JPH05308974A - ピノシルビンシンターゼ遺伝子 - Google Patents
ピノシルビンシンターゼ遺伝子Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
- C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
- C12N15/8261—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with agronomic (input) traits, e.g. crop yield
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-
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 植物から分離されたピノシルビンシンターゼ
の新規な遺伝子およびベクター。 【効果】 宿主微生物および植物の形質転換のための、
および病害虫に対する抵抗性が増加した植物の発生のた
めに有用である。
の新規な遺伝子およびベクター。 【効果】 宿主微生物および植物の形質転換のための、
および病害虫に対する抵抗性が増加した植物の発生のた
めに有用である。
Description
【0001】本発明は、植物から分離されたピノシルビ
ンシンターゼの新規な遺伝子および、ベクター、宿主有
機体および植物の形質転換のための、および病害虫に対
する抵抗性が増加した植物の発生のための、それらの使
用に関する。
ンシンターゼの新規な遺伝子および、ベクター、宿主有
機体および植物の形質転換のための、および病害虫に対
する抵抗性が増加した植物の発生のための、それらの使
用に関する。
【0002】3,5−ジヒドロキシ−スチルベンは、植
物の中に存在し、そして病害虫、とくに菌類、バクテリ
アおよび昆虫に対して毒性作用を有し、したがってこれ
らの病害虫を回避するために適当であり、そしてピノシ
ルビンと呼ぶ。植物によるこれらの物質の合成の能力
は、重要な防御メカニズムと見なされる。不都合なこと
には、ほんのわずかの有益な植物は、病害虫に対する適
切な抵抗性を植物に付与する量で、ピノシルビンを形成
するか、あるいはそれを発生する能力を有する。病害虫
に対する抵抗性が増加した植物の発生のためのスチルベ
ンシンターゼ遺伝子の使用は、欧州特許出願(EP−
A)第0,309,862号から既に知られている。グ
ラウンドナッツ(groundnut)植物(Arac
his hypogea)からのレスベラトロールシン
ターゼ遺伝子は、この出願に詳しく記載されている。
物の中に存在し、そして病害虫、とくに菌類、バクテリ
アおよび昆虫に対して毒性作用を有し、したがってこれ
らの病害虫を回避するために適当であり、そしてピノシ
ルビンと呼ぶ。植物によるこれらの物質の合成の能力
は、重要な防御メカニズムと見なされる。不都合なこと
には、ほんのわずかの有益な植物は、病害虫に対する適
切な抵抗性を植物に付与する量で、ピノシルビンを形成
するか、あるいはそれを発生する能力を有する。病害虫
に対する抵抗性が増加した植物の発生のためのスチルベ
ンシンターゼ遺伝子の使用は、欧州特許出願(EP−
A)第0,309,862号から既に知られている。グ
ラウンドナッツ(groundnut)植物(Arac
his hypogea)からのレスベラトロールシン
ターゼ遺伝子は、この出願に詳しく記載されている。
【0003】ピノシルビンシンターゼのための新規な遺
伝子(「ピノシルビンシンターゼの遺伝子」)が今回発
見され、これはピノシルビンを発生しないか、あるいは
不適切なピノシルビンのみを発生する植物の遺伝因子
(ゲノム)の中に組み込み、これにより病害虫に対する
これらの植物の増加した抵抗性を発生させることができ
る。
伝子(「ピノシルビンシンターゼの遺伝子」)が今回発
見され、これはピノシルビンを発生しないか、あるいは
不適切なピノシルビンのみを発生する植物の遺伝因子
(ゲノム)の中に組み込み、これにより病害虫に対する
これらの植物の増加した抵抗性を発生させることができ
る。
【0004】驚くべきことには、新規なピノシルビンシ
ターゼ構造遺伝子は、先行技術から既に知られている落
花生(graundnut)からのレスベラトロールシ
ンターゼ遺伝子より、植物における病害虫に対する、か
なりいっそうすぐれた抵抗性を有する。
ターゼ構造遺伝子は、先行技術から既に知られている落
花生(graundnut)からのレスベラトロールシ
ンターゼ遺伝子より、植物における病害虫に対する、か
なりいっそうすぐれた抵抗性を有する。
【0005】ピノシルビンシンターゼの遺伝子とは、R
NAに転写され、そしてタンパク質に翻訳された後、ピ
ノシルビンシンターゼの性質を有する酵素を形成させる
核酸(DNA)であると理解すべきであり、この核酸は
その自然の環境から分離されるか、あるいはベクターの
中に組み込まれるか、あるいは原核生物または真核生物
のDNAの中に「外来」DNAまたは「追加の」DNA
として含有される。
NAに転写され、そしてタンパク質に翻訳された後、ピ
ノシルビンシンターゼの性質を有する酵素を形成させる
核酸(DNA)であると理解すべきであり、この核酸は
その自然の環境から分離されるか、あるいはベクターの
中に組み込まれるか、あるいは原核生物または真核生物
のDNAの中に「外来」DNAまたは「追加の」DNA
として含有される。
【0006】ピノシルビンシンターゼの遺伝子とは、ま
た、遺伝子の因子を妨害しないか、あるいは実質的に妨
害しないDNA配列を、それらの開始および/または終
わりに、なお含有するピノシルビンシンターゼの遺伝子
であると理解すべきである。これらのDNA配列は、ま
た、「遺伝子ユニット」と呼ばれ、例えば、制限酵素で
切除することによって形成される。なぜなら、正確にこ
の遺伝子の開始および終わりにおいて普通の制限酵素の
ために利用可能な切断点は存在しないからである。ピノ
シルビンシンターゼの遺伝子または遺伝子ユニットは、
また、各場合において取り扱いのために適当なDNA配
列(例えば、「リンカー」)を、それらの末端に、有す
ることができる。
た、遺伝子の因子を妨害しないか、あるいは実質的に妨
害しないDNA配列を、それらの開始および/または終
わりに、なお含有するピノシルビンシンターゼの遺伝子
であると理解すべきである。これらのDNA配列は、ま
た、「遺伝子ユニット」と呼ばれ、例えば、制限酵素で
切除することによって形成される。なぜなら、正確にこ
の遺伝子の開始および終わりにおいて普通の制限酵素の
ために利用可能な切断点は存在しないからである。ピノ
シルビンシンターゼの遺伝子または遺伝子ユニットは、
また、各場合において取り扱いのために適当なDNA配
列(例えば、「リンカー」)を、それらの末端に、有す
ることができる。
【0007】ピノシルビンシンターゼの遺伝子(または
遺伝子ユニット)は、それらが植物のゲノムの中に含有
される形態(「ゲノム」の形態は、ピノシルビンシンタ
ーゼをエンコードしないおよび/または調節作用もたな
い配列(例えば、イントロン)を包含する)で、あるい
は逆転写酵素/ポリメラーゼの助けによりmRNAを経
て得ることができるcDNA(「コピー」)に相当する
(そしてイントロンをもはや含有しない)の形態で存在
することができる。
遺伝子ユニット)は、それらが植物のゲノムの中に含有
される形態(「ゲノム」の形態は、ピノシルビンシンタ
ーゼをエンコードしないおよび/または調節作用もたな
い配列(例えば、イントロン)を包含する)で、あるい
は逆転写酵素/ポリメラーゼの助けによりmRNAを経
て得ることができるcDNA(「コピー」)に相当する
(そしてイントロンをもはや含有しない)の形態で存在
することができる。
【0008】本発明によるピノシルビンシンターゼの遺
伝子(または遺伝子ユニット)の中のDNAセグメント
は、本質的に同一の作用を有する他のDNAセグメント
またはDNAにより置換することができる。
伝子(または遺伝子ユニット)の中のDNAセグメント
は、本質的に同一の作用を有する他のDNAセグメント
またはDNAにより置換することができる。
【0009】本発明に関して、「外来」DNAとは、あ
る種の原核生物または真核生物のゲノムの中に自然に存
在しないが、人間による介在によってのみこのゲノムの
中に取り込まれるDNAであると理解すべきである。
「追加の」DNAは、特定の原核生物または真核生物の
ゲノムの中に自然に存在するが、人間による介在により
追加の量で取り込まれたDNAを意味する。「外来」D
NAまたは「追加の」DNAの1または2以上のコピー
は、問題の場合の要件および性質に依存して、組み込む
ことができる。
る種の原核生物または真核生物のゲノムの中に自然に存
在しないが、人間による介在によってのみこのゲノムの
中に取り込まれるDNAであると理解すべきである。
「追加の」DNAは、特定の原核生物または真核生物の
ゲノムの中に自然に存在するが、人間による介在により
追加の量で取り込まれたDNAを意味する。「外来」D
NAまたは「追加の」DNAの1または2以上のコピー
は、問題の場合の要件および性質に依存して、組み込む
ことができる。
【0010】本発明によるピノシルビンシンターゼの遺
伝子(または遺伝子ユニット)の助けにより植物または
植物細胞の中で形成されるピノシルビンシンターゼは、
ピノシルビンシンターゼのように作用しそして、植物に
おいて、病害虫に対する抵抗性を増加する酵素を意味す
る。
伝子(または遺伝子ユニット)の助けにより植物または
植物細胞の中で形成されるピノシルビンシンターゼは、
ピノシルビンシンターゼのように作用しそして、植物に
おいて、病害虫に対する抵抗性を増加する酵素を意味す
る。
【0011】本発明の好ましいピノシルビンシンターゼ
の遺伝子は、プラスミドpin5−49またはその成分
の中に含有されているピノシルビンシンターゼのcDN
A配列またはその成分と、あるいはSEQ ID N
O:1に従うまたはその成分とハイブリダイゼーション
し、そしてピノシルビンシンターゼをエンコードするこ
とを特徴とする。
の遺伝子は、プラスミドpin5−49またはその成分
の中に含有されているピノシルビンシンターゼのcDN
A配列またはその成分と、あるいはSEQ ID N
O:1に従うまたはその成分とハイブリダイゼーション
し、そしてピノシルビンシンターゼをエンコードするこ
とを特徴とする。
【0012】本発明に従い好ましいピノシルビンシンタ
ーゼの遺伝子は、マツの木[ピヌス(Pinus)
種]、とくに好ましくはピヌス・シルベストリス(Pi
nus・sylvestris)の中に存在し、そして
これらから分離することができる、ピノシルビンシンタ
ーゼの遺伝子である。
ーゼの遺伝子は、マツの木[ピヌス(Pinus)
種]、とくに好ましくはピヌス・シルベストリス(Pi
nus・sylvestris)の中に存在し、そして
これらから分離することができる、ピノシルビンシンタ
ーゼの遺伝子である。
【0013】その一部分の配列がプラスミドpin5−
49(これは下により詳細に記載する)上にcDNAの
形態で存在する、ピノシルビンシンターゼの遺伝子およ
び本質的に同一の作用を有するDNA配列は、本発明に
よるピノシルビンシンターゼの遺伝子としてことに好ま
しい。
49(これは下により詳細に記載する)上にcDNAの
形態で存在する、ピノシルビンシンターゼの遺伝子およ
び本質的に同一の作用を有するDNA配列は、本発明に
よるピノシルビンシンターゼの遺伝子としてことに好ま
しい。
【0014】プラスミド上に含有されるcDNAはピヌ
ス・シルベストリス(Pinus・sylvestri
s)から分離された。それは約1,300塩基対の長さ
の配列から成る。570塩基対の一部分の配列は配列の
プロトコルSEQ ID NO:1から由来する。
ス・シルベストリス(Pinus・sylvestri
s)から分離された。それは約1,300塩基対の長さ
の配列から成る。570塩基対の一部分の配列は配列の
プロトコルSEQ ID NO:1から由来する。
【0015】植物[とくにマツの木およびことにピヌス
・シルベストリス(Pinus・sylvestri
s)]の中に存在するピノシルビンシンターゼの遺伝子
は、DNA配列の相同性の広い領域を有することが発見
された。配列の相同性に基づいて、本発明によるピノシ
ルビンシンターゼの遺伝子は、したがって、分子生物学
の既知の方法を使用して、プラスミドpin5−49ま
たはその成分の中に含有されているピノシルビンシンタ
ーゼのcDNA配列またはその成分あるいはSEQ I
D NO:1に従う配列の情報の助けにより、簡単な方
法で分離することができる。
・シルベストリス(Pinus・sylvestri
s)]の中に存在するピノシルビンシンターゼの遺伝子
は、DNA配列の相同性の広い領域を有することが発見
された。配列の相同性に基づいて、本発明によるピノシ
ルビンシンターゼの遺伝子は、したがって、分子生物学
の既知の方法を使用して、プラスミドpin5−49ま
たはその成分の中に含有されているピノシルビンシンタ
ーゼのcDNA配列またはその成分あるいはSEQ I
D NO:1に従う配列の情報の助けにより、簡単な方
法で分離することができる。
【0016】本発明によるピノシルビンシンターゼの遺
伝子を分離することができる、可能な植物は、とくにす
べての単子葉または双子葉の植物、好ましくは双子葉の
好ましくはマツの木[ピヌス(Pinus)種]、およ
びとくに好ましくはピヌス・シルベストリス(Pinu
s・sylvestris)であり、これらは例として
かつ好ましいとして述べられる。
伝子を分離することができる、可能な植物は、とくにす
べての単子葉または双子葉の植物、好ましくは双子葉の
好ましくはマツの木[ピヌス(Pinus)種]、およ
びとくに好ましくはピヌス・シルベストリス(Pinu
s・sylvestris)であり、これらは例として
かつ好ましいとして述べられる。
【0017】既に述べたように、プラスミドpin5−
49上に横たわるcDNAとハイブリダイゼーションす
るピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそのエンコー
ドする領域は本発明に従い好ましい。遺伝子または遺伝
子のエンコードする領域は、cDNAの助けにより慣用
方法において得ることができる。
49上に横たわるcDNAとハイブリダイゼーションす
るピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそのエンコー
ドする領域は本発明に従い好ましい。遺伝子または遺伝
子のエンコードする領域は、cDNAの助けにより慣用
方法において得ることができる。
【0018】大腸菌(Escherichia col
i)菌株E.coli pin5−49はプラスミドp
in5−49を含有する。この菌株は、DSM、微生物
のドイツ菌株保存機関(Deutsche Samml
ung von Mikroorganismen)、
ドイツ国D−3300ブラウンシュウェイヒ、マシェオ
デルWegに、特許手続きの目的で微生物の寄託の国際
的認識についてのブダベスト条約の規定に従い受託され
た(受託日:1991年8月29日)。それは受託番号
6689が与えられた。
i)菌株E.coli pin5−49はプラスミドp
in5−49を含有する。この菌株は、DSM、微生物
のドイツ菌株保存機関(Deutsche Samml
ung von Mikroorganismen)、
ドイツ国D−3300ブラウンシュウェイヒ、マシェオ
デルWegに、特許手続きの目的で微生物の寄託の国際
的認識についてのブダベスト条約の規定に従い受託され
た(受託日:1991年8月29日)。それは受託番号
6689が与えられた。
【0019】本発明は、また、この菌株およびその突然
変異体に関する。この宿主の中に堆積されたプラスミド
pin5−49は、慣用方法で菌株を増殖させ、引き続
いてそのプラスミドを分離することによって、必要な量
で容易に得ることができる。機能的に完全な遺伝子、例
えば、本発明によるピノシルビンシンターゼの遺伝子
は、調節作用を有する成分(とくにプロモーター)およ
びタンパク質ピノシルビンシンターゼをエンコードする
構造遺伝子から成る。
変異体に関する。この宿主の中に堆積されたプラスミド
pin5−49は、慣用方法で菌株を増殖させ、引き続
いてそのプラスミドを分離することによって、必要な量
で容易に得ることができる。機能的に完全な遺伝子、例
えば、本発明によるピノシルビンシンターゼの遺伝子
は、調節作用を有する成分(とくにプロモーター)およ
びタンパク質ピノシルビンシンターゼをエンコードする
構造遺伝子から成る。
【0020】遺伝子の両者の部分は、互いに独立に使用
することができる。こうして、植物のゲノムの中に組み
込まれた後に発現される他のDNA配列(ピノシルビン
シンターゼの遺伝子から逸脱する)を、調節作用を有す
る成分の後に配置させることができる。植物または植物
の部分を表すことができる、比較的わずかのみの分離さ
れたプロモーターは既知であるので、本発明が同様に関
係するピノシルビンシンターゼの遺伝子のプロモーター
は、形質転換された植物または植物細胞の発生において
有用な助けとなる因子である。
することができる。こうして、植物のゲノムの中に組み
込まれた後に発現される他のDNA配列(ピノシルビン
シンターゼの遺伝子から逸脱する)を、調節作用を有す
る成分の後に配置させることができる。植物または植物
の部分を表すことができる、比較的わずかのみの分離さ
れたプロモーターは既知であるので、本発明が同様に関
係するピノシルビンシンターゼの遺伝子のプロモーター
は、形質転換された植物または植物細胞の発生において
有用な助けとなる因子である。
【0021】また、調節作用を有する「外来」成分をピ
ノシルビンシンターゼの構造遺伝子の前に配置させるこ
とができる。これは、調節作用を有するある種の(例え
ば、植物に対して内因性の)遺伝子のみがある種の植物
において十分な作用を有することができる場合、有利で
ある。したがって、ピノシルビンシンターゼの構造遺伝
子は独立に使用できる有用ユニットでありそして、すで
に述べたように、本発明は、また、それらに関する。本
発明によるピノシルビンシンターゼの遺伝子は、調節作
用を有する成分と構造遺伝子に慣用方法により分離する
ことができる。また、異なる天然に存在するピノシルビ
ンシンターゼの遺伝子の成分を組み合わせて、新規な機
能的「合成」遺伝子を形成することができる。本発明に
よる完全な自然ピノシルビンシンターゼの遺伝子(また
は遺伝子ユニット)は好ましく使用される。
ノシルビンシンターゼの構造遺伝子の前に配置させるこ
とができる。これは、調節作用を有するある種の(例え
ば、植物に対して内因性の)遺伝子のみがある種の植物
において十分な作用を有することができる場合、有利で
ある。したがって、ピノシルビンシンターゼの構造遺伝
子は独立に使用できる有用ユニットでありそして、すで
に述べたように、本発明は、また、それらに関する。本
発明によるピノシルビンシンターゼの遺伝子は、調節作
用を有する成分と構造遺伝子に慣用方法により分離する
ことができる。また、異なる天然に存在するピノシルビ
ンシンターゼの遺伝子の成分を組み合わせて、新規な機
能的「合成」遺伝子を形成することができる。本発明に
よる完全な自然ピノシルビンシンターゼの遺伝子(また
は遺伝子ユニット)は好ましく使用される。
【0022】慣用方法の助けにより、ピノシルビンシン
ターゼの遺伝子(または遺伝子ユニット)またはそれら
の成分を1または数回(例えば、直列の配置で)、好ま
しくは1回、任意の所望の原核生物(好ましくはバクテ
リア)または真核生物(好ましくは植物)のDNAの中
に、「外来」または「追加の」DNAとして組み込むこ
とができる。こうして、例えば、タンパク質をエンコー
ドするDNAは調節配列を有することができ、そして植
物の中に組み込むことができる。本発明はこのようにし
て「修飾された」組み換えDNAに関し、この組み換え
DNAは、例えば、植物または植物細胞の形質転換に使
用することができそして、形質転換後、植物または植物
細胞の中に含有される。
ターゼの遺伝子(または遺伝子ユニット)またはそれら
の成分を1または数回(例えば、直列の配置で)、好ま
しくは1回、任意の所望の原核生物(好ましくはバクテ
リア)または真核生物(好ましくは植物)のDNAの中
に、「外来」または「追加の」DNAとして組み込むこ
とができる。こうして、例えば、タンパク質をエンコー
ドするDNAは調節配列を有することができ、そして植
物の中に組み込むことができる。本発明はこのようにし
て「修飾された」組み換えDNAに関し、この組み換え
DNAは、例えば、植物または植物細胞の形質転換に使
用することができそして、形質転換後、植物または植物
細胞の中に含有される。
【0023】ピノシルビンシンターゼの遺伝子(または
遺伝子ユニット)および/またはそれらの成分および組
み換えDNAは、形質転換された微生物(好ましくはバ
クテリア、とくにグラム陰性バクテリア、例えば、E.
