JPS63196270A - Production of genetically transformed plant - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、植物の遺伝子工学及びより祥しくは、遺伝的
に形質転換された植物体の調製方法に関し、該方法は、
一定の特性、たとえば特定の耐除草剤性、病原菌及び微
生物に対する特定の耐性、変性されたアミノ酸組成物、
増強された有用なバイオマス含有率、不都合な環境要因
に対する増強された安定性及び他のものによって特徴づ
けられた、農業用植物を含む新規タイプの植物の選択の
ために使用される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to genetic engineering of plants and more particularly to a method for preparing genetically transformed plants, the method comprising:
certain properties, such as specific herbicide resistance, specific resistance to pathogens and microorganisms, modified amino acid composition,
It is used for the selection of new types of plants, including agricultural plants, characterized by enhanced useful biomass content, enhanced stability against adverse environmental factors, and others.
高等植物のプロトゲラストの形質転換及びそれからの新
規の遺伝特性を有する細胞系及び植物の続く選択の方法
は、当業界において既知である。Methods for the transformation of protogellasts of higher plants and the subsequent selection of cell lines and plants with novel genetic properties therefrom are known in the art.
清液に添加し、そして次にその得られた混合物を、物理
的及び化学的因子の効果(これは、プロトゲラスト中へ
のDNAの侵入をもたらす〕にゆだねる方法が知られて
いる(Potrykua 1..5hillit。It is known to add to the serum solution and then subject the resulting mixture to the effect of physical and chemical factors, which lead to the entry of the DNA into the protogellasts (Potrykua et al. 1..5hillit.
R@D−I 5aul M、W、+ Paszkuws
ki J、。直接的な遺伝子のトランスファー、その技
術状態及び未来の可能性、 ’(”Dir@ct G@
ne Transfer+5tateof Art a
nd Future Potential+つPlan
t117〜128〕。R@D-I 5aul M, W, + Paszkuws
ki J,. Direct gene transfer, its technological status and future possibilities, '("Dir@ct G@
ne Transfer+5tate of Art a
nd Future Potential+tsu Plan
t117-128].
脂質バブル(すfソーム)中に包含された遺伝物質を、
凝集剤(これはプロトゲラストとリポソームとの融合及
びプロトゲラスト中への遺伝物質の浸入を導びく〕の存
在下でニコチアナタパキエー轟゛のグロトプ2ス)K添
加する方法がまた当業界に知られている(Natata
T、 ”プロトシラスト中への、Tl−グラスミドの
坦体としてのリポソーム”(”Liposomes a
s a Carrier of Ti−plasmld
Into Protoplastsつ”Mo1ecul
ar Geneticsof the Bactert
a−Plant Interacticin’+ Ed
。genetic material contained in lipid bubbles (sfsomes),
Methods of adding Nicotiana tapachie glotopase K in the presence of a flocculant (which leads to fusion of the protogellast with the liposomes and penetration of the genetic material into the protogellast) are also known in the art. known to (Natata)
T, "Liposomes as carriers of Tl-grasmid into protocilasts"("Liposomes a
s a Carrier of Ti-plasmmld
Into Protoplasts
ar Genetics of the Bactert
a-Plant Interacticin'+ Ed
.
Puhler、 Springer−Verlag、
Berlin s、a。Puhler, Springer-Verlag,
Berlin s, a.
1983.268〜273〕。1983.268-273].
上記方法は、それらの適用が限定されるという欠点を有
する。なぜならば、それらは−1限定された数の植物種
、すなわち植物及び細胞培養物にのみ適用され得るから
である。このために、プロトプラストの産生及び培養技
法及び植物の続く再生が開発されて来た。他に、上で引
用された方法は、低い形質転換効率(1%まで)により
て特徴づけられ、そして形質転換性因子の少なからぬ消
費を必要とする。The above methods have the disadvantage that their application is limited. This is because they can only be applied to a -1 limited number of plant species, namely plants and cell cultures. For this purpose, protoplast production and culture techniques and subsequent regeneration of plants have been developed. Besides, the methods cited above are characterized by low transformation efficiencies (up to 1%) and require considerable consumption of transforming factors.
