JPH07213185A - Plant improved in content of amino acid containing sulfur and method for improvement - Google Patents

Plant improved in content of amino acid containing sulfur and method for improvement

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JPH07213185A
JPH07213185A JP6011893A JP1189394A JPH07213185A JP H07213185 A JPH07213185 A JP H07213185A JP 6011893 A JP6011893 A JP 6011893A JP 1189394 A JP1189394 A JP 1189394A JP H07213185 A JPH07213185 A JP H07213185A
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JP
Japan
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plant
amino acid
region
rice
protein
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Pending
Application number
JP6011893A
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Japanese (ja)
Inventor
Eijiro Watanabe
英二郎 渡辺
Asako Iida
朝子 飯田
Akikuni Nagasawa
秋都 長澤
Kenji Oita
憲治 大江田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
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  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an improved plant capable of improving both the content of an amino acid containing sulfur in a plant in a shorter period with more saved labor than those of variety improvement consisting of conventional crossing containing a specific expression cassette the nutritive value of a plant such as an edible or a drinking crop. CONSTITUTION:This improved plant has a translatable structural gene which is all of a structural gene, containing 14 amino acids with a high sulfur content from the 108th to the 121st positions of an amino acid sequence, expressed by the formula and containing a signal sequence region of a 10K prolamine protein derived from a rice plant on the downstream side of a transcription and translation initiation region operable in a plant and capable of coding a mature protein region except the signal sequence region of the 10K prolamine protein derived from the rice plant and contains an expression cassette having a poly(A) signal operable in the plant and a transcription termination region in an operable form. Furthermore, this method for improvement is to preferably transduce the expression cassette into the plant, express the 10K prolamine protein derived from the rice plant and improve the content of the amino acid containing the sulfur in the plant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、含硫アミノ酸含量の改
良植物および改良方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an improved plant having a sulfur-containing amino acid content and an improved method.

【0002】[0002]

【従来の技術】人や家畜は、蛋白質源として食用・飲料
作物といった多くの植物に依存している。しかし主要な
蛋白質源作物であるマメ科植物の種子中の蛋白質は、人
や家畜にとっての必須アミノ酸の含量を比較した場合、
メチオニン、システイン等の含硫アミノ酸含量が他の必
須アミノ酸含量と比較して低く、このことは直接栄養価
の低下に結びついている。このために、家畜飼料では魚
粉(フィッシュミール)や合成アミノ酸の添加を行うこ
とでメチオニン、システイン欠乏を補っているのが現状
である。
2. Description of the Related Art Humans and livestock depend on many plants such as food and drink crops as protein sources. However, the protein in the seeds of legumes, which is a major protein source crop, shows that when comparing the contents of essential amino acids for humans and livestock,
The content of sulfur-containing amino acids such as methionine and cysteine is lower than that of other essential amino acids, which is directly linked to a decrease in nutritional value. For this reason, in the livestock feed, the deficiency of methionine and cysteine is supplemented by adding fish meal and synthetic amino acids.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような配合飼料の場合、配合する手間もかかるうえ、加
える魚粉(フィッシュミール)や合成アミノ酸の価格や
供給量の影響もうける。また、飼料作物そのものの改良
は、いままで蛋白質そのものの含量を高めることである
程度改善されてきていたが、従来の交雑を主体とする品
種改良では、特に重要なアミノ酸だけを高含量化した
り、また短期間・省力的な改良はきわめて難かしかっ
た。
However, in the case of the above-mentioned compounded feed, it takes time and effort for compounding, and the influence of the price and the amount of supply of fish meal (fish meal) and synthetic amino acid to be added. Further, the improvement of the feed crop itself has been improved to some extent by increasing the content of the protein itself, but in the conventional breeding mainly based on the crossing, the content of particularly important amino acids was increased, or It was extremely difficult to improve labor-saving in a short period of time.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】このような状況下で、本
発明者らは鋭意検討を行った結果、含硫アミノ酸含量の
高い蛋白質遺伝子を有する発現カセットを構築し、これ
を植物に導入し、発現させることに成功した。すなわ
ち、本発明は、(1)植物中で機能可能な転写および翻
訳開始領域の下流に、(2)イネ由来10Kプロラミン
蛋白質のシグナル配列領域を含むアミノ酸配列における
108番目から121番目までの高含硫アミノ酸配列
(配列番号1)を含む翻訳可能な構造遺伝子を持ち、
(3)植物中で機能可能なポリ(A)シグナルと転写終
結領域を機能可能な形で有する発現カセットを含む改良
植物(以下、本発明植物と記す。)および上記発現カセ
ットを植物に導入し、発現させることを特徴とする植物
における含硫アミノ酸含量の改良方法(以下、本発明方
法と記す。)を提供するものである。
Under the circumstances, as a result of intensive investigations by the present inventors, an expression cassette having a protein gene with a high sulfur-containing amino acid content was constructed and introduced into a plant. , Was successfully expressed. That is, the present invention relates to (1) a high content of 108 to 121 in an amino acid sequence including a signal sequence region of a rice-derived 10K prolamin protein downstream of a transcription and translation initiation region functional in a plant. Has a translatable structural gene containing a sulfur amino acid sequence (SEQ ID NO: 1),
(3) An improved plant (hereinafter referred to as a plant of the present invention) containing an expression cassette having a functional poly (A) signal and a transcription termination region capable of functioning in a plant, and the above expression cassette are introduced into the plant. The present invention provides a method for improving the sulfur-containing amino acid content in a plant (hereinafter, referred to as the method of the present invention), which is characterized in that it is expressed.

【0005】以下、さらに詳細に本発明を説明する。本
発明で用いる遺伝子工学的手法は、例えば、J.Sambroo
k、E.F.Frisch、T.Maniatis著;モレキュラー クロー
ニング 第2版(Molecular Cloning 2nd edition)、コ
ールドスプリング ハーバー ラボラトリー (Cold Spr
ing Harbor Laboratory)発行、1989年等に記載される通
常の方法に準じて実施できる技術である。
The present invention will be described in more detail below. Genetic engineering techniques used in the present invention include, for example, J. Sambroo.
k, EFFrisch, T. Maniatis; Molecular Cloning 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory (Cold Spr)
ing Harbor Laboratory), published in 1989, etc.