coli)の中におよび形質転換された植物細胞および
植物の中に、あるいはそれらのDNAの中に、「外来」
DNAまたは「追加の」DNAとして、含有されること
ができる。本発明は、このようなベクター、形質転換さ
れた有機体(これは、また、これらのベクターを含有す
る)および形質転換された植物細胞および植物およびそ
れらのDNAに関する。
遺伝子ユニット)および/またはそれらの成分および組
み換えDNAは、形質転換された微生物(好ましくはバ
クテリア、とくにグラム陰性バクテリア、例えば、E.
coli)の中におよび形質転換された植物細胞および
植物の中に、あるいはそれらのDNAの中に、「外来」
DNAまたは「追加の」DNAとして、含有されること
ができる。本発明は、このようなベクター、形質転換さ
れた有機体(これは、また、これらのベクターを含有す
る)および形質転換された植物細胞および植物およびそ
れらのDNAに関する。
【0024】既に示したように、本発明によれば、ピノ
シルビンシンターゼの遺伝子(または遺伝子ユニット)
は、自然の植物ゲノムの中に、1または数回(ゲノムの
同一のまたは異なる点に)組み込まれ、また、異なる遺
伝子を互いに組み合わせることができる。既にピノシル
ビンシンターゼ合成あの能力を有する植物の場合におい
て、本発明による1または2以上のピノシルビンシンタ
ーゼの遺伝子の組み込みはかなり改良された抵抗性に導
くことができる。ピノシルビンシンターゼの遺伝子を含
有しない場合において、病害虫に対する増加した抵抗性
はこのような遺伝子の組み込みにより同様に達成され
る。適当ならば、本発明による構造遺伝子のみを使用
し、これらの前に、特定の植物から分離された、調節D
NA要素が存在する。
シルビンシンターゼの遺伝子(または遺伝子ユニット)
は、自然の植物ゲノムの中に、1または数回(ゲノムの
同一のまたは異なる点に)組み込まれ、また、異なる遺
伝子を互いに組み合わせることができる。既にピノシル
ビンシンターゼ合成あの能力を有する植物の場合におい
て、本発明による1または2以上のピノシルビンシンタ
ーゼの遺伝子の組み込みはかなり改良された抵抗性に導
くことができる。ピノシルビンシンターゼの遺伝子を含
有しない場合において、病害虫に対する増加した抵抗性
はこのような遺伝子の組み込みにより同様に達成され
る。適当ならば、本発明による構造遺伝子のみを使用
し、これらの前に、特定の植物から分離された、調節D
NA要素が存在する。
【0025】本発明による形質転換された植物細胞およ
び植物の増加した抵抗性は、農学および森林のためにお
よび観賞植物の栽培、薬効のある植物の栽培および植物
の品種改良のために重要である。また、植物細胞の培
養、例えば、製剤学的に使用可能な物質の生産におい
て、微生物の病害虫、とくに菌類による攻撃に対して増
加した抵抗性を有することは有利である。
び植物の増加した抵抗性は、農学および森林のためにお
よび観賞植物の栽培、薬効のある植物の栽培および植物
の品種改良のために重要である。また、植物細胞の培
養、例えば、製剤学的に使用可能な物質の生産におい
て、微生物の病害虫、とくに菌類による攻撃に対して増
加した抵抗性を有することは有利である。
【0026】こうして、本発明は、また、(a)1また
は2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子(または遺
伝子ユニット)および/またはピノシルビンシンターゼ
の遺伝子(または遺伝子ユニット)の成分および/また
は本発明による組み換えDNAを、植物細胞(原形質体
を包含する)のゲノムの中に挿入し、そして適当なら
ば、(b)完全な形質転換された植物を形質転換された
植物細胞(原形質体を包含する)から再生し、そして適
当ならば増殖させ、そして適当ならば、(c)親の世代
またはそれから得られたそれ以上の世代の生ずるトラン
スジェニック植物から、所望の植物部分(種子を包含す
る)を得る、ことを特徴とする、病害虫に対する抵抗性
が増加した、トランスジェニック植物細胞(原形質体を
包含する)または植物(植物の部分または種子を包含す
る)を調製する方法に関する。
は2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子(または遺
伝子ユニット)および/またはピノシルビンシンターゼ
の遺伝子(または遺伝子ユニット)の成分および/また
は本発明による組み換えDNAを、植物細胞(原形質体
を包含する)のゲノムの中に挿入し、そして適当なら
ば、(b)完全な形質転換された植物を形質転換された
植物細胞(原形質体を包含する)から再生し、そして適
当ならば増殖させ、そして適当ならば、(c)親の世代
またはそれから得られたそれ以上の世代の生ずるトラン
スジェニック植物から、所望の植物部分(種子を包含す
る)を得る、ことを特徴とする、病害虫に対する抵抗性
が増加した、トランスジェニック植物細胞(原形質体を
包含する)または植物(植物の部分または種子を包含す
る)を調製する方法に関する。
【0027】プロセスの工程(a)、(b)および
(c)は、慣用方法で、既知のプロセスおよび方法によ
り実施することができる。
(c)は、慣用方法で、既知のプロセスおよび方法によ
り実施することができる。
【0028】本発明は、また、1または2以上のピノシ
ルビンシンターゼの遺伝子(または遺伝子ユニット)お
よび/またはピノシルビンシンターゼの遺伝子(または
遺伝子ユニット)の成分を「外来」DNAまたは「追加
の」DNAとして含有する、トランスジェニック植物細
胞(原形質体を包含する)および植物(植物の部分およ
び種子を包含する)、および上のプロセスにより得るこ
とができる、形質転換された植物細胞および植物に関す
る。
ルビンシンターゼの遺伝子(または遺伝子ユニット)お
よび/またはピノシルビンシンターゼの遺伝子(または
遺伝子ユニット)の成分を「外来」DNAまたは「追加
の」DNAとして含有する、トランスジェニック植物細
胞(原形質体を包含する)および植物(植物の部分およ
び種子を包含する)、および上のプロセスにより得るこ
とができる、形質転換された植物細胞および植物に関す
る。
【0029】本発明は、また、(a)植物細胞(原形質
体を包含する)および植物(植物の部分または種子を包
含する)の形質転換のための、ピノシルビンシンターゼ
の遺伝子(または遺伝子ユニット)および/またはそれ
らの成分および/または本発明による組み換えDNAお
よび/または本発明による組み換えベクターおよび/ま
たは形質転換された微生物の使用、(b)増殖材料の発
生のためのおよび新規な植物およびそれらの増殖材料の
発生のための、本発明によるトランスジェニック植物細
胞(原形質体を包含する)および植物(植物の部分また
は種子を包含する)の使用、(c)病害虫を防除するた
めの、ピノシルビンシンターゼの遺伝子(または遺伝子
ユニット)および/またはそれらの成分および/または
本発明による組み換えDNAの使用、および(d)植物
からのピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれらの
成分の分離のための、および植物におけるおよび(一般
に)トランスジェニック植物細胞(原形質体を包含す
る)および植物(植物の部分または種子を包含する)の
発生のための、プラスミドpin5−49またはその成
分の中に含有されているピノシルビンシンターゼのcD
NA配列またはその成分、およびSEQ ID NO:
1に従う配列の情報に相当するDNA配列の使用。
体を包含する)および植物(植物の部分または種子を包
含する)の形質転換のための、ピノシルビンシンターゼ
の遺伝子(または遺伝子ユニット)および/またはそれ
らの成分および/または本発明による組み換えDNAお
よび/または本発明による組み換えベクターおよび/ま
たは形質転換された微生物の使用、(b)増殖材料の発
生のためのおよび新規な植物およびそれらの増殖材料の
発生のための、本発明によるトランスジェニック植物細
胞(原形質体を包含する)および植物(植物の部分また
は種子を包含する)の使用、(c)病害虫を防除するた
めの、ピノシルビンシンターゼの遺伝子(または遺伝子
ユニット)および/またはそれらの成分および/または
本発明による組み換えDNAの使用、および(d)植物
からのピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれらの
成分の分離のための、および植物におけるおよび(一般
に)トランスジェニック植物細胞(原形質体を包含す
る)および植物(植物の部分または種子を包含する)の
発生のための、プラスミドpin5−49またはその成
分の中に含有されているピノシルビンシンターゼのcD
NA配列またはその成分、およびSEQ ID NO:
1に従う配列の情報に相当するDNA配列の使用。
【0030】植物または植物細胞の遺伝学的材料の中
に、ピノシルビンシンターゼの遺伝子または遺伝子ユニ
ットまたはそれらの成分を、「外来」DNAまたは「追
加の」DNAとして、挿入するために利用可能な、ある
数の異なる方法が存在する。遺伝子の転移は、一般に、
普通に知られている方法により実施することができ、専
門家は困難なく特定の適当な方法を決定することができ
る。
に、ピノシルビンシンターゼの遺伝子または遺伝子ユニ
ットまたはそれらの成分を、「外来」DNAまたは「追
加の」DNAとして、挿入するために利用可能な、ある
数の異なる方法が存在する。遺伝子の転移は、一般に、
普通に知られている方法により実施することができ、専
門家は困難なく特定の適当な方法を決定することができ
る。
【0031】アグロバクテリウム・ツメファシエンス
(Agrobacterium tumefacien
s)からのTiプラスミドは、双子葉および単子葉の植
物のゲノムの中に外来DNAを転移するために、とくに
好適な、広く適用可能なベクターとして、入手可能であ
る。ピノシルビンシンターゼをエンコードする遺伝学的
物質を、適当なTiプラスミドのT−DNAの中に、調
節DNA配列と一緒に挿入し(例えば、Zambrys
ki et al.1983)そして植物の感染、植物
の部分または植物の組織、例えば、葉、茎、胚軸、子
葉、分裂組織およびそれらから出る組織、例えば、二次
胚およびカルスの感染によるか、あるいは原形質体をア
グロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobac
teriumtumefaciens)と同時培養する
ことによって転移される。
(Agrobacterium tumefacien
s)からのTiプラスミドは、双子葉および単子葉の植
物のゲノムの中に外来DNAを転移するために、とくに
好適な、広く適用可能なベクターとして、入手可能であ
る。ピノシルビンシンターゼをエンコードする遺伝学的
物質を、適当なTiプラスミドのT−DNAの中に、調
節DNA配列と一緒に挿入し(例えば、Zambrys
ki et al.1983)そして植物の感染、植物
の部分または植物の組織、例えば、葉、茎、胚軸、子
葉、分裂組織およびそれらから出る組織、例えば、二次
胚およびカルスの感染によるか、あるいは原形質体をア
グロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobac
teriumtumefaciens)と同時培養する
ことによって転移される。
【0032】別法は、所望の遺伝子を含有する精製した
DNAを植物原形質体の中で(例えば、Hain et
al.、1985;Krens et al.198
2;Paszkowski et al.、1984)
ポリカチオンまたはカルシウム塩およびポリエチレング
リコールの存在下にインキュベーションすることであ
る。
DNAを植物原形質体の中で(例えば、Hain et
al.、1985;Krens et al.198
2;Paszkowski et al.、1984)
ポリカチオンまたはカルシウム塩およびポリエチレング
リコールの存在下にインキュベーションすることであ
る。
【0033】DNAの吸収は、また、電場(エレクトロ
ポレイション)により追加的に促進することができる
(例えば、Fromm et al.、1986)。
ポレイション)により追加的に促進することができる
(例えば、Fromm et al.、1986)。
【0034】DNAは、また、既知の方法で植物の受粉
を経て、花粉を物理的に加速したDNAを有する粒子で
「シューティング」することによって導入することがで
きる。
を経て、花粉を物理的に加速したDNAを有する粒子で
「シューティング」することによって導入することがで
きる。
【0035】植物は、既知の方法で適当な栄養培地の助
けにより再生される(例えば、NagyおよびMali
ga、1976)。
けにより再生される(例えば、NagyおよびMali
ga、1976)。
【0036】本発明によるプロセスの好ましい実施態様
において[欧州特許出願(EP−A)第116,718
号からの方法に従い]、pin5−49からのcDNA
に対して相補的に、ピヌス(Pinus)のゲノムの中
に存在する遺伝子または遺伝子ユニットを、分離された
形態で、適当な中間体のE.coliベクター、例え
ば、pGV700またはpGV710[参照、欧州特許
出願(EP−A)第116,718号]、または好まし
くはそれらの誘導体、これらは、さらに、リポーター遺
伝子、例えば、nptII(Herreta−Estr
ella etal.1983)またはhpt(Van
den Elzen et al.1986)を含有
する、の中にクローニングする。
において[欧州特許出願(EP−A)第116,718
号からの方法に従い]、pin5−49からのcDNA
に対して相補的に、ピヌス(Pinus)のゲノムの中
に存在する遺伝子または遺伝子ユニットを、分離された
形態で、適当な中間体のE.coliベクター、例え
ば、pGV700またはpGV710[参照、欧州特許
出願(EP−A)第116,718号]、または好まし
くはそれらの誘導体、これらは、さらに、リポーター遺
伝子、例えば、nptII(Herreta−Estr
ella etal.1983)またはhpt(Van
den Elzen et al.1986)を含有
する、の中にクローニングする。
【0037】このようにして構成されたプラスミドは、
慣用方法(例えば、Van Haute et al.