さらに、遺伝的に形質転換された植物体の調製方法が当
業界で知られていて、ここで、ニコテアナタパキエーム
のプロトゲラストが受容体として使用される。プラスミ
ドpcGN561を、マイクロイ/ノエクシ璽ンによっ
てプロトプラスト中に注入する(Crosaway A
、など、、@タバコメソフィルのプロトプラストへのマ
イクロインジェクシヲンに続く外来性DNAの組込み″
(”rntegration offor@ign
DNA following m1croinject
ionof tobacco mesophyll
protoplast’+Mt已。Furthermore, methods for preparing genetically transformed plants are known in the art, in which nicoteanatapachyame protogellasts are used as receptors. Plasmid pcGN561 is injected into protoplasts by microbial/noexy transfusion (Crosaway A
, etc., @Incorporation of exogenous DNA following microinjection into protoplasts of tobacco mesophiles''
(”rntegration of @ign
DNA following m1croinject
ionof tobacco mesophyl
protoplast'+Mt已.
Gen、Gen5t−+ 1986 + 202巻、1
79〜185〕。Gen, Gen5t-+ 1986 + 202 volumes, 1
79-185].
上の方法を用いることによって、新規の遺伝特性を有す
る細胞系も植物のいづれも調製されず、そして導入され
九遺伝物質の発現も示されなかったという欠点が存在す
る。その方法はプロトゲラストに独立的に適用され得、
それは実験室条件下でのみ達成され、そして実質的に適
用されない。The disadvantage is that by using the above method, neither cell lines nor plants with novel genetic properties were prepared and no expression of the introduced genetic material was demonstrated. The method can be applied independently to protogellasts,
It is achieved only under laboratory conditions and is practically not applied.
以下余白
〔発明が解決しようとする問題点〕
形質転換効率を増強し、形質転換性因子の消費を減じ、
そして遺伝子工学的な操作に関与される植物種(高等植
物を含む)の数を増大することを可能にする方法を提供
することが本発明の目的である。The following margin [Problems to be solved by the invention] To enhance transformation efficiency and reduce consumption of transforming factors,
It is then an object of the present invention to provide a method that makes it possible to increase the number of plant species (including higher plants) involved in genetic engineering manipulations.
前記目的は、本発明に従って、受容体中への形質転換性
因子の導入及び新規の遺伝特性を有する細胞系及び植物
の続く選択による、遺伝的に形質転換された植物体の調
製方法(本明細書に提案された)によって達成され、形
質転換性因子としてDNA分子又は自律的−に複製する
オルがネラが使用され、そして受容体としてグロトノラ
スト、単細胞又は構造体中の細胞が使用され、そして該
形質転換性因子が該受容体中にマイクロインジェクシ璽
ンによって導入される。マイクロインジェクシ璽ンは、
いづれかの適切な方法の助けによって達成され得る。圧
力下又は電界の作用下でマイクロインジェクシ冒ンを、
行なうことが適切である。Said object is, in accordance with the present invention, a method for preparing genetically transformed plants by introduction of a transforming factor into a receptor and subsequent selection of cell lines and plants with novel genetic properties. (proposed in 1999), a DNA molecule or an autonomously replicating organ is used as the transforming factor, and a grotonorlast, a single cell or a cell in a construct, is used as the receptor, and the A transforming factor is introduced into the receptor by microinjection. The microinjection seal is
This can be achieved with the aid of any suitable method. microinjection under pressure or under the action of an electric field,
It is appropriate to do so.
本明細書に提案された方法は、形質転換効率を40%(
これは従来の方法の形質転換効率を10〜20倍越えて
いる)に増強し、そして形質転換性因子の消費をかなシ
減少せしめる。The method proposed herein increases the transformation efficiency to 40% (
This enhances the transformation efficiency of conventional methods by a factor of 10-20) and significantly reduces the consumption of transforming factors.
本発明の方法は、受容体としてプロトゲラスト。The method of the invention uses protogelast as the receptor.