【0006】本発明において用いられる「イネ由来10
Kプロラミン蛋白質のシグナル配列領域を含むアミノ酸
配列における108番目から121番目までの14個の
高含硫アミノ酸配列(配列番号1)を含む翻訳可能な構
造遺伝子」は、その遺伝子がコードするアミノ酸のうち
含硫アミノ酸が8個含まれており、そのアミノ酸含量と
して50%を越えるものである。なお、この高含硫アミ
ノ酸配列を含み、かつイネ由来10Kプロラミン蛋白質
に限定されない蛋白質のアミノ酸配列を含む翻訳可能な
構造遺伝子も本発明に含まれる。たとえば、以下の方法
によって調製することができる。 1.イネからのゲノムDNAの調製方法 イネゲノムDNAは、多くの植物組織において使用され
ている強力な界面活性剤であるCTAB(cetyltrimeth
ylammonium bromide)を用いてイネの葉組織より調製す
ることができる。たとえば、内宮博文著:植物遺伝子操
作マニュアル,講談社サイエンティフィック発行,19
90年、Rogers S.O. and A.J.Bedich,Plant Molecular
Biology,5,69-76,1985 等に記載される通常の方法をあ
げることができる。 2.PCRによる増幅 上記の遺伝子領域を含む任意の塩基配列からなるDNA
をPCR法で増幅するためのプライマーは、主としてD
NAを化学的に合成することによって得られる。あるい
はプライマーとして機能し得る制限酵素断片等によって
得られたDNA断片を用いることもできる。このとき、
プライマーは任意の塩基配列の両端に対する一対のプラ
イマーを用いる。ここで述べる「プライマー」とは、着
目するDNA配列の合成しようとする一方の鎖の5'- 末
端配列を含み、相補鎖を鋳型としたDNAポリメラーゼ
によるDNA合成に必要なDNAのことを示す。得られ
たプライマーを用いてDNAを増幅するには、たとえ
ば、Innis M.A.,Gelfand D.H. and J.J.Sninsky 編:PC
R PROTOCOLS,Academic Press Inc. 発行,1990年等
に記載される通常の方法を用いることができる。 3.イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子のクローニ
ング イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子のクローニング
のために用いられるクローニングベクターとしては、す
でに知られている多くのクローニングベクターをあげる
ことができる。具体的には、例えばpBR322,pUC18,pUC1
9,pACYC177,pACYC184等の公知なプラスミドベクターと
その誘導体、あるいはM13ファージ由来のファージベ
クターやその誘導体等があげられる。クローニングは、
任意のクローニングベクターに存在する制限酵素のクロ
ーニングサイトとPCRで増幅することによって得られ
たDNA断片に存在する制限酵素切断部位との組合せに
より用いる制限酵素を選択し、選択された制限酵素を用
いてクローニングベクターを開裂し、これに選択された
制限酵素の切断部位を有するDNA断片をリガーゼによ
り結合・閉環させることによって行なうことができる。
クローニングされたDNA断片が目的の遺伝子を有する
ものであるか否かは制限酵素による切断、あるいはPC
Rなどにより確認することができる。塩基配列はマキサ
ム・ギルバート法あるいはサンガー法に準じた方法によ
り、放射性標識あるいは蛍光標識を用いて決定すること
ができる。このようにして目的の遺伝子、すなわちイネ
由来10Kプロラミン蛋白質のシグナル配列領域を含む
アミノ酸配列における108番目から121番目までの
14個の高含硫アミノ酸配列(配列番号1)を含む翻訳
可能な構造遺伝子、を有することが確認されたクローニ
ングDNA断片、あるいは該DNA断片を保持するベク
ターに存在する適当な制限酵素切断部位を制限酵素で切
断することにより目的の遺伝子を有する任意のDNA断
片、を調製することができる。あるいはその塩基配列そ
のものを化学合成により全合成することもできる。さら
にこのようにして得られたDNA断片を他の構造遺伝子
中のイン・フレームに導入することで新規遺伝子を調製
することもできる。
"10 derived from rice" used in the present invention
"Translatable structural gene containing 14 highly sulfur-containing amino acid sequences (SEQ ID NO: 1) from 108th to 121st in the amino acid sequence including the signal sequence region of K prolamin protein" is It contains 8 sulfur-containing amino acids, and its amino acid content exceeds 50%. The present invention also includes a translatable structural gene containing this highly sulfur-containing amino acid sequence and an amino acid sequence of a protein not limited to the rice-derived 10K prolamin protein. For example, it can be prepared by the following method. 1. Method for Preparing Genomic DNA from Rice Rice genomic DNA is a powerful surfactant used in many plant tissues, CTAB (cetyltrimethe).
ylammonium bromide) and can be prepared from rice leaf tissue. For example, Hirofumi Uchimiya: Plant Gene Manipulation Manual, Published by Kodansha Scientific, 19
90 years, Rogers SO and AJ Bedich, Plant Molecular
The usual methods described in Biology, 5, 69-76, 1985 can be mentioned. 2. Amplification by PCR DNA consisting of an arbitrary nucleotide sequence containing the above gene region
Primers for PCR amplification of DNA are mainly D
Obtained by chemically synthesizing NA. Alternatively, a DNA fragment obtained by a restriction enzyme fragment or the like that can function as a primer can also be used. At this time,
As a primer, a pair of primers for both ends of an arbitrary nucleotide sequence is used. The term "primer" as used herein refers to a DNA that includes the 5'-terminal sequence of one strand of the target DNA sequence to be synthesized and is required for DNA synthesis by a DNA polymerase using the complementary strand as a template. To amplify DNA using the obtained primer, for example, Innis MA, Gelfand DH and JJSninsky ed .: PC
An ordinary method described in R PROTOCOLS, Academic Press Inc., 1990, etc. can be used. 3. Cloning of rice-derived 10K prolamin protein gene As the cloning vector used for cloning the rice-derived 10K prolamin protein gene, many known cloning vectors can be mentioned. Specifically, for example, pBR322, pUC18, pUC1
Examples include known plasmid vectors such as 9, pACYC177 and pACYC184 and their derivatives, or M13 phage-derived phage vectors and their derivatives. Cloning
A restriction enzyme to be used is selected according to the combination of the cloning site of the restriction enzyme present in any cloning vector and the restriction enzyme cleavage site present in the DNA fragment obtained by amplification by PCR, and the selected restriction enzyme is used. This can be carried out by cleaving the cloning vector, and ligating and closing the DNA fragment having the cleavage site of the selected restriction enzyme with ligase.
Whether or not the cloned DNA fragment has the target gene depends on whether it is cleaved with a restriction enzyme or PC.
It can be confirmed by R or the like. The base sequence can be determined using a radioactive label or a fluorescent label by a method according to the Maxam-Gilbert method or the Sanger method. Thus, the target gene, ie, a translatable structural gene containing 14 highly sulfur-containing amino acid sequences (SEQ ID NO: 1) from 108th to 121st in the amino acid sequence containing the signal sequence region of rice-derived 10K prolamin protein A cloned DNA fragment that is confirmed to have, or an arbitrary DNA fragment having a gene of interest is prepared by cutting an appropriate restriction enzyme cleavage site present in a vector carrying the DNA fragment with a restriction enzyme. be able to. Alternatively, the base sequence itself can be wholly synthesized by chemical synthesis. Furthermore, a novel gene can be prepared by introducing the DNA fragment thus obtained into the in-frame of another structural gene.

【0007】本発明において用いられる「植物中で機能
可能な転写および翻訳開始領域」を有する遺伝子として
は、たとえば、ノパリン合成酵素(nos)プロモータ
ーやオクトパピン合成酵素(ocs)プロモーター等の
T−DNA由来のプロモーターあるいはカリフラワーモ
ザイクウィルス(CaMV)由来の19Sおよび35Sプロ
モーター等の植物ウィルスプロモーター等の通常のプロ
モーターをあげることができる。また、たとえば、エン
ドウマメあるいはダイズのリブロース−1,5−二リン
酸カルボキシラーゼの小サブユニットプロモーター、ト
ウモロコシのゼインプロモーター、ダイズの7Sα’コ
ングリシニンプロモーター、ダイズのグリシニンプロモ
ーター、フランス豆のファゼオリンプロモーター等もあ
げることができる。
The gene having a "transcriptional and translational initiation region capable of functioning in a plant" used in the present invention is derived from T-DNA such as nopaline synthase (nos) promoter or octopapine synthase (ocs) promoter. Or normal promoters such as plant virus promoters such as 19S and 35S promoters derived from cauliflower mosaic virus (CaMV). Further, for example, pea or soybean ribulose-1,5-diphosphate carboxylase small subunit promoter, corn zein promoter, soybean 7Sα'conglycinin promoter, soybean glycinin promoter, French bean phaseolin promoter, etc. Can also give.

【0008】本発明において用いられる「植物中で機能
可能なポリ(A)シグナルと転写終結領域」を有する遺
伝子としては、T−DNA由来のノパリン合成酵素のタ
ーミネーター、ダイズのグリシニンターミネーター等の
植物由来のターミネーター、ニンニクウィルスGV1、
GV2のターミネター等のウィルス由来のターミネータ
ー等をあげることができる。
The gene having a "poly (A) signal capable of functioning in plants and a transcription termination region" used in the present invention is derived from plants such as T-DNA-derived nopaline synthase terminator and soybean glycinin terminator. Garlic virus GV1, the terminator of
Examples thereof include a terminator derived from a virus such as GV2 terminator.

【0009】つぎに本発明において、(1)植物中で機
能可能な転写および翻訳開始領域(プロモーター領域)
の下流に、(2)着目する翻訳可能な構造遺伝子を持
ち、(3)植物中で機能可能なポリ(A)シグナルと転
写終結領域(ターミネーター領域)を機能可能な形で有
する発現カセットを構築するには、必要に応じて、リン
カーあるいはアダプター等を用いることによって上記の
各遺伝子(1) 、(2)および(3)をリガーゼの作用
により連結する方法等をあげることができる。ここで述
べる「リンカー」とは、着目するDNA末端に結合さ
せ、目的とする制限酵素認識配列を導入することを可能
とする2本鎖の合成DNAを示す。また、「アダプタ
ー」とは、一方が平滑末端であり、もう一方は付着末端
の2本鎖の合成DNAあるいは異なる付着末端を両端に
もつ2本鎖合成DNAを示し、着目する2種の異なった
末端同志の結合を可能とする。
Next, in the present invention, (1) a transcription and translation initiation region (promoter region) functional in plants
(2) has a translatable structural gene of interest, and (3) constructs an expression cassette having a functional poly (A) signal and a transcription termination region (terminator region) in the plant. For this purpose, a method of ligating each of the above genes (1), (2) and (3) by the action of ligase by using a linker, an adapter or the like, if necessary, can be mentioned. The "linker" described here refers to a double-stranded synthetic DNA that can be bound to the DNA end of interest to introduce a target restriction enzyme recognition sequence. The term “adapter” refers to double-stranded synthetic DNA having one blunt end and the other having cohesive ends, or a double-stranded synthetic DNA having different cohesive ends at both ends. Allows end-to-end bonding.

【0010】このようにして構築された発現カセット
は、着目する翻訳可能な構造遺伝子と発現調節領域が機
能可能な形で結合し、目的とする含硫アミノ酸含量の高
い蛋白質を発現することのできる遺伝子構築体である。
なお、特定植物中で機能する、あるいは特定植物器官で
特異的に機能することができる発現調節領域を選択する
ことにより任意の発現形態の植物体を得ることも可能と
なる。たとえば、種子特異的に発現するプロモーターな
どの調節領域と着目する翻訳可能な構造遺伝子とを機能
可能な形で結合することにより、種子特異的含硫アミノ
酸含量の高い蛋白質の発現カセットを構築することもで
きる。あるいは組織特異性のない植物ウィルス由来の発
現調節領域と着目する翻訳可能な構造遺伝子とを結合し
て植物全体で発現させる含硫アミノ酸含量の高い蛋白質
の発現カセットも構築できる。さらに、必要に応じて、
翻訳可能な構造遺伝子の上流に機能可能な分泌シグナル
配列をコードする領域を機能可能な形で結合させること
もできる。
In the expression cassette thus constructed, the target translatable structural gene and the expression regulatory region are operably linked to each other, and the target protein having a high sulfur-containing amino acid content can be expressed. It is a gene construct.
In addition, it is also possible to obtain a plant body having an arbitrary expression form by selecting an expression control region capable of functioning in a specific plant or specifically in a specific plant organ. For example, by constructing an expression cassette of a protein having a high seed-specific sulfur-containing amino acid content by functionally linking a translatable structural gene of interest with a regulatory region such as a promoter specifically expressed in seed. You can also Alternatively, an expression cassette of a protein having a high sulfur-containing amino acid content can be constructed in which an expression control region derived from a plant virus having no tissue specificity and a translatable structural gene of interest are bound to express the protein throughout the plant. Furthermore, if necessary,
A region encoding a functional secretory signal sequence may be operably linked upstream of a translatable structural gene.