1983)により、例えば、pGV350またはその誘
導体を含有するアグロバクテリウム・ツメファシエンス
(Agrobacterium tumefacien
s)(Zambryski et al.1983)に
転移される。あるいは、ピノシルビンシンターゼの遺伝
子ユニットを、ライブラリーのベクター、例えば、pC
V001またはpCV002(例えば、Konczおよ
びSchell 1986)の中にクローニングし、そ
して前述したように適当なアグロバクテリウム・ツメフ
ァシエンス(Agrobacterium tumef
aciens)の中に転移する。生ずるアグロバクテリ
ウム(Agrobacterium)菌株は、ピノシル
ビンシンターゼの遺伝子または遺伝子ユニットを植物に
転移することができるの形態で含有し、引き続いて植物
の形質転換に使用する。
慣用方法(例えば、Van Haute et al.
1983)により、例えば、pGV350またはその誘
導体を含有するアグロバクテリウム・ツメファシエンス
(Agrobacterium tumefacien
s)(Zambryski et al.1983)に
転移される。あるいは、ピノシルビンシンターゼの遺伝
子ユニットを、ライブラリーのベクター、例えば、pC
V001またはpCV002(例えば、Konczおよ
びSchell 1986)の中にクローニングし、そ
して前述したように適当なアグロバクテリウム・ツメフ
ァシエンス(Agrobacterium tumef
aciens)の中に転移する。生ずるアグロバクテリ
ウム(Agrobacterium)菌株は、ピノシル
ビンシンターゼの遺伝子または遺伝子ユニットを植物に
転移することができるの形態で含有し、引き続いて植物
の形質転換に使用する。
【0038】他の好ましい実施態様において、分離され
たピノシルビンシンターゼの遺伝子ユニットは、適当な
らば、植物細胞のためのリポーター遺伝子、例えば、カ
ナマイシン抵抗性(例えば、Herreta−Estr
ella et al.1983)またはヒグロマイシ
ン抵抗性(van den Elzen et al.
1986)、好ましくはpLGVneo2103(Ha
in et al.1985)、pMON129(Fr
aley R.T. et al.、Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA 80、4803(19
83)、pAK1003、pAK2004(Velte
n J. et al.、EMBO Journ.Vo
l.3、2723(1984)またはpGSSTneo
3(pGSST3)[欧州特許出願(EP−A)第18
9,707号]を含有する、他のプラスミドと一緒に、
慣用方法において、直接の遺伝子の転移(例えば、Ha
in et al.1985)により植物の原形質体に
転移される。この場合において、1または2以上のプラ
スミドは円形の形態で存在することができるが、好まし
くは直線の形態である。リポーター遺伝子をもつプラス
ミドを使用する場合、カナマイシン抵抗性原形質体をピ
ノシルビンシンターゼの発現について検査する。そうで
なければ(リポーター遺伝子をもたない)、生ずるカル
スを1または2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子
の発現について検査する(慣用方法によるスクリーニン
グ)。
たピノシルビンシンターゼの遺伝子ユニットは、適当な
らば、植物細胞のためのリポーター遺伝子、例えば、カ
ナマイシン抵抗性(例えば、Herreta−Estr
ella et al.1983)またはヒグロマイシ
ン抵抗性(van den Elzen et al.
1986)、好ましくはpLGVneo2103(Ha
in et al.1985)、pMON129(Fr
aley R.T. et al.、Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA 80、4803(19
83)、pAK1003、pAK2004(Velte
n J. et al.、EMBO Journ.Vo
l.3、2723(1984)またはpGSSTneo
3(pGSST3)[欧州特許出願(EP−A)第18
9,707号]を含有する、他のプラスミドと一緒に、
慣用方法において、直接の遺伝子の転移(例えば、Ha
in et al.1985)により植物の原形質体に
転移される。この場合において、1または2以上のプラ
スミドは円形の形態で存在することができるが、好まし
くは直線の形態である。リポーター遺伝子をもつプラス
ミドを使用する場合、カナマイシン抵抗性原形質体をピ
ノシルビンシンターゼの発現について検査する。そうで
なければ(リポーター遺伝子をもたない)、生ずるカル
スを1または2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子
の発現について検査する(慣用方法によるスクリーニン
グ)。
【0039】形質転換された(トランスジェニック)植
物または植物細胞は、既知の方法により、例えば、葉の
ディスクの形質転換(例えば、Horsch et a
l.1985)により、再生する植物の原形質体または
細胞の培養物をアグロバクテリウム・ツメファシエンス
(Agrobacterium tumefacien
s)(例えば、Marton et al.1979、
Hain et al.1985)と同時培養すること
にによるか、あるいは直接のトランスフェクションによ
り発生させる。生ずる形質転換された植物は、リポータ
ー遺伝子の発現について選択することによって、例え
ば、試験管内で硫酸カナマイシンのリン酸化(Reis
s et al.1985;Schreier et
al.1985)によるか、あるいはノパリンシンター
ゼの発現(Aerts et al.1983)または
ピノシルビンシンターゼの発現により、ノザンブロット
分析またはウェスタン・ブロット分析により検出され
る。ピノシルビンシンターゼおよびスチルベンは、ま
た、既知の方法で、形質転換された植物において特定の
抗体の助けにより検出することができる。ピノシルビン
シンターゼは、また、酵素活性試験により検出すること
ができる(Gehlert et al.、199
0)。
物または植物細胞は、既知の方法により、例えば、葉の
ディスクの形質転換(例えば、Horsch et a
l.1985)により、再生する植物の原形質体または
細胞の培養物をアグロバクテリウム・ツメファシエンス
(Agrobacterium tumefacien
s)(例えば、Marton et al.1979、
Hain et al.1985)と同時培養すること
にによるか、あるいは直接のトランスフェクションによ
り発生させる。生ずる形質転換された植物は、リポータ
ー遺伝子の発現について選択することによって、例え
ば、試験管内で硫酸カナマイシンのリン酸化(Reis
s et al.1985;Schreier et
al.1985)によるか、あるいはノパリンシンター
ゼの発現(Aerts et al.1983)または
ピノシルビンシンターゼの発現により、ノザンブロット
分析またはウェスタン・ブロット分析により検出され
る。ピノシルビンシンターゼおよびスチルベンは、ま
た、既知の方法で、形質転換された植物において特定の
抗体の助けにより検出することができる。ピノシルビン
シンターゼは、また、酵素活性試験により検出すること
ができる(Gehlert et al.、199
0)。
【0040】形質転換された植物細胞の培養および完全
な植物を形成する再生は、一般に普通の方法により、特
定の適当な栄養培地の助けにより実施する。
な植物を形成する再生は、一般に普通の方法により、特
定の適当な栄養培地の助けにより実施する。
【0041】本発明によるピノシルビンシンターゼの遺
伝子(または遺伝子ユニット)を含有しそして本発明が
関係する、形質転換された植物細胞および形質転換され
た植物の両者は、病害虫、とくに植物病原性菌類に対し
て、かなり高い抵抗性を示す。
伝子(または遺伝子ユニット)を含有しそして本発明が
関係する、形質転換された植物細胞および形質転換され
た植物の両者は、病害虫、とくに植物病原性菌類に対し
て、かなり高い抵抗性を示す。
【0042】本発明に関して、用語「植物」は完全な植
物および、また、植物の一部分、例えば、葉、種子、塊
茎、切断片などの両者を意味する。「植物細胞」は、原
形質体、細胞系、植物のカルスなどを包含する。「増殖
材料」は、形質転換された植物および植物細胞の増殖の
ために使用することができる植物および植物細胞を意味
し、こうして本発明は、また、この材料に関する。
物および、また、植物の一部分、例えば、葉、種子、塊
茎、切断片などの両者を意味する。「植物細胞」は、原
形質体、細胞系、植物のカルスなどを包含する。「増殖
材料」は、形質転換された植物および植物細胞の増殖の
ために使用することができる植物および植物細胞を意味
し、こうして本発明は、また、この材料に関する。
【0043】本発明に関して、用語「本質的に同一の作
用を有するDNA配列」は、本発明が、また、ピノシル
ビンシンターゼがもはや形成されないか、あるいは調節
遺伝子の成分がもはや活性でないように、ピノシルビン
シンターゼの遺伝子およびそれらの成分の機能が損傷さ
れない、修飾に関することを意味する。対応する修飾
は、DNAの区画、個々のコドンおよび/または個々の
核酸の置換、付加および/または除去により、行うこと
ができる。
用を有するDNA配列」は、本発明が、また、ピノシル
ビンシンターゼがもはや形成されないか、あるいは調節
遺伝子の成分がもはや活性でないように、ピノシルビン
シンターゼの遺伝子およびそれらの成分の機能が損傷さ
れない、修飾に関することを意味する。対応する修飾
は、DNAの区画、個々のコドンおよび/または個々の
核酸の置換、付加および/または除去により、行うこと
ができる。
【0044】本発明に従い使用することができる有機体
の場合において、「突然変異体」は、本発明の実施のた
めに必須な特徴をなお有し、そしてとくに、プラスミド
pin5−49を含有する、修飾された微生物を意味す
る。
の場合において、「突然変異体」は、本発明の実施のた
めに必須な特徴をなお有し、そしてとくに、プラスミド
pin5−49を含有する、修飾された微生物を意味す
る。
【0045】本発明によるピノシルビンシンターゼの遺
伝子(または遺伝子ユニット)の組み込み(形質転換)
により、病害虫に対する抵抗性または増加された抵抗性
を与えることができる植物は、事実上すべての植物を包
含する。作物の植物、例えば、森林の植物、例えば、ト
ウヒ、モミ、ダグラスモミ、マツ、カラマツ、ブナノキ
およびオーク、ならびに食糧および原料、例えば、穀物
を供給する植物(とくにコムギ、ライムギ、オオムギ、
カラスムギ、キビ、イネおよびトウモロコシ、ジャガイ
モ、マメ科の植物(例えば、豆類およびとくにアルファ
ルファおよび大豆)、野菜(とくにキャベツの変種およ
びトマト)、果実(とくにリンゴ、モモ、チェリー、ブ
ドウ、柑橘類、パイナップルおよびバナナ)、ギネアブ
ラヤシ、茶、ココアおよびコーヒーの低木、タバコ、サ
イザルおよびワタにおいて、および薬効のある植物、例
えば、インドジャボク(Rauwolfia)およびジ
ギタリス(Digitalis)の場合において、抵抗
性の発生が、もちろん、とくに必要とされている。ジャ
ガイモ、トマトおよびマメ科の植物をとくに好ましいと
して述べることのできる。本発明によるピノシルビンシ
ンターゼの遺伝子は、好ましくは、植物のゲノムの中に
「外来」DNAとして組み込まれる。
伝子(または遺伝子ユニット)の組み込み(形質転換)
により、病害虫に対する抵抗性または増加された抵抗性
を与えることができる植物は、事実上すべての植物を包
含する。作物の植物、例えば、森林の植物、例えば、ト
ウヒ、モミ、ダグラスモミ、マツ、カラマツ、ブナノキ
およびオーク、ならびに食糧および原料、例えば、穀物
を供給する植物(とくにコムギ、ライムギ、オオムギ、
カラスムギ、キビ、イネおよびトウモロコシ、ジャガイ
モ、マメ科の植物(例えば、豆類およびとくにアルファ
ルファおよび大豆)、野菜(とくにキャベツの変種およ
びトマト)、果実(とくにリンゴ、モモ、チェリー、ブ
ドウ、柑橘類、パイナップルおよびバナナ)、ギネアブ
ラヤシ、茶、ココアおよびコーヒーの低木、タバコ、サ
イザルおよびワタにおいて、および薬効のある植物、例
えば、インドジャボク(Rauwolfia)およびジ
ギタリス(Digitalis)の場合において、抵抗
性の発生が、もちろん、とくに必要とされている。ジャ
ガイモ、トマトおよびマメ科の植物をとくに好ましいと
して述べることのできる。本発明によるピノシルビンシ
ンターゼの遺伝子は、好ましくは、植物のゲノムの中に
「外来」DNAとして組み込まれる。
【0046】本発明によるピノシルビンシンターゼの遺
伝子の助けにより抵抗性または増加した抵抗性を達成す
ることができる病害虫として、動物の病害虫、例えば、
昆虫、ダニおよび線虫、ならびに微生物の病害虫、例え
ば、植物病原性菌類、バクテリアおよびウイルスを述べ
ることのできる。微生物の病害虫、とくに植物病原性菌
類がとくに選択される。
伝子の助けにより抵抗性または増加した抵抗性を達成す
ることができる病害虫として、動物の病害虫、例えば、
昆虫、ダニおよび線虫、ならびに微生物の病害虫、例え
ば、植物病原性菌類、バクテリアおよびウイルスを述べ
ることのできる。微生物の病害虫、とくに植物病原性菌
類がとくに選択される。
【0047】有害な昆虫は、とくに、次の目の昆虫を包
含する:直翅目(Orthoptera)、ハサミムシ
目(Dermaptera)、等脚目(Isopod
a)、アザミウマ目(Thysanoptera)、異
翅目(Heteroptera)、同翅目(Homop
tera)、鞘翅目(Coleoptera)、鱗翅目
(Lepidoptera)、鞘翅目(Coleopt
era)、膜翅目(Hymenoptera)および双
翅目(Diptera)。
含する:直翅目(Orthoptera)、ハサミムシ
目(Dermaptera)、等脚目(Isopod
a)、アザミウマ目(Thysanoptera)、異
翅目(Heteroptera)、同翅目(Homop
tera)、鞘翅目(Coleoptera)、鱗翅目
(Lepidoptera)、鞘翅目(Coleopt
era)、膜翅目(Hymenoptera)および双
翅目(Diptera)。
【0048】有害なダニ類は、とくに次のものを包含す
る:ホコリダニ種(Tarsonemus sp
p.)、ミカンリンゴハダニ種(Panonychus
spp.)およびナミハダニ種(Tetranych
us spp.)。
る:ホコリダニ種(Tarsonemus sp
p.)、ミカンリンゴハダニ種(Panonychus
spp.)およびナミハダニ種(Tetranych
us spp.)。
【0049】有害な線虫類はとくに次のものを包含す
る:ネグサレセンチユウ種(Pratylenchus
spp.)、シストセンチユウ種(Heterode
raspp.)およびネコブセンチユウ種(Meloi
dogyne spp.)。
る:ネグサレセンチユウ種(Pratylenchus
spp.)、シストセンチユウ種(Heterode
raspp.)およびネコブセンチユウ種(Meloi
dogyne spp.)。
【0050】微生物の病害虫は、とくに、次の植物病原
性菌類を包含する:プラスモジオフォロミセテス(Pl
asmodiophoromycetes)、卵菌類
(Oomycetes)、キトリジオミセテス(Chy
tridiomycetes)、接合菌類(Zygomy
cetes)、嚢子菌類(Ascomycetes)、
担子菌類(Basidiomycetes)および不完
全菌類(Deuteromycetes)。
性菌類を包含する:プラスモジオフォロミセテス(Pl
asmodiophoromycetes)、卵菌類
(Oomycetes)、キトリジオミセテス(Chy
tridiomycetes)、接合菌類(Zygomy
cetes)、嚢子菌類(Ascomycetes)、
担子菌類(Basidiomycetes)および不完
全菌類(Deuteromycetes)。
【0051】植物病原性バクテリアは、とくに、次のも
のを包含する:シュードモナス科(Pseudomon
adceae)、リゾビウム科(Rizobiacea
e)、腸内細菌科(Enterobacteriace
ae)、コリネバクテリア科(Corynebacte
riaceae)およびストレプトミセス科(Stre
ptomycetaceae)。
のを包含する:シュードモナス科(Pseudomon
adceae)、リゾビウム科(Rizobiacea
e)、腸内細菌科(Enterobacteriace
ae)、コリネバクテリア科(Corynebacte
riaceae)およびストレプトミセス科(Stre
ptomycetaceae)。
【0052】ウイルスの病気は、とくに、次のものを包
含する:モザイク、矮化および黄色化のウイルスによる
病気。
含する:モザイク、矮化および黄色化のウイルスによる
病気。
【0053】上に列挙した一般名に入るウイルス、菌類
およびバクテリアの病気のいくつかの病原性有機体を例
として述べることのできるが、これらに限定されない:
キサントモナス(Xanthomonas)種、例え
ば、キサントモナス・オリザエ(Xanthomona
s oryzae);シュードモナス(Pseudom
onas)種、例えば、シュードモナス・ラクリマンス
