
によるKM培地;Chu等、 5cientia 5i
ncia 18.658 (1975)によるN6培地
有機物及びビタミン”(mg/ff1):ビオチン  
       0.01 ピリドキシン−IC+     1.00   0,3
チアミン−hcl       10.00   0.
1ニコチンアミド      1.00 ニコチン酸       0.10   0,3葉酸 
         0.40 D −Ca−パントチネート 1.00p−アミノ安息
香酸   0.02 コリンクロライド     1.00 リボフラビン       0.20 ビタミン812      0.02 グリシン 糖及び糖アルコール スクロース グルコース マンニトール ソルビトール セロビオース フルクトース マンノース ラムノース リボース キシロース ミオ−イノシトール 最終pH 消毒 脚注 0.10 2.0 Cg/l] : 0.25    30.0 6B、46 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.10 5.8      5.6 濾紙 オートフレ ーブ マクロエレメントは通常10倍に濃縮された原液として
調製され、ミクロエレメントは通常1000倍に濃縮さ
れた原液として調製される。
b クエン酸、フマル酸及びリンゴ酸(各々40mg/
 1の最終濃度)及びピルビン酸ナトリウム(20mg
/ 1の最終濃度)を100倍濃度の株溶液として製造
し、NH4OHでpHを6,3に合わせ、この培地に添
加する。
Cアデニン(0,1mg/ 1の最終濃度)、及びグア
ニン、チミジン、ウラシル、ヒポキサチン及びシトシン
(各々0.03tag/ Itの最終濃度)を1000
倍に濃縮された原液として製造し、NH,OHでpHを
6,3に合わせ、この培地に添加する。
d 下記のアミノ酸を10倍の原液(NIl、OIIで
poe、sに合わせた)を用いてこの培地に添加して、
下記の最終濃度を得る;グルタミン(5,6mg/2)
、アラニン、グルタミン酸(各々0.6mg/jり、シ
スティン(0,2mg/ 1 ) 、アスパラギン、ア
スパラギン酸、シスチン、ヒスチジン、イソロイシン、
ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プ
ロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシ
ン及びバリン(各々0.1mg/I!、) 。
e ビタミン原液は通常100倍に濃縮して製造される
材料 アガロース:アガロースの製造及び精製は、Guise
ley及びRenn、”The Agarose Mo
nograph″。
Marine Co11oids Division 
FMCCorp、+ 1975に記載されている。アガ
ロースは寒天の成分の一つである。市販品として得られ
る寒天は通常、大量の側鎖を有する天然アガロースとイ
オン性アガロペクチンとの混合物からなる。通常、側鎖
の一定の数はそのまま残っており、アガロースの物理化
学的性質、例えばゲル化温度及び融点を決定する。低融
点アガロース、特に5eaPlaque ”アガロース
は好ましい固化剤である。
カゼイン    (Casein h drol 5a
te):カゼイン水解物−ウシ胎児ミルクから得られる
酵素的氷解物、Type 1. Sigma Co、、
PO,BOX 14508,5ILouis  MO6
3718,tlsACellulase R5:セルラ
ーゼR5,Yakult Hon5haCo、 Ltd
、+ 1.1.19+ H4gashi−shinba
shi、Minat。
ku、  Tokyo、  105 JapanGel
Rite ″ニゲルライト ゲルマン ガム。
5cott Laboratories Inc、、 
Fiskerville、 R,I。
028123、 tlsA GeneScreen Plus ”  :  Cat
、 No、 NEF 976+ NENResearc
h Products+ 549 Albany St
、、 Boston。
MA 02118. USA IBI  Random   riITler  ki
t  :  ’  Prime  Time    r
andos primer kit、 Interna
tional Biotechnologiss In
c、、PO,Box 1565+ New Raven
、 CT 07606+5A Nal ene ” filter : Nalge 
Co、、Divjsion of 5ybron Co
rp、 Rochester、 N、Y、 14602
+ USAPectol ase Y−23”  : 
5eishin PhramceuticaI Co 
Ltd、+4−13 Koami−cho、 N1ho
nbashi、 T。
kyo+ Japan Para目Is ”  : Parafilm ” 1
aboratory film −American 
 Can  Co、Greenwich、CT  06
830.US^SSC: 1,34 mM NaCl、
 0.154 mM  クエン酸ナトリウム S in column  : 5ephadex ”
 G25  が予め詰められたカラム、Cat、No、
100402+ Boehringer Mannhe
im Biochen+1cals+ Piscata
way、 NJ、 USATAE buffer  び
TBE buffer :各々電気泳動において一般的
な緩衝液であるトリス−アセテート緩衝液及びトリスボ
レート緩衝液、 Maniatisat al、、 5
upra参照 1、一般的な技術 この実施例の群は、下記の詳細な例を実施するために使
用される一般的な操作を記載する。
実施例1 :アガロースの連結 プラスミドDNへの制限消化及び低融点TABゲル上で
の断片の電気泳動的分離に続いて、適当な断片を含有す
るバンドを正確に取り出し、65°Cに加熱してアガロ
ースを溶融する。2〜5μfを水15μ2に添加し、該
溶液を65°Cで10分間放置する。この溶液を37°
Cに冷却し、5分間放置して温度を平衡させる。10倍
のりガーゼ緩衝液(200aMのトリス、p!(8,0
,100mMのMgCh+ 100mMのDTT 、1
00mMのATP) 2μlをT4  DNA リガー
ゼ(New England BioLabs) I 
B eと共に添加し、その後、該溶液を固化させ、15
゛Cで一晩インキエベートする。
実施例2:アガロースからの形質転換 適当なDNAを含有するアガロースを、65°Cで10
分間インキエベートすることにより溶融する。
この溶液10ulをTEI衝液(100IMのTris
 pH7,51mHのEDTA)30 tl (2に添
加し、混合し、その後、室温に放置する。凍ったコンピ
テント細胞(Lcoli  菌[IH5α)を湿った氷
上に置き、溶けさせる。希釈したDNA溶液を、200
 μlの細胞に添加し、その後氷上に20分間放置する
。その後、DNAを含有する細胞を、41°Cで90秒
間の熱ショックをかける。その後、細胞を室温に10分
間放置する。0.8mlのSOC培地(Hanahan
、 D、、J、M。
] Bio1.166、557 580(1983))
を添加し、培養液を37°Cで一時間インキユベートす
る。lOOμlの培養液を、100μB7mlのアンピ
シリン(L−amp)を含有するLB板(M i l 
ler 、且肛a)上に置き、そして板を37°Cで一
晩インキユベートする。陽性のコロニーを取り出し、第
二のL−amp板にリストリーク(restreak)
 L/、その後、板を37°Cで一晩インキユベートす
る。
実施例3 サザーンブロッティング タバコDNA 3μgを供給者により提案された条件下
で、種々の制限酵素により消化する。該DNAをフェノ
ールで抽出し、エタノールで沈澱させ、その後、ゲルロ
ーディング緩衝液(フィコール15%、ブロモフェノー
ルブルー0.025%、EDTA lomM 、 pH
8)中に再懸濁する。サンプルを載せ、0,3%のアガ
ロースゲル上、5V/cmでブロモフェノールブルー染
料がゲルの最後に到達するまで電気泳動にかける。 該
oNAは、供給者により記載されたようなアルカリ性ト
ランファー法を用いてシーンスクリーンプラス(Gen
e−3creen Plus) (DuFont)に移
される。プレハイブリダイゼーション、ハイブリダイゼ
ーション及び洗浄は、製造者の提案に従う。ハイブリダ
イゼーションはオートラジオグラフィーにより検出され
る。
実施例4 分子アダプター 典型的な分子アダプターは、PstI部位のBamH1
部位への添加のための下記; 5 ” −GGGATCCCTGCA−3’で表わされ
る配列である。この分子はB−シアノエチルホスファ−
アミダイト化学を用いてアプライド バイオシステム 
シンセサイザー(Applied Biosystem
s 5ynthesizer)上で合成され、逆相HP
 L Cにより精製される。このオリゴヌクレオチド約
2ugをManiatis et al、、5upra
p、 125によりキナーゼする。オリゴヌクレオチド
溶液を水浴中で65℃に加熱し、約30分かけて室温に
冷却する。この強化アダプターの約10倍のモル量を、
消化されたDNAに、10倍のりガーゼ緩衝液、T4 
DNAリガーゼ、及び適当な量の水と共に添加する。典
型的な反応を下記に示す: 結合されるべきDNA  :  1〜2ul (〜1p
IIoりアダプター :     l u l  (〜
10pmol)10倍のりガーゼ緩衝液:1al T4  DNA リガーゼ:   lul水=    
   5〜6μ2 この溶液を12〜15°Cで30分間インキュベートし
、その後、65℃に30分間加熱し、リガーゼを不活性
化する。その塩の濃度及び容量は、適当な制限消化に合
わせられ、結合されたDNAを消化して、結合された“
5ticky end”を露呈する。
非インク−ボレーテッドアダプターを、アガロース上で
の電気泳動または続いて起こるイソプロパツール沈澱に
より除去する。
実施例5 プライマー エクステンションマツピング A ブライマーエクステンシランのためのブライマーの
合成及び5°末端標識 下記のプライマーオリゴマーはアプライドバイオシステ
ムシンセサイザー及びβ−シアノエチルホスファ−アミ
ダイト化学を用いて合成される。
PR−1:5’  −^TAGTCTTGTTGAGA
GTT−3”GUS:   5’−↑CACGGGTT
GGGGTTTCTAC−3’AHAS:   5  
’  −AGGAGATGGTTTGGTGGA−3’
BT:5’−^TACGTTCTACTATCATAG
T−3’オリゴヌクレオチドは逆相高圧液体クロマトグ
ラフィ(IIPLc)により精製される。各々のオリゴ
5 pmolを”P −ATP(6000Ci/mmo
l、10 gcI/un)2000Cを用いてキナーゼ
化する(Maniatis、 T、 et al、、 
幻」LL−at p、I25)、 37°Cで30分間
インキュベーションした後、反応物を100μlに希釈
し、フェノール/クロロホルムで抽出し、その後、50
ugの担体RNAで3回沈澱させる。最終的な沈澱物を
1倍の逆転写酵素緩衝液(50mM  )リス−〇CI
、pH7,5,40mMのKCI 、 3mMのMgC
1□) 中に2nMの濃度で再懸濁する。標識されたオ
リゴヌクレオチドの比活性は、約3×10’ Cvcp
m/pmolと測定される。
B、 トータル(total)RNAの製造方法トータ
ルl?NAは、実質的にLagrimini、L、M、
 et al、、Proc、Natl、Acad、Sc
i、USA 84.7542(1,987)に記載され
ているように製造される。組織はモーター及び杵中、液
体窒素の下で磨り潰される。謬り潰された組織は、&i
l織の重ffi(g)当たり2,3mftでグリンディ
ング緩衝液(Lagrimini、L、M、 et a
l、 …肛旦  に添加される。その後、等量のフェノ
ールを添加し、乳濁液をプリンクマンポリトロン中でホ
モジナイズする。1゜5倍容量のクロロホルムを添加し
、乳濁液を穏やかに15分間混合する。遠心分離により
相を分離し、水相を除去する。RNAは、0.3Mの酢
酸す及び2,3容量のエタノールを添加することにより
沈澱する。沈澱物は遠心分離により集められ、2 ml
の殺菌水に再懸濁される。塩化リチウムを3Mの最終濃
度になるように添加し、4°Cで一晩放置する。沈澱物
を遠心分離により集め、ペレットを氷冷した80%エタ
ノールで洗浄する。
該ペレットを乾燥し、500μ2の殺菌水中に再懸濁す
る。このトータルRNAの沈澱物の濃度を分光側光法に
より調べる。さもなければ、RNAを、カルス組織から
一辺約3胴の立方体に切り出し、ポリトロン工程の前に
、液体窒素中での摩砕のための予め冷却されたモーター
及び杵に添加すること以外は上記のようにしてRNAを
カルスから抽出する。
C,フライマーエクステンション トータルRNA 50μgを500 μでのエンペンド
ルフチェープの中で凍結乾燥する。該RNAを30μl
の放射性標識プローブ溶液中に再懸濁し、10分間70
°Cに加熱する。該チューブをゆっくり37°Cに冷却
し、−晩インキユベートする。チューブを37°Cの水
浴から取り除かずに、2μlの10倍の逆転写酵素緩衝
液(500mM  Tris−11C1,pH?、5.
40On+M(7)MCI 、30mM(7)MgCI
z)、5tg/1trlO)ウシ胎児血清アルブミン1
μ尼、100mMのジチオスレイトール5ul、10倍
のdNTPs (各dNTPは)IzO中10mM) 
 5 u 1. 、3 u EのHzO,2u 1(D
RNasin (80単位)、及び2ueの逆転写酵素
(400単位ンを添加し、反応物を37°Cで30分間
インキュベートする。反応を止めるために、5μlの3
Mの酢酸ナトリウム(pH5)及び150μlの無水エ
タノールを添加する。チューブを一20°Cに30分間
放置し、沈澱物を遠心分離により集め、80%エタノー
ルで洗浄し、風乾する。該沈澱物をローディングダイ(
90%ホルムアミド、0.05%ブロモフェノールブル
ー、0.05%キシレンシアツール、1mM EDTA
)10〜20μl中に再懸濁し、エクステンション生成
物を6%のシーケンシングゲル(Maniatis、 
T、 et al、+ 且肛廷上で分離する。エクステ
ンション生成物はオートラジオグラフィーにより可視化
される。
実施例6 SlヌクレアーゼマツピングプラスミドpB
S−PR1013C1aは54aNI で消化され、コ
ウジ腸ホスファターゼで脱リン酸化され、そして”P−
ATPでキナーゼされる。フェノール抽出及びエタノー
ル沈澱に続いて、DNAをBstEffで消化し、その
後、第1図の750ないし1035からの300bp断
片を低ゲル温度アガロースゲル上での電気泳動の後に単
離する。プローブをホルムアミドハイブリダイゼーショ
ン緩衝液(Berk、A、J、 et al、、 Ce
1112.721 (1977))中に、約2nMの濃
度で再懸濁する。プローブの比活性は約5 X 10C
vcpm/pmolである。
凍結乾燥した後、トータルRNA (50μg)を30
μ!のプローブ溶液中に溶解し、その後、48゛Cで一
晩ハイブリッド形成する。Sl  ヌクレアーゼ処理及
びゲル電気泳動は実質的に上記と同様に、400単位/
dのSl濃度、30’Cのインキュベーション温度を用
いて行われる。適当なSlヌクレアーゼ濃度はパイロッ
ト実験により調べられる。
実施例7 転写開始部位のマツピング PR−1a遺伝子の転写開始部位は、S1ヌクレアーゼ
マツピング及びブライマーエクステンシゴン分析の組み
合わせにより決定される。TMV −感染した葉から単
離されたRNA 、またはテンプレートとしてのXho
l−Pstl断片の11p19サブクローン、及び特定
プライマーとしてのPR−1a配列の1025ないし1
042位を補足する17塩基オリゴヌクレオチドを用い
てのブライマーエクステンション実験のオートラジオダ
ラムが調べられる。
ブライマーそれ自体は、51ホスフエ)で標識され、従
って、エクステンション生成物のサイズがシーケンシン
グレーンにおける対応するバンドのサイズと同一になる
であろう。ゲノムクローンの902及び903位に対応
する二つの強いバンド、並びに部位90までの弱いバン
ドの出現は、これらの部位のいずれかで転写が開始する
ことを示唆する。しかしながら、ブライマーエクステン
ション分析は単独ではmRNAの5′末端を同定するの
には使用できない0例えばn+RN八が上流側の1から
スプライスされる5′末端を含んでいることもありうる
結論として5′末端を決定するためには、高い解明度の
SLヌクレアーゼマツピングが使用される。5faNI
断片は5°末端で標識され、Bs tE I Iで消化
され、部位759ないし1040からエクステンディン
グするストランドの特異なブローブガ得られる。このプ
ローブは、T?IC−感染タバコの葉から単離されたR
NA中のPR−1a転写物の5°末端をマツピングする
のに使用される。
137±2塩基の主なバンドはゲノムクローンの部位9
01ないし905に相当することが見出された。高い解
明度の31実験において、消化生成物がプローブ上で実
施されたシーケンシング反応のサイズスタンダードと共
に電気泳動され、三つのバンドが部位901.902及
び903に対応して可視化される。これらの結果は、ブ
ライマーエクステンション分析を確認し、PR−1mR
NAの5°末端を901.902または903位のいず
れかに位置づける。転写の開始に関して、これらの結果
の一つの可能な類推は、RNAポリメラーゼが各塩基9
01.902または903において、多かれ少なかれ等
しい可能性で転写を開始することである。しかしながら
、真核転写はan Aでの開始を好むので、見かけ上多
様な5“末端のもっとも可能性の高い説明は、PRla
 dNAが903(an A)位で開始し、PR−1b
及び−1c mRNAがそれらの対応する遺伝子上の他
の部位の1箇所で開始することである。
2、タンパク質の同定及び特徴づけ これらの実施例に関連するPRタンパク質は、ある場合
においては始めて、他の場合においては文献に記載され
た方法に従って、究極的にそれらの化学的に誘導しうる
遺伝子の同定を確認する目的のために単離され、精製さ
れ、そして配列される。
実施例8PR−1aタンパク質及びPR−1bタンパク
質の精製 N1cotiana tabaccum cv、χan
thiの植物をガラスハウス内で育て、8週齢になった
とき、葉をびりの一般的な菌種(旧)の懸濁液(0,5
μg/戚)と穏やかに摩擦することにより感染させる。
感染から7週間後に葉を収穫し、細胞内液(TCP)で
葉を洗い流し、Parent、 J、G、 et al
、、Can。
J、 Bot、 62,364 (1984)に従って
集める。ICF25011dlを凍結乾燥により50m
1まで濃縮し、pl+8.0のTris−11cI及び
1mMのEDTAで平衡にしたUltragel AC
A54カラムにかける。溶離液は電気泳動により、10
%のポリアクリルアミドゲル上で分析する。PR−1タ
ンパク質を含むフラクションを集め、凍結乾燥し、3 
allの水に再懸濁し、その後、水で一晩透析する。こ
の製剤をさらにHPLCアニオン交換クロマトグラフィ
ーにより、TSK−DEAE 5PNカラム上でさらに
精製した。カラムは50mMのTris−flcl、p
H8,0及び1mMのEDTA中の0〜0.6M Na
C1成分で溶離する。フラクションはポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動(PAGE)により分析される。最初に
、PR−1bがカラムから0.18MのNaCまで溶離
し、そしてPR−1aが0.28HのNaCまで溶離す
る。各タンパク質を含むフラクションを集め、水で透析
し、凍結乾燥する。
PR−1a及びPR−1bタンパク質標本の純度を、ア
クアボール(Aquapore)フェニルカラム(2,
lX100mm、Brownlee)を用いて逆相HP
LCにより確認し、0.1%TFA中の線状アセトニト
リル/イソプロパツール(に1)グラジェント(5−8
0%)で?8離することにより確認する。
実施例9 タンパク質配列決定 精製され、凍結乾燥されたPR−1aタンパク質を、I
M Tris−11cI 、pH8,6,1On+Mの
EDTAを含有する6門グアニジン−HCIに溶解する
。ジチオスレイトールを20IIMになるように添加し
、4−ビニルピリジンを最終濃度50mMになるように
添加する。その後、サンプルを窒素雰囲気下、1,3時
間インキュベートする。ピリジルエチル化物質をアクア
ボールフェニルカラム(2−I X 10c+n 。
Brownlee)を用いてHPLCで脱塩化する。カ
ラムを、0.1%のトリフルオロ酢酸(TFA)中、ア
セトニトリル/イソプロパツール(1;1)の綿状、5
〜80%グラジェントを用いて溶離する。
自動化されたEdmanデグラジエーションをAppl
ied Biosystems 470Aガス相シーケ
ンサ−で行う。フェニルチオヒダントイン(PTH)ア
ミノ酸を、^pplied Biosyste−ms 
120^PTHアナライザーで同定する。
臭化シアン分解を、Simpson、R,J、et a
l、+Biochem、 Int!、 8.787 (
1984)によりその場で行う。PR−1のピログルタ
メートアミノペプチダーゼ(Boehringer M
annheim)による消化を、^11en、  G、
、Plant  Sei、  Lett、  26. 
173  (1982)に従って行う。
PR−1aを、0.IM Tris−HCI、pH8,
5中、室温で24時間、Lys−C(Boehring
er Mannheim)で、1;10の酵素−基質比
で消化する。ペプチドを、アクアポールC−8カラム(
I X22cm、Brownlee)を用いて、0゜1
%TF^中の線状アセトニトリル/イソプロパツール(
1:1の比)グラデイエンド(0ないし60%)により
、HPLCにより単離する。
N−末端Lys−Cペプチドのトリプシン(Coope
r)による消化を、061Mの塩化カルシウムを含有す
る0、1Mの炭酸水素アンモニウム、pHQ、2中で、
酵素−基質比1:100で、37°Cで5時間行う。得
られた二つのペプチドをLys−Cペプチドと同様の条
件を用いて、HPLC上で分離する。
、実施例10  PR−1aペプチドのタンパク質配列
3個のcDNAクローンのDNA配列とPR−1a、−
1b及びICタンパク質との相互関係は、もともとはC
ornelissen、B、J、C,et al、+ 
P技工モーにより、出版されたPR−1a (Luca
s+ J、 et al、、 EMBOJ、4t274
5 (1985))から誘導される三つのペプチドのタ
ンパク質配列データの比較並びにcDN^DNAクロー
ン論されるタンパク質の一次構造に基づいて作られる。
しかしながら、PR−1aとして決められたc DNA
クローンは、5′末端で切断され、3個のペプチドのう
ち2個のみにちあして、残りの1個の不適合と比較され
うる。上記で製造し分析したようなc DNAから推定
されるコード化されたアミノ酸配列及びPfitzne
r、U、M。
et al、+ 且肛ムからのPR4a c DNA配
列は出版されたタンパク質配列に、報告されたようなト
リプトファン残基において合わないだけでなく、アミノ
末端タンパク賞配列の他の三つの位置においても合わな
い、この異例は、この問題となっているPR−1a と
してのクローンの同定を位置づける。従って、PR−1
a遺伝子としてのtobchrPRIO13クローンの
同定は、精製されたPR−1a タンパク質の一次構造
の多くの部分をアミノ酸配列により決定することにより
証明される。
PR−1aタンパク質のためのアミノ酸配列データは、
PR−1a 、−1b及び−10のためのc DNAク
ローンから推定されるアミノ酸配列と比べられる0分析
で使用されたc DNA配列データは、上記で単離され
たc DNAクローンからの、及び全ての部位で適合す
るPfit、zner、 IJ、M、 et at、。
2からの配列である。完全なPR−1aタンパク質配列
の80%以上が決定され、この配列はtobchrPR
1013のための推定されたPR−1aタンパク質配列
に合っている。推定のPR−1b及びPR−1ccDN
^クローン(CornelissenJ、J、C,et
 al、、11劇)から誘導された推定されたアミノ酸
配列に比べて、各々7個及び6個の不適合がある。従っ
て、証1処は明らかにtobchrPR1013が実際
にPR−1a遺伝子のクローンであることを示している
3、クローンの製造 この群の実施例は遺伝子の単離及び化学的に調整可能な
配列及びそれらの配列を含むキメラ遺伝子の遺伝子単離
及び同定の結果として生産されたクローンを記載する。
実施例11  tobchrPR1013の製造核は、
N1cotiana tabaccumの葉から、最初
に該組織35gを液体窒素中で凍結し、そしてモーター
とペラスルで微細な粉末になるまで摩砕することにより
単離する。該粉末を摩砕緩衝液(0,3Mのスクロース
、 50mMのTris+ pH8,5mMの塩化マグ
ネシウム、5mMの硫酸水素ナトリウム、0,3%のN
P40) 250dに添加し、その後、氷上で10分間
撹拌する。この混合物を6層のチーズ布を通して濾過し
、その後、液体を遠心分離ボトルに移し、700 Xg
で10分間の遠心分離にかける。該ペレットを摩砕緩衝
液中で再懸濁し、再遠心分離にかける。該ペレットを再
び摩砕緩衝液中に再懸濁し、再遠心分離にかける。該ペ
レットを再び摩砕緩衝液中に再懸濁し、そしてこの懸濁
液を10mMのTris、pH8,1,5mMの塩化マ
グネシウム、140mMの塩化ナトリウム、24%のス
クロース、1%のNP40を含有する20dの冷たいス
クロースクツション上に積層する。これらの管は17.
