PL169859B1 - Method of inhibiting formation of amylopectin-type starch in potatoes - Google Patents

Method of inhibiting formation of amylopectin-type starch in potatoes

Info

Publication number
PL169859B1
PL169859B1 PL91299927A PL29992791A PL169859B1 PL 169859 B1 PL169859 B1 PL 169859B1 PL 91299927 A PL91299927 A PL 91299927A PL 29992791 A PL29992791 A PL 29992791A PL 169859 B1 PL169859 B1 PL 169859B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
potato
starch
gene
amylose
amylopectin
Prior art date
Application number
PL91299927A
Other languages
Polish (pl)
Inventor
Per Hofvander
Per T Persson
Anneli Tallberg
Olle Wikstroem
Original Assignee
Amylogene Hb
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amylogene Hb filed Critical Amylogene Hb
Publication of PL169859B1 publication Critical patent/PL169859B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1048Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1051Hexosyltransferases (2.4.1)
    • C12N9/1071,4-Alpha-glucan branching enzyme (2.4.1.18)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8242Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8243Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
    • C12N15/8245Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine involving modified carbohydrate or sugar alcohol metabolism, e.g. starch biosynthesis

Abstract

Genetically engineered modification of potato for suppressing formation of amylopectin-type starch is described. The invention describes an antisense construct for inhibiting, to a varying extent, the expression of the gene coding for formation of branching enzyme (BE gene) in potato, said antisense construct comprising a tuber-specific promoter, transcription start and the first exon of the BE gene, inserted in the antisense direction. Also cells, plants, tubers, microtubers and seeds of potato comprising said antisense construct are described. Finally, amylose-type starch, both native and derivatised, derived from the potato that is modified in a genetically engineered manner, as well as a method of suppressing amylopectin formation in potato are described.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób hamowania tworzenia się w ziemniakach skrobi typu amylopektyny.The present invention relates to a method for inhibiting the formation of amylopectin-type starch in potatoes.

Modyfikacja ziemniaka techniką inżynierii genetycznej według wynalazku prowadzi do wytworzenia zwiększonej ilości skrobi typu amylozy w porównaniu ze skrobią typu amylopektyny normalnie występującą w ziemniaku. Modyfikacja ta polega na włączeniu do ziemniaka fragmentu genu zawierającego początek transkrypcji oraz część genu kodującego powstawanie w ziemniaku enzymu rozgałęziającego (gen BE), przy czym tego włączenia dokonuje się w kierunku antysensownym łącznie z promotorem specyficznym dla bulw.The modification of potato by the genetic engineering technique of the invention produces an increased amount of amylose type starch compared to the amylopectin type starch normally found in potato. This modification consists in the insertion into the potato of a gene fragment containing the start of transcription and a part of the gene coding for the formation of a branching enzyme in potato (BE gene), this incorporation in the antisense direction together with a tuber-specific promoter.

Skrobia w różnych jej formach ma ogromne znaczenie w przemyśle spożywczym i papierniczym. W przyszłości będzie miała również ogromne petencjalne zastosowanie do produkcji polimerów ulegających degradacji przeznaczonych np. na materiały opakowaniowe. Znanych jest wiele różnych produktów skrobiowych wytwarzanych przez modyfikacje skrobi naturalnej pochodzącej między innymi z kukurydzy i z ziemniaków. Skrobia ziemniaczana i kukurydziana współzawodniczą ze sobą na głównych obszarach rynków zbytu.Starch in its various forms is of great importance in the food and paper industries. In the future, it will also have huge potential applications for the production of degradable polymers, for example for packaging materials. There are known many different starch products produced by modifications of native starch derived, inter alia, from corn and potatoes. Potato and maize starch compete with each other in major outlets.

W bulwie ziemniaczanej skrobia stanowi największą część substancji stałych. W skrobi ziemniaczanej około 1/4 do 1/5 zawartości stanowi amyloza a resztę - amylopektyna. Te dwa składniki skrobi mają odmienne zastosowania, a zatem możliwość wytwarzania albo czystej amylozy albo czystej amylopektyny jest bardzo interesująca. Te dwa składniki skrobi można wytwarzać ze zwykłej skrobi; wymaga to jednak wieloetapowego procesu przetwarzania i w konsekwencji jest kosztowne i skomplikowane.In a potato tuber, starch makes up the largest proportion of the solids. About 1/4 to 1/5 of the potato starch is amylose and the remainder is amylopectin. The two starch components have different uses and therefore the possibility of producing either pure amylose or pure amylopectin is very interesting. These two starch ingredients can be made from ordinary starch; however, this requires a multi-step processing process and is consequently costly and complex.