(Pseudomonas lachrymans);
エルウィニア(Erwinia)種、例えば、エルウィ
ニア・アミロボラ(Erwinia amylovor
a);ピチウム(Pythium)種、例えば、ピチウ
ム・ウルチマム(Pythium ultimum);
フィトフトラ(Phytophthora)種、例え
ば、フィトフトラ・インフェスタンス(Phytoph
thora infestans);シュードペロノス
ポラ(Pseudoperonospora)種、例え
ば、シュードペロノスポラ・フムリ(Pseudope
ronospora humuli)またはシュードペ
ロノスポラ・クベンス(Pseudoperonosp
ora cubensis);プラスモパラ(Plas
mopara)種、例えば、プラスモパラ・ヴィチコラ
(Plasmopara viticola);ペロノ
スポラ(Peronospora)種、例えば、ペロノ
スポラ・ピシ(Peronospora piso)ま
たはP・ブラシカ(P.brassicae);エリシ
フェ(Erysipphe)種、例えば、エリシフェ・
グラミニス(Erysipphe gramini
s);スフェロテカ(Sphaerotheca)種、
例えば、スフェロテカ・フリギネア(Sphaerot
hecafuliginea);ポドスフェラ(Pod
osphaera)種、例えば、ポドスフェラ・ロイコ
トリチャ(Podosphaera leucotri
cha);ヴェンチュリア(Venturia)種、例
えば、ヴェンチュリア・インエクアリス(Ventur
ia inaequalis);ピレノフォラ(Pyr
enophora)種、例えば、ピレノフォラ・テレス
(Pyrenophora teres)またはP.グ
ラミネ(P.graminea);(コニディア(Co
nidia)型:ドレチュスレラ(Drechsler
a)、sys:ヘルミントスポリウム(Helmint
hosporium));コクリオボルス(Cochl
iobolus)種、例えば、コクリオボルス・サチブ
ス(Cochliobolus sativus)(コ
ニディア(Conidia)型:ドレチュスレラ(Dr
echslera)、syn:ヘルミントスポリウム
(Helminthosporium));ウロミセス
(Uromycets)種、ウロミセス・アペンディク
ラツス(Uromycets appendicula
tus);プクシニア(Puccinia)種、例え
ば、プクシニア・レコンディタ(Puccinia r
econditia);チレチア(Tilletia)
種、例えば、チレチア・カリエス(Tilletia
caries);ウスチラゴ(Ustilago)種、
例えば、ウスチラゴ・ヌダ(Ustilago nud
a)またはウスチラゴ・アヴェナエ(Ustilago
avenae);ペリクラリア(Pellicula
ria)種、例えば、ペリクラリア・ササキイ(Pel
licularia sasaki);ピリクラリア
(Pyricularia)種、例えば、ピリクラリア
・オリザエ(Pyricularia oryza
e);フサリウム(Fusarium)種、例えば、フ
サリウム・クルモルム(Fusarium culmo
rum);ハイイロカビ(Botrytis)種、例え
ば、ボツリティス・シネレア(Botrytiscin
erea);セプトリア(Septoria)種、例え
ば、セプトリア・ノドルム(Septoria nod
orum);レプトスフェリア(Leptosphae
ria)種、例えば、レプトスフェリア・ノドルム(L
eptosphaeria nodorum);セルコ
スポラ(Cercospora)種、例えば、セルコス
ポラ・カネッセンス(Cercospora cane
scens);アルテルナリア(Alternari
a)種、例えば、アルテルナリア・ブラシカ(Alte
rnaria brassicae);およびシュード
セルコスポレラ(Pseudocercosporel
la)種、例えば、シュードセルコスポレラ・ヘルポト
リコイデス(Pseudocercosporella
herpotrichoides)。ヘルミントスポ
リウム・カルボヌム(Helminthosporiu
m carbonum)をさらに述べることのできる。
およびバクテリアの病気のいくつかの病原性有機体を例
として述べることのできるが、これらに限定されない:
キサントモナス(Xanthomonas)種、例え
ば、キサントモナス・オリザエ(Xanthomona
s oryzae);シュードモナス(Pseudom
onas)種、例えば、シュードモナス・ラクリマンス
(Pseudomonas lachrymans);
エルウィニア(Erwinia)種、例えば、エルウィ
ニア・アミロボラ(Erwinia amylovor
a);ピチウム(Pythium)種、例えば、ピチウ
ム・ウルチマム(Pythium ultimum);
フィトフトラ(Phytophthora)種、例え
ば、フィトフトラ・インフェスタンス(Phytoph
thora infestans);シュードペロノス
ポラ(Pseudoperonospora)種、例え
ば、シュードペロノスポラ・フムリ(Pseudope
ronospora humuli)またはシュードペ
ロノスポラ・クベンス(Pseudoperonosp
ora cubensis);プラスモパラ(Plas
mopara)種、例えば、プラスモパラ・ヴィチコラ
(Plasmopara viticola);ペロノ
スポラ(Peronospora)種、例えば、ペロノ
スポラ・ピシ(Peronospora piso)ま
たはP・ブラシカ(P.brassicae);エリシ
フェ(Erysipphe)種、例えば、エリシフェ・
グラミニス(Erysipphe gramini
s);スフェロテカ(Sphaerotheca)種、
例えば、スフェロテカ・フリギネア(Sphaerot
hecafuliginea);ポドスフェラ(Pod
osphaera)種、例えば、ポドスフェラ・ロイコ
トリチャ(Podosphaera leucotri
cha);ヴェンチュリア(Venturia)種、例
えば、ヴェンチュリア・インエクアリス(Ventur
ia inaequalis);ピレノフォラ(Pyr
enophora)種、例えば、ピレノフォラ・テレス
(Pyrenophora teres)またはP.グ
ラミネ(P.graminea);(コニディア(Co
nidia)型:ドレチュスレラ(Drechsler
a)、sys:ヘルミントスポリウム(Helmint
hosporium));コクリオボルス(Cochl
iobolus)種、例えば、コクリオボルス・サチブ
ス(Cochliobolus sativus)(コ
ニディア(Conidia)型:ドレチュスレラ(Dr
echslera)、syn:ヘルミントスポリウム
(Helminthosporium));ウロミセス
(Uromycets)種、ウロミセス・アペンディク
ラツス(Uromycets appendicula
tus);プクシニア(Puccinia)種、例え
ば、プクシニア・レコンディタ(Puccinia r
econditia);チレチア(Tilletia)
種、例えば、チレチア・カリエス(Tilletia
caries);ウスチラゴ(Ustilago)種、
例えば、ウスチラゴ・ヌダ(Ustilago nud
a)またはウスチラゴ・アヴェナエ(Ustilago
avenae);ペリクラリア(Pellicula
ria)種、例えば、ペリクラリア・ササキイ(Pel
licularia sasaki);ピリクラリア
(Pyricularia)種、例えば、ピリクラリア
・オリザエ(Pyricularia oryza
e);フサリウム(Fusarium)種、例えば、フ
サリウム・クルモルム(Fusarium culmo
rum);ハイイロカビ(Botrytis)種、例え
ば、ボツリティス・シネレア(Botrytiscin
erea);セプトリア(Septoria)種、例え
ば、セプトリア・ノドルム(Septoria nod
orum);レプトスフェリア(Leptosphae
ria)種、例えば、レプトスフェリア・ノドルム(L
eptosphaeria nodorum);セルコ
スポラ(Cercospora)種、例えば、セルコス
ポラ・カネッセンス(Cercospora cane
scens);アルテルナリア(Alternari
a)種、例えば、アルテルナリア・ブラシカ(Alte
rnaria brassicae);およびシュード
セルコスポレラ(Pseudocercosporel
la)種、例えば、シュードセルコスポレラ・ヘルポト
リコイデス(Pseudocercosporella
herpotrichoides)。ヘルミントスポ
リウム・カルボヌム(Helminthosporiu
m carbonum)をさらに述べることのできる。
【0054】次の実施例によって、本発明をさらに詳細
に説明する。
に説明する。
【0055】1、ピヌス(Pinus)からのピノシル
ビンシンターゼの遺伝子の分離 ピヌス(Pinus)[ピヌス・シルベストリス(Pi
nus・sylvestris)]からの植物および細
胞培養物は、ピノシルビンシンターゼの形成を引き起こ
すピノシルビンシンターゼの遺伝子を含有する(タンパ
ク質の大きさ4500D;特定の抗血清との反応)(G
ehlert et al.1990)。
ビンシンターゼの遺伝子の分離 ピヌス(Pinus)[ピヌス・シルベストリス(Pi
nus・sylvestris)]からの植物および細
胞培養物は、ピノシルビンシンターゼの形成を引き起こ
すピノシルビンシンターゼの遺伝子を含有する(タンパ
ク質の大きさ4500D;特定の抗血清との反応)(G
ehlert et al.1990)。
【0056】分子生物学の既知のプロセスおよび方法、
例えば、次の本に記載されている方法を、ピノシルビン
シンターゼの遺伝子の分離において使用した:サムブル
ック(Sambrook)、J.、フリトシ(Frit
sch)、E.F.マニアチス(Maniatis)、
T.:分子クローニング:実験室のマニュアル(Mol
ecular Cloning:A Laborato
ry Manual);コールド・スプリング・ハーバ
ー・ラボラトリー(Cold SpringHarbo
r Laboratory)、第2版、1989。
例えば、次の本に記載されている方法を、ピノシルビン
シンターゼの遺伝子の分離において使用した:サムブル
ック(Sambrook)、J.、フリトシ(Frit
sch)、E.F.マニアチス(Maniatis)、
T.:分子クローニング:実験室のマニュアル(Mol
ecular Cloning:A Laborato
ry Manual);コールド・スプリング・ハーバ
ー・ラボラトリー(Cold SpringHarbo
r Laboratory)、第2版、1989。
【0057】ピヌス(Pinus)のための「遺伝子ラ
イブラリー」をまず確立する:濃縮した細胞核からのゲ
ノムのDNA[ベドブルック(Bedbrook)、
J.、植物の分子生物学のニューズレター(Plant
Molecular Biology Newsle
tter)2、24、1981]を制限酵素NdeII
で切断し、こうして約12,000ヌクレオチド対の平
均長さを有するDNA断片を形成する。これらの断片を
ラムダファージEMBL4のBamHI部位の中にクロ
ーニングし[フリシャウフ(Frischauf) e
t al.、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオ
ロジー(J.Mol.Biol.)、170、827−
842、1983]、そしてファージをE.coliの
中で増殖させる。ファージの集団はその全体で、一部分
クローニングされた断片、ピヌス(Pinus)細胞の
全体のゲノムのDNA、したがって、また、ピノシルビ
ンシンターゼの遺伝子を含有する(マルチ遺伝子の
族)。
イブラリー」をまず確立する:濃縮した細胞核からのゲ
ノムのDNA[ベドブルック(Bedbrook)、
J.、植物の分子生物学のニューズレター(Plant
Molecular Biology Newsle
tter)2、24、1981]を制限酵素NdeII
で切断し、こうして約12,000ヌクレオチド対の平
均長さを有するDNA断片を形成する。これらの断片を
ラムダファージEMBL4のBamHI部位の中にクロ
ーニングし[フリシャウフ(Frischauf) e
t al.、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオ
ロジー(J.Mol.Biol.)、170、827−
842、1983]、そしてファージをE.coliの
中で増殖させる。ファージの集団はその全体で、一部分
クローニングされた断片、ピヌス(Pinus)細胞の
全体のゲノムのDNA、したがって、また、ピノシルビ
ンシンターゼの遺伝子を含有する(マルチ遺伝子の
族)。
【0058】ピノシルビンシンターゼの遺伝子、それら
のmRNAおよびピノシルビンシンターゼのcDNAの
各々は、互いから誘導することができる(遺伝子→mR
NA→cDNA)ので、同一の核酸配列を含有する。こ
れが意味するように、ピノシルビンシンターゼの遺伝子
は特定のピノシルビンシンターゼのcDNAと、あるい
は特定のオリゴヌクレオチドとの特異的ハイブリダイゼ
ーションにより同定することができる。この手順を使用
して、ピノシルビンシンターゼのためのゲノムのファー
ジのクローンを同定し、タバコに転移し、そして異種植
物においてピノシルビンの合成を指令することが発見さ
れた。トランスジェニック植物は、植物の病原体に対し
て増加した抵抗性を表した。これらの遺伝子をもつファ
ージをハイブリダイゼーションにより同定し、次いで分
離し、そして増殖させる。このファージの中でクローニ
ングしたピヌス(Pinus)からのゲノムのDNA
を、さらに、種々の制限酵素によりマッピングし、そし
てピノシルビンシンターゼの遺伝子の位置をcDNA配
列または合成オリゴヌクレオチドを使用するハイブリダ
イゼーション実験によりさらに決定する。最後に、遺伝
子ユニットをファージから制限酵素の消化により切断
し、対応して切断したプラスミドベクターpUC18
[ギブコ(Gibco)−BRL GmbH、ドイツ国
エッゲンステイン]の中でクローニングし、そして組み
換えプラスミドとして増殖させる。
のmRNAおよびピノシルビンシンターゼのcDNAの
各々は、互いから誘導することができる(遺伝子→mR
NA→cDNA)ので、同一の核酸配列を含有する。こ
れが意味するように、ピノシルビンシンターゼの遺伝子
は特定のピノシルビンシンターゼのcDNAと、あるい
は特定のオリゴヌクレオチドとの特異的ハイブリダイゼ
ーションにより同定することができる。この手順を使用
して、ピノシルビンシンターゼのためのゲノムのファー
ジのクローンを同定し、タバコに転移し、そして異種植
物においてピノシルビンの合成を指令することが発見さ
れた。トランスジェニック植物は、植物の病原体に対し
て増加した抵抗性を表した。これらの遺伝子をもつファ
ージをハイブリダイゼーションにより同定し、次いで分
離し、そして増殖させる。このファージの中でクローニ
ングしたピヌス(Pinus)からのゲノムのDNA
を、さらに、種々の制限酵素によりマッピングし、そし
てピノシルビンシンターゼの遺伝子の位置をcDNA配
列または合成オリゴヌクレオチドを使用するハイブリダ
イゼーション実験によりさらに決定する。最後に、遺伝
子ユニットをファージから制限酵素の消化により切断
し、対応して切断したプラスミドベクターpUC18
[ギブコ(Gibco)−BRL GmbH、ドイツ国
エッゲンステイン]の中でクローニングし、そして組み
換えプラスミドとして増殖させる。
【0059】2、プラスミドpin5−49の説明(参
照、第1図) プラスミドは2つの成分から成る: (i)ピノシルビンシンターゼのcDNA(部分配
列):プラスミドpT7/T3の中に挿入されたcDN
Aは1.3kbの長さであり、そしてプラスミドpin
5−49をEcoRIで切断することができる。
照、第1図) プラスミドは2つの成分から成る: (i)ピノシルビンシンターゼのcDNA(部分配
列):プラスミドpT7/T3の中に挿入されたcDN
Aは1.3kbの長さであり、そしてプラスミドpin
5−49をEcoRIで切断することができる。
【0060】(ii)ベクターのプラスミド:cDNA
をベクターpT7/T3[ファーマシア(Pharma
cia)LKB GmbH、ドイツ国]の中でクローニ
ングする。ベクターの大きさは2800ヌクレオチド対
である。それはアンピシリン抵抗性の遺伝子を有する、
すなわち、このプラスミドをもつE.coliは、抗生
物質のアンピシリンを含有する栄養培地の中で成長し
た。Ori:E.coliの中のプラスミドの増殖に必
要な配列の表示。
をベクターpT7/T3[ファーマシア(Pharma
cia)LKB GmbH、ドイツ国]の中でクローニ
ングする。ベクターの大きさは2800ヌクレオチド対
である。それはアンピシリン抵抗性の遺伝子を有する、
すなわち、このプラスミドをもつE.coliは、抗生
物質のアンピシリンを含有する栄養培地の中で成長し
た。Ori:E.coliの中のプラスミドの増殖に必
要な配列の表示。
【0061】プラスミドpin5−49はアンピシリン
抵抗性の遺伝子を有し、そして、ピノシルビンシンター
ゼのcDNAとして、約1.3kbの前述のEcoRI
断片を含有する。それはpin5−49を含有するE.