単細胞及び構造体中の細胞を使用することができ;DN
A分子及び自律的に複製するオルガネラは形質転換性因
子として使用される。これは、遺伝子工学的な操作に関
与される種、たとえば重要な農業用植物(たとえば穀物
類)の数を増大せしめる。Single cells and cells in structures can be used; DN
A molecules and autonomously replicating organelles are used as transforming factors. This increases the number of species, such as important agricultural plants (eg, cereals), that are involved in genetic engineering operations.
本発明は次の方法によって達成される。受容体として使
用される、対応する栄養溶液中のプロトゲラスト、単細
胞又は構造体中の細胞(マイクロカルス、胚形成カルス
、胚様体)を、顕微鏡ステージ上に据見つけられたマイ
クロチャンバー中に置き、そしてたとえばサッカーの助
けによって寒天中に注ぐことによって又は機械的に固定
する。The present invention is achieved by the following method. Protogellasts, single cells or cells in structures (microcallus, embryogenic callus, embryoid bodies) in the corresponding nutrient solution, used as receptors, are placed in a microchamber mounted on a microscope stage. Place and fix by pouring into agar, for example with the help of a sucker or mechanically.
対応する培地中の形質転換性因子(グラスミド。Transforming factor (Grasmid) in the corresponding medium.
コスミド、クロロシラスト)によシ満たされたガラス性
マイクロピペットを、マイクロマニプレーターの助けに
よって前記受容体中に注入し、そして該注入は、光学的
顕微鏡の調整下で行なわれる。A glass micropipette filled with cosmid, chlorocilast) is injected into the receptor with the aid of a micromanipulator, and the injection is carried out under the control of an optical microscope.
マイクロイ/ノエクシ冒ンは、空気圧又は水圧下で又は
電界の効果下で達成される。注入される溶液の体積は、
1〜10ピコリツターと異なる。すべての操作は殺菌条
件下で行なわれる。注入された受容体は、選択栄養培地
に移され、そしてその選択は形質転換性因子によって決
定される。形質転換体の選択及びそれらのバイオマスの
蓄積は、選択培地上の受容体の反復トランスファーに基
づいて行なわれる。植物は、形質転換された細胞系及び
細胞構造体から選択培地上で再生される。Micro-/no-exchange is achieved under pneumatic or hydraulic pressure or under the effect of an electric field. The volume of solution injected is
It differs from 1 to 10 picoliters. All operations are performed under sterile conditions. The injected receptors are transferred to a selective nutrient medium, and the selection is determined by the transforming factor. Selection of transformants and accumulation of their biomass is carried out on the basis of repeated transfer of receptors on selection media. Plants are regenerated from transformed cell lines and cell constructs on selective media.
本発明をさらに理解するために、特定の例を下記に例示
的に与える。In order to further understand the invention, specific examples are provided below by way of illustration.
例1
最端直径約1μmのマイクロピペットを、ニコチら単離
されたプロトゲラスト中に挿入し、そして緩衝液ピコリ
ッター当シ約100のレグリカの量でpsV2N・0グ
ラスミドを含む緩衝溶液(10μMのTrys、 pH
7,2r 1 mM のナトリウムエチレンジアミンテ
トラアセテ−) 、 5mMf)kcjり 1〜2ピ
コリツターを水圧システムの助けにより加圧する。Example 1 A micropipette with a diameter of approximately 1 μm at the tip end is inserted into a protogellast isolated by Nicoci et al. and a buffer solution containing psV2N.0 glasmid (10 μM Trys, pH
7,2r1mM sodium ethylenediaminetetraacetate), 5mMf) kcj 1-2 picoliters are pressurized with the aid of a hydraulic system.