【0011】構築された発現カセットを、たとえば、ト
ウモロコシ、モロコシ、ライ麦、ライ小麦、大麦、オー
ト麦、小麦、タマネギ等の単子葉植物、または、ダイ
ズ、バーズフットトレフォイル、エンドウ等の豆類、ア
ルファルファ、タバコ、ナタネ等のアブラナ属、メロ
ン、キュウリ、カボチャ属のウリ科植物、バレイショ、
コショウ、トマト等のナス科植物、ニンジン、セロリ等
のセリ科植物等の双子葉植物に導入する方法としては、
植物種によって異なっているが、土壌細菌であるアグロ
バクテリウムの感染を利用する系やプロトプラストへの
エレクトロポレーションにより遺伝子を導入する系、植
物組織あるいはプロトプラストへのパーティクルガンに
より遺伝子を導入するなどをあげることができる。そし
て、構築された発現カセットが導入された植物は、植物
組織培養技術において通常用いられる方法に準じて再生
され、植物体を得ることができる。このような方法は、
例えば、Gelvin,S.B.,R.A.Schilperoort and D.P.S.Ver
ma. 著;プラント モレキュラー バイオロジー/マニ
ュアル(Plant Molecular Biology/Manual.)、ルワーア
カデミック パブリシャーズ(Kluwer Academic Publis
hers) 発行、1988年等に記載されている。さらに具体的
には、たとえば、 1.ダイズにおける形質転換 ダイズグリシニン−プロラミンキメラ遺伝子を持つ後述
のプラスミドpSUM-GY1-prolamin を、選抜用 GUS/HPT同
時発現ベクターpSUM-GH:NotIと混合し、これらの混合プ
ラスミドを、たとえば、飯田朝子、山下稔哉、服部悦
子、森川弘道著、遺伝子導入実験法1−パーティクルガ
ン法−,植物細胞工学,2,631-637,1990記載の方法に
準じてダイズ不定胚にパーティクルガンによるボンバー
ドメントにより導入する。導入後、ハイグロマイシンを
含む液体培地で培養を続け、形質転換不定胚を選抜す
る。選抜されるハイグロマイシン耐性ダイズ不定胚から
植物個体の再生を行い、グリシニン−プロラミンキメラ
遺伝子による形質転換体ダイズを得る。 2.バーズフットトレフォイルにおける形質転換 バーズフットトレフォイルにおける形質転換を、たとえ
ば、Petit, A.,J.Stougaard 、A.Kuhle, K.A.Marcker a
nd J.Tempe. “Transformation and regeneration of t
he legume Lotus corniculatus: A system for molecul
ar studies ofsymbiotic nitrogen fixation." Molecul
ar and General Genetics、207 、245-250 、1987記載
の方法に準じて土壌細菌Agrobacterium rhizogenesを用
いる方法で行う。無菌化処理されたバーズフットトレフ
ォイルの種子をホルモンを含まないMS培地の上で発芽
成長させる。発芽後8日目の幼植物の胚軸に、グリシニ
ン−プロラミンキメラ遺伝子をプラスミド(抗生物質耐
性マーカー)として持つ土壌細菌Agrobacterium rhizog
enesを感染させる。形質転換された毛状根を選抜用抗生
物質を含むMS培地上で選抜を行う。毛状根中から再生
してくる抗生物質耐性のシュートを抗生物質を含むMS
培地に移す。発現した植物体を酸洗浄を行った砂に移
し、22℃の植物培養機の中で増殖させる。 3.アルファルファにおける形質転換 アルファルファにおける形質転換は、たとえば、Shahi
n, E.A.、A.Spielmann、K.Sukhapinda、R.B.Simpson an
d M.Yashar. “Cell Biology & Molecular Genetics: T
ransformation of Cultivated Alfalfa Using Disarmed
Agrobacteriumtumefaciens." CROP SCIENCE ,26,123
5-1239 ,1986記載のシャヒンらの方法に準じて行うこ
とができる。アルファルファの茎の切片(約5cmくら
い) を次亜塩素酸によって無菌化処理した後、無菌的に
2〜3mmの厚さに切る。得られる切片にカリフラワーモ
ザイクフイルス由来の35Sプロモーター/ノパリン合
成酵素(nos)のターミネーターとプロラミンキメラ
遺伝子を連結して構築されるプラスミド(抗生物質耐性
マーカー)を持つ土壌細菌Agrobacterium tumefaciens
を感染させる。形質転換されたカルスを選抜用抗生物質
を含むMS培地上で選抜を行う。選抜されたカルスを再
生培地上で再生させ、組換え体植物を得る。
[0011] The constructed expression cassette can be prepared by using, for example, monocotyledonous plants such as corn, sorghum, rye, rye wheat, barley, oats, wheat and onions, or beans such as soybean, bird's foot trefoil and pea, alfalfa, Tobacco, oilseed rape, rape, melon, cucumber, squash, Cucurbitaceae, potato,
Pepper, a method of introducing into solanaceous plants such as tomatoes, carrots, dicotyledons such as celery plants such as celery,
Depending on the plant species, there are systems that utilize infection with the soil bacterium Agrobacterium, systems that introduce genes by electroporation into protoplasts, and systems that introduce genes by particle gun into plant tissues or protoplasts. I can give you. Then, the plant into which the constructed expression cassette has been introduced is regenerated according to a method usually used in plant tissue culture technology, and a plant can be obtained. Such a method
For example, Gelvin, SB, RASchilperoort and DPSVer
by ma .; Plant Molecular Biology / Manual., Kluwer Academic Publis
published in 1988 etc. More specifically, for example, 1. Transformation in soybean The plasmid pSUM-GY1-prolamin described below having the soybean glycinin-prolamin chimeric gene was mixed with the selection GUS / HPT co-expression vector pSUM-GH: NotI, and these mixed plasmids were used, for example, Asako Iida, According to the method described by Toshiya Yamashita, Etsuko Hattori, Hiromichi Morikawa, Gene Transfer Experiment 1-Particle Gun Method-, Plant Cell Engineering, 2,631-637, 1990, somatic embryos are introduced by particle gun bombardment. . After the introduction, the culture is continued in a liquid medium containing hygromycin, and transformed somatic embryos are selected. A plant individual is regenerated from the selected hygromycin-resistant soybean somatic embryo to obtain a transformant soybean with the glycinin-prolamin chimeric gene. 2. Transformation in Bird's Foot Trefoil Transformation in bird's foot trefoil is described, for example, in Petit, A., J. Stougaard, A. Kuhle, KAMarcker a.
nd J. Tempe. “Transformation and regeneration of t
he legume Lotus corniculatus: A system for molecul
ar studies of symbiotic nitrogen fixation. "Molecul
ar and General Genetics, 207, 245-250, 1987 according to the method described above using the soil bacterium Agrobacterium rhizogenes. Seeds of sterilized bird's foot trefoil are germinated and grown on hormone-free MS medium. Agrobacterium rhizog, a soil bacterium having a glycinin-prolamin chimera gene as a plasmid (antibiotic resistance marker) on the hypocotyl of a seedling 8 days after germination
Infect enes. The transformed hairy roots are selected on MS medium containing an antibiotic for selection. Antibiotic-resistant shoots regenerated from hairy roots MS containing antibiotics
Transfer to medium. The expressed plants are transferred to acid-washed sand and grown in a plant cultivator at 22 ° C. 3. Transformation in alfalfa Transformation in alfalfa is described, for example, in Shahi.
n, EA, A. Spielmann, K. Sukhapinda, RBSimpson an
d M. Yashar. “Cell Biology & Molecular Genetics: T
ransformation of Cultivated Alfalfa Using Disarmed
Agrobacterium tumefaciens. "CROP SCIENCE, 26, 123
It can be carried out according to the method of Shahin et al. A stalk of alfalfa (about 5 cm) is sterilized with hypochlorous acid and then aseptically cut to a thickness of 2 to 3 mm. A soil bacterium Agrobacterium tumefaciens having a plasmid (antibiotic resistance marker) constructed by ligating the obtained section with a terminator of 35S promoter / nopaline synthase (nos) derived from cauliflower mosaic virus and a prolamin chimera gene.
Infect. The transformed callus is selected on MS medium containing an antibiotic for selection. The selected callus is regenerated on a regeneration medium to obtain a recombinant plant.

【0012】[0012]

【実施例】以下、実施例についてより詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
EXAMPLES Examples will be described below in more detail, but the present invention is not limited thereto.