000 X gで10分間遠心分離にかけられる。この
段階でのペレットは主に各及びデンプン顆粒を含む、高
分子量のDNAは核から、実質的にManiatis、
 T、et、al、d屁■に従って単離される。DNA
は部分的にMbolで消化され、EMBL3クローニン
グベクターのBamHI部位に連結される。約300,
000のプラークが標識PR−1b  cDNAプロー
ブでスクリーニングされる。50の陽性クローンが単離
され特定される。陽性のプラークは精製され、制限分析
により特徴づけられる。
これらのクローンは制限マツピングにより8つの厳密な
群に類別される。該クローンの一つは、tobchrP
R1013として同定される。 tobchrPR10
13の部分的な制限マツプを第1図に示す、 DNAの
単離及びONへの操作は実質的にManiatis。
T、et al、、赳肛ムのように行われる。
実施例12  pBS−PR1013Claの製造クロ
ーンtobchrPR1013からのC1al断片をB
luescript  プラスミド(Stratage
ne CloningSysteMs)へ継代培養して
、pBS−PR1013C1a(第2図参照)を得る。
 pBS−PR1013C1aからの2kbのXhoI
−Bglll断片を配列し、913ないし1711位(
配列l)がPfitzner、U、M、et al、、
且肛虹により単離されたPR−1個のためのc DN^
クローンの配列に完全に合うことが見出された。クロー
ニング方法の間にタバコDNAの可能な再配列が、ゲノ
ムDNAからの予想された制限フラグメントを分析する
ことにより見出された。pBS−PR1013C1個の
配列情報及び制限マツプに基づいて、ゲノムのタバコD
NAのEcoRI 、 Hindnl、Xhol+Bg
1 ■、または旧ndI[[+Pst Iによる消化が
、各々PR−1a遺伝子を含む3.2kb 、6.7k
b 、 2.0kbまたは6.4kbの断片を発生すべ
きである。この予想を試験するために、タバコ染色体D
NA 3μgを適当な酵素で消化し、0.7%のアガロ
ースゲル上で電気泳動にかける。DNAをナイロン膜に
移し、そしてPR−1a遺伝子から得られる標識したX
hol−BstE II制限断片でプローブする。対照
用として、pBS−PR1013C1a DNAを消化
し、同じゲル上で電気泳動にかける。予想したように、
EcoRI 、旧ndnl、XholhBgl If、
及び旧ndII[+Pst Iの消化物は対照用バンド
でコミグレートする予想された分子量のバンド産生する
。従って、tobchrPR1013クローンに含有さ
れたDNAはタバコゲノムにDNAの連続片を表わす。
実施例13 pBS−PR1013Ecoの製造プラス
ミドpBS−PR1013Ecoは、PR−1a遺伝子
を含有する3、6kbのEcoRI断片を、tobch
rPR1013(実施例9)から、ブルースクリプトプ
ラスミドのユニークなEcoRI部位に継代培養するこ
とにより形成される。ブルースクリプトプラスミド(c
atalog no、 21203) はStrata
geneCloning 5ysterns、 La 
Jolla、 Ca1iforniaから得られる。 
pBS−PR1013Ecoの構造は両方の制限マツピ
ング及びDNA配列の両方により確認される。このプラ
スミドの構成を第3図に示す。
B、 さもなければ、プラスミドpBS−PRIO13
ClaはEcoRIにより消化され、PR−1a if
f伝子を含有する3、6kbの断片が単離される。pB
luescriptはEcoRIで消化され、前もって
単離された3、6kbのEcoRI断片と混合され、連
結される。このプラスミドの構成を第4図に示す。
実施例141)BS−PI11013EcoΔPstの
製造プラスミドpBS−PR1013EcoをPstl
で消化し、DNA断片を2,5%の低ゲル温度アガロー
スゲル上で分離する。ブルースクリプトベクターを含有
する大きな断片及びタバコDNAの3.0kb正確に取
り出し、アガロースを溶融するために65°Cに加熱す
る。2μlを15μ2の水に添加し、DNAを実施例1
に記載したようにアガロース中で連結する。
■、 −晩インキユベートした後、DNAを含有するア
ガロースを65゛Cで10分間インキュベートすること
により溶融し、その後アガロースから実質的に実施例2
に記載したのと同様の方法により転換する。
2、 各々6個の推定される陽性構造物からのバクテリ
ア培養液の一部を、100μg7mftのアンピシリン
を含有するLB培地(Miller、su肛蛙5 ml
lに接種し、そしてこの培養液を37°Cで一晩インキ
エベートする。細胞をクリニカル遠心分離で、10分間
、フルスピードでの遠心分離により採取する。上清液を
除去し、細胞を50mMグルコース100 u Q 、
 25mMのTris、pH7,5,10mM EDT
A中に再、Q濁し、懸濁液を1,3ueのエッペンドル
フ遠心分離管に移す。新しく調製した10oig/ m
lのリゾチーム溶液を添加し、懸濁液を氷上に10分間
放置する。その後、0.2Nの水酸化ナトリウム200
μ℃、1%のドデシル硫酸ナトリウムを添加し、懸濁液
を混合し、氷上に2分間放置する。
2Mの酢酸ナトリウム200 μl (pH4,8)を
添加し、溶液を氷上に15分間放置する。得られた溶液
をエッペンドルフ遠心分離器中、フルスピードで10分
間の遠心分離にかける。上清液を新しい遠心分離管に移
し、400μrのフェノール/クロロホルム(1:1)
で抽出する。水相を新しい管に移し、400μ尼のクロ
ロホルムで抽出する。
この抽出液からの水相を新しい管に移し、2倍容量のエ
タノールを添加することによりDNAを沈澱させ、−2
0℃で30分間貯蔵する。沈澱したDNAをエッペンド
ルフミクロフユージ中、フルスピードで15分間の遠心
分離にかけることにより集める。エタノールを除去し、
ベレットを80%のエタノールで洗浄する。エタノール
を再び除去し、ペレットを風乾する。DNAをTE緩衝
液中に再懸濁する。構造はPstlで消化することによ
り証明だれる。親のプラスミドρBS−PR10132
cOは6klび650 b p以下のバンドを生じさせ
、新しい構成においては小さい方が欠けている。
これらのプラスミドの一つはプラスミドpBS−PR1
013EcoΔPstとして選択される。このサブクロ
ーンの構成は次の分析により証明される。このプラスミ
ドの構成を第5図に示す。
実施例15  pBS−PRI013EcoΔPstΔ
Xhoの製造pBS−PR1013Ecoの仮の制限マ
ツプを確立する。
XhoI制限部位は、Pstr部位から蒸溜側1200
bρ以下に位置する。プラスミドpBS−PR1013
EcoΔPstはXholで消化され、断片は0.9%
の低ゲル温度アガロースゲル上で分離される。二つの断
片は3.9kb及び1.7kbのサイズで可視化される
3.9kbの断片を含有するバンドは注意深くゲルから
取り出され、実質的に上記と同様の方法によりアガロー
ス中で連結される。アガロースは溶融し、DNAはコン
ピテントBcoRI菌11BIOIに上記のように形質
転換される。細胞を1、B −amp板上に延べ、上記
のようにインキュベートする。
一方の推定された陽性のコロニーはLB−amp培地に
接種され、DNAは実質的に上記と同様に単離される。
この新規なサブクローンpus−PR1013EcOΔ
PstΔXhoの構造は、制限分析及びDNA配列によ
り証明される。第6図はこのプラスミドの構成を示す。
実施例16 pcIB270の製造 プラスミドpBJ101.3 (カタログNo、602
4.1)がC1oneteeh Labs、Pa1o 
Alto、 Ca1iforniaから得られる。この
プラスミドを最初にBam)f I で消化し、その後
5allで消化する。プラスミドpBS−PR1013
EcoΔPstΔXhoがPstTで消化される。次式
: 5 ’ −GGGATCCCTGCA−3’で表わされ
る配列を有するPstl/Ram旧アダプターが上記実
施例4に記載されるように製造され、Pstl−消化p
BS−PRIO13EcoΔPstΔXhoに連結され
る。得られた材料を最初にBamHIで消化し、その後
Xholで消化する。BamHI/XhoI断片を単離
し、消化されたpBllol、3と混合して連結させ、
形質転換させる。推定された陽性のpcTB270のク
ローンを単離し、制限及びDNA配列分析により証明す
る。このプラスミドの沈澱を第7図に示す。
実施例17 M13罹p18−または+111)19−
PR1013EcoΔPstΔXhoの製造 プラスミドpBS−PR1013Eco ΔPstΔX
hoをPs(I及びAsp71Bで消化する。1%のT
AB低温ゲル化アガロースゲル上で電気泳動にかけた後
、1゜IkbのAsp718/Pstl断片を単離する
。coliファージM13mp18またはM13mp1
9の複製型分子(RF)を、Messing、J、+M
eth、Enzymo1.101+20 (1983)
により製造する。さもなければ、これらのベクターはB
ethesda Re5earch Labs、+Ga
ithersburg。
Marylandから得られうる。各々のベクターは最
初にAsp718で消化され、その後、Pstlで消化
される。0.7%のTAB低ゲル化アガロース上で電気
泳動によりポリリンカーピースを除去した後、得られた
ベクターRFを混合し、上記で製造された1、1kbの
断片とアガロース中で混合し、連結する。DNAを形質
転換し、推定される陽性のプラークを単離し、その後そ
れらの構造をRP DNAの分析により証明する。M1
3mp18−及び+1219−PI?1013EcoΔ
PstΔXhoの構成を第8図に示す。
実施例18 M13mp18−またはmp19−PR1
013BcoΔPstΔXho、Nco及びpCIB 
26B  の製造−重鎖のM13mp18−PR101
3BcoΔPstΔXhoファー’; DNAをMes
sing+且肛ムにより単離する。
次式: %式% で表わされる配列の18 bpオリゴヌクレオチドプラ
イマーを上記のように合成する。ブライマーはT4ポリ
ヌクレオチドキナーゼ(Maniatis、T。
et al、−肚n  第125頁)で、未標識ATP
を用いてホスホリル化する。37°Cで60分間インキ
ュベートした後、反応物を68°Cに15分間加熱し、
その後氷上に置く、このプライマー及びM2S−40フ
ォワードシーケンシングプライマー(NewEngla
nd Biolabs #1212)を、−重鎖M13
mplBPRIO13EcoΔPstΔXho DNA
に、1:1:1のモル比で混合した後、68゛Cに10
分間加熱した後にゆっくり冷却することにより強化する
。強化された混合物を氷の上に置き、1/10容盪の1
0倍のエロンゲーシゴン緩衝液(20mM Tris 
ll衝液pH7,5,6mM MgCIt 、 1mM
のDDT 、 1mMのdATP、 1m門のdCTP
、1mMのdGTP及び1mMのdTTP)を添加する
。DNAポリメラーゼ■の大きな断片10単位(Kle
now  fragn+ent、New  Engla
nd  Biolabs#210)及びT4  DNA
 リガーゼ(Nf!B #202)0.1単位を添加し
、その後、反応を15°Cで14時間進行させる。その
時間に、各酵素の付加的なアリコートを添加し、反応を
さらに25°Cで2時間、混合物がコンビテン)JMI
OI E、coliを形質転換するのに使用される前に
行う。−船釣なこの操作の流れ図を第9図に示す。
変異したファージを同定するために、プラークを遺伝子
スクリーンプラス(Gene 5creen PluS
) ([111r’ont)に載せ、製造者の提案に従
って加工する。該フィルターを4時間のプレハイブリダ
イゼーションを行い、そして42℃で一晩、0.9Mの
NaC1を含有する製造者のハイブリダイゼーション溶
液中でハイブリダイゼーションを行う。
その後、続いて該フィルターを0.9Mの濃度のNaC
まで洗浄し、各段階において洗浄温度を5°Cずつ増加
させながらオートラジオグラフィーでモニターする。変
異を受けたハイブリダイゼーションにより同定されたフ
ァージは、塩基の変化を確認するために配列される。
そのような候補の複製型(M13mp1B−PR101
3Ec。
ΔPstΔXho、 Nco)を単離し、PstI及び
BstErIで消化して、第10図に説明するように、
pBS−PRIO13EcoΔPstΔXho中の対応
する非変¥4394 bp断片−〇置き換えている39
4 bp  断片を産生ずる。
これは、217bp 0)PR−1a遺伝子のためのコ
ード配列がIi’t<930位にNcoI部位を有する
pcIB268を製造する結果となる。このプラスミド
の構造は配列分析により確認される。
実施例19 GUS及びPRプロモーター配列の種々の
長さを含むキメラ遺伝子の製造 A、 pcIB269の構成 930bpの断片を、1.0%の低ゲル温度アガロース
TABゲル上でXho I及びNcolで消化されたp
C18268を電気泳動にかけた後、単離する。その後
、この断片が、Xhol及びNcolで消化されたpB
S−GUSl、2 (実施例19 B参照)に連結され
る。形質転換体を単離し、制限分析及びDNA配列によ
り分析する。一つの陽性なプラスミドを選択し、そして
pcIB269と命名する。このプラスミドの構成を第
11図に示す。
B、 pus−GtiSl、2の構成 pBS−G[JSl、2を、pRAJ265  (Je
fferson、R,八、etal、、EMBOJ、 
6.3091−3907 (1987)及びG[JS 
User Manual+  C1onetech L
abs、、Pa1o Alto、  Ca、)からの3
91 bp 5aII/5nabl 断片とpB122
1 (Jef ferson、R,A、et al−+
EMBOJ」肚ユ)及び5ail及び111p19−P
R1013EcoΔPstΔXhoで消化されたpBS
からの1707 b: 5nabl/EcoRI断片と
の3個の連結部位により製造する (第12図参照)。
形質転換体を単離し、制限消化及びDNA配列により分
析する。一つの変化したクローンはpBS−GUSl、
 2と命名される。
C,pcIB200の構成 最初に、TJS75KanをpTJS75 (Schm
idhauser及びHe1inski、 J、Bac
teriol、 164.446−455(1985)
)のNarlによる消化により製造して、テトラサイク
リン遺伝子を取り出し、続いてNptI遺伝子を有する
pUc4K (Messing+ J、 and Vi
erra、J、。
Gene 19.259−268(1982))からの
AccT断片の挿入を行う。その後、pcIB 200
を、pcIB7 (T−DNAボーダーの左及び右を含
み、植物選択性nos/np([■キメラ遺伝子及びρ
[JCポリリンカー、Rothstein、S、J、等
、 Gene 53,153〜161  (19B?)
)のEcoRV断片にXhoIリンカ−を連結すること
により製造し、そしてXholで消化された断片を5a
ll消化TJS75Kanにクローン化する。
D、ρCl8271の構成 プラスミドpCIB269(実施例19A)をXhol
及びEcoR[で消化し、nos3’ををするGUS 
gene  に連結されたPR−1aプロモーターを有
する3023 bp断片を単離し、続いて1.0%の低
ゲルアガロースTAEゲル上で電気泳動する。その後、
この断片を、5ail及びEcoRIで消化されたブロ
ードホスト範囲ベクターpcIB200に連結する。形
質転換体を単離し、制限分析により分析する。一つの変
形されたクローンをpcIB271 と命名する。
このクローンの構造を第13図に示す。
E、 pcIB272の構成 pcIB26B(実施例18)をAlul及びNcol
で消化し、I XTAE O,7%のアガロースゲル上
で電気泳動にかけた後、833 bp断片を単離する。
この断片をβ−グルクロニダーゼ遺伝子にpBS−GU
Sl、2<実施例19B)中のnos 3°末端を連結
する。その後、プロモーター及びCUSを、へ5p71
81/Bam1ll断片としてのpCIB282と命名
されるこのプラスミドから取り出し、E、coli菌D
H5αへの形質転換の前に、Asp1181及びBar
gHIで消化されたpCIB200に連結する。形質転
換体を単離し、制限分析により分析する。一つの変形ク
ローンをpCIB272と命名する。
F、 pcIB273の構成 pcIB268を、HaelTI + Nco[で消化
し、603bρ 断片を、l XTAE 0.7%のア
ガロースゲル上で′心気泳動にかけた後単離する。この
断片を、pBS−GUSl、2中、nos 3 ’末端
を有するβ−グルクロニダーゼ遺伝子の前に置く。その
徨、プロモーター及びGUSを、Asp718I/Ba
mHI断片としてのpcIB2B2と命名されるこのプ
ラスミドから取り出し、E、coli菌DH5αへの形
質転換の前に、Asp7181及びBamH[で消化さ
れたpcrB200に連結する。形質転換体を単離し、
制限分析により分析する。一つの変形クローンをpcI
B273と命名する。
実施例20  ヒグロマイシン(HygrolIlyc
in)ベクター中のキメラ遺伝子の製造 pCIB269を、Xhol及びEcoRIで消化し、
160%の低ゲルアガロースTABゲル上での電気泳動
に続いて、nos3”末端を有するGUS gene 
 に連結されたPR−1aプロモーターを有する302
3 bp断片を単離する。。その後、この断片を、配列
: 5 ’ −AATTCGTCGACG−3’を有するE
coRI/5alIアダプターとの連結により、Xho
[/5ail断片に転化する。このXhol/5all
断片を5allで消化されたpcIB712(Roth
stein、S、J。
e L a I 、 、 」川■)に連結して、pcI
B219を製造する(第14図参照)。
実施例21 pcIB200/PRI−BTの製造A、
 pcIB200との連結 プラスミドpcIB1004 (下記参照)をsph 
Iで消化し、フェノール抽出し、エタノール沈澱し、再
懸濁する。配列: 5  ’  −CCGGTACCGGCATG−3’を
有するオリゴヌクレオチドが合成され、生成され、キナ
ーゼ化され、そして5phl消化プラスミドpcIB1
004に連結される。連結後、リガーゼを不活性化し、
DNAをKpn Iで消化する。このDNAを0.8%
の低ゲル温度アガロースゲル上を走らせる。プラスミド
pcIB200(実施例19C)をKpn rで消化し
、ウシ騙アルカリホスファターゼで処理し、0.8%低
ゲル温度アガロースゲル上を走らせる。pcrB200
ベクターを含有するバンド及びPR−15’フランキン
グ配列/BTフュージョンを含有するバンドを混合し、
DNA連結してプラスミドpcIB200/PRI−B
Tを形成する。
B、 pcIB1004の製造 プラスミドpcIB10/35BT(607)をNco
 I及びBamHlで消化し、0.8%低ゲル温度アガ
ロースゲル上を走らせる。プラスミドI)CIB269
 (実施例19A)をNcoI及びXhoIで消化し、
0.8%低ゲル温度アガロールゲル上を走らせる。プラ
スミドpCIB710 (ロートスティン+S、J、e
t al、、5upra)を5aII及びBam旧で消
化し、0.8%低ゲル温度アガロールゲル上を走らせる
。 CaMV 35s  プロモーター3°末端を含有
する5ail及びBam1llで消化したベクターを有
するバンドがpUc19にクローン化し、BT遺伝子を
含有するバンド及びPl?−151フランキング領域を
含むバンドを取り出し、混合し、DNA連結してプラス
ミドpcIB1004を形成する。
c、 pciBlo/35Bt(607)の製造pcr
B10/35Bt(607)、約607個のアミノ酸の
配列コードを含有する欠損プロトキシン遺伝子を、Ba
cillus thringiensisエンドトキシ
ンからの該プロトキシン遺伝子を含有するプラスミドで
あるプラスミドpcIB10/35sbtから製造する
E、coli MCl061含有pcrB10/35S
btはアメリカンタイプカルチャーコレクション^TC
CNo、 67329、1987年2月27日に寄託さ
れている。デリートされたプロトキシン遺伝子はBam
HI開裂部位(GGATCC)、続いてヌクレオチド1
976をBT遺伝子配列内に導入することにより製造さ
れる。これは、pcIB10/35Sbtからのプロト
キシン配列を含有するBa−旧断片のクローン化により
、標準的なオリゴヌクレオチド 突然変異誘発法を用い
て行うことができる。突然変異誘発の後、二重標準複製
型分子DNAを、?113クローンから製造し、その後
、これをBamHIで消化する。欠損プロトキシン遺伝
子を含有する約1.9kbの断片をBal1旧−開裂p
cIB10/710に挿入する。得られたプラスミドは
カナマイシンのために選択される。製造のための詳細な
説明は、1987年11月18日に提出されたアメリカ
合衆国特許出願筒122.10番号に記載されており、
これは参考文献として導入される。
実施例22 pcIB1233 (pcTB200/P
RI−AHAS)の製造 a、  pcIB200の連結 プラスミドpcIB200をKpn r及びXbalで
消化し、0.8%低ゲル温度アガロースゲル上を走らせ
る。
プラスミドpcIB1216をKpnI及びXba I
で消化し、0.8%低ゲル温度アガロースゲル上を走ら
せる。
A 11 A Sコード配列及びバンド含有pciB2
00ヘクターに融合されたPR−15°フランキング配
列を含有する4、3kb以下のバンドを取り出し、混合
し、そしてDNA連結してpcIB1213を形成する
B、  pcIB1216の製造 プラスミドpcrB269(実施例19A)をXba 
I及びNcolで消化し、0.8%低ゲル温度アガロー
スゲル上を走らせる。プラスミドpcIB1207 (
下記参照)をXba [及びNco Iで消化し、0.
8%低ゲル温度アガロースゲル上を走らせる。ブルース
クリプトベクターをPR−15’フランキング配列を含
有するバンド及びA)!ASコード配列を含有する3゜
3kbのバンドを取り出し、混合し、そしてDNA連結
してpcIB1216を形成する。
C,Arabidopsis AHAS  遺伝子を含
有するプラスミドpcIB1207の製造 総プラントDNAを5週齢のArabidopSis 
thaliana ecotype Columbia
から単離する。このDNA250μgを制限酵素χba
r4000単位で4時間消化する。消化は、0.8%の
アガロースゲル上の電気泳動により行われる。6,3k
bと4.36kbO間のDNA断片(IIindI[I
−消化ラムダDNAサイズマーカー)をN^−45DE
AEメンプラン(Schletcherand 5ch
uell、Keene、NH,ll5A)を用いて、製
造者の提案する方法に従ってゲルから単離する。Xba
l消化及びホスファターゼ処理されたラムダongC(
IongC)アーム製造は、Stratagene C
loningSysteII+s (La Jolla
+ CA+USA)から得られる。
アラビドブシスXbal挿入DNAはS tra ta
geneにより推薦されている方法に従って1.0 μ
2のlongCアームに連結される。2,3μ2の連結
反応物を、製造者より提案される方法に従って、ギガバ
ックプラスキット(Gigapack Plus kt
t)を用いてラムダファージヘッドに詰める。ライブラ
リーの活性はE、coli VCS257上で調べられ
る(Stratagene Cloning Syst
ems)。
pfi16/8−c4プラスミドDNA (J、Po1
aina、 Carlsberg Res、 Co15
.49+577−584)50μgをEcoR■で消化
し、消化した生成物を0.8%のアガロースゲルに溶解
する。イース)AHAS  遺伝子のためのコード配列
を含む2kbのEcoRT断片をN^450EAEメン
プランを用いて、製造者により提案されている方法に従
ってゲルから単離する。
2kbのフラグメントに対する放射線で標識されたプロ
ーブを、ハイブリダイゼーションはんおうの日に、プラ
イムタイムキット(Prime TimeKit)(I
nternational Biotechnolog
ies Inc、+New Haven+ CT+υS
A)を用いて、ランダムブライミング反応で、製造者に
より提案された方法に従って合成する。
VC5257上に250.000の組換えファージを置
く。
ファージプラークを持ち上げる二重の膜は、コロニー/
プラークスクリーン膜(NEN Re5earchPr
oduts、 nu pont、 Boston、 M
^、 USA)を用いて、製造者により提案された方法
に従って製造される。該メンプランは、上記と同様に製
造された0、25μgの32P−標識イーストAHAS
遺伝子プローブを含有する新鮮なLSハイブリダイゼー
ション緩衝液150戚に移される。液膜は42゛Cで穏
やかに震盪しながら16時間インキエベートし、室温で
、2XSSCで二重、1回あたり15分間洗浄し、LS
ウォッシュ緩衝液中(25%ホルムアミド、5XSSC
11%5OS)中、42°Cで3回、1回あたり2時間
洗浄し、その後、リンス緩衝液(0,lX5SC,O。
1%5DS)中、2回、1回あたり30分間洗浄する。
膜を固定し、Cronex Lightening P
lus 5creens(DuPont、 Ililm
ington、 DB、 USA)及びMAR−5フイ
ルム(コダック)で螢光測定する。両方のメンプランリ
フトに陽性のフィルムシグナルを与えるプレートの開城
からのプラークを引き上げ、150 mのプレート当た
り低密度の300プラークに置き換え、スクリーニング
方法はシングルハイブリダイゼーシゴンブラークが単離
されるまで繰り返される。
ブラークー生成ファージからのファージDNAのミニブ
レツブをLambdaSorb Phage Adso
rbentkit (Promega、Madison
、 Wl、LISA)を伴う方法に従って行う。ファー
ジDNAを制限酵素Xba Iで切断し、5.8kbの
挿入断片をpus(−)プラスミド(D Xba 1部
位にクローン化する(Stratagene C1on
4ng Systems”)。クローン化された断片の
アラビドシスAIIAS遺伝子を含むXbal断片によ
る同定は、その制限マツプ及びDNA配列を、該遺伝子
のためにllaughn et al、、Mo1. G
en、 Genet、 211+ 266(1988)
 、及びnazur et al、、Plant Ph
ys+o1.85゜1110 (1987)により出版
されたものと比較することにより証明される。このプラ
スミドはpcIB1207と定められる。
実施例23  pcIB1232の製造(pcTB20
0/PRI−AHAS−5uR) 八、 pcIB200  との連結 プラスミドpcIB200 (実施例19C)はKpn
I及びXba Iで消化され、0.8%低ゲル温度アガ
ロースゲル上を走らせる。プラスミドpcB11230
をKpnI及びXba Iで消化し、0.8%低ゲル温
度アガロールゲル上を走らせる。AHAS−5uRコ一
ド配列に融合したPR−15’フランキング配列を有す
る4゜3kb以下のバンド及びpcIB200ベクター
を含有するバンドを取り出し、混合し、DNA連結して
プラスミドpcrB1232を形成する。
B、  pcIB1230の製造 プラスミドI)CI81208 (下記参照)をXba
 I及びNcolで消化し、断片をI XTAE 0.