coli細胞(E.colipin5−49)の中で慣
用方法で増殖することができる。
抵抗性の遺伝子を有し、そして、ピノシルビンシンター
ゼのcDNAとして、約1.3kbの前述のEcoRI
断片を含有する。それはpin5−49を含有するE.
coli細胞(E.colipin5−49)の中で慣
用方法で増殖することができる。
【0062】pin5−49を含有するE.coli細
胞(E.coli pin5−49)のために好ましい
栄養培地[例えば、JA221、ナカムラ、K.、イノ
ウエ、M.、EMBO J.1、771−775、19
82): Bacto−ペプトン* 10g 酵母エキス 5g NaCl 5g 寒天 20g H2O 1リットル pH7.5 発酵:37℃、好気的 (* Bactoは、DIFCO Lab、米国デトロ
イト州、の商標である)。
胞(E.coli pin5−49)のために好ましい
栄養培地[例えば、JA221、ナカムラ、K.、イノ
ウエ、M.、EMBO J.1、771−775、19
82): Bacto−ペプトン* 10g 酵母エキス 5g NaCl 5g 寒天 20g H2O 1リットル pH7.5 発酵:37℃、好気的 (* Bactoは、DIFCO Lab、米国デトロ
イト州、の商標である)。
【0063】3、タバコの形質転換 a)タバコのシュートの培養およびタバコの原形質体の
分離:ニコチアナ・タバクム(Nicotiana t
abacum)(PetitHavana SR1)
を、ホルモン不含LS培地(Linsmaierおよび
Skoog 1965)。シュートの切片を新鮮なLS
培地に約6〜8週の間隔で転移した。シュートの培養物
を培養室内で24〜26℃において12時間の光(10
00〜3000ルックス)の中に保持する。
分離:ニコチアナ・タバクム(Nicotiana t
abacum)(PetitHavana SR1)
を、ホルモン不含LS培地(Linsmaierおよび
Skoog 1965)。シュートの切片を新鮮なLS
培地に約6〜8週の間隔で転移した。シュートの培養物
を培養室内で24〜26℃において12時間の光(10
00〜3000ルックス)の中に保持する。
【0064】葉の原形質体の分離のために、約2gの葉
(約3〜5cmの長さ)を新しいレーザーブレードで小
さい片(0.5cm×1cm)に切断する。葉の材料
を、K3培地(NagyおよびMaliga 197
6)、0.4モルのスクロース、pH5.6、2%のゼ
ルラーゼ(Zellulase)R10(Serva)
および0.5%のマセロジム(Macerozym)R
10(Serva)から成る20mlの酵素溶液中で室
温において14〜16時間インキュベーションする。次
いで、原形質体を細胞残留物から0.30mmおよび
0.1mmの鋼の篩で濾過することによって分離する。
濾液を100×gにおいて10分間遠心する。この分間
遠心の間に、完全な原形質体は酵素溶液の上部のへりに
帯で浮きそして集められる。細胞残留物の沈澱物および
酵素溶液をガラス毛管で吸引する。前以て精製した原形
質体を新鮮なK3培地(浸透圧剤として0.4モルのス
クロース)で10mlにし、そして再び浮く。洗浄培地
を吸引し、そして原形質体を1〜2×105/mlに培
養のために希釈するか、あるいは引き続いてアグロバク
テリア(Agrobacteria)(同時培養)で感
染させる。原形質体の濃度をカウンティング室内で決定
する。
(約3〜5cmの長さ)を新しいレーザーブレードで小
さい片(0.5cm×1cm)に切断する。葉の材料
を、K3培地(NagyおよびMaliga 197
6)、0.4モルのスクロース、pH5.6、2%のゼ
ルラーゼ(Zellulase)R10(Serva)
および0.5%のマセロジム(Macerozym)R
10(Serva)から成る20mlの酵素溶液中で室
温において14〜16時間インキュベーションする。次
いで、原形質体を細胞残留物から0.30mmおよび
0.1mmの鋼の篩で濾過することによって分離する。
濾液を100×gにおいて10分間遠心する。この分間
遠心の間に、完全な原形質体は酵素溶液の上部のへりに
帯で浮きそして集められる。細胞残留物の沈澱物および
酵素溶液をガラス毛管で吸引する。前以て精製した原形
質体を新鮮なK3培地(浸透圧剤として0.4モルのス
クロース)で10mlにし、そして再び浮く。洗浄培地
を吸引し、そして原形質体を1〜2×105/mlに培
養のために希釈するか、あるいは引き続いてアグロバク
テリア(Agrobacteria)(同時培養)で感
染させる。原形質体の濃度をカウンティング室内で決定
する。
【0065】b)アグロバクテリウム・ツメファシエン
ス(Agrobacteriumtumefacien
s)との同時培養による再生するタバコの原形質体の形
質転換:マートン(Marton) et al.19
79の方法を、小さい変更を加えて、下において使用す
る。原形質体を記載したようにして分離し、そして1〜
2×105/mlの密度においてK3培地(0.4モル
のスクロース、0.1mg/lのNAA、0.2mgの
カイネチン)2日間暗所で、そして1〜2日間弱い光
(500ルックス)下に26℃においてインキュベーシ
ョンする。原形質体の最初の分割が起こるとすぐに、最
小A(Am)培地の中のアグロバクテリウム(Agro
bacterium)[密度、約109のアグロバクテ
リア(Agrobacteria)/ml]の30μl
を3mlの再生する原形質体に添加する。同時培養の期
間は暗所で20℃において3〜4日である。次いで、タ
バコ植物を12mlの遠心管の中に導入し、海水(60
0mOsm/kg)で10mlに希釈し、そして60×
gで10分間沈澱させる。この洗浄操作をさらに1〜2
回反復して、アグロバクテリア(Agrobacter
ia)の大部分を除去する。細胞懸濁液を5〜104の
密度でK3培地(0.3モルのスクロース)の中で1m
g/lのNAA(ナフチル−1−酢酸)、0.2mg/
lのカイネチンおよび500mg/lのセファロスポリ
ン抗生物質セフォタクシムとともに培養した。細胞懸濁
液を新鮮なK3培地で毎週希釈し、そして培地の浸透圧
値を0.05モルのスクロース(約60mOsm/k
g)/週により徐々に減少する。カナマイシンを使用す
る選択(100mg/lの硫酸カナマイシン(Sigm
a)、660mg/gの活性km)を、アガロース「ビ
ーズ型培養」(Shillito et al.198
3)において同時培養後、2〜3週で開始する。カナマ
イシン抵抗性コロニーは、選択開始後、3〜4週で遅延
したコロニーのバックグラウンドから区別することがで
きる。
ス(Agrobacteriumtumefacien
s)との同時培養による再生するタバコの原形質体の形
質転換:マートン(Marton) et al.19
79の方法を、小さい変更を加えて、下において使用す
る。原形質体を記載したようにして分離し、そして1〜
2×105/mlの密度においてK3培地(0.4モル
のスクロース、0.1mg/lのNAA、0.2mgの
カイネチン)2日間暗所で、そして1〜2日間弱い光
(500ルックス)下に26℃においてインキュベーシ
ョンする。原形質体の最初の分割が起こるとすぐに、最
小A(Am)培地の中のアグロバクテリウム(Agro
bacterium)[密度、約109のアグロバクテ
リア(Agrobacteria)/ml]の30μl
を3mlの再生する原形質体に添加する。同時培養の期
間は暗所で20℃において3〜4日である。次いで、タ
バコ植物を12mlの遠心管の中に導入し、海水(60
0mOsm/kg)で10mlに希釈し、そして60×
gで10分間沈澱させる。この洗浄操作をさらに1〜2
回反復して、アグロバクテリア(Agrobacter
ia)の大部分を除去する。細胞懸濁液を5〜104の
密度でK3培地(0.3モルのスクロース)の中で1m
g/lのNAA(ナフチル−1−酢酸)、0.2mg/
lのカイネチンおよび500mg/lのセファロスポリ
ン抗生物質セフォタクシムとともに培養した。細胞懸濁
液を新鮮なK3培地で毎週希釈し、そして培地の浸透圧
値を0.05モルのスクロース(約60mOsm/k
g)/週により徐々に減少する。カナマイシンを使用す
る選択(100mg/lの硫酸カナマイシン(Sigm
a)、660mg/gの活性km)を、アガロース「ビ
ーズ型培養」(Shillito et al.198
3)において同時培養後、2〜3週で開始する。カナマ
イシン抵抗性コロニーは、選択開始後、3〜4週で遅延
したコロニーのバックグラウンドから区別することがで
きる。
【0066】c)DNAによるタバコの原形質体の直接
形質転換。硝酸カルシウム−PEG形質転換。
形質転換。硝酸カルシウム−PEG形質転換。
【0067】180μlのK3培地の中の約106原形
質体を、ペトリ皿の中で、0.5μg/μlのゲノムの
ピノシルビンシンターゼの遺伝子を有するプラスミドお
よび0.5μg/μlのpLGVneo2103を含有
する20μlの水性DNA溶液と注意して混合する(H
ain et al.1985)。次いで、200μl
の融合溶液(0.1モルの硝酸カルシウム、0.45モ
ルのマンニトール、25%のポリエチレングリコール
(PEG6000)、pH9)を注意して添加する。1
5分後、5mlの洗浄溶液(0.275モルの硝酸カル
シウム、pH6)を添加し、そしてさらに5分後、原形
質体を遠心管の中に移し、そして60×gで沈澱させ
る。沈澱物を小さい量のK3培地の中に取り、そして次
の節に記載するように培養する。あるいは、原形質体は
ハイン(Hain) et al.1985に記載する
ように形質転換することができる。
質体を、ペトリ皿の中で、0.5μg/μlのゲノムの
ピノシルビンシンターゼの遺伝子を有するプラスミドお
よび0.5μg/μlのpLGVneo2103を含有
する20μlの水性DNA溶液と注意して混合する(H
ain et al.1985)。次いで、200μl
の融合溶液(0.1モルの硝酸カルシウム、0.45モ
ルのマンニトール、25%のポリエチレングリコール
(PEG6000)、pH9)を注意して添加する。1
5分後、5mlの洗浄溶液(0.275モルの硝酸カル
シウム、pH6)を添加し、そしてさらに5分後、原形
質体を遠心管の中に移し、そして60×gで沈澱させ
る。沈澱物を小さい量のK3培地の中に取り、そして次
の節に記載するように培養する。あるいは、原形質体は
ハイン(Hain) et al.1985に記載する
ように形質転換することができる。
【0068】形質転換は、また、0.5μg/μlのp
LGVneo2103を添加しないで実施することがで
きる。リポーター遺伝子をの場合において使用しないの
で、生ずるカルスをドットブロットハイブリダイゼーシ
ョンの助けにより、ピノシルビンシンターゼの遺伝子の
存在について検査する。pin5−49からのcDNA
配列をハイブリダイゼーション試料として使用すること
ができる。他の検出方法、例えば、抗体を使用する試験
または菌の抵抗性の決定を、もちろん、また、使用する
ことができる。
LGVneo2103を添加しないで実施することがで
きる。リポーター遺伝子をの場合において使用しないの
で、生ずるカルスをドットブロットハイブリダイゼーシ
ョンの助けにより、ピノシルビンシンターゼの遺伝子の
存在について検査する。pin5−49からのcDNA
配列をハイブリダイゼーション試料として使用すること
ができる。他の検出方法、例えば、抗体を使用する試験
または菌の抵抗性の決定を、もちろん、また、使用する
ことができる。
【0069】d)DNAとインキュベーションした原形
質体の培養物およびカナマイシン抵抗性カルスの選択:
変更した「ビーズ型培養」技術(Shilito et
al.1983)を、培養および下に記載するカナマ
イシン抵抗性コロニーの選択に使用する。DNAで原形
質体を処理して1週後に(参照、c)、3mlの細胞培
養物を3μlのK3培地(0.3モルのスクロース+ホ
ルモン;1.2%(Seaplaque)のLMTアガ
ロース、Marine Colloids)と5cmの
ペトリ皿中で混合し、アガロースを乾燥状態でオートク
レーブ処理しそして、K3培地の添加後、マイクロ波炉
内で短時間沸騰させる。アガロースを固化した後、アガ
ロースのディスク(「ビーズ」)を、それ以上の培養お
よび選択のために、埋め込んだタバコのマイクロカルス
を有する10cmのペトリ皿上に移し、そして各場合に
おいて、10mlのK3培地(0.3モルのスクロー
ス、1mg/lのNAA、0.2mg/lのカイネチ
ン)および100mg/lの硫酸カナマイシン(Sig
ma)を添加する。液体培地を毎週交換する。この手順
の間に、培地の浸透圧値を段階的に減少させる。
質体の培養物およびカナマイシン抵抗性カルスの選択:
変更した「ビーズ型培養」技術(Shilito et
al.1983)を、培養および下に記載するカナマ
イシン抵抗性コロニーの選択に使用する。DNAで原形
質体を処理して1週後に(参照、c)、3mlの細胞培
養物を3μlのK3培地(0.3モルのスクロース+ホ
ルモン;1.2%(Seaplaque)のLMTアガ
ロース、Marine Colloids)と5cmの
ペトリ皿中で混合し、アガロースを乾燥状態でオートク
レーブ処理しそして、K3培地の添加後、マイクロ波炉
内で短時間沸騰させる。アガロースを固化した後、アガ
ロースのディスク(「ビーズ」)を、それ以上の培養お
よび選択のために、埋め込んだタバコのマイクロカルス
を有する10cmのペトリ皿上に移し、そして各場合に
おいて、10mlのK3培地(0.3モルのスクロー
ス、1mg/lのNAA、0.2mg/lのカイネチ
ン)および100mg/lの硫酸カナマイシン(Sig
ma)を添加する。液体培地を毎週交換する。この手順
の間に、培地の浸透圧値を段階的に減少させる。
【0070】置換培地(K3+km)を0.05モルの
スクロース(約60mOsm)/週により還元する。
スクロース(約60mOsm)/週により還元する。
【0071】DNAの形質転換後のカナマイシン抵抗性
のタバココロニーの選択のタイムテーブル:
のタバココロニーの選択のタイムテーブル:
【0072】
【表1】
【0073】e)カナマイシン抵抗性植物の再生:カナ
マイシン抵抗性のコロニーが約0.5cmの直径に到達
するとすぐに、それらの半分を再生培地(LS培地、2
%のスクロース、0.5mg/lのベンジルアミノプリ
ンBAP)上に配置し、そして培養室内に12時間の光
(3000〜5000ルックス)の中に24℃において
保持する。他方の半分をカルス培養物として1mg/l
のNAA、0.2mg/lのカイネチン、0.1mg/
lのBAPおよび100mg/lの硫酸カナマイシンを
有するLS培地上で増殖させる。再生したシュートが約
1cmの大きさであるとき、それらを切断し、そして、
根の形成のために、成長調節因子を含まない、1/2L
S培地上に配置する。シュートは100mg/lの硫酸
カナマイシンを有する1/2MS培地上で根を形成し、
そしてこれを後に土の中に移す。
マイシン抵抗性のコロニーが約0.5cmの直径に到達
するとすぐに、それらの半分を再生培地(LS培地、2
%のスクロース、0.5mg/lのベンジルアミノプリ
ンBAP)上に配置し、そして培養室内に12時間の光
(3000〜5000ルックス)の中に24℃において
保持する。他方の半分をカルス培養物として1mg/l
のNAA、0.2mg/lのカイネチン、0.1mg/
lのBAPおよび100mg/lの硫酸カナマイシンを