Obecnie okazało się, że metodą inżynierii genetycznej możliwa jest taka modyfikacja ziemniaka, w której zmienia się wzajemne proporcje między tymi dwoma składnikami skrobi (amylozy i amylopektyny) w bulwach ziemniaczanych. W wyniku, uzyskuje się skrobie o takiej jakości, że mogą one współzawodniczyć w takich dziedzinach, w których dotychczas skrobia ziemniaczana nie była stosowana. Skrobia z ziemniaków modyfikowanych metodą inżynierii genetycznej ma ogromne potencjalne znaczenie jako dodatek do żywności, gdyż nie poddaje się jej żadnym procesom obróbki chemicznej.It has now turned out that by genetic engineering it is possible to modify the potato in which the mutual proportions between the two starch components (amylose and amylopectin) in potato tubers are changed. As a result, starches are obtained of such a quality that they can compete in areas where potato starch has not been used so far. Starch from genetically engineered potatoes is of great potential importance as a food additive as it is not subject to any chemical treatment processes.

Synteza skrobiStarch synthesis

Synteza skrobi i procesy regulacji tej syntezy są obecnie wnikliwie badane zarówno na poziomie badań podstawowych jak i ze względu na zastosowanie przemysłowe. Jakkolwiek zebrano już wiele wiadomości na temat udziału pewnych enzymów w transformacji sacharozy do skrobi, biosynteza skrobi nie została jeszcze wyjaśniona. Wykonując badania przede wszystkim na kukurydzy udało się jednak wyjaśnić część dróg syntezy i określić enzymy biorące udział w tych reakcjach. Najważniejszymi enzymami syntetyzującymi skrobię z następnym wytwarzaniem ziaren skrobi jest syntetaza skrobi oraz enzym rozgałęziający. W kukurydzy, dotychczas stwierdzonoThe synthesis of starch and the processes of regulating this synthesis are currently being thoroughly researched both at the level of basic research and for industrial application. Although much information has been gathered about the involvement of certain enzymes in the transformation of sucrose into starch, starch biosynthesis has not yet been elucidated. By carrying out research mainly on maize, however, it was possible to elucidate some of the synthetic pathways and to identify the enzymes involved in these reactions. The most important enzymes that synthesize starch with the subsequent production of starch grains are starch synthetase and the branching enzyme. In maize, so far it has been found

169 859 obecność i zbadano trzy formy syntetazy skrobi, z których dwie są rozpuszczalne a jedna wstępuje w formie nierozpuszczalnej, związanej z ziarnami skrobi. Również enzym rozgałęziający w kukurydzy składa się z trzech form, prawdopodobnie kodowanych przez trzy różne geny.Three forms of starch synthetase have been present and tested, two of which are soluble and one is in the form of insoluble, grain bound starch. Also, the branching enzyme in maize consists of three forms, possibly encoded by three different genes.

Enzym rozgałęziający w różnych gatunkach roślinBranching enzyme in various plant species

Ziarna skrobi zawierają mieszaninę cząsteczek liniowych i rozgałęzionych, tworzących składnik skrobi: amylozę i amylopektynę. Amylopektyna powstaje w interakcji pomiędzy syntetazą skrobi i enzymem rozgałęziającym, cr-l,4-glukanem i α-l,4ggluknno--gglukozylotransferazą (EC 2.4. -.-8). Enzym rozgałęziający (BE) hydrolizuje wiązania a-1,4 i syntetyzuje wiązania a-1,6 (Mac Donald i Preiss, -985; Preiss, -988).Starch granules contain a mixture of linear and branched molecules that make up the starch component: amylose and amylopectin. Amylopectin is formed by the interaction between starch synthetase and the branching enzyme cr-1,4-glucan and α-1,4g-glucnno-gglucosyltransferase (EC 2.4. -.- 8). The branching enzyme (BE) hydrolyzes α-1,4 linkages and synthesizes α-1,6 linkages (Mac Donald and Preiss, -985; Preiss, -988).