【0013】実施例1 (イネ由来10Kプロラミン蛋
白質遺伝子のクローニング) 約1gのイネ(品種名:日本晴)葉組織を液体窒素中で
乳鉢を用いてすりつぶした。50mlのファルコンチュ
ーブに10mlの2×CTAB液(2% cetyltrimethyla
mmonium bromide,100mM Tris-HCl(pH8.0),20mM EDTA,1.
4M NaCl,1% polyvinylpyrrolidone)を入れ、60℃にし
て保温した。葉を少量ずつチューブに入れ、軽く振とう
した後、さらに60℃で、30分間保温した。10ml
のクロロホルム:イソアミルアルコール(24:1)を加えて
15分間振とうした後、遠心分離(10,000g,10min,20
℃) を行うことにより得られた上層を新しい50mlチ
ューブに移した。この中に7mlのイソプロピルアルコ
ールを加え、混合した。遠心分離(10,000g,15min,20
℃) でDNAを沈澱させ、得られたDNAを1mlのT
E(10mM Tris-HCl(pH8.0),1mM EDTA)に溶解した。10
μg/mlのRNaseAを加え、37℃で、約45分
静置した。フェノール抽出を1回行った後、1/2容の
フェノールと等容のクロロホルムを加えて再度抽出を行
った。遠心分離(10,000g,10min,20℃) を行うことによ
り得られた上層を15mlファルコンチューブに移し
た。さらに1回クロロホルム抽出を行った後、1/10
容の3M酢酸ナトリウム(pH5.2) と2.5容のエタノー
ルを加え、混合した後、遠心分離(10,000g,15min,4
℃) によりゲノムDNAを得た。得られたゲノムDNA
50μgを試料として、下記の塩基配列を有する2つの
合成プライマーDNA(配列番号2および3) N−1(28mer): 5’−GATGGTACCGTCTACACCATCTGG
AATC−3’ C−1(29mer): 3’−TCCGTCGACGCAAGTCTGAAAATG
ATTGA −5’ によるPCR法を用いてイネ由来10Kプロラミン蛋白
質遺伝子の増幅を行なった(図1参照)。増幅された遺
伝子は KpnIと SalI部位で切断され、得られた遺伝子
断片は、同じく KpnIと SalI部位で切断した市販のク
ローニングベクターpUC 119(宝酒造社製)に連結され、
プラスミド pUC−prolaminを得た。なお、 KpnIと Sal
I部位で切断された遺伝子断片については、ダイデオキ
シ法に基づくApplied Biosystems社のモデル373A蛍光D
NAシークエンサーによってその塩基配列を検討するこ
とにより、イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子の塩
基配列(配列番号7: 塩基配列の位置番号51−455
参照)と一致していることを確認した。
Example 1 (Cloning of rice-derived 10K prolamin protein gene) About 1 g of rice (variety name: Nipponbare) leaf tissue was ground in liquid nitrogen using a mortar. 10 ml of 2x CTAB solution (2% cetyltrimethyla in a 50 ml Falcon tube)
mmonium bromide, 100mM Tris-HCl (pH8.0), 20mM EDTA, 1.
4M NaCl, 1% polyvinylpyrrolidone) was added and the temperature was kept at 60 ° C. The leaves were put into a tube little by little, shaken lightly, and then kept at 60 ° C. for 30 minutes. 10 ml
Chloroform: isoamyl alcohol (24: 1) was added and shaken for 15 minutes, followed by centrifugation (10,000g, 10min, 20
℃) was transferred to a new 50ml tube. To this, 7 ml of isopropyl alcohol was added and mixed. Centrifuge (10,000g, 15min, 20
DNA was precipitated at 1 ° C.) and the obtained DNA was mixed with 1 ml of T
It was dissolved in E (10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 1 mM EDTA). 10
μg / ml of RNase A was added, and the mixture was left standing at 37 ° C. for about 45 minutes. After phenol extraction was performed once, 1/2 volume of phenol and an equal volume of chloroform were added and extraction was performed again. The upper layer obtained by performing centrifugation (10,000 g, 10 min, 20 ° C.) was transferred to a 15 ml Falcon tube. Chloroform extraction once more, then 1/10
Volume of 3M sodium acetate (pH5.2) and 2.5 volumes of ethanol were added and mixed, followed by centrifugation (10,000g, 15min, 4
Genomic DNA was obtained. Obtained genomic DNA
Two synthetic primer DNAs having the following nucleotide sequences (SEQ ID NOS: 2 and 3) N-1 (28mer) using 50 μg as a sample: 5′-GATGGTACCGTCTACACCATCTGG
AATC-3 'C-1 (29mer): 3'-TCCGTCGACGCAAGTCTGAAAATG
Amplification of the rice-derived 10K prolamin protein gene was performed using the PCR method with ATTGA-5 '(see FIG. 1). The amplified gene was cut at the KpnI and SalI sites, and the resulting gene fragment was ligated to the commercially available cloning vector pUC119 (Takara Shuzo Co., Ltd.), which was also cut at the KpnI and SalI sites.
The plasmid pUC-prolamin was obtained. KpnI and Sal
For the gene fragment cleaved at the I site, Applied Biosystems model 373A fluorescence D based on the dideoxy method was used.
By examining the base sequence with an NA sequencer, the base sequence of the rice-derived 10K prolamin protein gene (SEQ ID NO: 7: position numbers 51 to 455 of the base sequence).
(See reference).

【0014】実施例2 (発現カセットの構築) 実施例1によって得られたイネ由来10Kプロラミン蛋
白質遺伝子の断片の BglII部位から SalI部位までを、
種子特異的発現ベクターpSUM−GY1(工業技術院 生命
工学工業技術研究所 寄託番号 FERM BP−41
31:Escherichia coli HB101/pSUM-GY1 )のダイズ種
子貯蔵蛋白グリシニン遺伝子GY1のプロモーターとタ
ーミネーターの間、すなわち、NcoI部位と SalI部位の
間に合成リンカーNcoBgl(配列番号6)と共にT4DNA
リガーゼを用いて導入し、目的とする発現カセットであ
るプラスミドpSUM−GY1−prolaminを得た(図2参
照)。得られた発現カセットには、単一な BglII部位が
存在し、クローニングしたイネ由来10Kプロラミン蛋
白質遺伝子の BglII− SalI fragment が確認された。
またpSUM−GY1由来のEcoRI-HindIII fragment、EcoRI-
SalI fragment も確認され、得られた発現カセットが目
的とするプラスミドpSUM−GY1−prolaminであることを
確認した。
Example 2 (Construction of expression cassette) From the BglII site to the SalI site of the rice-derived 10K prolamin protein gene fragment obtained in Example 1,
Seed-specific expression vector pSUM-GY1 (Department No. FERM BP-41, Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute)
31: T4DNA with a synthetic linker NcoBgl (SEQ ID NO: 6) between the promoter and terminator of the soybean seed storage protein glycinin gene GY1 of Escherichia coli HB101 / pSUM-GY1), that is, between the NcoI site and the SalI site.
It was introduced using ligase to obtain the desired expression cassette, plasmid pSUM-GY1-prolamin (see FIG. 2). The obtained expression cassette had a single BglII site, and the cloned BglII-SalI fragment of the rice-derived 10K prolamin protein gene was confirmed.
In addition, pSUM-GY1-derived EcoRI-HindIII fragment, EcoRI-
A SalI fragment was also confirmed, and it was confirmed that the obtained expression cassette was the desired plasmid pSUM-GY1-prolamin.

【0015】実施例3 (発現カセットの植物への導
入) 実施例2によって得られたプラスミドpSUM−GY1−prol
aminを制限酵素EcoRIで消化した後、末端をT4DNAポ
リメラーゼを用いて平滑末端化した。得られた平滑末端
にHind III linker (CCAAGCTTGG)をT4DNAリガーゼを
用いて導入したプラスミドpSUM−GY1−prolamin(Hin
d) を制限酵素Hind IIIで消化した。この消化により切
り出された遺伝子断片を市販のバイナリーベクターであ
るpBI 121(クロンテック社製)のHind III部位に導入
し、2種類のプラスミド(プラスミドpBI−GY1−prola
min、プラスミド pBI−GY1−prolamin R)を得た(図
3参照)。得られた2種類のプラスミド各々によって、
あらかじめ塩化カルシウム処理でcompetent な状態にし
たAgrobacterium tumefaciens (LBA4404株:ストレプト
マイシン耐性リファンピシン耐性)を形質転換した。形
質転換体は、導入されたプラスミドが有するカナマイシ
ン耐性遺伝子(neomycin phosphotransferase: NPTII)
により付与されるカナマイシンに対する耐性の形質を利
用してストレプトマイシン300μg/ml、リファンピシ
ン100μg/ml、カナマイシン25μg/mlを含むL−培
地〔bacto-tryptone 10g、yeast extract 5g、Na
Cl 5g、dist. water 1L(pH7.0)〕で選択することに
より得られた。得られた形質転換体であるアグロバクテ
リウム(Agrobacterium tumefaciensLBA4404株: SmR Ri
fR) をストレプトマイシン300μg/ml、リファンピシ
ン100μg/ml、カナマイシン25μg/mlを含むL−培
地で28℃一昼夜培養し、得られた菌液をGelvin,S.B.,
R.A.Schilperoort and D.P.S.Verma. 著;プラントモレ
キュラー バイオロジー/マニュアル(Plant Molecula
r Biology/Manual.)、ルワー アカデミック パブリシ
ャーズ(Kluwer Academic Publishers) 発行、1988年等
に記載される通常の方法によるタバコの葉部ディスク片
への感染に用いた。感染した葉部ディスク片をMS−N
B寒天培地で4日間培養した。4日目にMS−NB+セ
フォタキシム(500μg/ml)寒天培地に移し、アグロ
バクテリウムの除菌を行った。11日目にMS−NB+
セフォタキシム(500μg/ml)+カナマイシン(20
0μg/ml)寒天培地に移し、形質転換体タバコ細胞の選
択を開始した。約4週間後、緑色の分化した幼植物体を
切り分け、ホルモンを含まないMS+セフォタキシム
(300μg/ml)+カナマイシン(50μg/ml)寒天培
地に移植した。さらに植え継ぎながらカナマイシンによ
る選抜を行った後、組換え体植物を得た。
Example 3 (Introduction of Expression Cassette into Plant) Plasmid pSUM-GY1-prol obtained in Example 2
After digesting amin with the restriction enzyme EcoRI, the ends were blunt-ended with T4 DNA polymerase. A plasmid pSUM-GY1-prolamin (Hin, in which Hind III linker (CCAAGCTTGG) was introduced into the obtained blunt end using T4 DNA ligase
d) was digested with the restriction enzyme Hind III. The gene fragment cut out by this digestion was introduced into the Hind III site of a commercially available binary vector pBI121 (manufactured by Clontech) to prepare two types of plasmids (plasmid pBI-GY1-prola).
min, plasmid pBI-GY1-prolamin R) was obtained (see FIG. 3). With each of the two types of plasmids obtained,
Agrobacterium tumefaciens (LBA4404 strain: streptomycin-resistant rifampicin-resistant), which had been previously made competent by calcium chloride treatment, was transformed. The transformant is a kanamycin resistance gene (neomycin phosphotransferase: NPTII) contained in the introduced plasmid.
Utilizing the trait of resistance to kanamycin conferred by K., L-medium containing streptomycin 300 μg / ml, rifampicin 100 μg / ml, kanamycin 25 μg / ml [bacto-tryptone 10 g, yeast extract 5 g, Na
Cl 5 g, dist. Water 1 L (pH 7.0)]. The resulting transformant, Agrobacterium (Agrobacterium tumefaciens LBA4404 strain: SmR Ri
fR) was cultured in L-medium containing streptomycin (300 μg / ml), rifampicin (100 μg / ml) and kanamycin (25 μg / ml) at 28 ° C. for one day and the obtained bacterial solution was added to Gelvin, SB,
RASchilperoort and DPSVerma .; Plant Molecular Biology / Manual (Plant Molecula
r Biology / Manual.), published by Kluwer Academic Publishers, published by Ruwer Academic Publishers, 1988, etc., and used for infection of leaf disc pieces of tobacco by a usual method. MS-N infected leaf disc pieces
The cells were cultured on B agar medium for 4 days. On the 4th day, the cells were transferred to MS-NB + cefotaxime (500 μg / ml) agar medium to eradicate Agrobacterium. MS-NB + on the 11th day
Cefotaxime (500 μg / ml) + Kanamycin (20
0 μg / ml) was transferred to an agar medium, and selection of transformant tobacco cells was started. After about 4 weeks, the green differentiated seedlings were excised and transplanted to hormone-free MS + cefotaxime (300 μg / ml) + kanamycin (50 μg / ml) agar medium. After selection with kanamycin while further substituting, recombinant plants were obtained.