8%低ゲル温度アガロースゲル上での電気泳動により分
離する。プラスミドpcI8269 (実施例19A)
をNco I及びXbalで消化し、l XTAf! 
0.8%低ゲル温度アガロースゲル上を走らせる。ブル
ースクリプトベクター及びPR−1プロモーターを含む
pcIB269断片及び突然変異したA)!As遺伝子
を含む3.3kb断片(クロスホモロジー及び制限断片
分析によりMazur et al、、 Plant 
Physiol、 85+1110−1117 (19
87)に記載された遺伝子で分析)を、取り出し、溶融
し、−緒に連結して、pc4B1230と定義されるク
ローンを製造する。
c、 pc181208の製造 ゲノムDNAライブラリーを実施例22Cに記載したよ
うに、Haughn and Son+erville
、 Mo1. Gen、 Genat、 204’、 
430−434(1986)により記載されたようにス
ルホニル尿素系除草剤に対する抵抗性のために選択され
たアラビドシス植物から単離したDNAを用いて、形成
する。遺伝子コード化アセトヒドロキシ酸シンターゼ(
AHAS)をイーストアセトヒドロキシ酸シンターゼ遺
伝子プローブ(実施例22G参照)とのクロスハイブリ
ダイゼーションにより同定する。組換えDNAをpcI
B1208として定義されたクローンを生産するブルー
スクリプト(Stratagene)にサブクローン化
する。このプラスミドは、スルホニル尿素系除草剤によ
る抑制に抵抗性の突然変異したアセトヒドロキシ酸シン
ターゼをコード化した遺伝子を含む。
実施例24  ニコチアナ タバクム(Nicotia
naTabacum)からのβ−1,3−グルカナーゼ
(グルカン エンド−1,3−β−グルコシダーゼ)の
塩基型をコード化するゲノムクローンの単離CETAB
法(Murray and Thompson、 Nu
cleic Ac1d Res、 8.4321 (1
980))によるニコチアナタバクムcv、 l1av
ana 425  の葉から高分子1DIJAを製造す
る。100μgのDNAを5aclで完全に消化する。
このDNAを0.8%のアガロースゲル上の電気泳動に
より分離する。3ないし7kbの分子量範囲に相当する
ゲルの領域を6個の等しいサイズのストリップに切断し
、DNAをこれらのストリップから電気溶離(elec
troelute) L/、分離したフラクションとし
て沈澱させる。DNAは再懸濁され、各フラクションか
らのアリコートはアガロースゲル上で電気泳動させ、サ
ザーンプロッティングにより分析する。β−1,3−グ
ルカナーゼcDN^プローブにハイブリダイズするDN
Aを含むフラクション(Shinshi、11. et
 at。
+Proc、 Natl、 ^cad、 Sci、 U
SA 85,3541−5545(1988))を集め
、ライブラリーの形成に使用する。
ストラタゲン コーポレーションから買うことのできる
クローニングベクターラムダOngCを5acIで消化
される。このDNへの1μgを、5aclで消化された
tobacco DNA O,1μgと混合し、そして
DNAを製造者の提案によるT4  DNA リガーゼ
と連結する。その後、連結されたDNAをストラタケ゛
ンによる1nvitroパツケージ法を用いてファージ
粒子に詰める。ファージをラムダマニュアルに提案され
たようにバクテリアに延べる。杓75.000個のプラ
ークを32−Pで標識されたβ−1,3−グルカナーゼ
cDNAプローブを用いてスクリーニングする。1】の
陽性プラークを同定する。これらのプラークは続いての
ラウンドのブレーティング及びスクリーニングにより生
成される。
DNAを生成されたクローンから単離し、クローンを旧
nd[、EcoR[、及びSac Iを用いての制限消
化により分析する。クローンは二つのタイプ、即ら、ク
ローン39.1に代表されるクローンと、クローン39
.3に代表されるクローンとからなる。クローン39.
1及び39.3における4、5及び4.7kb挿入物は
、各々5aclで消化されるサブクローン化され、サブ
クローンpBSGIuc39.1  (ラムダクローン
39.1から誘導されるSac r断片)及びサブクロ
ーンpBSGIuc39.3  (ラムダクローン39
.3から誘導される5acl@片)が単離される。
サブクローンpBS−GIuc39.1及びpBS−G
lac39.3内に含まれる5acl断片内のDNA配
列は、DNA配列により調べられ、配列5及び配列6内
に各々見られる。コード配列が見出され、インターヴエ
ニング配列がコード配列の5′末端の近くに位置する。
実施例25  β−1,3−グルカナーゼ遺伝子のため
の転写開始位置の同定 A、 ブライマーエクステンションマツピング塩基23
99ないし2416と補足的であり、実施例5に記載さ
れたようなプライマーエフテンション実験に使用される
合成DNAブライマーを合成する。これらの実験のため
のRNAをフィトフトラバラシチ力種のニコチアナ(P
hytophthora parasitica va
r、 n1cotiana)i染タバコから単離する。
プライマーエクステンション法は標識されたプライマー
をテンプレートとして使用されるサブクローンpBS−
Gluc39.1とのジデオキシDNA配列反応中で用
いる分子11準に対して行われる。エクステンション生
成物は、実施例5に記載したようなゲル電気泳動及びオ
ートラジオグラフィーの後、β−1,3−グルカナーゼ
39.1配列、配列5の1432位、1446位及び1
447位に相当することが(11!Lvされる。pBS
−G1uc39.1配列の1554位と2345位との
間には大きなイントロンが存在するので、分子量ラダー
はエクステンション生成物の正確な分子量を反映しない
かもしれない。従って、第二のブライマーエクステンシ
ョンマツピング実験は1530位ないし1547位に補
足的なプライマーを用いて行われる。このブライマーを
用いて、3個のグルカナーゼmRNAの51末端をA残
基の1434.1448及び1449位にマフピングす
る。
B、 Slヌクレアーゼ マンピング 1415位ないし1504位に補足的な合成オリゴヌク
レオチドはS1ヌクレアーゼマツピングにおいてプロー
ブとしての用途に合成される。オリゴヌクレオチドは5
′末端で32P−ATP及びT4ポリヌクレオチドキナ
ーゼを用いて、5ul)I)Iierの提案に従ってキ
ナーゼ化される。フェノール抽出及びエタノール沈澱に
続いて、標識されたオリゴヌクレオチドをホルムアミド
ハイブリダイゼーション緩衝液(実施例6参照)に、約
2nMの濃度で再懸濁する。これらの実験において使用
されるRNAはフィトフトラパラスチ力感染タバコから
前記実施例のように単離される。Slマッピングはこの
実施例6に記載されたような標識されたオリゴヌクレオ
チドを用いたRNA上で行われる。ゲル電気泳動の3個
のバンドがpBS−Gluc39.IDN^配列の14
34位、1448位及び1449位に対応することが検
出される。
C0転写開始部位の決定 プライマー・エクステンシヨン及びS1ヌクレアーゼマ
ツピング法の両方が1434位、1448位及び144
9位のl1lRNAの5゛末端を位置づける。従って、
全てのアデニン残基であるこれらの部位はβ−1,3−
グルカナーゼ遺伝子の転写開始部位に対応する。
実施例26  pBS−G1uc39.1/GUSの製
法配列: A)    5’−GTTTATGTGAGGTAGC
CATGGTGGGAAGACTTGTTGGG−3’ B)  5”−GATCGCGGTACCGAGCTC
CTCTAGGGGGCCA^GG−3’ のオリゴヌクレオチドが合成され、精製され、そして5
upplier’s directions (パーキ
ン エルマー セタス(+’erkin Elmer 
Cetus)DNA Themal cycler  
;及びパーキン エルマー セタス、GeneAmp 
Reagent Kit)に従って、ポリメラーゼ触媒
反応(PCR)で使用され、pBS−Gluc39.1
からのDN^の1494 bp断片を拡大する。オリゴ
はKpn1部位を39.1グル力ナーゼ配列の塩基対ま
で直ちに5°ないしSac1部位に付加し、その後、新
しい塩基対1462で新しいNeo 1部位を発生させ
るように決められている。PCRアンプリフィケーショ
ン法から誘導されたDNAは、フェノール/クロロホル
ムで抽出され、エタノールで沈澱される。DN^は再懸
濁され、Nco I及びにpnlの両方で消化され、0
.8%の低ゲル温度アガロースゲルで電気泳動にかける
。 1462 bpバンドを取り出し、下記の連結に使
用する。プラスミドpBS−GUS1.2 (実施例1
9B)をNcol及びKpn Iで消化し、0.8%の
低ゲル温度アガロースゲルで電気泳動にかけ、ベクター
を含むバンドを取り出す、 PCR反応からのpBS−
Gus 1.2ベクター及び1462 bpバンドを連
結し、E、coli  に転換するために使用する。陽
性のコロニーを取り出し、1462 bp挿入物を含む
もののためにスクリーニングする。挿入物を含むプラス
ミドはpus−Glue39、1/Gosのピューテー
ティブなりローンであるが、この方法における突然変異
誘発率は比較的高い(〜1/1000塩基)、いくつか
のクローンは1462 b、、断片を通して配列される
べきである。
予想された配列を有する一つのクローンは、クローンp
BS−Gluc39.1/G[lSとして選択される。
実施例27  pBS−GIuc39.3/GUSの製
造配列: A)    5’−GTTTATCTGAGGTAGC
CATGGTGAG八^GACTTGTTGG八−3B
)  5 ’ へGATCGCGGTACへGAGCT
CCCTTGGGGGGCAAG−3’のオリゴヌクレ
オチドが合成され、精製され、そしてI’CI?反応に
使用して、pBS−GIuc39,3から1677 b
p断片をアンプリファイする。オリゴヌクレオチドは新
しいKpnI部位をグルカナーゼ39゜3の1位のSa
c I部位及び1646位の新しいNco I部位に極
めて隣接して導入するように決められている。I’CR
アンブリソイケーションからのDNAはフェノール/ク
ロロホルムで抽出され、エタノールで沈澱され、再懸濁
され、Nco I及びKpn 1の両方で消化され、0
.8%の低ゲル温度アガロースゲルで電気泳動にかける
。 1646 bpでのバンドを取り出し、下記の連結
に使用する。ρBS−Gus、1.2はNco I及び
Kpn Iで消化され、0.8%の低ゲル温度アガロー
スゲルで電気泳動にかけられる。ベクターを含むバンド
を取り出し、PCRはんおうからの1646 bpバン
ドと混合し、連結して、プラスミドpBS−G1uc3
9.3/GUSを形成する。
前記のように、いくつかのピューテーティブプラスミド
を単離し、配列し、望まれた配列を有するものをプラス
ミドpBS−G1uc39.3/GUSとして取り出す
実施例28  pcIB200/Gluc 39.1−
GUS及びpcIB200/Gluc 39.3の製造 pcIB200(実施例19C)をKpn I及びXb
a Iで消化し、0.8%の低ゲル温度アガロースゲル
で電気泳動する。プラスミドpus−GIuc39. 
I/GIJS(実施例26)をKpnl及Uxbalテ
消化し、断ハをO,8ン6の低ゲル温度ゲルで分離する
。pcIB200ベクターを含有するハンド及びCUS
遺伝子に融合されるグルカナーゼ39.1遺伝子の5°
フランキング配列を含有するKpnl−Xbal バン
ドを耳マリ社し、DNA連結してプラスミドpcIB2
00/GIuc39.1−GUSを形成する。
B、 同様にプラスミドpBS−Gluc39.3/G
US(実施例27)を消化し、消化されたpciB20
0に連結してプラスミドpcIB200/Gluc39
.3−GIISを形成する。
実施例29 pcrB200/Gluc39.1−BT
  及びpcrB200/Gluc39.3−BTの製
造 ^、  pCIB200/G1uc39.1−BTプラ
スミドpBS−Gluc39.l/GUSをにpnl及
びNco まで消化し、0.8%低ゲル温度アガロース
ゲルで電気泳動にかける。プラスミドpcIB1004
(実施例21B)をKpn I及びNco Iで消化し
、0.8%低ゲル温度アガロースゲルで電気泳動する。
プラスミドpc18200(実施例19C)をKpn 
Iで消化し、ウシ腸アルカリホスファターゼを用いて脱
リン酸化0.8%低ゲル温度アガロースゲルで電気泳動
にかける。pcIB200ベクターを含有するバンド、
グルカナーゼ5′フランキング領域を含有するバンド、
及びBT遺伝子を含有するバンドを取り出し、−緒に混
合し、連結してプラスミドpcIB200/Gluc3
9.1−BTを形成する。
B、  pcIB200/G1uc39.3−BT同様
にプラスミドpBS−GIuc39.3/GUSを消化
されたp(jB1004及び消化されたpcIB200
で消化し、連結してプラスミドpclB200/Glu
39.3−BTを形成する。
実施例30  pcIB200/GIu39.1−AH
AS及びpcIB200/Glu39.3−AIIAS
の製造 A、  I)CIB200の連結 プラスミドpBS−G1uc39.1/AHASをKp
n I及びNcofで消化し、0.8%低ゲル温度アガ
ロースゲルで電気泳動にかける。プラスミドpcIB2
00(実施例19C)をにpnI及びXba Iで消化
し、0.8%低ゲル温度アガロースゲルで電気泳動する
。グルカナーゼ/ A 11 A Sフュージョンを含
有するバンド及びpciB200発現ベクターを含有す
るバンドを取り出し、混合し、DNA連結してプラスミ
ドpcIB200/GIuc39.1−Al1^Sを形
成する。
同様に、プラスミドpBS−Gluc39.3/AHA
Sを消化されたpcIB200で消化し、連結して、プ
ラスミドpcIB200/Glu39.3−AHASを
形成する。
B、 プラスミドpBS−Gluc39.1/AHAS
及びpBS−Gluc39.3/AIIASの製造 プラスミドpBS−G1uc39.1/GUS(実施例
26)をKpnl及びXbalで消化し、0.8%低ゲ
ル温度アガロースゲルで電気泳動にかける。プラスミド
pC[81207(実施例22C)をNco I及びX
ba Iで消化し、0.8%低ゲル温度アガロースゲル
で電気泳動する。グルカナーゼ5°フランキング配列及
びベクター含有するハンド及びAHASコード化配列化
合列するバンドを取り出し、混合し、DNA連結してプ
ラスミドpBS−Gluc39.1/AHASを形成す
る。
同様に、プラスミドpBS−Gluc39.3/GUS
 (実施例27)を消化し、消化されたpcIB120
7と連結してプラスミドpBS−Gluc39.3/A
HASを形成する。
実施例31  pcIB200/Glu39.1−AH
AS−5uR及びpCIB200/Glu39.3−^
HAS−5uRの製造A、pcIB200との連結 プラスミドpBS−G]uc39.1/AHAS−3u
RをKpn I及びXba Iで消化し、0.8%低ゲ
ル温度アガロースゲルで電気泳動にかける。プラスミド
pcIB200(実施例19C)をKpnl及びXba
 Iで消化し、0.8%低ゲル温度アガロースゲルで電
気泳動する。グルカナーゼ/AHAS−SuRフュージ
ョンを含有するバンド及びpcIB200発現ベクター
を含有するバンドを取り出し、混合し、そしてDNA連
結してプラスミドpcIB200/G1uc39.1−
^HAS−Surを形成する。
同様にプラスミドpBS−Gluc39.3−AHAS
−3urを消化し、消化されたpcIB200と連結し
、プラスミドpcTB200/Gluc39.1−AH
AS−5uRを形成する。
B、プラスミドpBS−Gluc39.1/AHAS−
SuR及びpusGluc39.3/八HAS−SuR
の製造プラスミドpBS−GIuc39.1/GUS 
(実施例26)及びpBS−G1uc39.3/GUS
 (実施例27)をNco I及びxba!で消化し、
そして制限断片を0.8%の低ゲル温度アガロースゲル
で分離する。 pcI81208(実施例23C)をχ
bar及びNco Iで消化し、突然変異したAIIA
S遺伝子(スルホニル尿素除草剤抵抗性、5uR)をア
ガロースゲル電気泳動で単離する。グルクロニダーゼプ
ロモーター及びpBSベクターを含有する断片を取り出
し、溶融し、AIIAS  断片と結合して消化された
pBS−GIuc39.1/AHAS−5uR及びpB
S−GIuc39.3/AHAS−SuRを各々製造す
る。
4、新規な遺伝子の同定 下記の例は、本発明の残る新規なPRタンパク質遺伝子
の単離及び特定を示す。
実施例32  他のゲノム及びcDNAのクローンの単
離 A、  PR−1’をコード化するゲノムクローンの単
離 実施例11に記載したように、ゲノムライブラリーを形
成し、PR−1cDNAプローブでスクリーニングする
。クローンを単離し、消化されたIalIlda to
bchrPR1019を消化する。プレリミナリーな制
限マツプを確立する。C1al断片をブルースクリプト
にサブクローン化し、その後、プラスミド、pBS−P
R1019C1個の制限マツプを製造する。
大きなXho I断片をpBS−PR1019C1aか
ら除去し、プラスミドpBS−PR1019C1a X
hoを製造する。このプラスミドは、PR−1019遺
伝子を含有する約2.7kbのタバコDNAを含有する
。欠損はこのプラスミド中で行われ、欠損のセットはD
N^配列に使用される。
この遺伝子の約2100bpのDNA配列を配列2に示
す。PR−1019中でコード化したタンパク質はPR
−1a 、 PR−1bまたはPR−1cに対して約6
5%同等であることが見出される。従って、この新しい
遺伝子はPR−1’と命名される。
B、 キュウリキチナーゼをコード化するcDNAクロ
ーンの単離 病原体誘導キチナーゼタンパク質を、感染した胡瓜の葉
から、Metraux、J、P、et al、+Phy
siological and Mo1ecular 
Plant Pathology、 33+1−9 (
1988))に記載されているように単離する。
ペプチドはこの同族のタンパク質製造物から従来技術に
記載されたのと実質的に同様に、且つ実施例9及び10
に記載されたように製造される。
タンパク質の二つの領域を選択し、その後、ペプチドを
コード化しうるメツセンジャーRNAの全ての可能な組
み合わせに完全に対応するオリゴヌクレオチドプローブ
を合成する。プローブの配列を下記に示す: GT       A クローン゛1 : 5 ’ −CCATTCTGNCC
CCAGTA −3’GGGC プローブ2 : 5 ’ −GGATTATTATAA
^^TTGNACCCA −3キユウリの葉をタバコネ
クロシス(Necrosis)ウィルス(TNV)で感
染させ、RNAを実施例5に記載したように感染した後
、5日間単離する。
ポリA +RNAを標準技術により単離し、c DNA
ライブラリーを、実質的に(Gubler+U、and
 lloffman、B、J、、Gene 25,26
3(1983))に記載したように、ラムダZapクロ
ーニングベクター(Stratagene)内に製造す
る。 300.000プラークを延べ、そして二重のプ
ラークリフト3tP標識オリゴヌクレオチド混合物l 
(プローブ1)または混合物2 (プローブ2)の両方
でプローブする。各々のプローブでスクリーニングした
ときに陽性の結果を示すプラークを単離する。ファージ
の単離及び自動的な取り出しは、Stratagene
 Lal1bda Zapミルラボラトリニュアルに記
載されたように実施される。
ブルースクリプトプラスミド内で、−度、キチナーゼc
DN^クローンが単離されると、それらはジデオキシシ
ーケンシングにより配列される。
キチナーゼ遺伝子の配列は配列3に提供される。
C9PR−Rのメジャーフオームをコード化するcDN
Aクローンの単離 ニコチアナ タバクム(Nicotiana taba
ccum)、例えばXanthi−nc gをタバコモ
ザイクウィルスに感染させ、感染後、5日間収穫する。
総RNAを実施例5に記載したように製造し、ポリA十
RNAを標準技術を用いて単離する。cDNA  ライ
ブラリーを、このポリA +RNAを用いて、ラムダo
ngCクローニングベクター(S tradagene
)内に製造する。約300.000のプラークを次式=
5 ’ −GAACTTCCTAAAAGCTTCCC
CTTTTATGCC−3’で表わされる配列のオリゴ
ヌクレオチドプローブでスクリーニングする。
陽性のプラークを標準技術により精製し、DNAをファ
ージから製造する。 cDNAを含む組換えファージの
断片をブルースクリプトプラスミドにサブクローン化す
る。c DNAのDNA配列をDNAシーケンシングに
より決定する。 PR−Rの主な型をコード化する一つ
のクローンの配列(Pierpoint+ H,S、 
et al、+Physio1. Plant Pat
hol。
31.291(1987))は、配列4に存在する。こ
のコード化されたタンパク質は、トウモロコシから単離
される公知のトリプシン/α−アミラーゼ抑制剤(Ri
chardson、M、et al、+Nature 
327+ 432(1987))に対して非常に強い相
同を示す。クローン化されたPR−Rは各々のプロテア
ーゼまたはα−アミラーゼの抑制剤であってよく、上記
のように、遺伝子の導入により発現されたとき、植物に
対する殺虫作用、殺ウイルス作用または殺菌作用を与え
る。
D、 PR−Qをコード化するcDNAの単離N1co
tiana tabacum cv、 Xanthi 
 −nc葉に、タバコモザイクウィルスを感染させ、感
染から5日間収穫する。総12NAを実施例5に記載し
たように製造し、ポリA+RNAを標準技術を用いて単
離する。ラムダOngCクローニングベクター(S t
ra tagene)中のこのポリA +RNAを用い
てCDNA ライブラリーを製造する。約300,00
0個のプラークを標識されたcDNAプローブでコード
化したタバコ塩基性キチナーゼ遺伝子(Shinshi
 et al、、Proc、 Natl、 Acad、
 Sci、 USA 84.89−93(1987))
を用いてスクリーニングし、フィルターを0.125m
MのNaC1,1% SDS 、 40mMのリン酸ナ
トリウム(pH7,2)、1mMのEDTA中、50°
Cで洗浄する。、24の陽性プラークを精製し、一つの
クローンが命名したpBScht15のDNA配列を調
べる。この配列を配列7に提供する。
実施例8に記載したように、TMV感染タバコの葉の細
胞内液からPR−Qタンパク質を部分的に精製する。ウ
ルトラゲルACA54 クロマトグラフィーからのPR
−0,PR−P、 PR−Q及びPR−Ifを含′有す
るフラクションを集め、凍結乾燥により濃縮する。タン
パク質を、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によりさら
に精製する。PI?−Qを含むタンパク質質バンドを取
り出し、タンパク質を、Applied 13iosy
stems User Bulletin No、 3
6+ 1988年3月21日に従って?8離する。タン
パク質を、ピログルタメートアミノペプチダーゼで処理
し、実♂缶例9に記載されたように自動化されたエドマ
ンデグラデーション(Edman degradati
on)により配列する。PR−Qタンパク質のアミノ末
端の配列は、下記のとおりであることが調べられるCX
x×は確定的でない): G l nG l y [IeG 1ySer T 1
eVa lTh rXxxAs pLeuPheAs 
nG luMe tLeu配列7内のクローンにコード
化されたタナクnは: l)塩基性タバコキチナーゼに対する制限された構造的
相同、及び 2) タンパク質配列により決定されるPR−Qのアミ
ノ末端タンパク質配列に対する同定 をベースとする病原体関連タンパク質Qであることが調
べられる。
E、 cDN^でコード化するβ−1,3−グルカナー
ゼの酸型の単離 実施例32D(上記)に記載されたcDNAライブラリ
ーの約300.000のプラークを、標識されたcDN
Aプローブでコード化したβ−1,3−グルカナーゼの
塩基性型を用いてスクリーニングしく5hinshi+
 H,et al、、 5upra) 、0.125M
のNaC1,1%のSO5、40mMのリン酸ナトリウ
ム(pf(7,2)、1mMのEDTA中、50°Cで
、フィルターを洗浄する。
15の陽性のプラークを単離し、インサートをブルース
クリプトプラスミド中にサブクローン化する。部分的な
DNA配列は、クローン5おぼい6でコード化された、
公知のDNA配列に対して約55%の相同を有する同一
のcDNA  を表わす。
クローン5及び6中のc DNAの配列を調べ、配列8
に示す。このcDNAは制限されたアミノ酸配列相同及
びさらにコード化されたイソエレクトリックポイントを
ベースとするβ−1,3−グルカナーゼの酸型をコード
化することが結論づけられる。
F、 キュウリキチナーゼ遺伝子をコード化するゲノム
のクローンの単離 NucleiをCucua+is 5ativus c
v、 I、ong Marketerから単離し、DN
Aを実施例11に記載したように単離する。このDNA
の3agをE!coRV 、 EcoRl、口amll
lまたは旧nDfflで消化し、断片を0,3%アカロ
ースリ゛ル上ζう3;凍する。二トユ・シリニトチナー
ゼc DNA (配列3)の標識されたプローブを用い
てのサザーンプロット分析は、EcoRI消化において
、約12kbでシングルバンドを表わす。
従って、総EcoRI消化及びラムダ置換型クローニン
グベクターへの結合を用いたキュウリキチナーゼ遺伝子
を単離することが決定される。
上記で単離されたDNA 10μgをEcoRIを用い
てのχ全に消化する。その後、このDNAをフェノール
で抽出し、エタノールで沈澱させ、EMBL4のEco
RI部位に結合する。約too、oooプラークをキュ
ウリキチナーゼ、配列3の標識されたcDNAプローブ
でスクリーニングする。10の陽性なプラークを取り上
げ、精製し、DNA挿入物を予備的な制限消化マンピン
グにより分析する。
全てのクローンが同じ結果を与える。従って、他の分析
のために一つを取り出す、その後、このクローン中の1
2kbの挿入物をブルースクリプトにサブクローン化し
てプラスミドpBScuccht/r、hitinnS
pを′テえる。このクローン化nN^のために制限マツ
プを確立し、断片をサブクローン化し、DNA配列を決
定する。
G、 酸性β−1,3−グルカナーゼのゲノムのクロー
ンの単離 ゲノムのライブラリーを実施例11に記載されたように
製造し、酸性β−1,3−グルカナーゼ。
実施例32Hのためにc DNAでスクリーニングする
。ラムダクローンを単離し、このラムダクローンのIk
bのE!coR1@片を、上記の実施例32Aに記載さ
れたようにBluescriptにサブクワ−7化する
。ブルースクリプトクローンはpBSGL6eと命名さ
れる。
5、植物の安定な形質転換及び発生 植物組織を上記のように、当該技術分野で公知のあらゆ
る技術によりベクターで形質転換する。 DNAの植物
細胞への転換に使用されるそのような方法、例えば、植
物体、植物組織または植物細胞の、^、tumefac
iens(I(orsch、R,B、eL al。
、5cience 225+1229(1985) ;
 Marton、L、、Ce1lCulLure an
d So+watic Ce1l (+enetics
 of Plants、Vol、 1,314〜521
.1984)による直接の感染またはコカルチベーショ
ンによる感染は、下記の文献に記載されたような方法に
よる外因性DNAでのプロトプラストの処理を含む: 
Paszkowski、J、et、al、、EMBQ 
J、 3.2717(1984)  : II!P−A
 0164575 ; 5hillito、R,D、 
et al、、Bio/Technology 3+ 
1099 (1985) ; Potrykus、1.