有するLS培地上で増殖させる。再生したシュートが約
1cmの大きさであるとき、それらを切断し、そして、
根の形成のために、成長調節因子を含まない、1/2L
S培地上に配置する。シュートは100mg/lの硫酸
カナマイシンを有する1/2MS培地上で根を形成し、
そしてこれを後に土の中に移す。
【0074】f)アグロバクテリウム・ツメファシエン
ス(Agrobacteriumtumefacien
s)による葉のディスクの形質転換 葉のディスクの形質転換のために(Horsch et
al.1985)、無菌のシュートの培養物からの長
さ約2〜3cmの葉を直径1cmのディスクにスタンピ
ングし、そしてAm培地中の適当なアグロバクテリア
(Agrobacteria)(約109/ml)の懸
濁液(参照、b)と約5分間インキュベーションする。
葉の感染した片を、ホルモンを含まないMS培地(下を
参照)上に約24℃において3〜4日間保持する。この
期間の間に、アグロバクテリウム(Agrobacte
rium)は葉の片の上で成長する。次いで、葉の片を
MS培地(0.5mg/lのBAP、0.1mg/lの
NAA)中で洗浄し、そして500μg/mlのセファ
トキシムおよび100μg/mlの硫酸カナマイシン
(Sigma)を有する同一培地(0.8%の寒天)上
に配置する。培地は2週後更新すべきである。形質転換
されたシュートはさらに2〜3週後視ることができる。
シュートの再生は、また、選択の圧力なしに平行に実施
すべきである。次いで、再生されたシュートを形質転換
について生物学的試験により、例えば、ノパリンシンタ
ーゼまたはピノシルビンシンターゼ活性について試験し
なくてはならない。1〜10%の形質転換されたシュー
トはこの方法において得られる。
ス(Agrobacteriumtumefacien
s)による葉のディスクの形質転換 葉のディスクの形質転換のために(Horsch et
al.1985)、無菌のシュートの培養物からの長
さ約2〜3cmの葉を直径1cmのディスクにスタンピ
ングし、そしてAm培地中の適当なアグロバクテリア
(Agrobacteria)(約109/ml)の懸
濁液(参照、b)と約5分間インキュベーションする。
葉の感染した片を、ホルモンを含まないMS培地(下を
参照)上に約24℃において3〜4日間保持する。この
期間の間に、アグロバクテリウム(Agrobacte
rium)は葉の片の上で成長する。次いで、葉の片を
MS培地(0.5mg/lのBAP、0.1mg/lの
NAA)中で洗浄し、そして500μg/mlのセファ
トキシムおよび100μg/mlの硫酸カナマイシン
(Sigma)を有する同一培地(0.8%の寒天)上
に配置する。培地は2週後更新すべきである。形質転換
されたシュートはさらに2〜3週後視ることができる。
シュートの再生は、また、選択の圧力なしに平行に実施
すべきである。次いで、再生されたシュートを形質転換
について生物学的試験により、例えば、ノパリンシンタ
ーゼまたはピノシルビンシンターゼ活性について試験し
なくてはならない。1〜10%の形質転換されたシュー
トはこの方法において得られる。
【0075】形質転換の生化学的検出法 植物の組織中のノパリンの検出:ノパリンは、次のよう
にして、オッテン(Otten)およびシルペルート
(Schilperoort)(1978)およびアエ
ルツ(Aerts)に記載されているように検出する。
50mlの植物材料(細胞または葉の片)を、LS培地
中で0.1モルのアルギニン中で室温においてエッペン
ドルフ(Eppendorf)容器内で一夜インキュベ
ーションする。次いで、植物材料を吸取紙上にスポッテ
ィングし、新鮮なエッペンドルフ(Eppendor
f)遠心容器中でガラス棒で均質化し、そしてエッペン
ドルフ(Eppendorf)遠心機中で2分間遠心し
た。2μlの上澄み液を点の形態の方法で電気泳動に適
当な紙[ワットマン(Whatman)3MM紙](2
0×40cm)上に移し、そして乾燥する。この紙を移
動相(5%のギ酸、15%の酢酸、80%のH2O、p
H1.8)で含浸させ、そして400ボルトにおいて4
5分間電気泳動にかける。ノパリンはカソードに向かっ
て走行する。次いで、紙を熱空気の流れで乾燥し、そし
てフェナントレンキノン着色剤(等しい体積のエタノー
ル中の0.02%のフェナントレンキノンおよび60%
のエタノール中の10%のNH4OH)を通して移動方
向に引く。乾燥した紙を長い波長の紫外線下でながめ、
そして写真撮影する。アルギニンおよびアルギニン誘導
体を蛍光性の黄色に試薬で染色する。 ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(NPT I
I)酵素の試験:植物の組織中のNPT II活性を検
出し、レイス(Reiβ) et al.(1984)
に記載されそしてシュレイエル(Schreier)
et al.(1985)により変更されたようにその
場のカナマイシンのリン酸化を実施する。50mgの植
物の組織を氷上で50μlの抽出緩衝液(10%のグリ
セロール、5%の2−メルカプトエタノール、0.1%
のSDS、0.025%のブロモフェノールブルー、6
2.5ミリモルのトリスpH6.8)中で、ガラス粉末
を添加して、均質化し、そしてエッペンドルフ(Epp
endorf)遠心機中で4℃において10分間遠心す
る。50μlの上澄み液を自然ポリアクリルアミドゲル
(145×110×1.2mm;分離ゲル:10%のア
クリルアミド、0.33%のビスアクリルアミド、0.
375モルのトリスpH8.8、収集ゲル:5%のアク
リルアミド、0.165%のビスアクリルアミド、0.
125モルのトリスpH6.8)に適用し、そして4℃
において60ボルトの電気泳動に一夜かける。ブロモフ
ェノールブルーのマーカーがゲルから出るとすぐに、ゲ
ルを脱イオン水で2回10分間洗浄し、そして反応緩衝
液(67ミリモルのトリス−マレエート、pH7.1、
42ミリモルのMgCl2、400ミリモルの塩化アン
モニウム)で1回30分間洗浄する。ゲルを同一サイズ
のガラス板上に配置し、そして基質の硫酸カナマイシン
(20μg/ml)および20〜200μCiの32P
ATP(Amersham)を含有する反応緩衝液中の
40mlの1%強度のアガロースの層でカバーする。サ
ンドイッチのゲルを室温において30分間インキュベー
ションし、次いでホスホセルロース紙P81(What
man)をアガロースの上に横たえた。4層の3MM濾
紙(Whatman)およびわずかの紙ハンカチを上部
の上に積み重ねる。P81紙上のその場でリン酸化した
放射性カナマイシンホスフェートの転移を3〜4時間後
に停止する。P81紙をプロテイナーゼKおよび1%の
ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の溶液中で60℃に
おいて30分間インキュベーションし、250mlの1
0ミリモルのリン酸塩緩衝液pH7.5中で80℃にお
いて3〜4回洗浄し、乾燥し、そして1〜12時間−7
0℃においてオートラジオグラフにかける(XAR5フ
ィルム、Kodak)。
にして、オッテン(Otten)およびシルペルート
(Schilperoort)(1978)およびアエ
ルツ(Aerts)に記載されているように検出する。
50mlの植物材料(細胞または葉の片)を、LS培地
中で0.1モルのアルギニン中で室温においてエッペン
ドルフ(Eppendorf)容器内で一夜インキュベ
ーションする。次いで、植物材料を吸取紙上にスポッテ
ィングし、新鮮なエッペンドルフ(Eppendor
f)遠心容器中でガラス棒で均質化し、そしてエッペン
ドルフ(Eppendorf)遠心機中で2分間遠心し
た。2μlの上澄み液を点の形態の方法で電気泳動に適
当な紙[ワットマン(Whatman)3MM紙](2
0×40cm)上に移し、そして乾燥する。この紙を移
動相(5%のギ酸、15%の酢酸、80%のH2O、p
H1.8)で含浸させ、そして400ボルトにおいて4
5分間電気泳動にかける。ノパリンはカソードに向かっ
て走行する。次いで、紙を熱空気の流れで乾燥し、そし
てフェナントレンキノン着色剤(等しい体積のエタノー
ル中の0.02%のフェナントレンキノンおよび60%
のエタノール中の10%のNH4OH)を通して移動方
向に引く。乾燥した紙を長い波長の紫外線下でながめ、
そして写真撮影する。アルギニンおよびアルギニン誘導
体を蛍光性の黄色に試薬で染色する。 ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ(NPT I
I)酵素の試験:植物の組織中のNPT II活性を検
出し、レイス(Reiβ) et al.(1984)
に記載されそしてシュレイエル(Schreier)
et al.(1985)により変更されたようにその
場のカナマイシンのリン酸化を実施する。50mgの植
物の組織を氷上で50μlの抽出緩衝液(10%のグリ
セロール、5%の2−メルカプトエタノール、0.1%
のSDS、0.025%のブロモフェノールブルー、6
2.5ミリモルのトリスpH6.8)中で、ガラス粉末
を添加して、均質化し、そしてエッペンドルフ(Epp
endorf)遠心機中で4℃において10分間遠心す
る。50μlの上澄み液を自然ポリアクリルアミドゲル
(145×110×1.2mm;分離ゲル:10%のア
クリルアミド、0.33%のビスアクリルアミド、0.
375モルのトリスpH8.8、収集ゲル:5%のアク
リルアミド、0.165%のビスアクリルアミド、0.
125モルのトリスpH6.8)に適用し、そして4℃
において60ボルトの電気泳動に一夜かける。ブロモフ
ェノールブルーのマーカーがゲルから出るとすぐに、ゲ
ルを脱イオン水で2回10分間洗浄し、そして反応緩衝
液(67ミリモルのトリス−マレエート、pH7.1、
42ミリモルのMgCl2、400ミリモルの塩化アン
モニウム)で1回30分間洗浄する。ゲルを同一サイズ
のガラス板上に配置し、そして基質の硫酸カナマイシン
(20μg/ml)および20〜200μCiの32P
ATP(Amersham)を含有する反応緩衝液中の
40mlの1%強度のアガロースの層でカバーする。サ
ンドイッチのゲルを室温において30分間インキュベー
ションし、次いでホスホセルロース紙P81(What
man)をアガロースの上に横たえた。4層の3MM濾
紙(Whatman)およびわずかの紙ハンカチを上部
の上に積み重ねる。P81紙上のその場でリン酸化した
放射性カナマイシンホスフェートの転移を3〜4時間後
に停止する。P81紙をプロテイナーゼKおよび1%の
ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)の溶液中で60℃に
おいて30分間インキュベーションし、250mlの1
0ミリモルのリン酸塩緩衝液pH7.5中で80℃にお
いて3〜4回洗浄し、乾燥し、そして1〜12時間−7
0℃においてオートラジオグラフにかける(XAR5フ
ィルム、Kodak)。
【0076】4、ソラヌム・ツベロスム(Solanu
m Tuberosum)(ジャガイモ)の形質転換 形質転換は、正確に、欧州特許出願(EP−A)第0,
242,246号、pp.14−15、に記載されてい
る方法で実施した、ピノシルビンシンターゼの遺伝子を
有するTiプラスミドを含有するアグロバクテリア(A
grobacteria)。
m Tuberosum)(ジャガイモ)の形質転換 形質転換は、正確に、欧州特許出願(EP−A)第0,
242,246号、pp.14−15、に記載されてい
る方法で実施した、ピノシルビンシンターゼの遺伝子を
有するTiプラスミドを含有するアグロバクテリア(A
grobacteria)。
【0077】上の実施例におけるすべての百分率のdA
TPは、特記しない限り、重量%に関する。
TPは、特記しない限り、重量%に関する。
【0078】上の実施例に従い得られた植物細胞および
植物(タバコ)中のピノシルビンシンターゼの遺伝子の
存在は、サザンブロット分析により確証された。ピノシ
ルビンシンターゼの遺伝子の発現はノザンブロット分析
により検出され、そしてピノシルビンシンターゼおよび
ピノシルビンは特異的抗体の助けにより検出された。形
質転換された植物および形質転換されない植物(比較の
ため)をボトリチス・シネラ(Botrytis ci
nera)の胞子懸濁液で噴霧し、そして菌の攻撃を1
週後に等級付けた。形質転換された植物は、菌の攻撃に
対して増加した抵抗性を示した(形質転換されない比較
植物と比較して)。
植物(タバコ)中のピノシルビンシンターゼの遺伝子の
存在は、サザンブロット分析により確証された。ピノシ
ルビンシンターゼの遺伝子の発現はノザンブロット分析
により検出され、そしてピノシルビンシンターゼおよび
ピノシルビンは特異的抗体の助けにより検出された。形
質転換された植物および形質転換されない植物(比較の
ため)をボトリチス・シネラ(Botrytis ci
nera)の胞子懸濁液で噴霧し、そして菌の攻撃を1
週後に等級付けた。形質転換された植物は、菌の攻撃に
対して増加した抵抗性を示した(形質転換されない比較
植物と比較して)。
【0079】プラスミドpin5−49の中に含有され
るcDNA配列またはSEQ IDNO:1に従うcD
NA配列とのハイブリダイゼーション 前述のように、本発明に従う好ましいピノシルビンシン
ターゼの遺伝子は、プラスミドpin5−49の中に含
有されるcDNA配列またはSEQ ID NO:1に
従うcDNA配列またはその成分とハイブリダイゼーシ
ョンし、そしてピノシルビンシンターゼをエンコードす
ることによって特徴づけられる。そのうえ、ハイブリダ
イゼーションは、一般に、例えば、植物または植物の部
分の中の、ピノシルビンシンターゼの遺伝子の分離およ
び決定のために使用することができる。
るcDNA配列またはSEQ IDNO:1に従うcD
NA配列とのハイブリダイゼーション 前述のように、本発明に従う好ましいピノシルビンシン
ターゼの遺伝子は、プラスミドpin5−49の中に含
有されるcDNA配列またはSEQ ID NO:1に
従うcDNA配列またはその成分とハイブリダイゼーシ
ョンし、そしてピノシルビンシンターゼをエンコードす
ることによって特徴づけられる。そのうえ、ハイブリダ
イゼーションは、一般に、例えば、植物または植物の部
分の中の、ピノシルビンシンターゼの遺伝子の分離およ
び決定のために使用することができる。
【0080】ピノシルビンシンターゼの遺伝子を含有す
る好ましいファージのクローンは、低いストリンジェン
トの条件下にpin5−49(またはSEQ ID N
O:1)とハイブリダイゼーションさせて、クローンの
サブポピュレーションを生産することによって同定する
ことができ、引き続いてサブポピュレーションピノシル
ビンシンターゼの遺伝子のクローンとして、例えば、植
物の中への直接の遺伝子転移(Hain et al.
1985、1990)およびトランスジェニック植物の
組織をピノシルビンシンターゼの酵素活性およびピノシ
ルビンの生産の分析により、同定することができる。
る好ましいファージのクローンは、低いストリンジェン
トの条件下にpin5−49(またはSEQ ID N
O:1)とハイブリダイゼーションさせて、クローンの
サブポピュレーションを生産することによって同定する
ことができ、引き続いてサブポピュレーションピノシル
ビンシンターゼの遺伝子のクローンとして、例えば、植
物の中への直接の遺伝子転移(Hain et al.