【0016】実施例4 (発現したイネ由来10Kプロ
ラミン蛋白質の検出:電気泳動による分析) 実施例3によって得られた組換え体植物の種子10mgに
100μlの抽出液(60%n−propanol、5%2−me
rcaptoethanol 、1mM phenylmethanesufonylfuloride)
を加え、組織を破壊した後、遠心分離(15,000rpm,5mi
n,4℃)を行い、上澄みを抽出サンプル(アルコール可
溶性プロラミン蛋白質画分)として回収した。回収され
た抽出サンプルを20%のSDS-PAGEし、銀染色によりゲ
ル中の蛋白質の検出を行った。その結果を図4に示す。
組換え体植物の種子(本発明区)では、イネ由来10K
プロラミン蛋白質のバンド(分子量約10K dal) を検
出した。一方、イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子
を持たない植物の種子(コントロール区)では、対応す
るバンドは存在しなかった。
Example 4 (Detection of Expressed Rice-derived 10K Prolamin Protein: Analysis by Electrophoresis) 100 μl of an extract (60% n-propanol, 5%) was added to 10 mg of the seeds of the recombinant plant obtained in Example 3. 2-me
rcaptoethanol, 1 mM phenylmethanesufonylfuloride)
After destroying the tissue, centrifuge (15,000 rpm, 5 mi
n, 4 ° C.), and the supernatant was collected as an extracted sample (alcohol-soluble prolamin protein fraction). The recovered extracted sample was subjected to 20% SDS-PAGE and the protein in the gel was detected by silver staining. The result is shown in FIG.
In the seeds of the recombinant plant (the present invention section), rice-derived 10K
A band of prolamin protein (molecular weight about 10 Kdal) was detected. On the other hand, no corresponding band was present in the seeds (control group) of plants that did not have the rice-derived 10K prolamin protein gene.

【0017】実施例5 (発現したイネ由来プロラミン
蛋白質の検出:Western blotによる免疫学的な分析) プロラミン蛋白質に対する抗体を作成するための抗原と
してイネ由来10Kプロラミン蛋白質のシグナル配列を
除いた成熟蛋白質領域をグルタチオンSトランスフェラ
ーゼに融合した蛋白質遺伝子を以下の手順により構築し
た。まず、プラスミド pUC−prolamin 1.4ng 試料とし
て、下記の塩基配列を有する2つの合成プライマーDN
A(配列番号4および5) N(35mer): 5'−GGTGAATTCATCACCACTATGCAGTATTTC
CCACC −3' C(39mer): 3'−GGTGAATTCAAGCTTTCAACAACAACCACA
GGAAGAGAG −5' によるPCR法を用いて成熟蛋白質領域の遺伝子の増幅
を行った。増幅された遺伝子はEcoRI 部位で切断され、
得られた遺伝子断片は、同じくEcoRI 部位で切断した市
販の融合蛋白作成ベクターpGEX−1λT(Pharmacia 社
製)に連結され、プラスミドpGEX−1λT−prolaminを
得た。なお、導入した遺伝子断片の方向は制限酵素によ
る解析と合成プライマーDNAを用いたPCR法により
確認した。得られた融合蛋白質発現プラスミドpGEX−1
λT−prolaminを導入した大腸菌HB101 をL−培地で培
養し、常法に従ってIPTGによる発現誘導を行い、融合蛋
白質の大量発現を行った。培養により得られた菌体を氷
水上で超音波破壊(40W,10min,4 ℃) した後、遠心分離
(10,000g,20min,4℃)により不溶性蛋白質画分を得
た。得られた不溶性蛋白質画分を20%のSDS-PAGEして
融合蛋白質を分離した。このようにして分離された融合
蛋白をゲルから切り出した後、50mM Tris-HCl(pH8.
0)、 0.1%SDS、1%2−mercaptoethanol で該融合
蛋白質を抽出し、さらにアセトン沈澱によって融合蛋白
質を回収した。つぎに、回収された融合蛋白質を抗原と
して、Freundのアジュバントとともに、マウスBalb/cに
静脈注射シタ。このようにして、免疫されたマウスBalb
/cから全血を採取し、融合蛋白質に対する抗体を含有す
る抗血清を調製した。実施例4と同様にして、組換え体
植物から抽出したアルコール可溶性プロラミン蛋白質画
分を20%のSDS-PAGEした後、分離された蛋白質を電気
的にニトロセルロースメンブレンに転写した。そして転
写された蛋白質を上記のように調製された抗血清と抗原
−抗体反応させた後、検出を行った。その結果を図5に
示す。実施例4において銀染色により検出されたバンド
が、免疫学的検出方法においても同様に検出され、発現
した蛋白質がイネ由来10Kプロラミン蛋白質であるこ
とが確認された。
Example 5 (Detection of Expressed Rice-derived Prolamin Protein: Immunological Analysis by Western Blot) A mature protein region excluding the signal sequence of rice-derived 10K prolamin protein as an antigen for preparing an antibody against the prolamin protein A protein gene in which G. thaliana was fused to glutathione S transferase was constructed by the following procedure. First, as a plasmid pUC-prolamin 1.4 ng sample, two synthetic primers DN having the following base sequences were used.
A (SEQ ID NOS: 4 and 5) N (35mer): 5'-GGTGAATTCATCACCACTATGCAGTATTTC
CCACC-3 'C (39mer): 3'-GGTGAATTCAAGCTTTCAACAACAACCACA
A gene in the mature protein region was amplified by the PCR method using GGAAGAGAG-5 '. The amplified gene is cleaved at the EcoRI site,
The obtained gene fragment was ligated to a commercially available fusion protein preparation vector pGEX-1λT (manufactured by Pharmacia) which was also cleaved at the EcoRI site to obtain a plasmid pGEX-1λT-prolamin. The orientation of the introduced gene fragment was confirmed by analysis with a restriction enzyme and PCR using a synthetic primer DNA. Obtained fusion protein expression plasmid pGEX-1
Escherichia coli HB101 into which λT-prolamin had been introduced was cultured in L-medium, and expression was induced by IPTG according to a conventional method to carry out large-scale expression of the fusion protein. The cells obtained by culturing were ultrasonically disrupted on ice water (40 W, 10 min, 4 ° C.) and then centrifuged (10,000 g, 20 min, 4 ° C.) to obtain an insoluble protein fraction. The resulting insoluble protein fraction was subjected to 20% SDS-PAGE to separate the fusion protein. The fusion protein thus separated was cut out from the gel, and then 50 mM Tris-HCl (pH 8.
The fusion protein was extracted with 0), 0.1% SDS and 1% 2-mercaptoethanol, and the fusion protein was recovered by acetone precipitation. Then, using the recovered fusion protein as an antigen, intravenous injection was performed on mouse Balb / c together with Freund's adjuvant. Thus immunized mouse Balb
Whole blood was collected from / c to prepare antiserum containing an antibody against the fusion protein. The alcohol-soluble prolamin protein fraction extracted from the recombinant plant was subjected to 20% SDS-PAGE in the same manner as in Example 4, and the separated protein was electrically transferred to a nitrocellulose membrane. Then, the transcribed protein was subjected to antigen-antibody reaction with the antiserum prepared as described above, followed by detection. The result is shown in FIG. The band detected by silver staining in Example 4 was also detected by the immunological detection method, and it was confirmed that the expressed protein was rice-derived 10K prolamin protein.