et al、+5upra;Loerz、11.et 
al、、Mo1.Gen、Genet、 199+ 1
78(1985)  HFronu++、M、 et 
al、、  5upra  ;GB 2+140822
  ;及びNegrutiu、1.et al、、 P
lant Mol。
Biol、 8.363 (1987)  iポリエチ
レングリコール(PEG)によるインキュベーシヨン(
Negrutiu。
1、 eL、as、+5upra) ;マイクロインジ
ェクション(Reich、T、J、et al、、Bi
o/Technology 4,100I−1004(
1986)  ; Re1ch、Tj、et al、、
Can、 J、Rot。
64.1259−1267(1986))、マイクロプ
ロジエクチル ボンバードメント(KIein+ T、
M、et al、、Nature 327.70. (
1987))。
実施例33八grobactertum  の形質転換
pcIB270(実施例16) 、pcIB271 、
pcIB272及びpcIB273 (実施例190 
、 E及びF)プラスミドDNAを塩化セシウムエチジ
ウムブロマイドグラディエント上で精製し、ヘルパープ
ラスミドpCIB542を含有する形質転換体^、 t
ua+efaciens菌A136に、Ho1ster
s+M、 et al、+Mo1. Gen、 Gen
et。
163、181−187(1987)に使用して、菌C
lB270、ClB271、ClB272及びClB2
73を得る。
同じ方法を用いて、プラスミドpcIB271 、pC
IB272及びpcIB273をvirulent A
、tumefaciens菌15955.A208.A
281及びA、 rhizogenes 5train
A4に形質転換し、pcIB271 X 15955 
、pcIB27IX  A208、 pcIB271 
 X  A281、 pcIB271  X  A4、
 pCIB272  X  15955  、 pcI
B272  X  八208、 pcIB272  X
  八281、pcIB272 X A4、pcIB2
73 X 15955 、pc[B273 X A20
B、pCIB273 X A281及びpcIB273
 X A4を製造する。
八grobacterium 5train ClB5
42は、プラスミドのカナマイシンマーカーがTn7の
スペクチノマイシン/ストレプトマイシン部位に置き換
わっている菌EIIAIOI(Hood et al、
、J、Bacteriol、168.1291−130
1 (1986))である。
実施例34  タバコの葉の円板形質転換i奏アグロバ
クテリウム菌ClB270、ClB271、ClB27
2及びClB273を、pus、6に合わせられたグル
タミン酸塩培地中で、18〜24時間生育させ、それら
の抗生物質を含まない同じ培地中での00.。。
が0.2となるように希釈される前に、0.15%マン
ニトール、50 u g/vplカナマイシン、50 
u g/ runスベクリノマイシン及び1■/mlス
トレプトマイシンを追加する。その後、バクテリアを、
Horsch、R,et  al、、5ctence 
 227,1229−1232(1985)の方法の変
法に従って、GA7コンテナー中で無菌で生育させたN
1cotiana tabacum cv、 xant
hiの葉から打ち抜いた5〜7鴫の円板のイノキュレー
ションのために、OD、。。が0.2〜0.4の希釈に
なる前に3ないし5時間生育させる。
葉の円板を、Murashige及びSkoogsメジ
ャー及びマイナー塩(MS)、lll1g/lのベンジ
ルアデニン及び1■/ mlのα−ナフタレン酢酸を含
む0.7%寒天上に、50μg/m1のカナマイシン、
100 pg /ra1のカルベニシリン及び100 
pg/!IIlのメツオキシンを含む同じ培地に移す前
に、2日間維持する0円板上に生じる吸技を取り出し、
吸技チップの、GA7コンテナー中の50μg/udl
カナマイシンを含有するMS培地上でのサブカルチャリ
ングにより6本の苗木が得られるまで増殖させる。
苗木を、ホルモンを含まず、50 a g/dのカナマ
イシンを含む培地上に根づかせ、土壌に移し、フィトト
ロン中で硬化した後、化学的な調節器を備えた導入処理
のための温室に移す。開花期に、花を自家受粉させる。
種子は花が成熟したら収穫する。
導入実験及びその結果を実施例63.66及び第H表に
記載する。
実施例35  遺伝子導入タバコカルス及び植物体の製
造 アグロバクテリウムa、crB2ro及び271を葉の
円板から生じるカルスの形質転換に使用する(実施例3
4)、カナマイシン含有MSBN選択培地上で生じるカ
ルスを、MSメジャー、マイナー塩及びFe−EDTA
(Gibco #500〜1117 ; 4.3g/ 
l>、正ビタミン、100■/lのミオイノシトール、
20g/ lのスクロース、2■/lのナフタレン酢酸
及び0.3■/lのキネチンからなるカルス成長培地上
で維持する。
カルスは、カルス片をMSBN培地に移すこと及び続い
て実施例34に記載された方法により、遺伝子導入植物
を発生させるために使用されうる。
カルスは、遺伝子の導入の測定及びそれに続く誘導化学
物質の施用に、並びに遺伝子誘導化学物質のためのスク
リーニングにも使用される。
実施例36  ニンジンの形質転換 菌ClB270、ClB271. ClB272、Cl
8273、pcIB271 X 15955 、pcI
B271 X A208、pcIB271 X A28
1、pcIB271 X A4、pcIB272 X 
15955 、pcIB272 XA20B、pcIB
272 X A281、pCIB272 X^4、pc
lB273 X 15955 、pCIB273 X 
A208、pCIB273 X A281及びpcIB
273 X A4を実施例34に記載されたように成長
させる。その後、00&。。が0.2〜0.4になるま
で希釈したバクテリアを、表面を殺菌したニンジンから
の円板カットの接種に使用する。
ニンジンの表面殺菌をするために、皮を剥き、10%の
クロロックス(chlorox)溶液中に20分間浸漬
する。ニンジンを蒸溜水ですすいだ後、5薗の片にスラ
イスし、水寒天上に基底のサイドを上げて置く、その後
、バクテリア20〜50μlを円板の上面に通用する。
7日後、円板をMS塩、3%のスクロース、0.1ra
g/ Zの2.4−D 、 50&g/rdのカナマイ
シン、100μg/m1のカルベニシリン及び100μ
g/IIdlのメツオキシンを含む0.7%の寒天に移
す、キャンビアル環(cambial ring)の回
りに形成したカルスを取り出し、3%のスクロース、0
.1mg#!の2,4−D 、 50&g/mNのカナ
マイシン、100μg/raftのカルベニシリン及び
100 pg/mlのメツオキシンを含む0.7%のM
S寒天に移す、カルスが成長した後、小さな片に切断し
、同じ培地の4つのプレート上に無作為に置く。このカ
ルスがプレートを満たしたら、3つのプレートに水、5
0mMのサリチル酸ナトリウム、pH5,6、または2
50μg/lのメチルベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
ール−7−カルボキシレートを噴霧し、キメラPR−1
a/GUS遺伝子の発現を誘導する。
誘導実験及び結果を実施例63及び66に記載する。
実施例37  ヒマワリの形質転換 アグロバクテリウム菌ClB270. ClB271.
 ClB272、ClB273、pcIB271 X 
15955 、pcIB271 X A208、pcI
B271 XA281、pcIB271 X A4、p
cIB272X 15955 、pcIB272 X 
A20B、pCIB272 X A281゜pCIB2
72 X A4、pcIB273 X 15955 、
pciB273 XA208、pCIB273 XA2
81及び9CIB213 X A4を実施例34に記載
されたように成長させる。その後、00、。。が0.2
〜0.4になるまで希釈したバクテリアを、下記のよう
に製造されたヒマワリ植物の茎への接種に使用する。
ヒマワリの種子を10%のカプタンに10分間、続いて
10%のクロロックスに10分間浸漬した後、蒸溜水で
すすぐ。種子被膜を除去し、種子を0゜7%の水寒天上
で、3日間暗くして発芽させ、その後、23°Cのラブ
リンインキュベーターセット中に置き、12時間で昼と
夜を交代する。苗木は1週間で育ち、その後、切断した
茎の表面にバクテリアのデキャピテーシゴン及び接種を
行つ。
1週間後、ClB270. ClB271. ClB2
72またはClB273を接種した茎を切断し、MS塩
、3%のスクロース、2 mg / mlのα−ナフタ
レン酢酸、1mg/mlの6−ベンジルアミノプリン、
100 pg/m2のカルベニシリン、100 μg/
mlのメツオキシン及び50&g/mのカナマイシンを
含む0.7%寒寒天上直置、 pcIB271 X 1
5955 、pcIB271 X A208、pcIB
271 X A281、pcIB271 X A4、p
CIB272X 15955 、pCIB272 X 
A20B、pcIB272 X A281、pcIB2
72 X A4、pcIB273 X 15955 、
pcIB273 XA208、pcIB273 X A
281及びpcIB273 X A4を接種した茎を切
断し、MS塩、3%のスクロース、100μg/Idの
カルベニシリン及び100μg/−のメツオキシンを含
む0.7%寒天上に置く。カルスを新鮮な培地に、2週
間毎に充分な量が4個の板に得られるまで移す。ピルレ
ントアグロバタテリウム菌から生長したカルスの半分を
、ホルモンを含まず、50μg/mのカナマイシンを含
む培地に移す。カナマイシンの存在下または不存在下で
生長した充分なカルスが得られた後、形質転換したニン
ジンのカルスのために、上記の方法のように、誘導のた
めの処理を行う。
実施例38トマトの形質転換 アグロバクテリウム菌ClB270、ClB271、C
lB272、CrB273、pcIB271 X 15
955 、pcI8271 X A208、pcIB2
71 X A281、pcIB271 X A4、pC
IB272X 15955 、pcIB272 X A
208、pcIB272 X A281、pcIB27
2 X A4、pciB273 X 15955 、p
cIB273 XA208、p(jB273 X A2
81及びpcIB273 X A4を実施例34に記載
されたように成長させる。その後、0口、l)。が0.
2〜0.4になるまで希釈したバクテリアを、下記のよ
うに製造されたトマトの苗木の茎への接種に使用する。
トマトの種子を10%のクロロックスに10分間浸漬し
た後、蒸溜水ですすぐ。種子を、0.7%の水寒天上で
、3日間暗くして発芽させ、その後、23゛Cのラブリ
ンインキュベーターセット中に置き、12時間で昼と夜
を交代する。苗木は1週間で育ち、その後、切断した茎
の表面にバクテリアのデキャピテーション及び接種を行
う。
1週間後、ClB270、ClB271、ClB272
またはClB273を接種した茎を切断し、MS塩、3
%のスクロース、2■/dのα−ナフタレン酢酸、1m
g/滅の6−ベンジルアミノプリン、100 μg7m
lのカルベニシリン、100μg/dのメツオキシン及
び50μg7mlのカナマイシンを含む0.7%寒天上
に置く。pcIB271 X 15955 、pcIB
271 X A208、pcTr+271 X^28L
 pcIB271 X A4、pcIB272X  1
5955  、 pCIB272  X  A208、
 pcIB272  X  A281、pcIB272
 X A4、pcIB273 X 15955 、pc
IB273 XA208、pCIB273 X A28
1及びpcIB273 X A4を接種した茎を切断し
、正塩、3%のスクロース、100μs/dのカルベニ
シリン及び100μg/mllのメツオキシンを含む0
.7%寒天上に置く。カルスを新鮮な培地に、2週間毎
に充分な量が4個の板に得られるまで移す。ピルレント
アグロバクテリウム菌から生長したカルスの半分を、ホ
ルモンを含まず、50μgateρのカナマイシンを含
む培地に移す。カナマイシンの存在下または不存在下で
生長した充分なカルスが得られた後、形質転換したニン
ジンのカルスのための上記の方法のように、誘導のため
の処理を行う。
実施例39  ワタの形質転換 アグロバタテリウム菌ClB270、ClB271、C
lB272、ClB273、pcIB271 X 15
955 、pcIB271 X A208、 pclI
I271  X  A281、 pcIB271  X
  A4、 pcIB272X  15955 、pc
IB272 X A208、pc[B272 X A2
81、pcIB272 X A4、pCIB273 X
  15955 、pcIB273 XA208、pc
i8273 X A281及びpciB273 X A
4を実施例34に記載されたように成長させる。その後
、ODl、。。が0.2〜0.4になるまで希釈したバ
クテリアを、下記のように製造されたワタの使用への接
種に使用する。
ワタの種子を10%のりOr:jックスに20分間浸漬
した後、蒸溜水ですすぐ。種子を、0.7%の7に寒天
上で、暗所にて発芽させる。苗木は1週間で育ら、その
後、子葉の表面にバクテリアの接種を行う。
接種された子葉からカルスを形成させ、切断し5た後、
MS塩、3%のスクロース、100 ug/mlのカル
ベニシリン及び100 μg/戚のメツオキシンを含む
0.7%寒天上に置く。カルスを新鮮な培地に、3週間
毎に充分な量が4個の板に得られるまで移す。ピルレン
トアグロバクテリウム菌から生長したカルスの半分を、
ホルモンを含まず、50μg/mlのカナマイシンを含
む培地に移す。カナマイシンの存在下または不存在下で
生長した充分なカルスが得られた後、形質転換したニン
ジンのカルスのための上記の方法のように、誘導のため
の処理を行う。
実施例40トウモロコシ(Zea Mays)、エライ
トインブレッド ライン フンク(Elite Inb
redline Funk)2717の、特別なタイプ
のカルスの製造 インブレッド ライン フンク2717のトウモロコシ
植物を生長させて、温室内で開花させ、自家受粉させる
。約2〜2,31の長さの胚を含むインメーチャーイア
ー(Immature ears)を、M物体から除去
し、10%のり00ソクス溶液中で20分間消毒する。
胚を無菌で仁から除去し、胚軸の下方でO,1mg/ 
1の2.4−D 、6%(w/ν)スクロース及び25
Il1Mのし一プロリンを含み、0.24%輛/ν)の
Ge1rite ”で固化された0MS培地(初期培地
)上に置く。27℃で、暗所にて2週間の培養の後、小
鱗片上で発達するカルスを胚から除去し、0,3mg/
 1の2.4−Dを含み、0.24%の(w/v)のG
e1riLe ”で固化されたB5培地上に置< (G
amborg、O,L、 et al、、Experi
mental Ce1l Re5earch 50.1
51〜158 (1968)) 、カルスを2週間毎に
新しい培地で継代培養する。胚を初期培地に置いてから
合計8週間後、特別なタイプのカルスが特徴的な形態に
より確認される。このカルスは、さらに同じ培地上で継
代培養する。
さらに2力月後、カルスを、2mg/lの2.4−〇を
含有し、Ge1rite ”で固化されたN6培地上で
連続して継代培養する。
実施4A41トウモロコシ(Zea Mays)、エラ
イトインブレッド ライン フンク(Elite In
bredline Funk)2717の懸濁培養液の
製造実施例40に記載されたカルスを少なくとも合計6
力月継代培養する。継代培養に選択されたカルスの型は
、比較的非粘質で、顆粒状で、そして非常に脆く、小さ
な個々の細胞凝集体に分離され、液体培地上に置かれる
。大きく、細胞の広がった凝集体を含有する培養体は保
持されない。トウモロコシ エライト インブレッドフ
ンク2717の特別なカルスのアリコート約500■を
、1257dのプロング(Delong)フラスコ中の
2rRg/Nの2.4−Dを含有するN6培地30dに
置く。ジャイレトリー シェーカー(130rpm、 
2゜5 am throw)上で暗所にて26°Cで1
週間培養した後、培地を新しい培地に置き換える。この
方法で、懸濁液をさらに1週間継代培養する。その時間
に培養体が調べられ、そこには大量の広がって細胞は保
持されていない。大きな広がった細胞を伴う凝集体を含
む懸濁培養液は捨てられる。好ましい組織は、普通のタ
イプの細胞凝集体よりも特別に滑らかな表面を有する、
細胞凝集体を分割する密度の高い細胞質からなる。
保持された培養体は、これらの小さな凝集体内に代表さ
れる少なくとも50%の細胞を有する。
これは望ましい形態である。これらの懸濁液も、1週間
よりも少ない倍増時間の急速な生長率を有する。懸濁培
養は0,3 dのPCV (詰められた細胞容量:ピペ
ット中に保持された細胞容りを新しい培地251d!に
移すことにより、週毎に継代培養される。この方法での
4ないし6週間の継代培養の後、培養体は、週毎の継代
培養当たり2ないし3倍に増加した。75%より多い細
胞が望ましい形態である培養液がさらに継代培養のため
に保持される。ラインは常時、内容物が最も良い形態を
示すフラスコを継代培養に選択することにより維持され
る。各々の場合、2週間毎に、孔径630μmのステン
レン鋼性篩を通しての定期的な篩過を用いると、培養液
の分散が増加するが、これは必要ではない。
実施例42 Zea Maysの懸濁培養液からのプロ
トプラストの製造 実施例41のように製造された懸濁培養細胞のPCV 
l〜1,3 dを、4%(w/v) セJLtラーゼR
Sを含み、MMC(8,65g/ 1のKCL 、 1
6.47g/ j!のMgCh  −6H20及び12
,3g/ lのCaC1g  ・2tlzO15g/l
 MES、pH5,6)塩の溶液中の1%(W/v)の
ロジム(Rhozyme)を有するフィルター−殺菌混
合物10〜1511Ii中でインキュベートする。消化
は、ゆっくり揺れるテーブル上、30°Cで3〜4時間
実施される。標本は、逆にされた顕微鏡の下で、プロト
プラストの放出についてモニターされる。
放出されるプロトプラストは下記のように集められる:
標本は、100μmメツシュの篩、続いて50μmの篩
を通して篩遇される。プロトプラストを篩を通して、も
との酵素溶液の容量に等しいKMC塩溶液の量で洗浄−
る。1OR1のプロトプラスト標本を各々のいくつかの
棄却可能のプラスチックの遠心分離管内に入れ、1,3
〜2−の0.6Mスクロース溶液(0,1%(w/v)
モルホリノエタンスルホン酸(?IES及びKOJl)
で緩衝したもの)を下方の層とする。管を660−1O
0X  で10分間遠心分離にかけ、界面のプロトプラ
ストバンディングをピペットを用いて集め、新しい管に
入れる。プロトプラスト標本を新しいKMC塩溶液10
dに再懸濁し、660−1O0xで5分間遠心分離にか
ける。上清液を除去して棄却し、そしてプロトプラスト
をドロップリメイニングに穏やかに再懸濁し、その後、
13/14強さのKMCIMの溶液を徐々に添加する。
再び5分間遠心分離にかけた後、上清液を再び除去し、
プロトプラストを6/7強さのKMC溶液中に再懸濁す
る。アリコートを計数のために取り出し、そしてプロト
プラストを再び遠心分離により沈澱させる。プロトプラ
ストを、KM−89媒体(第1表)中、または6mMの
MgC1gを含む0,3Mのマンニトール中、まただ下
記の実施例に記載されるような形質転換に使用される他
の適当な媒体中で、1mlあたり10’ (1千万)で
再懸濁する。
このプロトプラスト懸濁液を形質転換のために使用し、
実施例43及び44に記載されたように培養する。
実施例43  エレクトロポレーションによるZeaM
ays Protoplastsの形質転換A、熱衝撃
以外の全ての工程は、室温(22〜28’C)で実施さ
れる。実施例42の最後の工程で、プロトプラストは0
.1%(w/v)MBS  及び6mMのMgC1,を
含有する0、5門のマンニトール中に再懸濁される。こ
の懸濁液の抵抗はDialog Electr。
porator (DIA−LOG G、m、b、H,
、ドイツ連邦共和国。
D−4000デユツセルドルフ13)のチェンバー内で
測定され、300mMのMgCIg溶液を用いて1〜1
.2kOhmに合わせられる。プロトプラストは、サン
プルを含有する管を45°Cの水浴に5分間浸漬するこ
とにより熱衝撃を受け、その復水により室温に冷却され
る。Rothstein+S、J、 et al、+5
lupra  に記載されたような植物選択性ヒグロマ
イシン抵抗性遺伝子及び実施例19ないし31に記載さ
れたようなキメラ遺伝子構造を含有する線状化プラスミ
ド4μg、並びにウシ胸腺キャリヤーDNAを、この懸
濁液0.25mff1のアリコートに添加する。30I
l1MのMgC1gを含有する0、5Mのマンニトール
中の24%(W/V)のポリエチレングリコール(PE
G)溶液(M賀8000) 0.125dをプロトプラ
ストに添加する。混合物を充分に、しかし穏やかに混合
し、10分間インキュベートする。サンプルをエレクト
ロボレーターのチェンバーに移し、サンプルの初期電圧
1500.1800.2300または2800Vcn+
−’で、そして10g秒の指数崩壊時間で、lO秒間隔
で3回パルスを与える。
下記のようにプロトプラストを培養する。サンプルを6
cmのベトリ血中に室温で延べる。さらに5〜15分後
、5eaPlaqueアガロースを1.2%(w/v)
及び2.4−Dを1■/2含有するKM−813培地3
d(第1表、 5upra)を添加する。アガロース及
びプロトプラストを充分に混合し、培地をゲル化させる
B、実施例43Aを下記の変法の1個またはそれ以上を
用いて繰り返す。
(1))プロトプラスト標本の抵抗を0,3〜0.7k
Ohmに合わせる。
(2)使用するPEGが、分子量4000のPEGであ
る。
(3)  PEGを使用しないか、または12%の1,
3倍容量のPEGを添加する。
(4)パルスを3秒間隔で適用する。
(5)  エレクトロポレーションの後、プロトプラス