1985、1990)およびトランスジェニック植物の
組織をピノシルビンシンターゼの酵素活性およびピノシ
ルビンの生産の分析により、同定することができる。
【0081】1例として、ピノシルビンシンターゼの遺
伝子のクローンは、標準のハイブリダイゼーション条件
下にプローブとしてcDNAクローン5−49(または
SEQ ID NO:1)を使用して同定された。ハイ
ブリダイゼーションは、68℃において、2SSCを含
有する標準の緩衝液中で12時間実施した。洗浄は74
℃において2SSCおよび0.1%のSDS中で実施し
(2回、30分)、次いで0.2SSC、0.1%のS
DS中で10分間1回洗浄を実施した。ファージのクロ
ーンのDNAを植物選択可能なマーカー(カナマイシン
抵抗性)とともにタバコの原形質体の中に同時転移さ
せ、そしてタバコ中でピノシルビンの合成を指令するこ
とが発見された。
伝子のクローンは、標準のハイブリダイゼーション条件
下にプローブとしてcDNAクローン5−49(または
SEQ ID NO:1)を使用して同定された。ハイ
ブリダイゼーションは、68℃において、2SSCを含
有する標準の緩衝液中で12時間実施した。洗浄は74
℃において2SSCおよび0.1%のSDS中で実施し
(2回、30分)、次いで0.2SSC、0.1%のS
DS中で10分間1回洗浄を実施した。ファージのクロ
ーンのDNAを植物選択可能なマーカー(カナマイシン
抵抗性)とともにタバコの原形質体の中に同時転移さ
せ、そしてタバコ中でピノシルビンの合成を指令するこ
とが発見された。
【0082】植物および植物細胞の形質転換において使
用した培地のいくつかを下に記載する: タバコの無菌のシュートの培養のための培地 マクロエレメント(macroelement)MS塩類の濃度の1/2 ミクロエレメント(microelement)MS塩類の濃度の1/2 Fe−EDTA ムラシゲ(Murashige)およびスクッグ(Skoog )(MS) ミオイノシトール 100mg/l スクロース 10mg/l 寒天 8mg/l ビタミン パントテン酸Ca 1mg/l ビオチン 10mg/l ニコチン酸 1mg/l ピリドキシン 1mg/l チアミン 1mg/l オートクレーブ処理前のpH5.7K3培地 ニコチアナ・タバクム(Nicotiana taba
cum)petitHavana SR1、ニコチアナ
・タバクム(Nicotiana tabacum)W
isconsin 38およびニコチアナ・プルンバギ
ニフォリア(Nicotiana plumbagin
ifolia)の原形質体の培養のため(Nagyおよ
びMaliga、1976)
用した培地のいくつかを下に記載する: タバコの無菌のシュートの培養のための培地 マクロエレメント(macroelement)MS塩類の濃度の1/2 ミクロエレメント(microelement)MS塩類の濃度の1/2 Fe−EDTA ムラシゲ(Murashige)およびスクッグ(Skoog )(MS) ミオイノシトール 100mg/l スクロース 10mg/l 寒天 8mg/l ビタミン パントテン酸Ca 1mg/l ビオチン 10mg/l ニコチン酸 1mg/l ピリドキシン 1mg/l チアミン 1mg/l オートクレーブ処理前のpH5.7K3培地 ニコチアナ・タバクム(Nicotiana taba
cum)petitHavana SR1、ニコチアナ
・タバクム(Nicotiana tabacum)W
isconsin 38およびニコチアナ・プルンバギ
ニフォリア(Nicotiana plumbagin
ifolia)の原形質体の培養のため(Nagyおよ
びMaliga、1976)
【0083】
【表2】
【0084】リンスマイアー(Linsmaier)お
よびスクッグ(Skoog)培地(Linsmaier
およびSkoog 1965) 再生した原形質体の培養のためおよびタバコの腫瘍およ
びカルスの組織培養のため。リンスマイアー(Lins
maier)およびスクッグ(Skoog)(LS)培
地は、次の変更をもつムラシゲ(Murashige)
およびスクッグ(Skoog)培地(Murashig
eおよびSkoog、1962)である: − チアミンを0.1mg/lの代わりに0.4mg/
lのより高い濃度にする; − グリシン、ピリドキシンおよびニコチン酸は存在し
ない。
よびスクッグ(Skoog)培地(Linsmaier
およびSkoog 1965) 再生した原形質体の培養のためおよびタバコの腫瘍およ
びカルスの組織培養のため。リンスマイアー(Lins
maier)およびスクッグ(Skoog)(LS)培
地は、次の変更をもつムラシゲ(Murashige)
およびスクッグ(Skoog)培地(Murashig
eおよびSkoog、1962)である: − チアミンを0.1mg/lの代わりに0.4mg/
lのより高い濃度にする; − グリシン、ピリドキシンおよびニコチン酸は存在し
ない。
【0085】
【表3】
【0086】次の文献を植物および植物細胞の形質転換
について引用することができる:アーツ(Aerts)
M、ジャコブス(Jacobs)M、ハーナルスティー
ンス(Hernalsteens)JP、バン・モンタ
グ(Van Montagu)m、シェル(Schel
l)J(1983)、アラビドプシス・タリアナ(Ar
abidopsis thaliana)のクラウンゴ
ール腫瘍の誘導および試験管内の培養。Plant S
ci Lett.17:43−50。
について引用することができる:アーツ(Aerts)
M、ジャコブス(Jacobs)M、ハーナルスティー
ンス(Hernalsteens)JP、バン・モンタ
グ(Van Montagu)m、シェル(Schel
l)J(1983)、アラビドプシス・タリアナ(Ar
abidopsis thaliana)のクラウンゴ
ール腫瘍の誘導および試験管内の培養。Plant S
ci Lett.17:43−50。
【0087】フロム(Fromm)ME、タイラー(T
aylor)LP、ワルボット(Walbot)V(1
986)、エレクトロポレイションにより遺伝子転移後
のトウモロコシの安定な形質転換。ネイチャー(Nat
ure)319:791−793。
aylor)LP、ワルボット(Walbot)V(1
986)、エレクトロポレイションにより遺伝子転移後
のトウモロコシの安定な形質転換。ネイチャー(Nat
ure)319:791−793。
【0088】ゲーラート(Gehlert)、R.、シ
ェップナー(Schoeppner)、A.およびキン
ドル(kindl)、H.(1990)、菌の感染に対
する応答における精製および誘導。分子植物−微生物の
相互作用(Molecular Plant−Micr
obe Interaction)。Vol.3、N
o.6、pp.444−449。
ェップナー(Schoeppner)、A.およびキン
ドル(kindl)、H.(1990)、菌の感染に対
する応答における精製および誘導。分子植物−微生物の
相互作用(Molecular Plant−Micr
obe Interaction)。Vol.3、N
o.6、pp.444−449。
【0089】ハイン(Hain)、R.、ステイブル
(Stable)、P.、ゼルニロフスキー(Czer
nilofsky)、A.Pp.、ステンビス(Ste
inbiβ),H.H.、ヘレラ−エストレラ(Her
rera−Estrella)、L.、シェル(Sch
ell)、J.(1985)、植物の原形質体により選
択可能なキメラ遺伝子の吸収、組み込み、発現および遺
伝学的伝達。モレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェ
ネティックス(Mol.Gen.Genet.)19
9:161−168。
(Stable)、P.、ゼルニロフスキー(Czer
nilofsky)、A.Pp.、ステンビス(Ste
inbiβ),H.H.、ヘレラ−エストレラ(Her
rera−Estrella)、L.、シェル(Sch
ell)、J.(1985)、植物の原形質体により選
択可能なキメラ遺伝子の吸収、組み込み、発現および遺
伝学的伝達。モレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェ
ネティックス(Mol.Gen.Genet.)19
9:161−168。
【0090】ヘレラ−エストレラ(Herrrera−
Estrella)L.、デ・ブロック(De Blo
ck)M.、メッセンス(Messens)E.、ヘル
ナルステーンス(Hernalsteens)JP.、
バン・モンタグ(van Montagu)M.、シェ
ル(Schell)J.(1983)EMBO J.
2:987−995。
Estrella)L.、デ・ブロック(De Blo
ck)M.、メッセンス(Messens)E.、ヘル
ナルステーンス(Hernalsteens)JP.、
バン・モンタグ(van Montagu)M.、シェ
ル(Schell)J.(1983)EMBO J.
2:987−995。
【0091】ホーシュ(Horsch)RB、フリイ
(Fry)JE、ホフマン(Hoffmann)NL、
エイチョルツズ(Eichholtz)D、ロウジャー
ズ(Rogers)SG、フラレイ(Fraley)R
T(1985)、遺伝子を植物の中に転移する簡単なか
つ一般的方法。サイエンス(Science)227:
1229−1231。
(Fry)JE、ホフマン(Hoffmann)NL、
エイチョルツズ(Eichholtz)D、ロウジャー
ズ(Rogers)SG、フラレイ(Fraley)R
T(1985)、遺伝子を植物の中に転移する簡単なか
つ一般的方法。サイエンス(Science)227:
1229−1231。
【0092】クレンス(Krens)FH、モレンジジ
ク(Molendijk)L、ウレムス(Wullem
s)GJ、シルペルールト(Schilperoor
t)RA(1982)、TiプラスミドDNAによる植
物の原形質体の試験管内の形質転換。ネイチャー(Na
ture)296:72−74。
ク(Molendijk)L、ウレムス(Wullem
s)GJ、シルペルールト(Schilperoor
t)RA(1982)、TiプラスミドDNAによる植
物の原形質体の試験管内の形質転換。ネイチャー(Na
ture)296:72−74。
【0093】コンクズ(Koncz)C、シェル(Sc
hell)J(1986)、TL−DNA遺伝子5のプ
ロモーターはアグロバクテリウムのバイナリーベクター
の新規な型が有するキメラ遺伝子の組織特異的発現をコ
ントロールする。モレキュラー・アンド・ジェネラル・
ジェネティックス(Mol.Gen.Genet.)
(1986)204:338−396。
hell)J(1986)、TL−DNA遺伝子5のプ
ロモーターはアグロバクテリウムのバイナリーベクター
の新規な型が有するキメラ遺伝子の組織特異的発現をコ
ントロールする。モレキュラー・アンド・ジェネラル・
ジェネティックス(Mol.Gen.Genet.)
(1986)204:338−396。
【0094】リンスマイアー(Linsmaier)D
M、スクッグ(Skoog)F(1965)、タバコの
組織培養の有機成長因子の要件。Physiol pl
ant 18:100−127。
M、スクッグ(Skoog)F(1965)、タバコの
組織培養の有機成長因子の要件。Physiol pl
ant 18:100−127。
【0095】マートン(Maton)L.、ウレムス
(Wullems)GJ、モレンッジク(Molend
ijk)L、シルペルールト(Schilperoor
t)PR(1979)、アグロバクテリウム・ツメファ
シエンス(Agrobacterium tumefa
ciens)によりニコチアナ・タバクム(Nicot
iana tabacum)からの培養した細胞の試験
管内の形質転換。ネイチャー(Nature)277:
1229−131。
(Wullems)GJ、モレンッジク(Molend
ijk)L、シルペルールト(Schilperoor
t)PR(1979)、アグロバクテリウム・ツメファ
シエンス(Agrobacterium tumefa
ciens)によりニコチアナ・タバクム(Nicot
iana tabacum)からの培養した細胞の試験
管内の形質転換。ネイチャー(Nature)277:
1229−131。
【0096】ムラシゲ(Murashige)T.およ
びスクッグ(Skoog)F.(1962)、タバコの
組織培養を使用する変更された培地。Physiol
Plant.15、47。
びスクッグ(Skoog)F.(1962)、タバコの
組織培養を使用する変更された培地。Physiol
Plant.15、47。
【0097】ナギイ(Nagy)JI、マリガ(Mal
iga)P(1976)、ニコチアナ・シルベストリス
(Nicotiana sylvestris)の葉肉
の原形質体からの細胞の誘導および植物の再生。Z P
flanzenphysiol 78:453−45
5。
iga)P(1976)、ニコチアナ・シルベストリス
(Nicotiana sylvestris)の葉肉
の原形質体からの細胞の誘導および植物の再生。Z P
flanzenphysiol 78:453−45
5。
【0098】オッテン(Otten)LABM、シルペ
ルールト(Schilperoort)RA(197
8)、リソピン(Lysopin)およびノパリン(N
opalin)デヒドロゲナーゼの活性を検出する急速
に小規模の方法。バイオヒミカ・エト・バイオフィジカ
・アクタ(Biochim.Biophys.Act
a)527:500。
ルールト(Schilperoort)RA(197
8)、リソピン(Lysopin)およびノパリン(N
opalin)デヒドロゲナーゼの活性を検出する急速
に小規模の方法。バイオヒミカ・エト・バイオフィジカ
・アクタ(Biochim.Biophys.Act
a)527:500。
【0099】パスズコウスキ(Paszkowski)
J、シリト(Shillito)RD、サウル(Sau
l)M、マンダク(Mandak)V、ホーン(Hoh
n)T、ホーン(Hohn)B、ポトリクス(Potr
ykus)I(1984)、植物への遺伝子の直接の転
移。EMBO J.3:2717−27722。
J、シリト(Shillito)RD、サウル(Sau
l)M、マンダク(Mandak)V、ホーン(Hoh
n)T、ホーン(Hohn)B、ポトリクス(Potr
ykus)I(1984)、植物への遺伝子の直接の転
移。EMBO J.3:2717−27722。
【0100】シリト(Shillito)RD、パスズ
コウスキ(Paszkowski)J.、ポトリクス
(Potrykus)I(1983)、アガロースのプ
レイティングおよびビード型培養技術は、ある数の植物
種における原形質体誘導クローンの発育を可能としかつ
刺激する。Pl Cell Rep 2:244−24
7。
コウスキ(Paszkowski)J.、ポトリクス
(Potrykus)I(1983)、アガロースのプ
レイティングおよびビード型培養技術は、ある数の植物
種における原形質体誘導クローンの発育を可能としかつ
刺激する。Pl Cell Rep 2:244−24
7。
【0101】バン・デン・エルゼン(Van den
Elzen)PJM、タウンセンド(Townsen
d)J、リー(Lee)KY、ベッドブルック(Bed
brook)JR(1985)、植物細胞中の選択可能
なマーカーとしてアキメリック(Achimaeri
c)抵抗性遺伝子。プラント・モレキュラー・バイオロ
ジー(Plant Mol.Biol.)5、299−
302。
Elzen)PJM、タウンセンド(Townsen
d)J、リー(Lee)KY、ベッドブルック(Bed
brook)JR(1985)、植物細胞中の選択可能
なマーカーとしてアキメリック(Achimaeri
c)抵抗性遺伝子。プラント・モレキュラー・バイオロ
ジー(Plant Mol.Biol.)5、299−
302。
【0102】バン・ハウテ(Van Haute)E、
ジョース(Joos)H、マエス(Maes)M、ワレ
ン(Warren)G、バン・モンタグ(Van mo
ntagu)M、シェル(Schell)J(198
3)、pBR322中でクローニングした制限断片の遺
伝子間転移および交換組み換え:アグロバクテリウム・
ツメファシエンス(Agrobacterium tu
mefaciens)のTiプラスミドの逆転遺伝学の
新規な方法。EMBO J.2:411−418。
ジョース(Joos)H、マエス(Maes)M、ワレ
ン(Warren)G、バン・モンタグ(Van mo
ntagu)M、シェル(Schell)J(198
3)、pBR322中でクローニングした制限断片の遺
伝子間転移および交換組み換え:アグロバクテリウム・
ツメファシエンス(Agrobacterium tu
mefaciens)のTiプラスミドの逆転遺伝学の
新規な方法。EMBO J.2:411−418。
【0103】ベルテン(Velten)J、ベルテン
(Velten)L、ハイン(Hain)R、シェル
(Schell)J(1984)、アグロバクテリウム
・ツメファシエンス(Agrobacterium t
umefaciens)のTiプラスミドからの二重の
植物のプロモーターの断片の分離。EMBO J.1
2:2723−2730。
(Velten)L、ハイン(Hain)R、シェル
(Schell)J(1984)、アグロバクテリウム
・ツメファシエンス(Agrobacterium t
umefaciens)のTiプラスミドからの二重の
植物のプロモーターの断片の分離。EMBO J.1
2:2723−2730。
【0104】ウレムス(Wullems)GJ、モレン
ジジク(Molendijk)L、オーム(Ooms)
G、シルペルールト(Schilperoort)RA
(1981)、ニコチアナ・タバクム(Nicotia
na tabacum)から誘導された細胞壁を再生す
る原形質体の試験管内のアグロバクテリウム・ツメファ
シエンス(Agrobacterium tumefa
ciens)誘導形質転換後得られた、形質転換体中の
クラウンゴールの腫瘍マーカーの示差的発現。プロシー
ディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サ
イエンシズ(Proc.Natl.Acad.Sc
i.)78:4344−4348。
ジジク(Molendijk)L、オーム(Ooms)
G、シルペルールト(Schilperoort)RA
(1981)、ニコチアナ・タバクム(Nicotia
na tabacum)から誘導された細胞壁を再生す
る原形質体の試験管内のアグロバクテリウム・ツメファ
シエンス(Agrobacterium tumefa
ciens)誘導形質転換後得られた、形質転換体中の
クラウンゴールの腫瘍マーカーの示差的発現。プロシー
ディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サ
イエンシズ(Proc.Natl.Acad.Sc
i.)78:4344−4348。
【0105】ザウブリスキ(Zambryski)P、
ジョース(Joos)H、ジェネテロ(Genetel
lo)C、バン・モンタグ(Montagu)M、シェ
ル(Schell)J(1983)、正常の再生能力を
変更しないで、植物細胞の中にDNAを導入するための
Tiプラスミドベクター。
ジョース(Joos)H、ジェネテロ(Genetel
lo)C、バン・モンタグ(Montagu)M、シェ
ル(Schell)J(1983)、正常の再生能力を
変更しないで、植物細胞の中にDNAを導入するための
Tiプラスミドベクター。
【0106】レイス(Reiss)B、スプレンゲル
(Sprengel)R、ウィル(Will)Hおよび
シャラー(Schaller)H(1984)、粗製の
細胞管中のネオマイシンホスホトランスフェラーゼの定
性的および定量的アッセイの新規な感受性の方法。遺伝