【0018】実施例6 (組換え体植物のアミノ酸分
析) 実施例3によって作製された組換え体植物の種子1gを
氷上で冷やした乳鉢中で擦り潰した後、10mlの抽出用
液(60% n-propanol 、5%2−ME、1mMPMSF)で
懸濁し、氷中で約1時間放置した。該懸濁液を遠心分離
(10,000g,10min,4 ℃)によって分離後、上澄みを回収
した。さらに沈澱物に10mlの同抽出用液を加え、10
分間放置後、同様にして上澄みを回収した。回収された
上澄みを合わせ、これに生じた油状物をピペットで除去
することにより、植物抽出物を得た。該植物抽出物10
mlを6N塩酸で加水分解(110℃・22時間)した。
加水分解後、処理液を乾固し、0.02N塩酸で10mlに定
容し、分析用試料溶液とした。この試料溶液40μlに
ついてアミノ酸分析を行った。その結果を図6に示す。
pBI−GY1 −prolamin Rによる組換え体植物(本発明
区)は、pBI121による組換え体植物(コントロール区)
と比較して有意にメチオニン含量が上昇していることが
明らかとなった。
Example 6 (Amino Acid Analysis of Recombinant Plant) 1 g of the seed of the recombinant plant prepared in Example 3 was crushed in a mortar chilled on ice, and then 10 ml of extraction liquid (60%) was added. It was suspended in n-propanol, 5% 2-ME, 1 mM PMSF) and left in ice for about 1 hour. The suspension was separated by centrifugation (10,000g, 10min, 4 ° C), and the supernatant was collected. Furthermore, 10 ml of the same extraction solution was added to the precipitate, and
After leaving for a minute, the supernatant was collected in the same manner. The collected supernatants were combined and the resulting oily substance was removed by a pipette to obtain a plant extract. The plant extract 10
The ml was hydrolyzed with 6N hydrochloric acid (110 ° C., 22 hours).
After the hydrolysis, the treatment liquid was dried and the volume was adjusted to 10 ml with 0.02N hydrochloric acid to prepare a sample solution for analysis. Amino acid analysis was performed on 40 μl of this sample solution. The result is shown in FIG.
The recombinant plant by pBI-GY1-prolamin R (the present invention group) is a recombinant plant by pBI121 (control group).
It was revealed that the methionine content was significantly higher than that of

【0019】実施例7 (ダイズにおける形質転換) ダイズ品種「Fayett」不定胚を6cmの寒天プレートの中
央部、直径20mmの円周内に一層にして並べた。ダイズ
グリシニン−プロラミンキメラ遺伝子を持つ、実施例2
によって得られたプラスミドpSUM-GY1-prolamin を、選
抜用β−グルクロニダーゼ(GUS)/ハイグロマイシン耐性
遺伝子(HPT) 同時発現ベクターpSUM-GH:NotIと混合し、
これらの混合プラスミドを上記のダイズ不定胚にパーテ
ィクルガンによるボンバードメント(800mg/コーティン
グ金粒子 200μg/shot,プロジェクタイルストッパー/
試料間距離100mm の条件)により導入した。導入後、ハ
イグロマイシン 25〜50μg/mlを含むMS改変
増殖液体培地(Sigma 社)を用い、25℃、16時間照
明下で旋回培養し、形質転換不定胚を選抜した。約3ヵ
月後に選抜された黄緑色で増殖能を保持したハイグロマ
イシン耐性ダイズ不定胚について、合成DNA NcoBg1
(配列番号6)およびC−1(配列番号3)をプライマ
ーとしてPCRを行なうことにより、イネ由来10Kプ
ロラミン蛋白質遺伝子領域の増幅有無を調べ、ダイズ染
色体へのイネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子の挿入
を確認した。さらに得られた不定胚から植物個体の再生
を行い、約4ヵ月後にグリシニン−プロラミンキメラ遺
伝子による形質転換体ダイズを得た。
Example 7 (Transformation in soybean) Soybean cultivar "Fayett" adventitious embryos were arranged in a layer at a central portion of a 6 cm agar plate and within a circumference of 20 mm in diameter. Example 2 having a soybean glycinin-prolamin chimeric gene
The plasmid pSUM-GY1-prolamin obtained by was mixed with β-glucuronidase for selection (GUS) / hygromycin resistance gene (HPT) co-expression vector pSUM-GH: NotI,
These mixed plasmids were applied to the soybean somatic embryos described above by particle gun bombardment (800 mg / coated gold particles 200 μg / shot, projectile stopper /
The distance between samples was 100 mm). After the introduction, using a MS-modified growth liquid medium (Sigma) containing hygromycin 25 to 50 μg / ml, the cells were cultivated by rotation under illumination at 25 ° C. for 16 hours to select transformed somatic embryos. Synthetic DNA NcoBg1 was isolated from hygromycin-resistant soybean somatic embryos selected after 3 months that had a yellow-green color and retained the ability to grow.
(SEQ ID NO: 6) and C-1 (SEQ ID NO: 3) are used as primers to check whether or not the rice-derived 10K prolamin protein gene region is amplified, and confirm the insertion of the rice-derived 10K prolamin protein gene into the soybean chromosome. did. Furthermore, a plant individual was regenerated from the obtained somatic embryo, and after about 4 months, a transformant soybean with the glycinin-prolamin chimeric gene was obtained.

【0020】実施例において用いられたMS培地および
MS−NB培地の組成を下記に示す。 1.MS培地 〔MS−1 100培液〕 Na2EDTA 1865mg 、 FeSO4 ・7H2O 1390mg、 dist.water 500ml 〔MS−2 100培液〕 MgSO4・7H2O 18500mg、 MnSO4 ・4H2O 1115mg、 ZnSO4・7H2O 430mg、 CuSO4 ・5H2O 1250μl(1mg/ml stock) 、 dist.water 500ml 〔MS−3 100培液〕 CaC12・2H2O 22000mg、 KI 42mg 、 CoC12・6H2O 1250 μl(1mg/ml stock) 、 dist.water 500ml 〔MS−4 100培液〕 KH2PO4 8500mg 、 H3BO3 310mg、 Na2MoO4・2H2O 12500μl(1mg/ml stock) 、 dist.water 500ml 〔MS−5 50培液〕 KH4N03 82500mg、 dist.water 1000ml 〔MS−6 50培液〕 KN03 95000mg、 dist.water 1000ml 〔MS−7 100培液〕 m −イノシトール 5000mg、 塩化チアミン 5mg 塩酸ピリドキシン 25mg、 ニコチン酸 25mg グリシン 100mg 、 dist.water 500ml 〔MS-1 100培液〕を10ml、〔MS-2 100培液〕を10m
l、〔MS-3 100培液〕を10ml、〔MS-4 100培液〕を1
0ml、〔MS-5 50 培液〕を20ml、〔MS-6 50 培液〕を
20ml、〔MS-7 100培液〕を10ml、混合し、pH5.8
に調製後最終的な液量を1000mlにした。 2.MS−NB培地 上記のMS培地にNAA(1−ナフタリン酢酸) 0.1mg
/l、BA(ベンジルアデニン) 1.0mg/lを添加した
もの。
The compositions of the MS medium and MS-NB medium used in the examples are shown below. 1. MS medium [MS-1 100 culture solution] Na2EDTA 1865 mg, FeSO4-7H2O 1390 mg, dist.water 500 ml [MS-2 100 culture solution] MgSO4 / 7H2O 18500 mg, MnSO4-4H2O 1115 mg, ZnSO4 / 7H2O 430 mg, CuSO4-5H2O 1250 μl ( 1 mg / ml stock), dist.water 500 ml [MS-3 100 medium] CaC12 ・ 2H2O 22000 mg, KI 42 mg, CoC12 ・ 6H2O 1250 μl (1 mg / ml stock), dist.water 500 ml [MS-4 100 medium] KH2PO4 8500 mg, H3BO3 310 mg, Na2MoO4 · 2H2O 12500 μl (1 mg / ml stock), dist.water 500 ml [MS-5 50 medium] KH4N03 82500 mg, dist.water 1000 ml [MS-6 50 medium] KN03 95000 mg, dist.water 1000 ml [MS-7 100 medium] m-inositol 5000 mg, thiamine chloride 5 mg pyridoxine hydrochloride 25 mg, nicotinic acid 25 mg glycine 100 mg, dist.water 500 ml [MS-1 100 medium] 10 ml, [MS-2 100 medium] To 10m
l, 10 ml of [MS-3 100 medium], 1 of [MS-4 100 medium]
0 ml, 20 ml of [MS-5 50 medium], 20 ml of [MS-6 50 medium], 10 ml of [MS-7 100 medium], and pH 5.8
After the preparation, the final liquid volume was adjusted to 1000 ml. 2. MS-NB medium NAA (1-naphthalene acetic acid) 0.1 mg in the above MS medium
/ L, BA (benzyl adenine) 1.0 mg / l was added.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明により、従来の交雑を主体とする
品種改良と比較して短期間で、かつ省力的に、植物中の
含硫アミノ酸含量を向上させることができるようにな
り、食用・飲料作物といった多くの植物の栄養価の改良
が可能となった。
Industrial Applicability According to the present invention, it becomes possible to improve the sulfur-containing amino acid content in a plant in a short period of time and labor-saving, as compared with the conventional breeding mainly based on crosses. It has become possible to improve the nutritional value of many plants, such as beverage crops.

【配列表】[Sequence list]

【0022】配列番号:1 配列の長さ:14 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の特徴 起源 生物名:イネ(Oryza sativa L.) 品種名:日本晴 組織の種類:種子 特徴を表す記号:peptide 存在位置:1..14(108..121) 特徴を決定した方法:E 配列 Met Met Lys Met Ala Met Gln Met Pro Tyr Met Cys Asn Met 1 5 10 14 (108) (121)SEQ ID NO: 1 Sequence length: 14 Sequence type: Amino acid Topology: Linear sequence Characteristics Origin Biological name: Rice (Oryza sativa L.) Breed name: Nipponbare Type of tissue: Seed : Peptide location: 1. . 14 (108 ... 121) Characterization Method: E Sequence Met Met Lys Met Ala Met Gln Met Pro Tyr Met Cys Asn Met 1 5 10 14 (108) (121)

【0023】配列番号:2 配列の長さ:28 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 GATGGTACCG TCTACACCAT CTGGAATC 28SEQ ID NO: 2 Sequence Length: 28 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid Synthetic DNA Sequence GATGGTACCG TCTACACCAT CTGGAATC 28

【0024】配列番号:3 配列の長さ:29 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 TCCGTCGACG CAAGTCTGAA AATGATTGA 29SEQ ID NO: 3 Sequence Length: 29 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid Synthetic DNA Sequence TCCGTCGACG CAAGTCTGAA AATGATTGA 29

【0025】配列番号:4 配列の長さ:35 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 GGTGAATTCA TCACCACTAT GCAGTATTTC CCACC 35SEQ ID NO: 4 Sequence Length: 35 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid Synthetic DNA Sequence GGTGAATTCA TCACCACTAT GCAGTATTTC CCACC 35