マイクロインジェクシ冒ンの間、最初の分裂まで、プロ
トゲラストは、0.1重量%のアガロースを含むCab
rche栄養培地中に存在する。注入されたプロトプラ
ストから形成されたマイクロコロニイーを、60 Q/
dm’の抗生物質、カナマイシンスルフェートを含む
Gamburg培地上に移す。8種の細胞系を、53の
注入されたプロトゲラストから得、前記細胞系は120
1f!9/ dm”までの抗生物質を含む培地上で増殖
することができる。形質転換効率は15%であった。植
物ホルモンの添加なしでのGamburg培地上に得ら
れた3種の耐性系から、カナマイシンを含む培地上で増
殖し、そして根をはることができる植物を再生した。During microinjection, until the first split, the protogelasts were incubated with Cab containing 0.1% by weight agarose.
rche nutrient medium. Microcolonies formed from injected protoplasts were incubated for 60 Q/
Transfer onto Gamburg's medium containing dm' antibiotic, kanamycin sulfate. Eight cell lines were obtained from 53 injected protogellasts, and the cell lines were 120
1f! The transformation efficiency was 15%. From the three resistant lines obtained on Gamburg's medium without the addition of plant hormones, Plants were grown on medium containing kanamycin and regenerated that were able to root.
例2 この方法は、例1に記載された方法に類似する。Example 2 This method is similar to that described in Example 1.
ニコチナタパキエームの単細胞を、受容体として使用し
、そしてPLGV23N@07’″)スミドを、形質転
換剤として使用する。マイクロインジェクタ1ンを、空
気システムの助けにより行う。20の注入細胞から、1
20m9/ dm’ までのカナマイシンスルフェート
を含むGamburg 培地上で増殖することができる
3種の細胞系を選択した。−例3
この方法は、例1に記載された方法に類似する。A single cell of Nicotinatapachyame is used as receptor and PLGV23N@07''') sumid is used as transforming agent. Microinjector 1 is carried out with the help of air system. From 20 injected cells: 1
Three cell lines were selected that were able to grow on Gamburg medium containing up to 20 m9/dm' of kanamycin sulfate. - Example 3 This method is similar to the method described in Example 1.
0.3重量%のアガロースを含む5achin、培地中
に(8〜30細胞)を、受容体として使用する。!ラス
ミドpGV0319を、形質転換剤として使用する。前
記グラスミドによってコードされる特性に従って、形質
転換体の選択を、ホルモン不合の5aehln培地上で
行なう。95細胞中へのグラスミドの挿入は、ホルモン
不含の培地よで増殖することができる19細胞系を産生
じ九gその形質転換効率は19%であった。5achin (8-30 cells) containing 0.3% by weight agarose in medium is used as receptor. ! Lasmid pGV0319 is used as a transformation agent. According to the characteristics encoded by the grasmids, selection of transformants is carried out on hormone-deficient 5aehln medium. Insertion of Grasmid into 95 cells yielded 19 cell lines that could be grown in hormone-free medium and the transformation efficiency was 19%.
例4 この方法は、例1に記載された方法に類似する。Example 4 This method is similar to that described in Example 1.
ニコチアナタパキーームの単細胞を受容体として使用し
、そしてコスミドpGA471を形質転換剤として使用
した。イ/ジェクシ1ノを、0.1μアンイアまでの電
流の強さによるいくつかの0.5%パルスによって、5
〜IOVの電界の作用下で行なった。上記のようKして
形質転換された23細胞から、1201119/ dm
” のカラマイシンスルフェートを含む培地上で増殖
することができる6a胞系を得た。その形質転換効率は
約25%であった。カラマイシンを含む培地上で増殖し
、そして根をはることができる植物を、2種の細胞系か
ら再生した。A single cell of Nicotiana tapacheum was used as the receptor and cosmid pGA471 as the transforming agent. 5% by several 0.5% pulses with current strength up to 0.1μ ania.
Performed under the action of an electric field of ~IOV. 1201119/dm from 23 cells transformed with K as above.
We obtained a 6a cell line that could grow on medium containing caramycin sulfate.The transformation efficiency was about 25%. We regenerated plants from two types of cell lines.
例5 この方法は、例4に記載された方法に類似する。Example 5 This method is similar to that described in Example 4.