トを温度16゛Cに冷却したプレート上に置いた皿に延
べる。
(6)  プロトプラストをエレクトロボレーション工
程の後、管内に置き、6/7の強さのKMC溶液10d
またはW5溶液(KCI 380mg/ l、 CaC
1z  、2Hz01B、 375g/ l5NaC1
9g/ l、グルコース9g/ l、pH6,0)で洗
浄し、その後、60gで10分間の遠心分離により集め
、0.3 dのKM培地中に再懸濁し、Aに記載したよ
うに延べる。
(7)  ウシ胸腺担体ONへを添加しない。
実施例44  ポリエチレングリコール(PEG)での
処理によるZea Maysプロトプラストの形質転換
実施例42の最後の工程で、プロトプラストを0.1%
(w/v)MES  及び6mMのMgC1,を含有す
る0、5Mのマンニトール中に再懸濁する。実施例43
に記載したように、45°Cで5分間の熱衝撃を与える
。プロトプラストを遠心分離管中で形質転換のためのア
リコートに分散し、管1個あたり0.3mlの懸濁され
たプロトプラストが存在する。
次の10分間の間に、下記のもの:DNA(実施例43
)及びポリエチレングリコール(PEG)溶液(MW6
000.40%(w/v)  ; 0. LMのCa 
(NO3) z及び0.4Mのマンニトール含有、 K
OI(でp]18〜9に調製)を添加し、最終濃度20
%のPEGを与える。アリコートを時々震盪しながら3
0分間インキュベートし、その後、プロトプラストをペ
トリ皿(直径6cmの皿あたり0.3mlのオリジナル
プロトプラスト懸濁液)に置き、実施例43に記載した
ように培養する。
B、 実施例44 A  を繰り返し、実施例44Aの
PEG溶液中で30分間インキュベートした後、0.3
−〇−5溶液を2ないし3分間隔で5回添加することに
より、プロトプラストを洗浄する。プロトプラスト懸濁
液を遠心分離にかけ、上清液を除去し、その後プロトプ
ラストを実施例43Aのように培養する。
C,PEGの最終濃度を13%(w/v)と25%(w
/v)との間とする変法で、実施例44^及び44Bを
繰り返す。
実施例45 10ドブラストからのカルスの再生アガロ
ース中にプロトプラストを含有するプレートを26°C
で暗所に置り、14日後、コロニーがプロトプラストか
ら発生する。コロニーを含有するアガロースを、2mg
/lの2.4−Dを含み、0.24%(w/v)のGe
1rite ’で固化されたN6培地(第1表、5up
ra)30 mlを含有する直径9cmのペトリ皿の表
面に移す、この培地を、2N6として示す。カルスをさ
らに26°Cで暗所にて培養し、カルス片を、2週間毎
に新しい固体の2N6培地に継代培養する。
実施例46 Zea Maysの形質転換されたカルス
の選択 形質転換された細胞を選択するために、100mgel
または200mg/ 1のヒグロマイシンBを2N6培
地に添加する変法を用いて、実施例45を繰り返す。
実施例47  コーン植物の再生 ^、 カルスを2N6培地上及び0N6(2,4−Dを
含まないN6培地)上並びに861培地(0,25mg
/ lの2゜4−ロ及び10mg/ 1のキネチンを含
むN6培地からなる)上に保存のために置き、再生を開
始するON6上で生長するカルス及びN61培地は明所
中で生長する(白色螢光燈からの10〜100μEin
steins/m”秒の光を16時間/日照射する) 
、 N61培地上での長い時間は有害であるので、2週
間後、N61培地上で生長しているカルスをON6培地
上に移す。カルスを、例えカルスが同じ培地配合物上に
再び移されるべきであっても、2週間毎に継代培養する
。植物体は、約4ないし8週間で現れる。植物体が少な
くとも2CIの高さになったら、それらをGAT中のO
N6培地に移す。
2ないし4週間で根が生じ、根が生長を支えるのに充分
に形成されたように見えたら、植物体を、最初の4ない
し7日間光のシェードの下で、ビートポット中の土に移
す。ハードニングオフをアシストするために2ないし3
日間移植した植物の上から明るいプラスチックのカップ
を被せることは、しばしば有用である。−度植物体が確
立されたら、それらは通常のコーン植物と同様に処理さ
れ、温室内で成熟した状態まで生長する。子孫を得るた
めに、植物は自家受粉するか、または野性種と交配する
B、実施例47Aを1100Il1/fまたは200 
mg/ j2のヒグロマイシンBをカルスを維持するた
めに使用される培地に添加させる変法で繰り返す。
実施例48  ダクチリス グロメラタ エル。
(Dactylis G1o*erata L、 )(
カモガヤ)の組織からの胚形成懸濁液の製造 胚形成カルスは、温室内で育ったカモガヤ植物(ダクチ
リス グラメラタ エル、)の最も若い葉の基底部分か
ら、Hanning、 G、E、et al、+The
or、 Appl、 Genet、、 63.155−
159 (1982)に記載されたように開始する。葉
を、1:10の希釈率のクロロックス溶液(次亜塩素酸
ナトリウム5.25%(&4/い ;クロロックスカン
パニー、オークランド、カリフォルニア)中に約10分
間浸漬することにより表面消毒し、その後直径または長
さが1ないし5mmである小さな片に無菌で切断する。
これらの片を、ゲル過剤として0.8%(w/v)のア
ガロースを含有する無菌のSl+−30培地上に置く。
約25゛Cで培地上に植えつけてから2ないし6週間以
内にカルス及び/または胚形成構造物が現れる。胚形成
カルスを2ないし4週間毎に新しいSH−30培地に継
代培養し、暗所にて25°Cで培養することにより維持
する。
B、 胚形成懸濁培養を約0,3g  の新しい重量の
胚形成カルスをGray、D、J、et al、、Pl
ant Ce1l Ti5sue Organ Cu1
t、、 4+ 123−133 (1985)に記載さ
れた、45μ門のdicamba及び4g/i!、のカ
ゼインヒドロリセートを含有する液体培地50m2に置
くことにより開始する。懸濁培養液を27°Cで、16
時間明所(40μE/l112秒)及び8時間暗所の光
同期で、ジャイラトリーシェーカー上で、約130rp
I1まで、金属キャップ及びパラフィルム(paraf
iIll) ”で封した125mNのプロングフラスコ
中で生長させる。約4週間後、大きな塊を約30秒間放
置し、小さな細胞崩壊物を含有する上清液の10−のア
リコートを除去し、50mRの新しい培地に移す、この
方法を、より小さなりランプサイズ及び小さな細胞質を
ベースとしてより良好な品質の点で最も成功した培地を
用いて3ないし4週間毎に繰り返す。5ないし8回の移
しかえの後、懸濁液は非胚形成細胞を実質的に含まず、
胚形成細胞クラスターの大多数きわめて小さい(150
ないし2000μm)。
実施例49  ダクチリス グロメラタ エル(Dac
tylis Glomerata L、)プロトプラス
トの単離及び精製 実施例48の胚形成懸濁培養液から、細胞をNalge
ne ” 0.2μmフィルターユニットで無菌的に濾
過し、その後、0,3g  のフレッシュウェイト細胞
をペトリ皿中の各々12,3dのプロトプラスト酵素混
合物に添加することにより、製造する。酵素混合物は、
2%(w/v)セルラーゼRS、7mMのCaCIz 
xHzO,0,711IMのNaHzPOa XHzO
13IIIMの阿ε5(pH5,6) 、グルコース(
PH5,6の550mOsZkg HzO)からなり、
フィルター殺菌されている。該混合物をオービタルシェ
ーカー中、約50rpmでほの暗い光(< 5 μE/
m”秒)中で、約4ないし5時間渦巻かせる。その後、
消化物をステンレス鋼篩(100μmメツシュサイズ)
を通して篩遇し、そして約60ないし100g  で約
5分間の遠心分離にかける。その後、沈澱を含むプロト
プラストをグルコースで550mOs/kg HzOに
合わせたプロトプラストカルチ十−培地KM−8pで3
回洗浄する。この点で、浮上工程はプロトプラストの他
の精製のために含まれうる。この場合において、洗浄さ
れたプロトプラストを、スクロースで700+++Os
/kg IIzOに合わせたKM−8p培地1OIIi
ノ最上層に積層する。60−100 X gで約10分
間の遠心分離の後、界面のプロトプラストバンディング
をファインピペットを用いて集める。最後に、プロトプ
ラストを1ないし2燻のKM−8p培養培地1〜2 m
fl中に再懸濁し、ステンレスメツシュスクリーン(2
0μmメツシュサイズ)を通して篩過する。放出された
プロトプラストを集め、洗浄し、その後、培養のための
KM−8p培地、または実施例51ないし53による形
質転換に適する浸透圧的に合わせた培地中に再懸濁する
実施例50  ダクチリス グロメラタ エル、プロト
プラスト培養液及びカルスの生長 A、 精製したプロトプラストを、1.3%(w/v)
の5eaPIaque ”  アガロース(FMCCo
rp、+ Marfne Co11oids Divi
sion、 Rockland* Majne+ US
A)及び30ないし40%(tn/v)の調製した培地
を含むKM−89培養培地中、1−当たり約5XIQ’
のプロトプラストの密度で置く。その後、暗所中に28
°Cの定温でプレートを置く(3ないし4週齢のダクチ
リス グロメラタ エル、胚形成懸濁培養液から、無菌
のNalgene ” 0.2 amフィルターを通し
て培地を濾過し、該培地をグルコースの添加により55
0mOsm/kg HzOとし、その後再びフィルター
殺菌することにより得られる)。10ないし14日後、
アガロースをくさび形にカットし、3 mlのオリジナ
ルアガロースを埋め込んだ培養液当たり3%(w/v)
のスクロースを有する5H−45懸濁培養培地20m1
を用いて、5hi11ito、R,D、ee、al、、
Plant  Cetl  Reports、  2+
  244−247(1983)により記載されたbe
ad culture’内に置く。プレートをプラット
フォームシェーカーに置き、約5Orpmで8μE/1
IIz秒の明所中で撹拌する。新しい懸濁培養液が生じ
、コロニーがアガロースから生長し、細胞を液体培地内
に放出する。得られた懸濁培養細胞を寒天固化5H−3
0壇地上に置き、暗所中、25°Cでカルスが生じるま
で置く。
B、 プロトプラストを、培養培地が調製された培地を
含まないこと以外は上記実施例50^に記載されたよう
に培養する。
実施例51  エレクトロポレーションを用いたダクチ
リス グロメラタ エル、プロトプラストの形質転換 A、 プロトプラストを精製した後、直ちに5hi11
ito、 R,D、 et al、、 Bio/Tec
hnology 3+ 1099−1103 (198
5)により、実施例20に記載したような線状化プラス
ミドを用いてエレクトロボレーシランを行う、最後の洗
浄の後、プロトプラストを、エレクトロポレーション緩
衝液(0,4Mのマンニトール+ 6mMのMgC1,
)中に、ld当たり約7XlO”のプロトプラストの密
度で再懸濁する。プロトプラストを10dのプラスチッ
クの遠心分濯管中の0.7 dのアリコート中に置く。
各々10μg7mA及び50μg/mflの最終濃度を
与える、実施例20のプラスミドDNA及び音波処理し
たコウシ胸腺DNA (σ)を、管に添加する。
その後、0.38mff1のポリエチレングリコール(
PEG)溶液(0,4Mのマンニトール、30a+Mの
MgC1゜、0.1%(w/v)のMES(pH5,6
)中の24%(w/v)PEG6000 )を添加し、
溶液を穏やかに混合する。
プロトプラスト懸濁液をDialog”エレクトロボレ
ーター中に移し、3250 V/cm初期電圧で及び1
0μ秒の指数崩壊定数で、30秒間隔でパルスを10回
適用する。サンプルをチェンバーから除去し、直径10
ca+のペトリ皿中に置く。1.2%(−/v)Sea
Plaque”アガロースを含有するKM−8p培地1
OIdを添加し、プロトプラストを培地を通して偶然分
散し、そしてアガロースをゲル化させる。
B、 使用する初期電圧が3500 V/ cm、 4
000V/am、5000V/cm、3000V/cm
または2500V/cmであること以外は実施例514
を繰り返す。
C,MW4000のPEGまたはMW8000のPEG
を用いること以外は、実施例51A及びBを繰り返す。
D、  l終PEG Na度が10%と30%(w/v
)の間であること以外は実施例51^ないしCを繰り返
す。
実施例52  ポリエチレングリコール(PEG)での
処理によるダクチリス グロメアタ エル、プロトプラ
ストの形質転換 A、 Pf!Gメディエートダイレクト遺伝子トランス
ファーをNegrutiu、 1. et al、、 
5upra、により実施する。使用したDNAは、実施
例20に記載した線状化プラスミドである。
最後の洗浄に続いて、プロトプラストを、15■HのM
gCh ヲ含有する0、5Mのマンニトール中に、1 
ttrlあたり約2XlO’の濃度で懸濁する。プロト
プラスト懸濁液を1lIiのアリコートとして10mg
のプラスチックの遠心分離管に分散する。ONAを上記
の実施例51に記載したように添加し、その後、PEG
溶液0,3−を添加する(0.4Mマンニトール、0.
1MCa(NO3)z、 pi(7,0中の40%(−
/v) PEG 4000) 、溶液を穏やかに混合し
、時々震盪させながら30分間室温(約24°C)でイ
ンキュベートする。その後、洗浄溶液1.4−を添加し
、管の成分を穏やかに混合する。洗浄溶液は、87mM
のマンニトール、115mMのCaC1z 、27mM
のMgCh 、39■HのKCI 、 7mMのトリス
−HCl及び1.7g/ lのミオ−イノシトール、p
iE9.0からなる。
4つの1.4 dの洗浄溶液のアリコートを、各々の添
加の後に混合しながら4分間隔で添加する。
その後、管を約60×gで約lO分間遠心分離にかけ、
上清液を捨てる。沈澱したプロトプラストを1 mlの
KM−8p培養培地中で処理し、その後10cmのペト
リ皿に置<、1.2%(w/v)SeaPIaque 
”アガロースを含むKM−8p培地10戚を添加する。
プロトプラストが培地中に適当に分散され、アガロース
がゲル化する。
B、実施例52Aを下記の1個もしくはそれ以上の変法
を用いて繰り返す。
(1)  洗浄溶液のpl+を5.6または7.0に合
わせる。
(2)使用するPEGがMW 6000のPEG 、 
MW 2000のPEGまたは酔8000のPEGであ
る。
(3)  154mMのNaC1,1251のCaC1
z 、5mMのグルコースからなり、pHをに01まで
6.0とした洗浄培地、0.2MのCaC1z 、0.
1%(w/v)のMESからなり、pHをKOHで6.
0にした洗浄培地、または0.2FのCaC1z 、7
mMのトリス/)ICIからなり、pHをKOHにより
9.0とした洗浄培地。
実施例53  エレクトロポレーシヨンまたはPEG処
理によるダクチリス グロメラタ エル。
プロトプラストの形質転換 形質転換を、アリコートを形質転換のための管に分散す
る前、またはアリコートを分散した後、PEGを添加す
る前にプロトプラストを45°Cで約5分間処理するこ
と以外は、実施例51または52に記載したように実施
する。
実施例54  形質転換したコロニーの選択A、実施例
51ないし53からのプロトプラストを含有する培養プ
レート (ペトリ皿)を、暗所で、約25°Cで10日
間インキュベートし、その後、bead cultur
es’(Shillito、 R,D、 et al、
、 PlantCell Reports 2.244
〜247(1983))のための5個の等しい片に切断
する。4個のスライスを各々4g/ 42のカゼインヒ
ドロリセート及び20μg/ ml (7)ヒグロマイ
シンBを有する5H−45培養埼地20d中に置く。5
番目のスライスを、非選択対照群としてのヒグロマイシ
ンBを含まないこと以外は上記と同じ培地20WNに入
れる。4ないし5週間後、ヒグロマイシンB内で生長す
る推定の形質転換したプロトプラスト誘導細胞コロニー
をアガロースから切り出し、その後、ヒグロマイシンB
を20μg/pit含有する液体511−45培地2−
を有する19mmのペトリ皿に置き、オーとタルシェー
カー上で、約5Orpmで撹拌する。さらに4ないし5
週間後、生長して新しい懸濁液を作る全てのコロニーを
125 dのエーレンマイヤーフラスコに移し、培地中
に20μg/dのヒグロマイシンBが含まれること以外
は親の懸濁培養液と同様の方法で生長させる。
新しい懸濁液を、4g/lのカゼインヒドロリセート及
び20μg/dのヒグロマイシンBを含有する511−
45培地を用いて、工ないし3週間毎に継代培養する。
これらのg濁液からの細胞も、20μg/rtrllの
ヒグロマイシンBを含有する固化したSl+−30培地
に置き、約25°Cで暗所でインキュベートする。プレ
ート化した細胞から生長するCa I l iを、2週
間毎に新しい培地上に継代培養する。ヒグロマイシンB
の存在下で生長する細胞が形質転換体であると推定され
る。
B、 ヒグロマイシンロ含仔培地内で生長するプロトプ
ラストから誘導された細胞コロニーを20μg7mlの
ヒグロマイシンBを含有する5i1−:3o 培地の庚
天板で置くこと以外は実施例54八に記載さ(1,たよ
うに選択を実施し、暗所で、約25°Cでイン′キュベ
ートする。
実施例55  形質転換されたダクチリス グロメラタ
 エル、植物の再生 A、 プロトプラストから誘導されるダクチリスグロメ
ラタ エル、カルス (実施例54に記載されたように
得られる)を固化されたS H−30培地上で生長させ
、2週間毎に継代培養する。
生じる胚の全てを除去し、発芽培地(Sl!−0)上に
延べ、明所(45ないし55μE/m”秒)に置く、こ
れらの胚の発芽は1ないし4週で生じ、得られた植物体
は、明所のSl+−0培地上に置かれ、根のシステムを
形成する。これらを6ないし12葉期に温室内に移し、
その後徐々に硬化させる。
n、 プロトプラストから誘導されたカルス(実施例5
4に記載したように得られる)を、0.24%(w/v
) Ge1rite ”で固化された5ll−0培地上
、明所(45ないし55 u E/m”秒)で、2週間
毎ニ継代培養する。得られた植物体を、0.12%(w
/v)のゲルライト8及び0.4%(−/ν)の寒天の
組み合わせで固化した5ll−0及び0MS培地の1:
lの混合物上、明所に置き、根のシステムを生じさせる
。それらを6ないし12葉期で温室に移し、徐々に硬化
させる。
C0上記の実施例44A及び44Bに記載されたように
小さな植物体が得られ、0.8%(w/v)の寒天で固
化された0MS培地上、明所に置いて、根のシステムを
生じさせる。それらを6ないし12葉期で温室に移し、
徐々に硬化させる。
D、 上記の実施例44Aに記載されたように小さな植
物体が得られ、0.12%(w/v)のゲルライト員及
び0.4%(w/v)の寒天の組み合わせで固化したS
l+−0及び0MS培地のにlの混合物上、0゜12%
(w/v)の寒天で固化された0MS培地上、明所に置
いて、根のシステムを生じさせる。それらを6ないし1
2葉期で温室に移し、徐々に硬化させる。
6、トランジェント遺伝子発現 下記の実施例は、キメラ遺伝子が、植物のゲノムに、遺
伝子が安定に導入される必要なしに、どのように導入さ
れ、使用されるかを記載している。
実施例56  PEGでの処理によるDNAのN、Ta
bacumのプロトプラストへの導入 A、  IJ、tabacumのプロトプラストの製造
は、下記の文献: Pa5zkohski+J、et 
al、、EMBOJ、3+ 2717(1984) ;
英国特許出願第2159173号、ヨーロッパ特許出1
1iEP 0129668号; 5hillito、R
,D、及びPotrykus+ 1. In  :Me
thods in Enzymology。
eds、 Wu、 R,及びGrosstaan、 L
、、Academic Press。
0rlando、Florida、 Vol、153.
313〜306. (1987)に記載された方法に従
って、または当該技術分野で公知の他の方法により行う
ことができる。これらの文献は参考文献として導入され
る。
B、  Negrutiu、 1. et al、、P
lant Mo1. Biol、 8゜363 (19
87)の方法の変法により、DN^をプロトプラストに
導入する。最後の洗浄工程に続いて、実施例56Aに記
載されたように製造されたプロトプラストを、0,4月
マンニトール、15〜301IIMのCaCIz 、0
−1%(w/v)のMESからなる溶液中に、l tu
l当たり1.6〜2XIO’の密度で再懸濁する。
プロトプラスト懸濁液を0,3mlのアリコートとして
10dのプラスチックの遠心分離、管に分散する。実施
例19ないし31のDNAを10μ2の殺菌蒸溜水に添
加し、Pa5zkohski、J、et sl、EMB
OJ。
3、2717 (1984)により記載されたように殺
菌し、その後、0,3戚のPEG溶液(0,4Mのマン
ニトール、O,LMのCa(NOi)z  p)I 7
.0中の40%(w/v) PEG H8000)を添
加する。溶液を穏やかに混合し、場合によって震盪しな
がら室温(約24℃)で30分間インキエベートする。
その後、洗浄溶液I−を添加し、管の中身を穏やかに混
合する。
154mMのNaC1,125mMのCaC1,,5m
MのMCI、5mMのグルコースからなり、pHがKO
Hにより6゜0に調整されている。さらに、洗浄溶液2
d、3Id及び4mのアリコートを連続して5分の間隔
で、各回の添加後に混合しながら添加する。
その後、管を約10〜100 xgで、約10分間の遠
心分離にかけ、上清液を捨てる。ペレット化したプロト
プラストを、等張化剤としての0.3Mのグルコースを
有し、スクロースを含まない充分なに3培地中で処理し
、l mM当たりioo、oooの最終密度を達成し、
10cI11のペトリ皿中で培養する。
C8実施例56Bを1個もしくはそれ以上の下記の変法
を用いて繰り返す。
(1)  洗浄溶液のp++を5.6または7.0に合
わせる。
(2)使用したPEGは分子層4000のPEGである
(3)洗浄培地は0.2MのCaCIg 、 0.1%
(w/v) MESからなり、KOHによりpif6.