【0026】配列番号:5 配列の長さ:39 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 GGTGAATTCA AGCTTTCAAC AACAACCACA GGAAGAGAG 39SEQ ID NO: 5 Sequence Length: 39 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Other Nucleic Acid Synthetic DNA Sequence GGTGAATTCA AGCTTTCAAC AACAACCACA GGAAGAGAG 39

【0027】配列番号:6 配列の長さ:21 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CATGGCAGCATACACCAGCAA CGTCGTATGTGGTCGTTCTAGSEQ ID NO: 6 Sequence length: 21 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: Other nucleic acid Synthetic DNA sequence CATGGCAGCATACACCAGCAA CGTCGTATGTGGTCGTTCTAG

【0028】配列番号:7 配列の長さ: 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の特徴 起源 生物名:イネ(Oryza sativa L.) 品種名:日本晴 組織の種類:種子 特徴を表す記号:peptide 存在位置:51..455 特徴を決定した方法:E 配列 CGTCTACACC ATCTGGAATC TTGTTTAACA CTAGTATTGT AGAATCAGCA 50 ATG GCA GCA TAC ACC AGC AAG ATC TTT GCC CTG TTT GCC TTA ATT GCT 98 Met Ala Ala Tyr Thr Ser Lys Ile Phe Ala Leu Phe Ala Leu Ile Ala 5 10 15 CTT TCT GCA AGT GCC ACT ACT GCA ATC ACC ACT ATG CAG TAT TTC CCA 146 Leu Ser Ala Ser Ala Thr Thr Ala Ile Thr Thr Met Gln Tyr Phe Pro 20 25 30 CCA ACA TTA GCC ATG GGC ACC ATG GAT CCG TGT AGG CAG TAC ATG ATG 194 Pro Thr Leu Ala Met Gly Thr Met Asp Pro Cys Arg Gln Tyr Met Met 35 40 45 CAA ACG TTG GGC ATG GGT AGC TCC ACA GCC ATG TTC ATG TCG CAG CCA 242 Gln Thr Leu Gly Met Gly Ser Ser Thr Ala Met Phe Met Ser Gln Pro 50 55 60 ATG GCG CTC CTG CAG CAG CAA TGT TGC ATG CAG CTA CAA GGC ATG ATG 290 Met Ala Leu Leu Gln Gln Gln Cys Cys Met Gln Leu Gln Gly Met Met 65 70 75 80 CCT CAG TGC CAC TGT GGC ACC AGT TGC CAG ATG ATG CAG AGC ATG CAA 338 Pro Gln Cys His Cys Gly Thr Ser Cys Gln Met Met Gln Ser Met Gln 85 90 95 CAA GTT ATT TGT GCT GGA CTC GGG CAG CAG CAG ATG ATG AAG ATG GCG 386 Gln Val Ile Cys Ala Gly Leu Gly Gln Gln Gln Met Met Lys Met Ala 100 105 110 ATG CAG ATG CCA TAC ATG TGC AAC ATG GCC CCT GTC AAC TTC CAA CTC 434 Met Gln Met Pro Tyr Met Cys Asn Met Ala Pro Val Asn Phe Gln Leu 115 120 125 TCT TCC TGT GGT TGT TGT TGA TCAAA CGTTGGTTAC ATGTACTCTA 480 Ser Ser Cys Gly Cys Cys *** 130 GTAATAAGGT GTTGCATACT ATCGTGTGCA AACACTAGAA ATAAGAACCA TTGAATAAAA 540 TATCAATCAT TTTCAGACTT GCSEQ ID NO: 7 Sequence length: Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear sequence Characteristics Origin Biological name: Rice (Oryza sativa L.) Breed name: Nipponbare Type of organization : Seed Characteristic symbol: peptide Location: 51. . 455 Method of Characterizing: E Sequence CGTCTACACC ATCTGGAATC TTGTTTAACA CTAGTATTGT AGAATCAGCA 50 ATG GCA GCA TAC ACC AGC AAG ATC TTT GCC CTG TTT GCC TTA ATT GCT 98 Met Ala Ala Tyr Thr Ser Lys Ile Phe Ala Leu Ale 10 Leu Ale 10 Leu Ale 15 CTT TCT GCA AGT GCC ACT ACT GCA ATC ACC ACT ATG CAG TAT TTC CCA 146 Leu Ser Ala Ser Ala Thr Thr Ala Ile Thr Thr Met Gln Tyr Phe Pro 20 25 30 CCA ACA TTA GCC ATG GGC ACC ATG GAT CCG TGT AGG CAG TAC ATG ATG 194 Pro Thr Leu Ala Met Gly Thr Met Asp Pro Cys Arg Gln Tyr Met Met 35 40 45 CAA ACG TTG GGC ATG GGT AGC TCC ACA GCC ATG TTC ATG TCG CAG CCA 242 Gln Thr Leu Gly Met Gly Ser Ser Thr Ala Met Phe Met Ser Gln Pro 50 55 60 ATG GCG CTC CTG CAG CAG CAA TGT TGC ATG CAG CTA CAA GGC ATG ATG 290 Met Ala Leu Leu Gln Gln Gln Cys Cys Met Gln Leu Gln Gly Met Met 65 70 75 80 CCT CAG TGC CAC TGT GGC ACC AGT TGC CAG ATG ATG CAG AGC ATG CAA 338 Pro Gln Cys His Cys Gly Thr Ser Cys Gln Met Met Gln Ser Met Gln 85 90 95 CAA GTT ATT TGT GCT GGA CTC GGG CAG CAG CAG ATG ATG AAG ATG GCG 386 Gln Val Ile Cys Ala Gly Leu Gly Gln Gln Gln Met Met Lys Met Ala 100 105 110 ATG CAG ATG CCA TAC ATG TGC AAC ATG GCC CCT GTC AAC TTC CAA CTC 434 Met Gln Met Pro Tyr Met Cys Asn Met Ala Pro Val Asn Phe Gln Leu 115 120 125 TCT TCC TGT GGT TGT TGT TGA TCAAA CGTTGGTTAC ATGTACTCTA 480 Ser Ser Cys Gly Cys Cys *** 130 GTAATAAGGT GTTGCATACT ATCGTGTGCA AACACTAGAA ATAAGAACCA TTGAATAAAA 540 TATCAATCAT GC

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子のP
CR法による増幅 PCR法において用いた合成プライマーDNAの塩基配
列を上部に示す。この塩基配列に示された矢印「5'−pr
olamin」、「3'−prolamin」は、各々イネ由来10Kプ
ロラミン蛋白質遺伝子の上流側、下流側の末端を示して
おり、「matureprolamin 」は、最終的なイネ由来10
Kプロラミン蛋白質をコードする遺伝子領域を示す。矢
印の方向はイネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子の転
写される方向を示す。下部にイネ由来10Kプロラミン
蛋白質遺伝子の構造を示してある。合成プライマーDN
Aが各々どの位置に相当するかを示してあり、各々の合
成プライマーDNAから合成されるDNAの方向を矢印
で示した。「signal sequence 」(シグナル配列)は、
蛋白質が小胞体から分泌されるために必要な配列を示
し、「mature prolamin 」(成熟蛋白質)は、最終的な
イネ由来10Kプロラミン蛋白質をコードする遺伝子領
域を示す。
FIG. 1 P of rice-derived 10K prolamin protein gene
Amplification by CR method The base sequence of the synthetic primer DNA used in the PCR method is shown above. The arrow "5'-pr" shown in this nucleotide sequence
“Olamin” and “3′-prolamin” indicate the upstream and downstream ends of the rice-derived 10K prolamin protein gene, respectively, and “matureprolamin” indicates the final rice-derived 10K prolamin protein gene.
The gene region encoding the K prolamin protein is shown. The direction of the arrow indicates the direction of transcription of the rice-derived 10K prolamin protein gene. The structure of the rice 10K prolamin protein gene is shown below. Synthetic primer DN
It shows which position each A corresponds to, and the direction of the DNA synthesized from each synthetic primer DNA is indicated by an arrow. "Signal sequence" is
The sequence required for the protein to be secreted from the endoplasmic reticulum is shown, and "mature prolamin" (mature protein) shows the gene region encoding the final rice-derived 10K prolamin protein.

【図2】 種子特異的発現ベクターであるプラスミドpS
UM−GY1 による発現カセットの構築 プラスミドpSUM−GY1 は、種子特異的発現ベクターであ
り、EcoRI とNcoI部位にはさまれた領域はダイズグリシ
ニン遺伝子のプロモーター領域、SalIとHindIII 部位に
はさまれた領域はグリシニン遺伝子の転写終結領域を示
している。上部に示した塩基配列は、NcoBglリンカーと
して合成した二本鎖DNAを示している。プラスミドpU
C-prolaminは、イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子
がクローニングされたプラスミドである。最終的に得ら
れたグリシニン−プロラミンキメラ遺伝子を持つプラス
ミドpSUM-GY1-prolamin を下部に示す。GY1-pro, GY1-t
erは、各々ダイズグリシニン遺伝子のプロモーター領域
と転写終結領域を示す。
[Fig. 2] Plasmid pS which is a seed-specific expression vector.
Construction of expression cassette by UM-GY1 Plasmid pSUM-GY1 is a seed-specific expression vector, and the region between EcoRI and NcoI sites is the region between soybean glycinin gene promoter region and SalI and HindIII sites. Indicates the transcription termination region of the glycinin gene. The base sequence shown at the top shows double-stranded DNA synthesized as an NcoBgl linker. Plasmid pU
C-prolamin is a plasmid into which the rice-derived 10K prolamin protein gene has been cloned. The finally obtained plasmid pSUM-GY1-prolamin having the glycinin-prolamin chimeric gene is shown at the bottom. GY1-pro, GY1-t
er represents the promoter region and transcription termination region of the soybean glycinin gene, respectively.