子(Gene)1081:211−217。
(Sprengel)R、ウィル(Will)Hおよび
シャラー(Schaller)H(1984)、粗製の
細胞管中のネオマイシンホスホトランスフェラーゼの定
性的および定量的アッセイの新規な感受性の方法。遺伝
子(Gene)1081:211−217。
【0107】シュレイアー(Schreier)P、セ
フター(Seftor)E、シェル(Schell)J
およびボーナート(Bohnert)H(1985)、
外来タンパク質の調節された合成および植物の原形質体
の中への輸送を指令する核エンコードされた配列の使
用。EMBO J.Vol.4、No.1:25−3
2。
フター(Seftor)E、シェル(Schell)J
およびボーナート(Bohnert)H(1985)、
外来タンパク質の調節された合成および植物の原形質体
の中への輸送を指令する核エンコードされた配列の使
用。EMBO J.Vol.4、No.1:25−3
2。
【0108】次の発行された特許出願をさらに述べるこ
とのできる: 欧州特許出願(EP−A)第116,718号 欧州特許出願(EP−A)第159,418号 欧州特許出願(EP−A)第120,515号 欧州特許出願(EP−A)第120,516号 欧州特許出願(EP−A)第172,112号 欧州特許出願(EP−A)第140,556号 欧州特許出願(EP−A)第174,166号 欧州特許出願(EP−A)第122,791号 欧州特許出願(EP−A)第126,546号 欧州特許出願(EP−A)第164,597号 欧州特許出願(EP−A)第175,966号 WO 84/02913 WO 84/02919 WO 84/02920 WO 84/01176 本発明の主な特徴および態様は、次の通りである。
とのできる: 欧州特許出願(EP−A)第116,718号 欧州特許出願(EP−A)第159,418号 欧州特許出願(EP−A)第120,515号 欧州特許出願(EP−A)第120,516号 欧州特許出願(EP−A)第172,112号 欧州特許出願(EP−A)第140,556号 欧州特許出願(EP−A)第174,166号 欧州特許出願(EP−A)第122,791号 欧州特許出願(EP−A)第126,546号 欧州特許出願(EP−A)第164,597号 欧州特許出願(EP−A)第175,966号 WO 84/02913 WO 84/02919 WO 84/02920 WO 84/01176 本発明の主な特徴および態様は、次の通りである。
【0109】1、ピノシルビンシンターゼの遺伝子。
【0110】2、プラスミドpin5−49またはその
成分の中に含有されているピノシルビンシンターゼのc
DNA配列またはその成分と、あるいはSEQ ID
NO:1に従うまたはその成分とハイブリダイゼーショ
ンし、そしてピノシルビンシンターゼをエンコードする
ことを特徴とする、ピノシルビンシンターゼの遺伝子。
成分の中に含有されているピノシルビンシンターゼのc
DNA配列またはその成分と、あるいはSEQ ID
NO:1に従うまたはその成分とハイブリダイゼーショ
ンし、そしてピノシルビンシンターゼをエンコードする
ことを特徴とする、ピノシルビンシンターゼの遺伝子。
【0111】3、双子葉植物から得ることができる、上
記第1および2項記載のピノシルビンシンターゼの遺伝
子。
記第1および2項記載のピノシルビンシンターゼの遺伝
子。
【0112】4、ピヌス(Pinus)から得ることが
できる、上記第1および2項記載のピノシルビンシンタ
ーゼの遺伝子。
できる、上記第1および2項記載のピノシルビンシンタ
ーゼの遺伝子。
【0113】5、調節作用を有する、上記第1〜4項の
いずれかに記載のピノシルビンシンターゼの遺伝子の成
分。
いずれかに記載のピノシルビンシンターゼの遺伝子の成
分。
【0114】6、上記第1〜4項のいずれかに記載のピ
ノシルビンシンターゼの遺伝子の構造遺伝子。
ノシルビンシンターゼの遺伝子の構造遺伝子。
【0115】7、「外来」DNAまたは「追加の」DN
Aとして上記第1〜6項のいずれかに記載の1または2
以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれらの
成分を含有する、組み換え原核生物または真核生物のD
NA。
Aとして上記第1〜6項のいずれかに記載の1または2
以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれらの
成分を含有する、組み換え原核生物または真核生物のD
NA。
【0116】8、植物細胞(原形質体を包含する)また
は植物(植物の部分または種子を包含する)の中に含有
される、上記第8項記載の組み換えDNA。
は植物(植物の部分または種子を包含する)の中に含有
される、上記第8項記載の組み換えDNA。
【0117】9、上記第1〜8項のいずれかに記載の1
または2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子または
それらの成分および/または上記第7項記載の組み換え
DNAを含有するベクター。
または2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子または
それらの成分および/または上記第7項記載の組み換え
DNAを含有するベクター。
【0118】10、ベクターのプラスミドpin5−4
9. 11、上記第1〜8項のいずれかに記載の1または2以
上のピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれらの成
分および/または上記第7項記載の組み換えDNAまた
は上記第9および10項記載のベクターを含有する、形
質転換された微生物。
9. 11、上記第1〜8項のいずれかに記載の1または2以
上のピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれらの成
分および/または上記第7項記載の組み換えDNAまた
は上記第9および10項記載のベクターを含有する、形
質転換された微生物。
【0119】12、大腸菌(Escherichia
coli)菌株E.coli pin5−49およびそ
の突然変異体。
coli)菌株E.coli pin5−49およびそ
の突然変異体。
【0120】13、植物細胞(原形質体を包含する)ま
たは植物(植物の部分または種子を包含する)の形質転
換のための上記第1〜12項のいずれかに記載のピノシ
ルビンシンターゼの遺伝子および/またはそれらの成分
および/または組み換えDNAおよび/またはベクター
および/または形質転換された微生物の使用。
たは植物(植物の部分または種子を包含する)の形質転
換のための上記第1〜12項のいずれかに記載のピノシ
ルビンシンターゼの遺伝子および/またはそれらの成分
および/または組み換えDNAおよび/またはベクター
および/または形質転換された微生物の使用。
【0121】14、「外来」DNAまたは「追加の」D
NAとして上記第1〜7項のいずれかに記載の1または
2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子および/また
はそれらの成分および/または組み換えDNAを含有す
る、トランスジェニック植物細胞(原形質体を包含す
る)または植物(植物の部分または種子を包含する)。 15、(a)上記第1〜7項のいずれかに記載の1また
は2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれ
らの成分および/または組み換えDNAを、植物細胞
(原形質体を包含する)のゲノムの中に挿入し、そして
適当ならば、(b)完全なトランスジェニック植物を形
質転換された植物細胞(原形質体を包含する)から再生
し、そして適当ならば増殖させ、そして適当ならば、
(c)親の世代またはそれから得られたそれ以上の世代
の生ずるトランスジェニック植物から、所望の植物部分
(種子を包含する)を得る、ことを特徴とする、病害虫
に対する抵抗性が増加した、トランスジェニック植物細
胞(原形質体を包含する)または植物(植物の部分また
は種子を包含する)を調製する方法。
NAとして上記第1〜7項のいずれかに記載の1または
2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子および/また
はそれらの成分および/または組み換えDNAを含有す
る、トランスジェニック植物細胞(原形質体を包含す
る)または植物(植物の部分または種子を包含する)。 15、(a)上記第1〜7項のいずれかに記載の1また
は2以上のピノシルビンシンターゼの遺伝子またはそれ
らの成分および/または組み換えDNAを、植物細胞
(原形質体を包含する)のゲノムの中に挿入し、そして
適当ならば、(b)完全なトランスジェニック植物を形
質転換された植物細胞(原形質体を包含する)から再生
し、そして適当ならば増殖させ、そして適当ならば、
(c)親の世代またはそれから得られたそれ以上の世代
の生ずるトランスジェニック植物から、所望の植物部分
(種子を包含する)を得る、ことを特徴とする、病害虫
に対する抵抗性が増加した、トランスジェニック植物細
胞(原形質体を包含する)または植物(植物の部分また
は種子を包含する)を調製する方法。
【0122】16、増殖材料の発生のための、および上
記第1〜6項のいずれかに記載のピノシルビンシンター
ゼの遺伝子またはそれらの成分または上記第7項記載の
組み換えDNA、およびそれらの増殖材料の発生のため
の、上記第14項記載のトランスジェニック植物細胞
(原形質体を包含する)または植物(植物の部分または
種子を包含する)の使用。
記第1〜6項のいずれかに記載のピノシルビンシンター
ゼの遺伝子またはそれらの成分または上記第7項記載の
組み換えDNA、およびそれらの増殖材料の発生のため
の、上記第14項記載のトランスジェニック植物細胞
(原形質体を包含する)または植物(植物の部分または
種子を包含する)の使用。
【0123】17、上記第14項記載のトランスジェニ
ック植物細胞および植物の増殖により得ることができ
る、増殖材料。
ック植物細胞および植物の増殖により得ることができ
る、増殖材料。
【0124】18、植物からピノシルビンシンターゼの
遺伝子を分離するための、および植物細胞(原形質体を
包含する)または植物(植物の部分または種子を包含す
る)の発生における、プラスミドpin5−49上に含
有されるか、あるいはSEQID NO:1に記載され
ているcDNAに完全にまたは部分的に相当するDNA
配列の使用。
遺伝子を分離するための、および植物細胞(原形質体を
包含する)または植物(植物の部分または種子を包含す
る)の発生における、プラスミドpin5−49上に含
有されるか、あるいはSEQID NO:1に記載され
ているcDNAに完全にまたは部分的に相当するDNA
配列の使用。
【図1】プラスミドpin5−49を表す。ピノシルビ
ンシンターゼのcDNAは約1.3kbのサイズのEc
oRI断片上に横たわる。図1において、EはEcoR
Iであり、BはBamHIであり、HはHindIII
であり、P1はプラスミドpT7/T3からのポリリン
カーである。
ンシンターゼのcDNAは約1.3kbのサイズのEc
oRI断片上に横たわる。図1において、EはEcoR
Iであり、BはBamHIであり、HはHindIII
であり、P1はプラスミドpT7/T3からのポリリン
カーである。
【配列表1】 SEQ ID NO:1 配列の型:対応するペプチドをもつヌクレオチド 配列の長さ:570塩基対 鎖の形態:一本鎖 トポロジー:線状 分子の型:cDNA もとの由来: 有機体:ピヌス・シルベストリス(Pinus syl
vestris) 直接の実験の由来:ピヌス・シルベストリス(Pinu
s sylvestris) 細胞系の名称: 特徴:1〜570の成熟ペプチド配列 性質:ピヌス・シルベストリス(Pinus sylv
estris)からのピノシルビンシンターゼの一部分
の配列
vestris) 直接の実験の由来:ピヌス・シルベストリス(Pinu
s sylvestris) 細胞系の名称: 特徴:1〜570の成熟ペプチド配列 性質:ピヌス・シルベストリス(Pinus sylv
estris)からのピノシルビンシンターゼの一部分
の配列
【表4】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 1/21 7236−4B 5/10 15/73 15/84 //(C12N 1/21 C12R 1:19) (C12N 5/10 C12R 1:91) (72)発明者 ハンス−イエルク・ライフ ドイツ連邦共和国デー5000ケルン41・ゴツ テスベーク165 (72)発明者 クラウス・シユテンツエル ドイツ連邦共和国デー4000デユツセルドル フ13・ゼーゼナーシユトラーセ17 (72)発明者 ユルゲン・トムツイク ドイツ連邦共和国デー4018ランゲンフエル ト・ザウアーブルフシユトラーセ13アー
Claims (8)
- 【請求項1】 ピノシルビンシンターゼ遺伝子。
- 【請求項2】 調節作用を有する請求項1記載のピノシ
ルビンシンターゼ遺伝子の成分。 - 【請求項3】 請求項1記載のピノシルビンシンターゼ
遺伝子の構造遺伝子。 - 【請求項4】 「外来」DNAまたは「追加の」DNA
として請求項1〜3のいずれかに記載の1または2以上
のピノシルビンシンターゼ遺伝子またはそれらの成分を
含有する、組み換え原核生物または真核生物のDNA。 - 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載の1また
は2以上のピノシルビンシンターゼ遺伝子またはそれら
の成分および/または請求項4記載の組み換えDNAを
含有するベクター。 - 【請求項6】 請求項1〜3のいずれかに記載の1また
は2以上のピノシルビンシンターゼ遺伝子またはそれら
の成分および/または請求項4記載の組み換えDNAま
たは請求項5記載のベクターを含有する形質転換された
微生物。 - 【請求項7】 「外来」DNAまたは「追加の」DNA
として請求項1〜4のいずれかに記載の1または2以上
のピノシルビンシンターゼ遺伝子および/またはそれら
の成分および/または組み換えDNAを含有する、トラ
ンスジェニック植物細胞(原形質体を包含する)または
植物(植物の部分または種子を包含する)。 - 【請求項8】 請求項7記載のトランスジェニック植物
細胞および植物の増殖により得ることができる増殖材
料。
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---|---|---|---|
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DE4130986.3 | 1991-09-18 |
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---|---|
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JP (1) | JPH05308974A (ja) |
AR (1) | AR248048A1 (ja) |
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MX (1) | MX9205172A (ja) |
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DE4334791A1 (de) * | 1993-10-13 | 1995-04-20 | Bayer Ag | Bibenzylsynthase-Gene |
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DE19836774A1 (de) * | 1998-08-13 | 2000-02-24 | Gsf Forschungszentrum Umwelt | Protein und DNA-Sequenz der Pinosylvin-3-0-methyltransferase (PMT) |
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GB201008826D0 (en) | 2010-05-26 | 2010-07-14 | Fluxome Sciences As | Production of metabolites |
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US9249436B2 (en) | 2011-02-02 | 2016-02-02 | Solazyme, Inc. | Tailored oils produced from recombinant oleaginous microorganisms |
KR20140033378A (ko) | 2011-05-06 | 2014-03-18 | 솔라짐, 인코포레이티드 | 자일로오스를 대사시키는 유전자 조작된 미생물 |
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ES2744868T3 (es) | 2012-04-18 | 2020-02-26 | Corbion Biotech Inc | Aceites hechos a medida |
SG10201802834YA (en) | 2013-10-04 | 2018-05-30 | Terravia Holdings Inc | Tailored oils |
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CN113331059B (zh) * | 2021-07-21 | 2022-09-09 | 贵州大学 | 一种以鸟王茶树胚轴为外植体建立高效再生体系的方法 |
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DE4130986A1 (de) * | 1991-09-18 | 1993-03-25 | Bayer Ag | Pinosylvinsynthase-gene |
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-
1992
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- 1992-09-07 EP EP19920115269 patent/EP0533010A3/de not_active Withdrawn
- 1992-09-08 US US07/941,469 patent/US5391724A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1992-09-17 BR BR929203641A patent/BR9203641A/pt not_active Application Discontinuation
- 1992-09-17 JP JP4273860A patent/JPH05308974A/ja active Pending
-
1994
- 1994-11-14 US US08/338,996 patent/US5589621A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-11-07 US US08/745,147 patent/US5973230A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009543572A (ja) * | 2006-07-20 | 2009-12-10 | フラクソム サイエンシス エイ/エス | ピノシルビンを生産するための代謝改変細胞 |
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