0に合わせたもの、または0.2 mMのCaC1g 
、7mMのトリス/ HCI がらなり、KOHにより
pH9,0に合わせらたものである。
(4)  25μ2の殺菌水中の剪断したコウシ胸腺D
N^50μgをプラスミドDNAと一緒に添加する。
(5)プラスミドDNAを処理により使用する前に適当
な制限酵素(例えばBamHI)で線状化する。
実施例57  DNAのエレクトロポレーションによる
N、 Tabacumのプロトプラストへの導入^、 
 DNAのN、 Tabacumのプロトプラストへの
導入は、プロトプラストを適当なDNAの存在下、Fr
omm、M、E、 In  : Methods in
 Enzymology+eds。
Wu、R,and Grossn+an+L、+Aca
deo+ic Press+ 0rlando、 Fl
orida、 Vol、 153.307. (198
7) ;及び5hjlljto R,D及びPotry
kus 1..1bid、、p、283〜306に記載
された方法の変法により、電気パルスで処理することに
より行われる。
プロトプラストは実施例56Aに記載されたように単離
される。最傍の洗浄の後、プロトプラストを下記の溶液
70.2Mのマンニトール、0.1%(iy/v) の
MES 772mMのNaC1,70mMのCaC1,
2,3TIIMのKCI 、2,3mMのグルコースか
らなり、pllがKOIIで5.8に調整されている溶
液中に、1m1当たり1.6〜2 XIO’の密度で再
懸濁する。
プロトプラスト懸濁液をプラスチックの棄却可能のキュ
ベツトにl rnlのアリコートとして分散し、10μ
gのDNAを実施例56B及びCに記載されたように添
加する。この点での溶液の抵抗値は、下記のエレクトロ
ポレーション装置の47iの電極セットの電極の間で測
定され、6オームの範囲内にある。
実施例19ないし31のDNAをLOueの殺菌蒸溜水
内に添加し、Paskowski、J、et al、、
EMBOJ、3+2717(1984)に記載されたよ
うに殺菌される。溶液は穏やかに混合され、その後、室
温(24〜28”C)で、10msの指数崩壊定数で、
471の電極アセンブリーを用いたBTX −)ラスフ
エクター300のエレクトロポレーション装置から40
0V/ cIlのパルスに課す。プロトプラストを5分
間のアンデイスクープに放置し、その後、ベトリ皿に置
き、実施例56Aに記載されたようなに3培地を添加し
て、プロドブストの密度を100,000/dにする。
8、 1個もしくはそれ以上の下記の変法を用いて、実
施例57Aを操り返す: (1)  使用する電圧が200V/ cm、または1
00V/ cmと800ν/ cmとの間である。
(2)指数崩壊定数が5ms、15m5または20m5
である。
(3)  25μ2の殺菌水中の剪断したコウシ胸腺D
N450μgを、プラスミドDNA と共に添加する。
(4)プラスミドDNAを、使用前に適当な制限酵素(
例えばBam旧)での処理により線状化する。
実1藁例58 Zea Mays Line 2717
のプロトプラストへのDNAの導入 メイズ インブレッド ライン フンク2717のプロ
トプラストを上記の実施例40ないし47に記載したよ
うに製造し、上記の実施例56及び57のN、 Lab
acuIl  フ″ロトブラストの再9. QQのため
に記載した/8液のいずれかに、LO’/mlの濃度で
再愁眉する。実質的に実施例56及び57に記載したの
と同様に形質転換を行う。形質転換に続いて、プロトプ
ラストを2X10’/−の濃度で、固化剤が添加されず
、1 mg/ lの2.4−Dを含有するKM−8p培
地中で培養する。
実施例59  DNAのSorghum Bicolo
rのプロトプラストへの導入 モロコシ(sorghum)のプロトプラストの懸濁液
PS 562を、実質的に上記実施例40のZea w
aysに記載されたように製造し、実施例56及び57
のN、 tabacumプロトプラストの再懸濁のため
に記載された溶液のいずれかに、10 ’ / mlの
濃度で再懸濁する。形質転換は実質的に実施例58に記
載したのと同様に行う。形質転換に続いて、プロトプラ
ストを2XIO6/IJlの濃度で、固化剤が添加され
ないKM−8p培地中で培養する。
実施例60 N1cotiana Plumbagin
ifolia、 Petunia Hybrida及び
Lolium Multiflorumのプロトプラス
トへのDNAの導入 N、plumbaginifolia、 P、hybr
idaまたはし、multifloru+yのプロトプ
ラストを5hillito and Potrykus
+ 5upraにより記載されたように製造し、実施例
56及び57に記載されたように処理する。
それらを5hillito and Potrykus
、 5upraにより記載された培地中で、アガロース
または他のいずれのゲル化剤も添加せずに培養する。
実施例61  DNAのGlycine Maxのプロ
トプラストへの導入 Glycine maxのプロトプラストをTrico
li。
D、M、 et al、、 Plant Ce1l R
eports+ 5+ 334−337(1986) 
 またはChowhury、 V、に、 and Wi
dholm 。
J、M、、Plant Ce1l Reports 4
.289〜292 (1985)。
or Klein、A、S、 at al、、 Pla
nta 152.105−114(1981)により記
載されたような方法により製造する。DNAをこれらの
プロトプラストに、実質的に実施例56及び57に記載
されたように導入する。プロトプラストはKlein、
^、S、et al、、5upra、 Chowhur
y V、に、及び−idholm、 J、M、5upr
a+またはTricoli、 D、M、et al、、
5upraに記載されたように、アルギン酸塩を培地の
固化のために添加することなしに培養する。
7、トランスジェニック植物組織の化学的調節下記の実
施例に、代表的なトランスジェニック植物組織の化学的
に調節されうる遺伝子の化学的調節のための方法を記載
する。下記の実施例は、直接誘導に関するが、同様な方
法は抑制によるシステムオペレーティングのためにも適
用しうるであろう。
種々の技術がトランスジェニック細胞のケミカルレギュ
レーターによる処理のために適用可能である。例えば、
細胞はレギュレーターを含む液体培地に懸濁しうる。カ
ルスは、該培地上で生長させても、レギュレーターを含
有する培地に移しても良く、またレギュレーターを殺菌
した塗料ブラシまたはプラントミスタ−を用いてカルス
に施用しても良い。同様に、植物または植物の部分も塗
料ブラシまたは好ましくはプラントミスタ−を用いてレ
ギュレーターの溶液または懸濁液で処理することができ
る。
化学的に調節可能なキメラ遺伝子を含有する表現型の特
徴の発現は、植物または植物組織に施用されるレギュレ
ーターの量に比例する。
実施例62トランスジエニツクカルス培養における化学
的誘導 八、 前記の方法により得られるカルスは、殺菌した塗
料ブラシまたはプラントミスタ−で、フィルター殺菌さ
れた、Na011の添加によりpHが6゜0と8.0と
の間に合わせられた0、1ないし50mMのサリチル酸
の溶液を塗布することにより、化学的誘導について分析
される。
誘導後、カルスは2日間インキュベートされ、その後収
穫され、液体窒素中で凍結され、それらが実施例65及
び/または実施例66に記載された遺伝子誘導について
分析されるまで、−80°Cで貯蔵される。
B、 さもなければ、下記の溶液が誘導に使用される。
(1)  pHをNaOHの添加により6.0と8.0
の間に合わせた0、1ないし50mMの安息香酸(2)
  pHをNaOHの添加により6.0と8.0の間に
合わせた0、1ないし50mMのポリアクリル酸(3)
メチル ベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−7−カ
ルボキシレート 溶液を、化学物質を含む水和剤を殺菌した水に1mg/
mlの濃度で数分間再懸濁することにより製造する。不
溶性の固体をフィルター殺菌による溶液から除去する。
(4)  pHが6.0と8.0との間である0、1な
いし50mMのベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−
7−カルボン酸 化合物を最小限の量のジメチルスルホキシド(DMSO
)に溶解し、その後、殺菌した水で所望の濃度に希釈す
る。得られた懸濁液を濾過することなく適用する。
(5)  0.1ないし50mMのn−プロピルベンゾ
−1゜2.3−チアジアゾール−7−カルボキシレート
(4)のように製造する。
(6)  0.1ないし501IIMのベンジル ベン
ゾ−1,2゜3−チアジアゾール−7−カルボキシレー
ト(4)のように製造する。
(力 0.1ないし50mMΦヘンソ゛−1,2,3−
チアジアゾール−7−カルボン酸N−第二ブチルヒドラ
ジド (4)のように製造する。
(8)  pllが6.0と8.0との間である0、1
ないし50mMの2,6−ジクロロイソニコチン酸(4
)のように製造する。
(9)  0.1ないし50mMのメチル2,6−ジク
ロロイソニコチネート (4)のように製造する。
実施例63  )ランスジェニック植物における化学的
誘導 A、 前記の方法により得られた植物に、pHがNa0
11により6,0と8.0との間に合わせられた0、1
ないし50mMのサリチル酸の微細な噴霧液を、プラン
トミスタ−を用いて葉に施用する。
三日間植物を生長させ続け、その後収穫し、液体窒素中
で凍結し、それらが実施例65及び/または66に記載
されたように使用されるまで一80°Cで貯蔵する。
B、 さもなければ、下記の溶液を誘導のために使用す
る。
(1)  pHをNaOHの添加により6.0と8.0
の間に合わせた0、1ないし5hMの安息香酸 (2)  ptlをN a 011の添加により6.0
と8.0の間に合わせた0、1ないし50mMのポリア
クリル酸(3)メチル ベンゾ−1,2,3−チアジア
ゾール−7−カルボキシレート 溶液を、化学物質を含む水和剤を殺菌した水に1 mg
/−の濃度で数分間再懸濁することにより製造する。不
溶性の固体をフィルター殺菌により溶液から除去する。
(4)  pHが6.0と8.0との間である0、1な
いし505Mのベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−
7−カルボン酸 化合物を最小限の量のジメチルスルホキシド(DMSO
)に溶解し、その後、殺菌した水で所望の濃度に希釈す
る。得られた懸濁液を濾過することなく適用する。
(5)  0.1ないし50mMのロープロピルベンゾ
−L2.3−チアジアゾール−7−カルボキシレート(
4)のように製造する。
(6)  0.1ないし50mMのベンジル ベンゾ−
1,2゜3−チアジアゾール−7−カルボキシレート(
4)のように製造する。
(7)  0.1ないし50n+Mのベンゾ−1,2,
3−チアジアゾール−7−カルボン酸N−第二ブチルヒ
ドラジド (4)のよ・うに製造する。
(8)  pllが6.0と8.0との間である0、1
ないし50mMの2.6−ジクロロイソニコチン酸(4
)のように製造する。
(9)  0.1ないし501のメチル2.6−シクロ
ロイソニコチアネート (4)のように製造する。
実施例64 N、 Tabacum、 Zea May
s、 N、Plumbaginifolia、 P、 
Hybrida、 L、Multiflort+m a
nd SorghulI Bicolor 上記の実施例56ないし61に記載したように処理され
たプロトプラストを26℃で、暗所で、2日間培養する
。この時間後、中和溶液として0゜1と50mMとの間
の濃度でpHが6.0と8.0とおの間であるサリチル
酸を添加する。プロトプラストをさらに2日間培養し、
遠心分離により収穫し、急速に凍結し、下記の実施例の
ように処理する。
B、 さもなければ、下記の化合物の中和溶液または懸
濁液をプロトプラストに添加し、最終濃度を0.1 と
50mMの間にする。
(1)  安息香酸 (2)ポリアクリル酸 (3)メチル ベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−
7−カルボキシレート (4)ベンゾ−L2,3−チアジアゾール−7−カルボ
ン酸 (5)n−プロピルベンゾ−1,2,3−チアジアゾー
ル−7−カルボキシレート (6ン ベンツ゛−1,2,3−チアジアソ゛−ル−7
−カルボキシレート (7)ベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−7−カル
ボン酸N−第二ブチルヒドラジド (8)  2.6−ジクロロイソニコチン酸(9)メチ
ル2.6−シクロロイソニコチアネートC1さもなけれ
ば、誘導を、プロトプラストを誘導前に1日、3日また
は5日間培養すること以外は実施例64A及び64Bに
記載したように実施する。
D、 誘導を、プロトプラストを誘導後、収穫前に1日
、3日または5日間培養すること以外は実施例64A 
、64Bまたは64Cに記載したように実施する。
実施例65  化学的に誘導されうるDNA配列:r*
RNAの製造 実施例62ないし64のように誘導され、収穫された植
物材料を、RN^の単離によるn+RNA片の誘導、及
び実施例5に記載したようなブライマーエクステンショ
ンアッセーに関して分析する。
化学的に調節可能なGUS 、 AIIASまたはBT
のためのキメラ遺伝子コードを含有するトランスジェニ
ック植物から誘導され、サリチル酸、メチルベンゾ−1
,2,3−ベンゾチアジアゾール−7−カルボキシレー
ト、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−7−カルボ
ン酸、ロープロピルベンゾ−1,2,3−チアジアゾー
ル−7−カルボキシレート、ベンジルベンゾ−1,2,
3−チアジアゾール−7−カルボキシレート、ベンゾ−
1,2,3=チアジアゾール−7−カルボン酸N−第二
ブチルヒドラジド、2,6−ジクロロイソニコチン酸、
メチル2.6−ジクロロイソニコチネートまたはTMV
で誘導されたカルスまたは再生植物材料は、ブライマー
エクステンションアッセーにおいて各々GtlS 、 
AIIASまたはBTブライマーでの分析でmRNAの
高められた値を示す。
実施例66  化学的に誘導されるDNA配列のための
分析:β−グルクロニダーゼ酵素活性A、 エリザアッ
セー 凍結した葉の組織を、液体窒素の存在下、モーター内で
杵で摩砕して微細な粉末を生産する。
葉の抽出物を、Jefferson、R,A、et a
l、、Proc、Natl。Acad、 Sci、US
A 83.8447−8451 (1986)により記
載されたように、与えられた重量軸)で、等! (d)
のGUS抽出緩衝液(50n+Mのリン酸ナトリウム緩
衝液、pH7,0,0,1%のTriton−X 10
0,0゜1%のサルコシル、10wMのβ−メルカプト
エタノール)と混合することにより製造する。
反応をELlSA板のウェル中で、5〜25μ2の抽出
物を、4−メチルウンベリフヱリルグルクロニド(門U
)を総容量125μ!中2mMの最終濃度で含有する1
20〜100μiのGtlSアッセー緩衝液(501の
リン酸ナトリウム緩衝液、pH7,0,O11%Tri
Lon X−100,lomMのβ−メルカプトエタノ
ール)と混合することにより行う。該プレートを37°
Cで1〜5時間インキュベートし、反応を3MのNaz
CO:+ 150μlの添加により止める。
放出された螢光指示薬の濃度を、Flow  Labs
Fluoroskan II ELISA板リーダーす
でプレートを読むことにより調べる。
脚注 aHl−9は、菌ClB271により葉の円板を形質転
換することにより得られるタバコ植物である。
Alu 1−13は、菌ClB272により葉の円板を
形質転換することにより得られるタバコ植物である。
11ae 1−16は、菌ClB273により葉の円板
を形質転換することにより得られるタバコ植物である。
b ^水 Bサリチル酸 Cメチルベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−7−カ
ルボキシレート D緩衝液  TMV 形質転換されたタバコカルス(実施例23):下記のG
US−活性は、処理後21時間に収穫された形質転換さ
れたカルスのサンプルから得られる。
ClB271により形質転換されたちの:H20噴霧:
1.8nKat MU/mgタンパク質:50IIIM
サリチル酸ナトリウム噴霧: 3.8nKat MU/
mgのタンパク質。
ClB271により形質転換されたもの(異なる実験)
:H20噴’M : 2.8nKat MU/mgタン
パク質;250μgelのメチルベンゾ−1,2,3−
チアジアゾール−7−カルボキシレート噴fii : 
13.7nKatMU/mgタンパク質。
ClB273により形質転換されたもの:HzO噴霧:
0.46nKat MLI/mgタンパク質; 50m
Mサリチル酸ナトリウム噴n : 1.8nKat M
[I/mgタンパク質;250μg/ρメチルベンゾー
1,2.3−チアジアゾール−7−カルボキシレート噴
霧: 31.2 nKatMIJ/+g タンパク質。
形質転換されたニンジン(実施例36):下記のG[I
S活性は、pcIB271により形質転換された、処理
後21時間に収穫されたカルスのサンプルから得られる
。11.0噴fi : 5.2pKat MIJ/Bタ
ンパク質。50IIIMサリチル酸ナトリウム噴m :
 11.6pKat MU/mgタンパク質。250 
ug/ffiメチルベンシー1.2.3−チアジアゾー
ル−7−カルボキシレート噴霧液: 22.1 pKa
t MU/mg タンパク質。
形質転換されたトマト(実施例38):下記のGUS活
性は、形質転換された、処理後21時間に収穫されたカ
ルスのサンプルから得られる。
Cl8271により形質転換された:1ItO噴霧:1
7.2pKat MU/mgタンパク質、 250 u
g/l−メチルベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−
7−カルボキシレート噴霧: 56.1 pKat M
U/nagタンパク質。
c+B273XA4により形質転換:H,0噴霧:4.
6pKa + MU/ngタンパク質;250μgel
メチルベンゾー1,2.3−チアジアゾール−7−カル
ボキシレート噴n : 22.1 pKat MU/m
gタンパク質。
pcI8269で処理されたタバコプロトプラスト(実
施例56)のトランジェント発現: H2O:30.6
±13pKat MU/mgタンパク質;メチルヘンシ
ー1゜2.3−チアジアゾール−7−カルホキシレー)
:66.6±20pKat MU/sgタンパク質。
実施例67  内在遺伝子の化学誘導のためのアッセー 対照方法として、実施例62ないし64に記載されたよ
うにサリチル酸、メチル ベンゾ−1,2゜3−チアジ
アゾール−7−カルボキシレート及びTMVにより誘導
されたタバコ植物材料を、実施例5に記載された方法に
よる内在pPR−1a遺伝子からのmRNへの転写につ
いて分析する。mRNAの高められたレベルが、全ての
3個のインデューサーによる誘導の後に検出される。
実施例68  化学的に誘導されうるDNA配列のため
のアッセー:アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AIIA
S)酵素活性 A、 AHASアッセーのためのサンプル製造分析すべ
き葉及び/または根の組織材料の重量を調べ、組織を液
体窒素中に置き、微細な粉末にする0組織の重量の2倍
に等しい量の冷たいホモジネート緩衝液(50a+Mの
Na1ltPOa緩衝液pH7,0,0,5mMのED
TA pR7,0,0,5+wMのMgC1,。
1mMのナトリウムピルベートpH7,0,1(1mM
のフラビン アデニン ジヌクレオチド、、1mMのフ
ェニルメチルスルホニルフルオライド、10%のグリセ
ロール)を添加し、該混合物をフレンチプレッシャーセ
ルに移す、全ての次工程を物質を低温(約4°C)に保
持して行う、細胞を16.000psiで崩壊し、細胞
滲出物を氷上の容器に集める。さもなければ、フレンチ
プレッシャーセル処理の代わりにモーター及びペラスル
中で組織をホモジネート緩衝液とともに摩砕する。滲出
液は10. OOOrpmで5分間の遠心分離にかけ、
透明な細胞破壊片とする。上清液の体積を測定し、酵素
グレード硫酸アンモニウムを25%の飽和度(1441
18(NH4) zsOaI上清液のd)になるように
添加する。混合物を氷上で15分間撹拌し、その後、1
0.00Orpmで5分間遠心分離にかける。ペレッ[
・を捨で、上清液を硫酸マグネシウムで50%の飽和度
(158a+g (NH4)zsOn/上清液の111
)に合わせる。氷上で15分間撹拌した後、ペレットを
10゜000rp+mで5分間の遠心分離により集める
。得られたペレットを各々2gの葉または5gの板材料
に対してカラム緩衝液l−に溶解する。抽出物は、カラ
ム緩衝液(50mMのNaHzPOn緩衝液+)H7,
0,0,1gM EDTA、0,3eIM MgCh、
 10# Mのフラビンアデニンジヌクレオチド、1m
Mのフェニルメチルスルホニルフルオライド、10%の
グリセロール)で等長比された5ephadex G5
0  カラムにかけることにより脱塩化する。サンプル
を、カラム緩衝液で溶離し、カラムにかけられたサンプ
ル体積(ml)あたり、サンプルの2PIrlが集めら
れる。
B、 管アッセー 実施例68Aにより製造された抽出物5〜50μlを総
容10,3 dの反応混合物(2hMのNaH,PO。
緩衝液pH7,0,20mMのピルビン酸ナトリウム、
0,3mMのチアミンピロホスフェート、5mMのMg
C1,,10mMのフラビンアデニンジヌクレオチド)
中に溶解する。混合物を37°Cで30分間インキュベ
ートする。反応は6Nのnzpo4を50μl添加する
ことにより止められる。混合物を60℃で15分間イン
キュベートし、その後、α−ナフトール試薬(2,5M
のNaOH中の5%α−ナフトール500 μ!並びに
25mg/m Iのクレアチン125μりで処理し、6
0゛Cでさらに15分間インキュベートする。
沈澱が生じたら、これをスピンアウトし、吸収を520
僧μで測定する。生じたpMolesアセトインを、0
.4 μgないし10μgのアセトインを用いて出来た
標準曲線から計算する。比活性をpKa t/mgタン
パク質として表わす。
C1エリザ板アッセー サンプル1〜20μ℃をエリザ板ウェル中に、反応混合
物の総体積がO,15dとなるように置(。
混合物を37°Cで30分間反応させる。反応を1%の
クレアチンを含有する2、4M  の11□SO450
μ尼を添加することにより止める。得られた混合物を6
0°Cで30分間インキュベートする。いずれの沈澱の
存在も遠心分離により分離される。アツセー混合物15
0μfを新しいエリザ仮に移し、5MのNaOH中、1
0%のα−ナフトール100tIfで処理し、さらに2
0分間60°Cでインキユベートする。吸収を520m
Mで測定し、比活性を実施例68Bのように表現する。
実施例69  化学的に誘導可能なDNA配列: Ba
cillu、s  Thuringiensis  E
ndotoxinA、 植物抽出方法 約100mgの植物組織を0.1m1lの抽出緩衝液(
50mMのNazCO:+  pH9,5、10mMの
EDTA、 0.05%のTriton X−1oo、
 0.05%のTween+ 100mMのNaCl。
1mMのフェニルメチルスルホニルフルオライド(使用
のすぐ前に添加)、及び1mMのロイペプチン(使用の
すぐ前に添加))中にホモジナイズする。抽出後、2H
のTris pH7,oを添加してpHを8.0〜8,
3に合わせる。その後、抽出物をBeckman mi
crofuge中、10分間の遠心分離にかけ、上清液
をエリザ分析に使用する。
B、 エリザ エリザ板をエタノールで前処理する。ホウ酸塩緩衝塩(
100mMのホウ酸、 25mMのホウ酸ナトリウム、
15mMのNaC1,p118.4〜8,3)中の3H
g/mlの濃度のアフィニティ精製したウサギの抗−B
t血清(50μl)を、板に添加し、これを4°Cで一
晩インキユベートする。抗血清は、ウサギを、ドデシル
硫酸ナトリウムで可溶化した勾配精製BL(Bacil
lus thuringiensis endotox
in)結晶(Ang、B、J、  & N1ckers
on、  K、W、+  Appl、  E*cir。
n、 Microbiol、 36.625−626 
(1978))で免疫化することにより製造される。こ
の板を洗浄緩衝液(10mMのTris−11CI p
H8,0,0,05%Tween 20゜0.02%の
アジ化ナトリウム)で洗浄し、その後、ブロッキング緩
衝液(10a+Mのpl+7.4のリン酸ナトリウム緩
衝液、140mMの闘acI、1%のコウシ血清アルブ
ミン、0.02%のアジ化ナトリウム)で室温で1時間
処理し、再び洗浄する。植物抽出物を添加して合計50
μgのタンパク質(典型的には約5μiの抽出物; B
io−Radから市販品として得られるキットを用いて
Bradford、M、、^na1.Biochem、
72. 248 (1976)の方法により決定する)
をEcoRl 、その後4°Cで一晩インキユベートス
る。洗浄後、50uQのアフィニティー精製ヤギ抗Bt
抗血清を3μg/dのタンパク質の濃度でELISA希
釈物(10mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH7,4
,140n+M NaC1,0,05%Tween 2
0+ 1%のコウジ血清アルブミン、0,02%アジ化
ナトリウム)に添加し、その後、これを37℃で1時間
インキュベートする。洗浄後、エリザ希釈液中でt:s
ooに希釈されたアルカリホスファターゼ(Sigma
 ChemrcaIs、 St、 Louis、  M
o、、USA)に結合した50μ2のウサギ抗−ヤギ抗
体を添加し、37°Cで1時間インキュベートさせる。
洗浄後、50μiの基剤(0,6mg/ ydlのp〜
ニトロフェニルホスフェート、 0.05mg/mlの
−CI□10%のジェタノールアミン、 IIcI で
pH9,8に合わせる)を添加し、室温で30分間イン
キュベートする。反応は3列のNa01150 μ2を
添加することにより完結される。変形エリザリーダー(
tlewlett Packar+L 5tanfor
d、 Ca、、 USA)中で405nmでの吸収を読
む。
次に、上記の「配列の簡単な説明」の欄で説明した「配
列1ないし8」を示す。
■ 配 列 配 列 l (3) 明細書の浄書(内容に変更なし゛ ■550 !810 !890 i10 1G 7G 07G 15G 21G 13!O 37G 配 列 l (2) 配 列 廁IL1 AIO l4フ0 l490 15l0 l530 l570 l590 8タ0 l610 l650 l010 l030 l690 1フ10 +730 l070 l090 l790 1g10 1l50 l190 l850 l690 195ロ l970 121G l270 20l0 l290 131G l330 人ATGAGAATA l3フG 139G 配 列 配 列 フO 67G 賛^^HKITTTLSIFFLLSSIFRPCMF
ADN  ^ DNLLSSWNQWTAFPTSKL
Y15G 79fl SS DAAG ■ A IYWGQNGNEGSLASTCATMGLPAAR
EAAPSGGFIPADVIISO’/LP1フ0 19G 21G 81G NYEFVN ■ AFLSSFGSGQAPVLIILAGII■ ■ κ ASSNYGGVMLWSKAFDNGYSDS■ CNPDNNGCAFLSDEINSCKSQNVKV
LLKGSIG傘 31G 1G10 l030 S ■ GGGAGSYSLSSADDAKQVANFIIN l070 l090 S Yl.GGQSDSRPLGAAVL[IGVDFDf
EsG 配 列 SGQFWDVLAQELKNFGQV  ILSAA
 P QCP配 列 入^AA^Cへ^^^ 入人へ人入^TOAA  C丁
テCCTC入AA  AGCττCCCCT  TTT
TTGCCTTlo D 1G 丁CCCCATGGA  AffCAGCCCG  A
CC^ATGGAG  GA?GTCGT入^ 丁CT
CAGATGC9G 1G 配列4 ポリペ丁チドのアミノ醒Ir:デ1 1G GAOC?ee?e?  kGGGGGcckk  G
GCJJIAcCテテ ’PTTGCTkATG  G
(−^入入A^^A丁9Q ε10 A丁CTGCTAAATrATrAAATG配列4(a
) (2):配列4と遺伝子のコードS1域によりコード化
されたポリへ゛1チドのアミノ酸配列 1ユ51 GTAACGkTGA  デ丁AAGCAOGA  A
T丁CCTC丁GO丁TGTGCAGGk  TGAA
AG入AAC配列50) + 1−1−m m m m 1.−I F4 +−1
M m F4 dCh I/l () l/l C) 
ψOI/l口Ln Ou’l。ψN  N  M  M
  啼#  t/1 1/l  to  #  l” 
 l’−%  glN N N IN N N IN 
IN 111N N IN IN SF4 F4 %1
1−11−11−11−1−PI −%I F4 +n
 P4Q tl’l 0 at’l 6 I/1017
% 6 &l’I C) in Ol71r+r+mΦ
C偽Oロー−iへi− 一一一一一一一一 ATGCAACGAA  CAAACACGGCTTT
GCCACTG  Cτ丁GτG^丁AG  GTAA
AAGAAA151−Zo。
25↓−300 Sol−550 0IJSO 9SL−0 入へ入^^C^丁^^ GAAAGTACkG  AG
G入A^^丁GG  へ〇TT〒〒C丁GGへ↑CAC
C入ATG  GCA??GffTテ G”〒G丁G丁
G7丁 ??丁CC丁G丁丁C丁丁入へC^GGG^G
CTTGGCkCA  AGGCAT?CGテ 丁C丁
A丁丁GTAA  CGAGTGAC丁丁 GTiCA
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GA  CGGTAGk丁G?  CCTGCC入A丁
GGC〒丁C丁ACACττATOA?GCA  ??