【図3】 Agrobacterium 感染による遺伝子の導入用プ
ラスミドの構築 pBI-GY1-prolamin、pBI-GY1-prolamin Rで示される2つ
の図は、遺伝子導入用バイナリーベクターであるpBI121
に導入したグリシニン−プロラミンキメラ遺伝子の導入
された方向を示している。ここで、「prolamin」は、イ
ネ由来10Kプロラミン蛋白質のシグナル配列領域を含
む蛋白質をコードする遺伝子を示している。「GY1-pro
」、「GY1-ter 」は、各々ダイズグリシニン遺伝子の
プロモーター領域と転写終結領域を示している。「NPTI
I 」は、大腸菌トランスポゾンTn5由来カナマイシン耐
性遺伝子(neomycin phosphotransferase)を示す。「β
−Glucuronidase 」は、大腸菌由来β−グルクロニダー
ゼ遺伝子を示す。「NOS pro」、「NOS ter 」は、各々
アグロバクテリウム由来ノパリンシンターゼのプロモー
ター領域と転写終結領域を示し、「CaMV35S 」は、カリ
フラワーモザイクウイルス35S プロモーター領域を示
す。
[Fig. 3] Construction of a plasmid for gene transfer by Agrobacterium infection. Two diagrams shown by pBI-GY1-prolamin and pBI-GY1-prolamin R are binary vector pBI121 for gene transfer.
3 shows the direction in which the glycinin-prolamin chimeric gene introduced in 1. was introduced. Here, “prolamin” indicates a gene encoding a protein containing the signal sequence region of the rice-derived 10K prolamin protein. `` GY1-pro
And "GY1-ter" respectively indicate the promoter region and transcription termination region of the soybean glycinin gene. NPTI
"I" indicates a kanamycin resistance gene (neomycin phosphotransferase) derived from Escherichia coli transposon Tn5. "Β
-Glucuronidase "indicates a β-glucuronidase gene derived from Escherichia coli. "NOS pro" and "NOS ter" represent the promoter region and transcription termination region of Agrobacterium-derived nopaline synthase, respectively, and "CaMV35S" represents the cauliflower mosaic virus 35S promoter region.

【図4】 組換え体植物の種子中におけるイネ由来10
Kプロラミン蛋白質の電気泳動による分析 写真左に示した数字は標準蛋白質の分子量を示す。レー
ン「pBI121」は、遺伝子導入用バイナリーベクターであ
るpBI121が導入された組換えタバコ種子からアルコール
抽出された蛋白質を、レーン「GYI-prolamin R」、レー
ン「GYI-prolamin」は、各々の発現カセットを含むプラ
スミドで形質転換された組換えタバコ種子からアルコー
ル抽出された蛋白質を示す。右の矢印は、発現したイネ
由来10Kプロラミン蛋白質の泳動位置を示す。
FIG. 4 Rice-derived 10 in seeds of recombinant plants
Analysis of K prolamin protein by electrophoresis The numbers shown on the left side of the photograph show the molecular weight of the standard protein. Lane "pBI121" is a binary vector for gene transfer, the protein extracted with alcohol from recombinant tobacco seed introduced pBI121, lane "GYI-prolamin R", lane "GYI-prolamin", each expression cassette 2 shows a protein extracted with alcohol from a recombinant tobacco seed transformed with a plasmid containing The arrow on the right indicates the migration position of the expressed rice-derived 10K prolamin protein.

【図5】 Westen blot による免疫学的な分析 写真左に示した数字は標準蛋白質の分子量を示す。右の
矢印は発現したイネ由来10Kプロラミン蛋白質の泳動
位置を示す。
FIG. 5: Immunological analysis by Westen blot The numbers shown on the left side of the photograph show the molecular weight of the standard protein. The arrow on the right indicates the migration position of the expressed rice-derived 10K prolamin protein.

【図6】 イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子が導
入された組換え体タバコ種子からアルコール抽出された
蛋白質画分におけるアミノ酸含量の変化 縦軸には、縦軸に記した16種類のアミノ酸含量の総和
を100%とした場合の各々のアミノ酸含量を示した。
横軸には、イネ由来10Kプロラミン蛋白質遺伝子が導
入された組換え体タバコ(本発明区)におけるアミノ酸
含量値(%)を、遺伝子導入用バイナリーベクターであ
るpBI121が導入された組換え体タバコ(コントロール
区)における同値で割った値を示した。黒と白で示され
るグラフは、同じ株に関して独立した2回の実験結果を
示したものである。
FIG. 6 shows changes in amino acid content in a protein fraction extracted from a recombinant tobacco seed into which a rice-derived 10K prolamin protein gene has been introduced by alcohol extraction. The vertical axis represents the total of 16 kinds of amino acid contents described on the vertical axis. The content of each amino acid when 100% is shown.
The abscissa represents the amino acid content value (%) in the recombinant tobacco (the present invention group) into which the rice-derived 10K prolamin protein gene was introduced, and the recombinant tobacco into which the gene-transducing binary vector pBI121 was introduced ( The value was divided by the same value in the control group). The graphs shown in black and white show the results of two independent experiments for the same strain.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大江田 憲治 兵庫県宝塚市高司4丁目2番1号 住友化 学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenji Oeda 4-2-1 Takashi, Takarazuka-shi, Hyogo Sumitomo Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(1)植物中で機能可能な転写および翻訳
開始領域の下流に、(2)イネ由来10Kプロラミン蛋
白質のシグナル配列領域を含むアミノ酸配列における1
08番目から121番目までの14個の高含硫アミノ酸
配列(配列番号1)を含む翻訳可能な構造遺伝子を持
ち、(3)植物中で機能可能なポリ(A)シグナルと転
写終結領域を機能可能な形で有する発現カセットを含む
改良植物。
1. A 1 in an amino acid sequence containing a signal sequence region of a rice-derived 10K prolamin protein (1) downstream of a transcription and translation initiation region functional in a plant.
It has a translatable structural gene containing 14 high-sulfur amino acid sequences (SEQ ID NO: 1) from the 08th to the 121st, and (3) functions in plants as a poly (A) signal and a transcription termination region. Improved plants containing expression cassettes having possible forms.
【請求項2】翻訳可能な構造遺伝子が、イネ由来10K
プロラミン蛋白質のシグナル配列領域を除く成熟蛋白質
領域をコードする構造遺伝子の全てである請求項1記載
の改良植物。
2. A translatable structural gene derived from rice is 10K.
The improved plant according to claim 1, which is all of the structural genes encoding the mature protein region excluding the signal sequence region of the prolamin protein.
【請求項3】改良植物が、植物細胞、植物種子または植
物体である請求項1記載の改良植物。
3. The improved plant according to claim 1, which is a plant cell, a plant seed or a plant.
【請求項4】(1)植物中で機能可能な転写および翻訳
開始領域の下流に、(2)イネ由来10Kプロラミン蛋
白質のシグナル配列領域を含むアミノ酸配列における1
08番目から121番目までの14個の高含硫アミノ酸
配列(配列番号1)を含む翻訳可能な構造遺伝子を持
ち、(3)植物中で機能可能なポリ(A)シグナルと転
写終結領域を機能可能な形で有する発現カセットを植物
に導入し、発現させることを特徴とする植物における含
硫アミノ酸含量の改良方法。
4. An amino acid sequence comprising (1) a signal sequence region of a rice-derived 10K prolamin protein downstream of a transcription and translation initiation region functional in a plant (2).
It has a translatable structural gene containing 14 high-sulfur amino acid sequences (SEQ ID NO: 1) from the 08th to the 121st, and (3) functions in plants as a poly (A) signal and a transcription termination region. A method for improving the sulfur-containing amino acid content in a plant, which comprises introducing an expression cassette having a possible form into the plant and expressing the same.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997041239A3 (en) * 1996-04-30 1998-07-30 Pioneer Hibred International I Transgenic plants with enhanced sulfur amino acid content
WO1999004024A3 (en) * 1997-07-15 1999-04-22 Dow Agrosciences Llc Nucleotide sequences of genes encoding sink proteins and uses thereof for improving the nutritional quality of feeds
EP1014780A1 (en) * 1997-09-19 2000-07-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method for altering storage organ composition
WO2002016604A1 (en) * 2000-08-22 2002-02-28 National Institute Of Agrobiological Sciences Method of accumulating foreign gene product in plant seed at high level
CN106929516A (en) * 2017-03-08 2017-07-07 东北农业大学 Cucumber CsDIR16 genes and its application in plant Propamocarb residues of pesticides are reduced

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997041239A3 (en) * 1996-04-30 1998-07-30 Pioneer Hibred International I Transgenic plants with enhanced sulfur amino acid content
WO1999004024A3 (en) * 1997-07-15 1999-04-22 Dow Agrosciences Llc Nucleotide sequences of genes encoding sink proteins and uses thereof for improving the nutritional quality of feeds
EP1014780A1 (en) * 1997-09-19 2000-07-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method for altering storage organ composition
EP1014780A4 (en) * 1997-09-19 2004-05-12 Commw Scient Ind Res Org Method for altering storage organ composition
WO2002016604A1 (en) * 2000-08-22 2002-02-28 National Institute Of Agrobiological Sciences Method of accumulating foreign gene product in plant seed at high level
US7473825B2 (en) 2000-08-22 2009-01-06 National Institute Of Agrobiological Sciences Method of accumulating foreign gene product in plant seed at high level
CN106929516A (en) * 2017-03-08 2017-07-07 东北农业大学 Cucumber CsDIR16 genes and its application in plant Propamocarb residues of pesticides are reduced
CN106929516B (en) * 2017-03-08 2020-03-31 东北农业大学 Cucumber CsDIR16 gene and application thereof in reducing plant propamocarb pesticide residue

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