受容体として、トリティカムアエスティパム(Tr i
t i cuma@stivm コムギ(Miro
novskaya rannyaja )の胚形成カル
スの細胞を使用し、該細胞を機械的に固定する。20〜
100の細胞を、8カルスのそれぞれに注入した。前記
カルスを、601n9/ dm”のカラマイシンスルフ
ェート及び21n9/dmの2゜4−ジクロロフェノキ
シ酢酸を含むMurashlge−Skoog培地に移
した。力2マイシンスルフェートを含む培地上で増殖す
ることができる6細胞系を得た。As a receptor, Triticum aestipam (Tri
t i cuma@stivm Wheat (Miro
novskaya rannyaja) cells are used and the cells are mechanically fixed. 20~
100 cells were injected into each of 8 calluses. The calli were transferred to Murashlge-Skoog medium containing 601n9/dm of calamycin sulfate and 21n9/dm of 2°4-dichlorophenoxyacetic acid. Six cell lines were obtained.
例に の方法は例1に記載された方法に類似する。example The method is similar to that described in Example 1.
IP系のニコチナタパキエームのゲラストミック突然変
異体の白色単細胞を受容体として使用し、゛そしてSR
2系のニコチナタパキエームの葉から単離されたクロロ
ゲラストを自律的に複製するオルガネラとして使用した
。前記クロロゲラストを、耐抗生物質(ストレプトマイ
シン)によって特徴づけ、そして該耐性はクロロシラス
トによってコードされている。末端直径8μmのマイク
ロピイッ)t−1Jensan −Basshem培地
中、クロロシラストの懸濁液によシ満たし、そして5〜
10のクロロプラストを、細胞中に加圧注入し九。最初
の分裂の後、注入された細胞を、1q/CR” のスト
レグトマイシンスルフェートを含むGamburg培地
上に移した。Using white single cells of a gelastomic mutant of IP type nicotina tapakiame as a receptor,
Chlorogherasts isolated from leaves of Nicotinatapachyame 2 lines were used as autonomously replicating organelles. The chlorogellasts are characterized by antibiotic resistance (streptomycin), and the resistance is encoded by chlorocilasts. micropipes with an end diameter of 8 μm) were filled with a suspension of chlorocilast in Jensan-Basshem medium, and
10 chloroplasts were injected under pressure into the cells. After the first division, the injected cells were transferred onto Gamburg's medium containing 1q/CR'' of stregtomycin sulfate.
このようにして注入された16の細胞から、緑色及びi
mp/cit” の抗生物質を含む培地上で増殖する能
力によって特徴づけられた3細胞系を選択した。From 16 cells injected in this way, green and i
Three cell lines were selected that were characterized by their ability to grow on medium containing mp/cit'' antibiotics.
Claims (1)
て、植物体の形質転換を、プロトプラスト、単細胞又は
構造体の細胞中へのDNA分子又は自律的に複製するオ
ルガネラのマイクロインジェクション、及び新規の遺伝
特性を有する細胞又は植物の続く選択によって行なう方
法。 2、前記マイクロインジェクションを、圧力下又は電界
の効果下で行なう特許請求の範囲第1項記載の方法。[Scope of Claims] 1. A method for producing a genetically transformed plant, the transformation of the plant being carried out by DNA molecules or autonomously replicating into cells of protoplasts, single cells or structures. The method is carried out by microinjection of organelles containing the novel genetic characteristics and subsequent selection of cells or plants with novel genetic characteristics. 2. The method according to claim 1, wherein the microinjection is carried out under pressure or under the effect of an electric field.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62026500A JPS63196270A (en) | 1987-01-29 | 1987-02-09 | Production of genetically transformed plant |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8702006A GB2200367B (en) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | Method of preparing genetically transformed cellular plant matter by micro- injection. |
JP62026500A JPS63196270A (en) | 1987-01-29 | 1987-02-09 | Production of genetically transformed plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63196270A true JPS63196270A (en) | 1988-08-15 |
Family
ID=26291845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62026500A Pending JPS63196270A (en) | 1987-01-29 | 1987-02-09 | Production of genetically transformed plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63196270A (en) |
-
1987
- 1987-02-09 JP JP62026500A patent/JPS63196270A/en active Pending
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
BIOTECHNOLOGY=1986 * |
EUR.J.CELL BIOL=1986 * |
MOL.GEN.GENET=1986 * |
PLANT SCI=1986 * |
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