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TGGATCCCTG  kGTGckG入ACCA?
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GA  丁へ丁丁AτGG丁AGAGGACCCAT 
 CCAATTGAC入 入^CCG入へへτλ AC
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GGkCMGAGC?AGT  TkkCMCCCT 
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GCTCCGGGGGkkAACテ ?GOAC?C丁
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CAGGGCTAGGCτ丁CG丁丁^C八丁 入G入
ATGCへGへ τC入τC丁丁人丁G τA丁入口八
へG?丁 ^丁入τ丁丁S丁人τ丁へへTτ入A丁GA
  入丁^入GGGGへテ 丁GTGTATCCA  
T丁入^G入A丁丁A  GGTG入人A丁人丁↑丁C
丁GTTAT?  TGTC丁τC?TG  GGAA
G入ACCA  人τ入G口丁CC丁^ τA丁入TG
AGGCGCTTT丁A人GT  GA?0AGOC丁
入 CTGCA丁丁G八τ Gへ^入入CG入入^ τ
τ丁CT^TCC^C入入^τ入入入^C丁丁CC丁丁
GTC丁配列7 配列6 (,1) 51−Zo。
651−フOO フロ1−フ50 フ5l−800 sal−as。
1101−1oフ CAGGTGCTCA  kQcAGQk(aTT  
TGTTATGGAA  GGC入入(aGG入^ T
GGA??ACCATCTCCAGCkQ  A?G?
?GTG丁CGC?ATGeAACCGAAACAAC
A  ’l’?co?ACOA?GAGAAτATA?
  GA?CC?eACCAGCCAAC?C?  C
GAAGCGCTτ AGAGGC?CCA^CA丁τ
GAGC?  CATGCテ^GG?  G?CCCm
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GCTAGCCAAG  CCAATMCAG^ τ^
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7丁 〒f丁AcA?cc〒CτGAAGT?G丁 τ
Gテ入入A?OA?  AACOGAAGAQ  G^
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T GC(:AGGAC?’r AτAACAACA^
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GGGAG?CCCkkkkGGCTT  CCGGT
CCAA?  AGAGACCTAI:Gτi丁↑CG
C丁C?G丁T丁GA丁GA AGA丁CAGA^^ 
G^CCCテG入^^ i↑G^ayach丁丁〒丁0
GAC?ATiτ〒CAGCAAACA?GCAACC
AMG丁^CC^G^τCAGτ丁T丁入ACTAC?
丁入AA AGCAAGAGGA GkGCATτMT
  AGGAA?AAGG  AC?WCCテ〒テ(i
iA’l’c^^GAG  kkkGTkGTcc  
A?1GGCACテ^ 丁G丁ACテGAA^ C丁A
丁Aτ入τCA丁GCTCAτAAA  GAAAG(
AC?r  A??ACAA?AA  TGAAAcA
c’r?  ACAAGAAAAGccx’rcλA 配列8 4図面の簡単な説明 第1図はラムダtobchr PR1015(D部分的
な制限エンドヌクレアーゼ地図を表わす。atkb組換
えファージゲノムが示されたラムダの右側および左側ア
ームと共KMかれている。19kbタバコ挿入物をラム
ダ地図の下に拡大して示す。
PR−da遺伝子の位置(網目状のハツチ)と転写の方
向(矢印)を示す、 P=Pst 、 H=Hjnd 
l。
C=C1a I 、 R=EcoRI。
第2図はラムダtobchrPRi (115がらpB
S−PR101!IC1個の構築を表わす説明図である
2つのClaI部位の間)19 kl) DNA 断片
をブルースクリプトプラスミド内にサブクローン化しf
e、C=C1a I 、 LGTアガロース=ゲル化温
度の低−アガロース。
第3図はラムダtobchrPR1015からpBS−
PR1013Eco の構築を表わす説明図である。
うA タtobchr PRl 013がらのPR−1
人遺伝子を含有する五6 kb EcoRI断片をブル
ースクリプト内にサブクローン化する。 R=ECOR
I 、 LGT 7ガロ一ス=ゲル化温度の低いアガロ
ース。
第4 因11’i p13s−PR11013C1a 
カG)PR8−PRl 013 Ecoの構築を表わす
説明図である。  PR−1a遺伝子を含有する五6k
bEcoRI断片をブルースクリプトプラスミドのEc
oRI部位内にサブクローン化する。C= C1a I
 、 R=EcoRI 。
LGTアガロース=ゲル化温度の低いアガロース。
第5図はpBS−PR1013EcoからPBS−PR
lo 1s EcoΔPsiの構築を表わす説明図であ
る。
6oobpPstITT片をpBS−PR1015Ec
oがら欠失させる。 P=Pst I 、 R=Eco
RI 、 X=XhoI。
S = Sal I 、 LGTアガロース=ゲル化温
度の低いアガロース。
第6図はpBS−PR1013EcoΔPstからPB
S−PR1013EcoΔP 5tAXho (D 構
築を表わす説明図である。 2 kb XhoIをpB
S −PR1013Ec。
ΔPstから欠失させる。R=EcoRI 、 P=P
st I 。
X=Xho I 、 5=Sal I 、 LGT 7
ガロ一ス=ゲル化温度の低いアガロース。
第7図はpBllol、3とpBS−PR1013Ec
ΔPstΔXhoとからのpCIB27Qの構築を表わ
す説明図である。PR−1a遺伝子の一部および5′配
置配列を含有するPsi I −Xho I断片をSa
l I −BamHI消化pBIj1.3内にサブクロ
ーン化する。)(ho IおよびSal I部位は一致
しておシ、そして連結されるとき両制限部位を破壊する
。Pst I部位は分子アダプターを用いてBamH1
部位に適応させる。X=Xho I 、 P=Pst 
I 。
(X/S ) = Xho IとSal I融合部位。
どちらの酵素もこの(X/S )部位で今切らないであ
ろう。
LD=T −DNA 左側tJ界、RB =T −DN
A  右0i11 境界。PR−1a訪導性領域から転
写の方向はpCIB270上に矢印で示す。pcIB2
70上の網目状のハツチはNO8遺伝子の3′−プロセ
シング部位を表わす。pcIB270の細かい点を付し
た領域はβ−グルクロニダーゼ遺伝子を表わす。
pcIB270の粗い点を付した領域はネオマイシンホ
スホトランスフェラーゼ冨遺伝子を表わす。
pcrB270の白ヌキ領域はNOSプロモーターを表
わす。
第8図はMlsmp 1a −PR1o 13EcoΔ
PstΔXhoおよびMl 3mp 19−PR101
3EcoΔPstΔXboの構築を表わす説明図である
。PR,−1aコ一ド配列の一部と5′配置配列を含有
するpBS−PR1o1sEcoΔPstΔXhoから
のPst I −Asp 718断片をAsp 718
− Pst I消化Ml 3 mp 18または19内
にサブクローン化する。R=EcoRI 、H=fli
nd l 、 P=Pst I 、 K=KpnI (
Asp 718はKpnIのイノチゾマーである)、L
GTアガロース=ゲル化温度の低いアガロース。
第9図はI’TL−1個のATG :fドンノNcoI
  部位への変換を示す説明図である。M13mp18
−PR1013EcoΔPstΔXhoの一本鎖DNA
を実線で示す。配列TCATGC)を部位関連突然変異
誘発によりCCATGGに変換する。K=Kpn I 
、  X=Xho I 、 B=Bst E I 、 
P=Pst I。
@10スはpcII3268の構築を表わす説明図であ
る。Ml 5 mp 1 B−Pll、1015 Ec
oΔl’stΔXh。
の復製物から誘導されるBstEl−PstI断片をB
stEI−Pst I消化pB8− PR1o 1s 
EcoΔPstΔXI+o内にサブクローン化し、pC
IB268を形成する。X=Xho I 、 B=Bs
t E H、N=Nco I 、 P=Pst I 。
第11図はpBS−GUSt2とpCIB268とから
[)CIB269の構築を表わす説明図である。
X=Xho I 、 N=Nco I 、 P=l’s
t I。I)CIB 269の網目状のハツチはGU8
遺伝子配列を示し、そして細かい点を付した部分はPR
−1a遺伝子から誘導された配列を示す。
vll 2 図ハI)BS−GUS 1.2 (711
7M ヲ表hス説明図である。pBS−GUS 1.2
はpR,AJ 26 s 。
pBI221.1  およびブルースクリプトプラスミ
ドから誘導された断片から5本の連結により作製される
。5=8alI、几=Eco几I 、 N=Nco I
 。
第13図はpCIB269とpcIB200とからpC
IB271の構築を表わす説明図である。
X=Xho I 、 N=Nco I 、 R=Eco
几I 、 5=Sal I 。
(S/X) =Sal I オよびXho I部位の融
合、LGTアガロース=ゲル化温度の低いアガロース。
第14図はpCIB 219の制限エンドヌクレアーゼ
地図を表わす、このプラスミドはEcoRI/XhoI
アダプターをPR−1およびGUS遺伝子を含有するp
CIB269 XhoI/EcoRI断片に添加し、そ
してSal I制限化pCIB712内にそれを連結す
ることにより構築される。
第15因はpCIB272の制限エンドヌクレアーゼ地
図を表わす、このプラスミドはPR−1/GUS遺伝子
(PR−1a O:) −833ないし+1)を含有す
るpCI8282から(D Asp 718 I/Ba
mHI断片をAsp 718 I / BamHI制限
化pCIB200内に連結することによシ構築される。
第16図はpcIB273の制限エンドヌクレアーゼ地
図である。このプラスミドはPR−17GU8遺伝子(
PR−1個の−605ないし+1)を含有するpCIB
283からのAsp 718 I/BamHI  断片
をAsp 718 I/BamHI制限化pcIB20
0内に連結することにより構築される。
第17図はpcIB1oo4の制限エンドヌクレアーゼ
地図である。このプラスミドはpCより269(PR−
13プロモーター含有)からのXhoI/NcoI断片
をNcoI/BamHI断片としテpCIB10/35
Bt(607)から切り出したBT遺伝子およびS a
l I /BamHI消化pCIB710とを連結する
ことによシ構築される。
第18図はpCIB 200/PR1−BTの制限エン
ドヌクレアーゼ地図である。このプラスミドはpcII
31004とpcIB2Q[lとから構築される。
第19図はpCIB1207の制限エンドヌクレアーゼ
地図である。アラビドブシスAHA S遺伝子を含有す
るラムダゲノムクローンの5.8 kh Xba I断
片をXbaX制限化ブルースクリプト内にクローン化す
る。
第20図はpCIB1216の制限エンドヌクレアーゼ
地図である。pCIB1207からの五3 kbNco
I/XbaI断片を、GU8遺伝子を除去するためにN
coIとXba Iで制限化したpCIB269内にク
ローン化する。
第21図はpcIB1233の制限エンドヌクレアーセ
地図である。4.2 kb Kpn I/Xba I断
片をpcID1216から単離し、そしテK pn I
とXba Iで制限化したpcIB200内に連結する
第22図はpB8 Gluc 39. I 10USの
制限エンドヌクレアーゼ地図である。pBSGluc 
59.1のIJ62bp断片を、NCOIとKpn I
で制限化したpBS−GUS1.2内にクローン化する
第23rE!JはpcIB200/Gluc 59.1
−GUSの制限エンドヌクレアーゼ地図である。β−グ
ルカナーゼプロモーターとGUS J公子を含有するK
pn I/Xha I断片をpBSGIuc 59.1
 /GUSから単離し、そしテKpn Iと)(ba 
Iで制限化したpcIB200内に連結する。
第24図はpCI B 2007Gluc 39.1−
 BT の制限エンドヌクンアーゼ地図である。 BT
遺伝子を含有するI)CIB1004から17) Kp
n I/Nco I断片、pBSG Iuc 39.1
/GU8からノKpn I/Nco I断片およびKp
n Iで制限されそしてウシ胸腺アルカリホスフ丁ター
ゼで処理したpcI8200を連結する。
第25図はpBS()Juc 39.1/GU8のNc
oI/Xba I断片およびAHA8遺伝子を含有する
pCIB1207からのA 5 kb Nco I/X
ba I断片から構築されたpBSGluc 59. 
j /AHASの制限エンドヌクレアーゼ地図である。
第26図はpCI B 200/G luc S 9.
1−AHA8の制限エンドヌクレアーゼ地図である。β
−グルカナーゼプロモーターおよびAHA 8遺伝子を
含有するKpnI/XbaI断片をp B 8GIuc
 5 ?、 1 /AHA8から単離し、そしてXpn
IとXba■で制限化したpcIB200内に連結する
第27因はpBSG Iuc 59.3/GU8の制限
エンドヌクレアーゼ地回である。p138G1uc 5
9,3の1677bp断片をNco IとKpnIで制
限化したpB8−GUSl、2内にクローン化する。
Wc28図はpcIB200/Glue39.3−GU
Sの制限エンドヌクレアーゼ地図である。β−グルカナ
ーゼプロモーターとGUS遺伝子を含有するKpn /
Xba I断片をpB 5Gluc 59. S /G
USから単離し、そしてKpn IとXba Iで制限
したpCIB200内に連結する。
第29図はpcIB200/Gluc 59.3−BT
ノ制限エンドヌクレアーゼ地図である。BT遺伝子を含
有するpcIBlooaからのKpn I /Nco 
I断片、p B 5GIuc ! 9,3 /GUSか
らのKpn I /Neo I 断片およびKpn I
で制限し、そしてウシ胸腺アルカリホス、7丁ターゼで
処理したpci8200  を連結する。
第50図はpBSGluc 59.3/GU8 cD 
Nco I/Xba I断片およびAHA8遺伝子を含
有するpCIB1207からの五3 kb N co 
I /Xba I断片から構築されたp B 5GIu
c 59,3 /Al−lAsの制限エンドヌクレアー
ゼ地図である。
第31図はpcIB200/Gluc 39.14HA
S の制限エンドヌクレアーゼ地図である。β−グルカ
ナーゼプロモーターおよびAHAS遺伝子を含有するK
pnI/XbaI断片をpBSGluc 39.3/A
HASから単離し、モしてKpn Iと)(ba Iで
制限したりCl8200内に連結する。
!321g1pCI8120B(DfltlJ限j−:
z トヌクL/アーゼ地図である。突然変異したアラビ
ドプシスAHA S遺伝子を含有するラムダゲノムクロ
ーン(D & 8 kbXba I断片をXba I制
限化ブルースクリプト内にクローン化する。
第33図はpcIB1230の制限エンドヌクレアーゼ
地図である。p(’ll3f208からの5五kbNe
o I /Xba I断片を、GUS遺伝子を除去する
ためにNco IとXba Iで制限化したpCIB2
69内にクローン化する。
第34図はpCIB 1252の制限エンドヌクレアー
セ池図である。 4.2 kb Kpn I/Xba 
I断片をpcIB123oから単離し、そしてKpnI
とXba Iで制限化したpcIB200内に連結する
第35図はpB 8Gluc 59.1 /GU8のN
coI/Xba I断片とAHAS遺伝子を含有するp
CIB1208からの五3 kb Neo I /Xb
a I断片から構築されるpBSGluc 59.1/
AHAS−8u几の制限エンドヌクレアーゼ地図である
第56図はpCI B 200 /Gluc 59.1
−AHAS8uRの制限エンドヌクレアーゼ地図である
β−グルカナーゼプロモーターおよびAHAS遺伝子を
含有するKpn I /Xba I断片をpBSGIu
c39.1 /AHAS−8u几から単離し、そしてX
pnIとXba Iで制限化したpCII3200内に
連結する。
第37図はpBSGIuc 39.3/GUSのNco
 I/Xba I断片およびAHAS遺云子を含有する
pcIB1208からの五3 kb Nco I/Xb
a I断片から構築されたpBSGluc 59.3/
Al−lA3− SuRの制限エンドヌクレアーゼ地図
である。
第38図はpcIB200/Gluc 39.3−Af
−JAS−8uRの利μ艮エンドヌクレアーゼ地図であ
る。β−グルカナーゼプロモーターおよびAHAS遺云
子を含有するKpn I/Xba I Pf+片をpB
S()luc39j/AHA S −S u几から単離
し、そしテXpn IとXba Iで制限化したpCI
B200内に連結する。
特許出願人  チノく−ガイギー アクチェング妃ルシ
ャフトλtobchr PR1013tpら pus−PR1013C1a ノ4B H↓xLGT 
アカ゛ロース ↓xcIa 1 1;逢合 ◆ ↓連帖 j s; rx h t+ FIGLJItIら2 入tobchrPR1013n・らpBS−PR101
3Eco の41’l↓XEco R1 1XEco日1 1舶b ↓も1転7キ 日 FTGtJRE 3 ρB、5−PR1013C1a tpうpus−PR1
013Eco ノ41) 染pss−PR1013Ec
on、;pBS−PR1013Eco △ PStの慎
’Jト毘合 ↓遁絽 ↓杉買転を央 ↓xLGT 7n’O−ス ↓連倉舌 ↓η4絋犠 鉱 F璽GUftE 4 FIGLIRE 5 pBS−PR1013EcoΔPStrc;pus−P
R1013EcoΔPstΔXhOのm’1Epct 
B 270の構築 ↓Iigale to Ps電17日arnH1アブブ
タ−↓xBam+−11↓xBam Hl      
      ↓X5al Iト毘合 ↓連鰭 eYhfe FTにORE 6 pBS−PR1013EcoΔPs+ΔXh。
FIGURE 7 M+3 mp18−PR1013εcOΔPslΔXh
oJ、JbM I 3mp 19−PR+ 013 E
coΔPslΔXhoノ情染xPsl ↓xLGT?+++oづ 1、先番 1達1シ 1形″1転1央 ↓xPs電1 lxLGTアffQ−ス t’+c;uru: s pc’5268の橋す ↓xPs目           ↓xPsl I(−
一一一一一一一) ↓、1合 jl!i: 1形買転を央 FIGtJRE 10 FIGUIIE 9 pc18269の積り 1、昆合 ↓遣n IRシπね墳 FIGURE 11 pBS GLISI・2の1壕 ト静 IIt奢G 11帷捜 FIGUrtE 12 FIGUItE 14 pcIB 271の4jt輩 ↓形V転潰 FIGUIセE13 pci[1200内の(:、 u s iffff伝流
上流る1)旧Aブ1」モーター配列(八1ul−Nco
l)の5゛欠失FIGtJIilシ15 PCII’3200内のGus遺伝子上流にあるPRI
Aプtコモ−ター配列(lIae[1I−Ncol)の
5′欠失FIGLJRIシ16 UJ 1tJiバチルススリンギエンンス内毒素」転子
上流にあるPRIaillllム子からのプ!ノモータ
ー配列日GUIDE +8 Sa l I/13amll I消化p C[[371
0内にクローン化した切断バチルススリンギエンノス内
毒素lff公子上流にあるP1?1aプロモーター FIGURE17 FIGURE 19 ブルースクリプト内にクローン化した野性型アラビドプ
シスAII A S遺伝子上流にあるPI?1aブロモ
−クーFIGUflE 20 FIGURE 22 pI3sGUs1.2からのGUSilI伝子上流に公
子β−1゜3−グルクロニダーゼクロー7pBSGIu
c39.1からのプロモーター配列 FIGLII(E 23 ブルースクリプト内にクローン化した野性型アラビドブ
シスA II A S遺伝子l流にあるグルカナーゼ3
つ、1プaモーターFIG[JItL:ツ 切断バチルススリンギエンシス内毒素遺伝子上流にある
β−1,3−グルクロニダーゼクローンpBSGIuc
39.1からのプロモーター配列 FIGURE 24 野性型アへ上1′プンス八II A S遺伝子上流にあ
るβ−1,3−グルクロニダーゼクローンρn5GIu
c3り、lがらのブリモーター配列 FIGtJIζE26 FIGLIRE  27 pBSGU31.2からのGUS遺伝子上流にあるβ−
1゜3−グルクロニダーゼクローンpBSGIuc39
.3からのプロモーター配列 FIGURE 2B 除草剤耐性アラビドプシスA II A S遺伝子上流
にあるβ−1゜3−グルクロニダーゼクローンpnsc
;1uc39.1からのプロモーター配列 ブルースクリプト内にクローン化した除草剤耐1生アラ
ビl′フ。
シスA II A S 遺伝子上流にあるグルカナーゼ
39.3プロモーター FIGURE 36 FIGURE  3フ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)調節が化学調節剤に依存する植物または植物組織
    内の関連DNA配列の転写を調節することができる非コ
    ードDNA配列。 (2)請求項1記載の実質的に純粋な非コードDNA配
    列。 (3)前記関連DNA配列がコード配列である請求項2
    記載のDNA配列。 (4)前記調節が誘導性化学調節剤に依存する請求項2
    記載のDNA配列。 (5)天然に生じる化学的に調節可能な遺伝子の一部で
    ある非コード性の化学的に調節可能なDNA配列である
    か、またはその配列に対して実質的な配列相同性を有す
    る請求項1記載の実質的に純粋なDNA配列。 (6)関連DNA配列がコード配列である植物または植
    物組織内の前記関連DNA配列の転写を調節することが
    できる請求項5記載のDNA配列。 (7)前記転写が誘導性化学調節剤により調節される請
    求項6記載のDNA配列。 (8)前記化学的に調節可能な遺伝子がPRタンパク質
    遺伝子である請求項5記載のDNA配列。 (9)前記PRタンパク質遺伝子がタバコPR−1a、
    PR−1b、PR−1c、PR−1′、PR−Qもしく
    はPR−R遺伝子、キュウリキチナーゼ遺伝子、または
    タバコ塩基性もしくは酸性β−1,3−グルカナーゼ遺
    伝子である請求項8記載のDNA配列。 (10)前記PRタンパク質遺伝子がタバコPR−1a
    、PR−1b、PR−1c、PR−1′もしくはPR−
    R遺伝子またはキュウリキチナーゼ遺伝子である請求項
    8記載のDNA配列。 (11)前記PRタンパク質遺伝子がタバコPR−1a
    遺伝子である請求項8記載のDNA配列。 (12)前記PRタンパク質遺伝子がタバコPR−1′
    遺伝子である請求項8記載のDNA配列。 (13)前記PRタンパク質遺伝子が塩基性タバコβ−
    1,3−グルカナーゼ遺伝子である請求項8記載のDN
    A配列。 (14)前記PRタンパク質遺伝子の5′配置領域に位
    置する請求項8記載のDNA配列。 (15)前記転写が安息香酸、サリチル酸、アセチルサ
    リチル酸、ポリアクリル酸およびそれらの置換誘導体か
    らなる群から選択される調節剤により調節される請求項
    6記載のDNA配列。 (16)前記転写がベンゾ−1,2,3−チアジアゾー
    ルカルボン酸、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールチ
    オカルボン酸、シアノベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
    ール、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールカルボン酸
    アミド、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールカルボン
    酸ヒドラジド、およびそれらの誘導体からなる群から選
    択される調節剤により調節される請求項6記載のDNA
    配列。 (17)前記転写がメチルベンゾ−1,2,3−チアジ
    アゾール−7−カルボキシレートにより調節される請求
    項16記載のDNA配列。 (18)前記転写がジクロロイソニコチン酸またはそれ
    らの誘導体により調節される請求項6記載のDNA配列
    。 (19)天然に生ずる化学的に調節可能な遺伝子の非コ
    ード性の化学的に調節可能なDNA配列であるか、また
    はその配列に実質的な配列相同性を有する第一のDNA
    成分配列、この第一の成分配列は前記調節が化学調節剤
    に依存する植物または植物組織内の関連DNA配列の転
    写を調節することができるものであり、これと天然に生
    じる化学的に調節可能な遺伝子内で第一の成分が関連す
    る転写可能なDNA配列の全てでなく部分であるか、ま
    たはこれに実質的な配列相同性を有する第二のDNA成
    分配列とからなるDNA配列。 (20)請求項19記載の実質的に純粋なDNA配列。 (21)前記天然に生じる化学的に調節可能な遺伝子が
    植物に由来し、そして前記第二のDNA成分配列がコー
    ド配列である請求項20記載のDNA配列。 (22)前記遺伝子がPRタンパク質遺伝子である請求
    項21記載のDNA配列。 (23)コード配列がシグナルペプチドをコードする請
    求項21記載のDNA配列。 (24)調節が化学調節剤に依存する植物または植物組
    織内の関連DNA配列の転写を調節することができる非
    コード性の化学的に調節可能な第一のDNA成分配列お
    よび植物または植物組織内で転写され得る第二のDNA
    成分配列からなるキメラDNA配列。 (25)前記第二のDNA成分配列がアンチセンス機構
    により表現型の特徴の発現を調節することができる請求
    項24記載のキメラDNA配列。 (26)前記第二のDNA成分配列が転写および翻訳さ
    れて、表現型の特徴を生ずるポリペプチドを産生するこ
    とができるコード配列である請求項24記載のキメラD
    NA配列。(27)前記第二のDNA成分配列が第一の
    成分配列に隣接している請求項24記載のキメラDNA
    配列。 (28)前記第一のDNA成分配列が抑制性化学調節剤
    により調節される請求項24記載のキメラDNA配列。 (29)前記第一のDNA成分配列が誘導性化学調節剤
    により調節される請求項24記載のキメラDNA配列。 (30)前記第一のDNA成分配列が植物からの天然に
    生じる化学的に調節可能な遺伝子内の化学的に調節可能
    なDNA配列であるか、またはその配列に実質的な配列
    相同性を有する請求項24記載のキメラDNA配列。 (31)前記第一のDNA成分配列が植物からの天然に
    生じる化学的に調節可能な遺伝子内の化学的に調節可能
    なDNA配列であるか、またはその配列に実質的な配列
    相同性を有し、そして前記第二のDNA成分配列が、転
    写および翻訳されて表現型の特徴を生ずるポリペプチド
    を産生し得るコード配列である請求項24記載のキメラ
    DNA配列。 (32)前記第二のDNA成分配列が第一のDNAコー
    ド配列に隣接している請求項31記載のキメラDNA配
    列。 (33)前記第一のDNA成分配列が誘導性化学節剤に
    より調節される請求項31記載のキメラDNA配列。 (34)前記第一のDNA成分配列がPRタンパク質遺
    伝子内の化学的に誘導可能なDNA配列であるか、また
    はその配列に実質的な配列相同性を有する請求項31記
    載のキメラDNA配列。 (35)前記PRタンパク質遺伝子がタバコPR−1a
    、PR−1b、PR−1c、PR−1′、PR−Qもし
    くはPR−R遺伝子、キュウリキチナーゼ遺伝子、また
    はタバコ塩基性もしくは酸性β−1,3−グルカナーゼ
    遺伝子である請求項34記載のキメラDNA配列。 (36)前記PRタンパク質遺伝子がタバコPR−1a
    、PR−1b、PR−1c、PR−1′もしくはPR−
    R遺伝子またはキュウリキチナーゼ遺伝子である請求項
    34記載のキメラDNA配列。 (37)前記PRタンパク質遺伝子がタバコPR−1a
    またはPR−1′遺伝子である請求項34記載のキメラ
    DNA配列。 (38)前記PRタンパク質遺伝子が塩基性タバコβ−
    1,3−グルカナーゼ遺伝子である請求項34記載のキ
    メラDNA配列。 (39)前記第一のDNA成分配列がタバコPR−1a
    遺伝子の5′配置領域であり、そして転写開始部位に隣
    接して約300またはそれ以上の塩基対を含有する請求
    項31記載のキメラDNA配列。 (40)前記第一のDNA成分配列が転写開始部位に隣
    接して約600と1000の間の塩基対を含有する請求
    項39記載のキメラDNA配列。 (41)第二のDNA成分配列が表現型の特徴をコード
    する請求項31記載のキメラDNA配列。 (42)前記表現型の特徴が除草剤、菌類、ウィルス、
    バクテリア、昆虫、線虫もしくはクモ形類動物に対する
    許容性もしくは耐性、二次代謝物の産生、雄性もしくは
    雌性不稔性および酵素もしくはその他のリポーター化合
    物の産生からなる群から選択される請求項41記載のキ
    メラDNA配列。 (43)前記表現型の特徴が除草剤に対する許容性もし
    くは耐性または昆虫に対する耐性である請求項41記載
    のキメラDNA配列。 (44)前記除草剤に対する許容性または耐性が野生型
    または除草剤耐性アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AH
    AS)をコードするDNA配列に起因する請求項43記
    載のキメラDNA配列。 (45)前記昆虫に対する耐性がバチラススリンギエン
    シス内毒素(BT)をコードするDNA配列に起因する
    請求項43記載のキメラDNA配列。 (46)前記表現型の特徴が、ルシフェラーゼ(LUX
    )、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ
    (CAT)、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(
    NPT)、ノパリンシンターゼ(NOS)、オクトピン
    シンターゼ(OCS)、β−1,3−グルクロニダーゼ
    (GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS
    )およびバチラススリンギエンシス内毒素(BT)から
    なる群から選択されるリポーター化合物である請求項4
    1記載のキメラDNA配列。 (47)前記表現型の特徴がβ−1,3−グルクロニダ
    ーゼ(GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AH
    AS)およびバチラススリンギエンシス内毒素(BT)
    おらなる群から選択されるリポーター化合物である請求
    項41記載のキメラDNA配列。 (48)前記第一のDNA成分配列が植物内のPRタン
    パク質遺伝子を誘導する化学調節剤により調節される請
    求項24記載のキメラDNA配列。 (49)化学調節剤が安息香酸、サリチル酸、アセチル
    サリチル酸、ポリアクリル酸およびそれらの置換誘導体
    からなる群から選択される請求項48記載のキメラDN
    A配列。 (50)化学調節剤がベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
    ールカルボン酸、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾール
    チオカルボン酸、シアノベンゾ−1,2,3−チアジア
    ゾール、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールカルボン
    酸アミド、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾールカルボ
    ン酸ヒドラジド、およびそれらの誘導体からなる群から
    選択される請求項48記載のキメラDNA配列。 (51)化学調節剤がベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
    ール−7−カルボン酸、ベンゾ−1,2,3−チアジア
    ゾール−7−チオカルボン酸、7−シアノベンゾ−1,
    2,3−チアジアゾール、ベンゾ−1,2,3−チアジ
    アゾール−7−カルボン酸アミド、ベンゾ−1,2,3
    −チアジアゾール−7−カルボン酸ヒドラジド、および
    それらの誘導体からなる群から選択される請求項48記
    載のキメラDNA配列。 (52)化学調節剤がベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
    ールカルボン酸、化合物中のアルキル基が1ないし6個
    の炭素原子を有するアルキルベンゾ−1,2,3−チア
    ジアゾールカルボキシレート、およびこれら化合物の置
    換誘導体からなる群から選択される請求項48記載のキ
    メラDNA配列。 (53)化学調節剤がジクロロイソニコチン酸またはそ
    の誘導体である請求項48記載のキメラDNA配列。 (54)化学調節剤がベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
    ール−7−カルボン酸、メチルベンゾ−1,2,3−チ
    アジアゾール−7−カルボキシレート、n−プロピルベ
    ンゾ−1,2,3−チアジアゾール−7−カルボキシレ
    ート、ベンジルベンゾ−1,2,3−チアジアゾール−
    7−カルボキシレート、ベンゾ−1,2,3−チアジア
    ゾール−7−カルボン酸第二ブチルヒドラジド、2,6
    −ジクロロイソニコチン酸、およびメチル2,6−ジク
    ロロイソニコチネートからなる群から選択される請求項
    48記載のキメラDNA配列。 (55)化学調節剤がメチルベンゾ−1,2,3−チア
    ジアゾール−7−カルボキシレートである請求項48記
    載のキメラDNA配列。 (56)天然に生ずる化学的に調節可能な遺伝子の非コ
    ード性の化学的に調節可能なDNA配列であるか、また
    はその配列に実質的な配列相同性を有する第一のDNA
    成分配列、この第一の成分配列はこの調節が化学調節剤
    に依存する植物または植物組織内の関連DNA配列の転
    写を調節することができるものであり、これと天然に生
    じる化学的に調節可能な遺伝子内で第一の成分が関連す
    る転写可能なDNA配列の全てでなく部分であるか、ま
    たはこれに実質的な配列相同性を有する第二のDNA成
    分配列と、そして植物または植物組織内で転写され得る
    第三のDNA成分配列とからなる請求項24記載のキメ
    ラDNA配列。 (57)第一のDNA成分配列がPRタンパク質遺伝子
    内の化学的に誘導可能なDNA配列であるか、またはそ
    の配列に実質的な配列相同性を有する請求項56記載の
    キメラDNA配列。 (58)第二のDNA成分配列がシグナルペプチドをコ
    ードする請求項56記載のキメラDNA配列。 (59)第二のDNA成分配列が、PRタンパク質遺伝
    子からのシグナルペプチドであるか、またはそれに実質
    的な配列相同性を有するペプチドをコードする請求項5
    8記載のキメラDNA配列。 (60)PRタンパク質遺伝子がPR−1a遺伝子であ
    る請求項59記載のキメラDNA配列。 (61)第三のDNA成分配列が表現型の特徴をコード
    する請求項56記載のキメラDNA配列。 (62)請求項1記載の非コードDNA配列からなるベ
    クター。 (63)請求項24記載のキメラDNA配列からなる請
    求項62記載のベクター。 (64)植物細胞内またはアグロバクテリウム内で機能
    する請求項62記載のベクター。(65)1988年2
    月12日に寄託した大腸菌HB101/pTJS75−
    _K_m(ATCC番号67628)である請求項62
    記載のベクター。 (66)1988年2月12日に寄託したグラスミドp
    BS−PR1013Cla(ATCC番号40426)
    である請求項62記載のベクター。 (67)1988年2月12日に寄託したグラスミドp
    BS−PR1019(ATCC番号40427)である
    請求項62記載のベクター。 (68)1988年12月29日に寄託したプラスミド
    pBS−Gluc39.1(ATCC番号40526)
    である請求項62記載のベクター。 (69)1988年12月29日に寄託したプラスミド
    pBS−Gluc39.3(ATCC番号40527)
    である請求項62記載のベクター。 (70)1988年12月29日に寄託したプラスミド
    pBScucchi/キチナーゼ(ATCC番号405
    28)である請求項62記載のベクター。 (71)1989年1月18日に寄託したプラスミドp
    BSGL6e(ATCC番号40535)である請求項
    62記載のベクター。 (72)請求項24記載のキメラDNA配列を含有する
    植物組織、植物体または種子。 (73)次式: 【アミノ酸配列があります】 で表わされるアミノ酸配列を有する実質的に純粋なシグ
    ナルペプチドまたは該ペプチドに実質的な配列相同性を
    有するペプチド。 (74)請求項73記載のシグナルペプチドまたは該ペ
    プチドに実質的な配列相同性を有するペプチドをコード
    するDNA配列。 (75)次式: 【アミノ酸配列があります】 配列1(1) 【アミノ酸配列があります】 配列1(2) 【遺伝子配列があります】 配列1(3) で表わされる「配列1」で示されるか、または該「配列
    1」で示される配列に実質的な配列相向性を有する請求
    項19記載の実質的に純粋なDNA配列。 (76)次式 【遺伝子配列があります】 配列2(1) 【遺伝子配列があります】 配列2(2) 【アミノ酸配列があります】 配列2(3) で表わされる「配列2」で示されるか、または該「配列
    2」で示される配列に実質的な配列相同性を有する請求
    項19記載の実質的に純粋なDNA配列。 (77)次式: 【アミノ酸配列があります】 配列3(1) 【アミノ酸配列があります】 配列3(2) で表わされる「配列3」で示されるか、または該「配列
    3」で示される配列に実質的な配列相向性を有する実質
    的に純粋なDNA配列。 (78)次式: 【遺伝子配列があります】 配列4 で表わされる「配列4」で示されるか、または該「配列
    4」で示される配列に実質的な配列相向性を有する実質
    的に純粋なDNA配列。 (79)次式: 【遺伝子配列があります】 配列5(1) 【遺伝子配列があります】 配列5(2) 【遺伝子配列があります】 配列5(3) で表わされる「配列5」で示されるか、または該「配列
    5」で示される配列に実質的な配列相向性を有する請求
    項19記載の実質的に純粋なDNA配列。 (80)次式: 【遺伝子配列があります】 配列6(1) 【遺伝子配列があります】 配列6(2) 【遺伝子配列があります】 配列6(3) 【遺伝子配列があります】 配列6(4) で表わされる「配列6」で示されるか、または該「配列
    6」で示される配列に実質的な配列相向性を有する請求
    項19記載の実質的に純粋なDNA配列。 (81)次式: 【遺伝子配列があります】 配列7 で表わされる「配列7」で示されるか、または該「配列
    7」で示される配列に実質的な配列相向性を有する実質
    的に純粋なDNA配列。 (82)次式: 【アミノ酸配列があります】 配列8 で表わされる「配列8」で示されるか、または該「配列
    8」で示される配列に実質的な配列相同性を有する実質
    的に純粋なDNA配列。 (83)化学的に調節可能な遺伝子を含有する天然に生
    ずる系内で化学的に調節可能な遺伝子から実質的に純粋
    な化学的に調節可能なDNA配列を調製する方法であっ
    て、以下の段階: (a)化学的に調節可能な遺伝子からRNAの前記系内
    での発現を活性化し、 (b)前記RNAを単離し、 (c)前記の活性化した系から単離したRNAから生じ
    たRNA並びに活性化していない対照系から単離したR
    NAから生じたRNAに対するゲノムライブラリィを別
    々にスクリーニングし、 (d)ゲノムクローンを単離し、 (e)前記ゲノムクローンから化学的に調節可能な遺伝
    子をサブクローン化し、そして (f)所望する化学的に調節可能なDNA配列を単離す
    る、 からなる前記方法。 (84)請求項83記載の方法により単離された実質的
    に純粋なDNA配列。 (85)前記系が植物であり、以下の段階: (a)化学的に調節可能な遺伝子からのポリA+RNA
    の前記植物内での発現を活性化し、 (b)前記ポリA+RNAを単離し、 (c)前記ポリA+RNAからcDNAライブラリィを
    構築し、 (d)前記cDNAラリブラリィと活性化していない対
    照植物内のRNAから生じたcDNAとを別々にスクリ
    ーニングし、 (e)化学的に調節可能であるcDNAクローンを単離
    し、 (f)段階(e)のcDNAクローンをブローブとして
    用い前記植物のゲノムライブラリィからゲノムクローン
    を単離し、 (g)前記ゲノムクローンから化学的に調節可能な遺伝
    子をサブクローン化し、そして (h)所望する化学的に調節可能なDNA配列を単離す
    る、 からなる請求項83記載の方法。 (86)前記化学的に調節可能な遺伝子がPRタンパク
    質遺伝子である請求項85記載の方法。 (87)前記PRタンパク質遺伝子が化学誘導剤または
    病原体により段階(a)で活性化される請求項86記載
    の方法。 (88)前記化学誘導剤が安息香酸、サリチル酸、アセ
    チルサリチル酸、ポリアクリル酸、ベンゾ−1,2,3
    −チアジアゾールカルボン酸、ベンゾ−1,2,3−チ
    アジアゾールチオカルボン酸、シアノベンゾ−1,2,
    3−チアジアゾール、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
    ールカルボン酸アミド、ベンゾ−1,2,3−チアジア
    ゾールカルボン酸ヒドラジド、ジクロロイソニコチン酸
    、およびそれらの誘導体からなる群から選択される請求
    項87記載の方法。 (89)請求項24記載のキメラDNA配列を含有する
    植物組織、植物体または種子に化学調節剤を施用するこ
    とからなる化学的に調節可能な遺伝子の転写を調節する
    方法。 (90)前記化学調節剤が安息香酸、サリチル酸、アセ
    チルサリチル酸、ポリアクリル酸、ベンゾ−1,2,3
    −チアジアゾールカルボン酸、ベンゾ−1,2,3−チ
    アジアゾールチオカルボン酸、シアノベンゾ−1,2,
    3−チアジアゾール、ベンゾ−1,2,3−チアジアゾ
    ールカルボン酸アミド、ベンゾ−1,2,3−チアジア
    ゾールカルボン酸ヒドラジド、ジクロロイソニコチン酸
    、およびそれらの誘導体からなる群から選択される請求
    項89記載の方法。 (91)前記キメラDNAの第一のDNA成分配列が、
    PR遺伝子の化学的に誘導可能な配列であるか、または
    その配列に実質的な配列相同性を有する化学的に誘導可
    能な配列である請求項89記載の方法。 (92)化学的に調節可能な遺伝子が生長状態、不稔性
    、病気耐性、有害生物耐性、除草剤許容性または耐性、
    二次代謝物の産生および検定可能な酵素マーカーの産生
    からなる群から選択される表現型の特徴をコードする請
    求項89記載の方法。 (93)前記酵素マーカーがルシフェラーゼ(LUX)
    、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(
    CAT)、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(N
    PT)、ノパリンシンターゼ(NOS)、オクトピンシ
    ンターゼ(OCS)、β−1,3−グルクロニダーゼ(
    GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS)
    またはバチラススリンギエンシス内毒素(BT)である
    請求項92記載の方法。 (94)前記酵素マーカーがβ−1,3−グルクロニダ
    ーゼ(GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AH
    AS)またはバチラススリンギエンシス内毒素(BT)
    である請求項93記載の方法。 (95)請求項31記載のキメラDNA配列または該キ
    メラDNA配列を含有するベクターで宿主を形質転換し
    、その形質転換された宿主に推定される化学調節剤を施
    用し、そして表現型の特徴の発現を測定することからな
    る化学調節剤を同定する方法。 (96)形質転換された宿主が植物組織または植物細胞
    である請求項95記載の方法。 (97)前記キメラDNAの第一のDNA成分配列が、
    PRタンパク質遺伝子の化学的に誘導可能な配列である
    か、またはその配列に実質的な配列相同性を有する化学
    的に誘導可能な配列である請求項96記載の方法。 (98)キメラDNAによりコードされた表現型の特徴
    が検定可能な酵素マーカーである請求項95記載の方法
    。 (99)前記酵素マーカーがルシフェラーゼ(LUX)
    、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(
    CAT)、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(N
    PT)、ノパリンシンターゼ(NOS)、オクトピンシ
    ンターゼ(OCS)、β−1,3−グルクロニダーゼ(
    GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS)
    またはバチラススリンギエンシス内毒素(BT)である
    請求項98記載の方法。 (100)以下の段階: (a)推定される化学的に調節可能なDNA配列または
    該配列を含有するベクター、宿主選択性遺伝子マーカー
    である第二のDNA配列および表現型の特徴をコードす
    る第三のDNA配列で宿主を形質転換し、 (b)この形質転換された宿主に化学調節剤を施用し、
    そして (c)前記第三のDNA配列によりコードされた表現型
    の特徴の発現を測定するか、またはその発現における変
    化を選択する、 ことからなる化学的に調節可能なDNA配列を同定する
    方法。 (101)前記第三のDNA配列が宿主選択可能なまた
    は検定可能な遺伝子マーカーである請求項100記載の
    方法。 (102)形質転換された宿主が植物組織または植物細
    胞である請求項100記載の方法。 (103)第二または第三のDNA配列が除草剤耐性ま
    たは抗生物質耐性に対する遺伝子マーカーである請求項
    項100記載の方法。 (104)前記遺伝子マーカーがハイグロマイシン、カ
    ナマイシン、クロラムフェニコール、ブレオマイシン、
    ピューロマイシン、リンコマイシンおよびメトトレキセ
    イト耐性遺伝子からなる群から選択される抗生物質耐性
    遺伝子である請求項100記載の方法。 (105)遺伝子マーカーがアミノグリコシドホスホト
    ランスフェラーゼIVハイグロマイシン耐性遺伝子である
    請求項100記載の方法。 (106)第三のDNA配列がルシフェラーゼ(LUX
    )、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ
    (CAT)、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(
    NPT)、ノパリンシンターゼ(NOS)、オクトピン
    シンターゼ(OCS)、β−1,3−グルクロニダーゼ
    (GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS
    )およびバチラススリンギエンシス内毒素(BT)から
    なる群から選択される検定可能な酵素マーカーをコード
    する請求項100記載の方法。 (107)第三のDNA配列がβ−1,3−グルクロニ
    ダーゼ(GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(A
    HAS)およびバチラススリンギエンシス内毒素(BT
    )からなる群から選択される検定可能な酵素マーカーを
    コードする請求項100記載の方法。 (108)請求項100記載の方法により同定された実
    質的に純粋な化学的に調節可能なDNA配列。 (109)(a)公知の化学調節剤で推定される形質転
    換体を処理し、そして(b)第二のDNA配列によりコ
    ードされた表現型の特徴の発現による形質転換体を選択
    することからなる、公知の化学調節剤により化学的に調
    節可能である第一のDNA成分配列および表現型マーカ
    ーをコードする関連した第二のDNA配列からなる形質
    転換性DNAに晒された形質転換された植物細胞または
    組織を選択する方法。 (110)前記表現型の特徴が抗生物質耐性である請求
    項109記載の方法。 (111)前記抗生物質耐性がハイグロマイシン、カナ
    マイシン、クロラムフェニコール、ブレオマイシン、ピ
    ューロマイシン、リンコマイシン、G418およびメト
    トレキセイトに対する耐性である請求項110記載の方
    法。 (112)前記表現型の特徴が検定可能な酵素マーカー
    である請求項109記載の方法。(113)前記酵素マ
    ーカーがルシフェラーゼ(LUX)、クロラムフェニコ
    ールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)、ネオマイ
    シンホスホトランスフェラーゼ(NPT)、ノパリンシ
    ンターゼ(NOS)、オクトピンシンターゼ(OCS)
    、β−1,3−グルクロニダーゼ(GUS)、アセトヒ
    ドロキシ酸シンターゼ(AHAS)およびバチラススリ
    ンギエンシス内毒素(BT)からなる群から選択される
    請求項112記載の方法。 (114)前記酵素マーカーがβ−1,3−グルクロニ
    ダーゼ(GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(A
    HAS)およびバチラススリンギエンシス内毒素(BT
    )からなる群から選択される請求項113記載の方法。 (115)1.5ないし3mM4−メチルウムベリフェ
    リルグルクロニドを含有する0.5ml以下の試料中の
    捕物組織抽出物を約37℃で1ないし5時間反応させ、
    そして遊離された蛍光指示剤の濃度を測定することから
    なるβ−1,3−グルクロニダーゼ(GUS)酵素活性
    の改良された検定方法。 (116)(a)長さが12と18の間のヌクレオチド
    のRNAの特定のプライマーオリゴヌクレオチドを高い
    比放射能まで標識し、 (b)このRNAと0.1と20nMの間の濃度の標識
    オリゴヌクレオチドとを2分と24時間の間、約37℃
    の温度でハイブリッド形成させ、 (c)0.003と1mMの間の濃度のヌクレオチド三
    リン酸の存在下、1と120分間の間、プライマーオリ
    ゴヌクレオチドを逆転写酵素で延長し、そして (d)延長物をオートラジオグラフィーで分離し、そし
    て視覚化することからなるRNA溶液中の特定のRNA
    量を決定する方法。 (117)調節が化学調節剤に依存する植物または植物
    組織内の関連DNA配列の転写を調節することができる
    非コード性の化学的に調節可能な第一のDNA成分配列
    と、植物または植物組織内で転写され得る第二のDNA
    成分配列とからなる化学的に調節可能なキメラDNA配
    列の製造方法であって、これらのDNA成分配列を連結
    することを特徴とする方法。 (118)天然に生ずる化学的に調節可能な遺伝子の非
    コード性の化学的に調節可能なDNA配列であるか、ま
    たはその配列に実質的な配列相同性を有する第一のDN
    A成分配列、この第一の成分配列はこの調節が化学調節
    剤に依存する植物または植物組織内の関連DNA配列の
    転写を調節することができるものであり、これと天然に
    生じる化学的に調節可能な遺伝子内で第一の成分が関連
    する転写可能なDNA配列の全てでなく部分であるか、
    またはこれに実質的な配列相同性を有する第二のDNA
    成分配列と、そして植物または植物組織内で転写され得
    る第三のDNA成分配列とからなるキメラDNA配列の
    製造方法であって、前記DNA成分配列を同時にまたは
    連続的に連結することを特徴とする方法。
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