Bielmo zwykłej kukurydzy zawiera trzy formy białka BE, oznaczone jako BE I, BE Ila i BE Ilb. Czynnik wydłużający łańcuchy amylozy (ae) hamuje aktywność enzymu BE Ilb, co prowadzi do zmniejszenia zawartości amylkpeUtynz i odpowiedniego wzrostu zawartości amzlkoy. Bielmo ae zawiera zatem inną proporcję amylozy do amylopeptyny niż ta, która występuje w zwykłej kukurydzy, to znaczy 65:35 zamiast 25:75 (De Vries Kuranda, ł987).The endosperm of ordinary maize contains three forms of the BE protein, denoted BE I, BE Ila and BE Ilb. The amylose chain extender (ae) inhibits the activity of the BEIlb enzyme, which leads to a reduction in amylkpeUtynz content and a corresponding increase in amylose content. The endosperm of ae thus contains a different ratio of amylose to amylopeptin than that found in ordinary corn, i.e. 65:35 instead of 25:75 (De Vries Kuranda, L987).

Jakkolwiek podobieństwo między tymi trzema formami enzymu jest duże, każda z tych form, posiada właściwości związane z własną strukturą pierwszorzędową, co sprawia, że jest niepowtarzalna. Dotychczas nie zostały zidentyfikowane geny dla każdej formy enzymu, ale każdy gen według wszelkiego prawdopodobieństwa można scharakteryzować poprzez izolację klonów cDN A dla każdej z form enzymu BE.Although the similarities between the three enzyme forms are great, each form has its own primary structure properties which make it unique. So far, genes for each form of the enzyme have not been identified, but each gene can in all probability be characterized by isolating cDN A clones for each form of the BE enzyme.

W normalnym grochu zidentyfikowano dwie formy enzymu rozgałęziającego (BE). Mutacja w locus r, dająca pofałdowania ziarna grochu wpływa na aktywność enzymu BE, hamując jedną formę tego enzymu. W wyniku daje to zmieniony skład skrobi z 30% zawartością amylopektyny i 70% zawartością amylozy, w porównaniu z odwrotną proporcją występującą w normalnym, okrągłym grochu (Smith, ł988).Two forms of branching enzyme (BE) have been identified in normal peas. A mutation in the r locus that produces pea ripples affects the activity of the BE enzyme, inhibiting one form of this enzyme. This results in an altered starch composition with 30% amylopectin and 70% amylose, compared to the inverse proportion found in normal round peas (Smith, 1988).

Enzym rozgałęziający ziemniaka (BE) jest białkiem mnaomeIyconzm, to znaczy, jest pojedynczą formą enzymu. Ciężar cząsteczkowy BE z ziemniaka wynosi od 79 do -03 kD, zależnie od zastosowanego sposobu oczyszczania. Istnieją wskazówki, że BE ziemniaka powinna składać się z wielu form, lecz prawdopodobnie wiele z tych form jest produktami degradacji rzeczywistego białka (Vks-Scheperkeuter, -989; Blennow i Johansson, -990).Potato branching enzyme (BE) is a mnaomeIyconzm protein, that is, it is a single form of enzyme. The molecular weight of BE from potato ranges from 79 to -03 kD depending on the cleaning method used. There are indications that potato BE should consist of many forms, but probably many of these forms are degradation products of the actual protein (Vks-Scheperkeuter, -989; Blennow and Johansson, -990).

Sekweacjnnnwαnie peptydów trzech form BE, rozdzielonych metodą elektroforezy wykazało tak dużą hkmklogię między tymi formami enzymu, że przypuszcza się, iż pochodzą one z tego samego źródła. Przypuszczenie to popierają próby serologiczne, gdyż antysurowice uzyskane z tych trzech form enzymu dają ze sobą reakcje krzyżowe.The sequencing of the peptides of the three BE forms, separated by electrophoresis, showed such a large hkmclogy between these enzyme forms that it is assumed that they come from the same source. This assumption is supported by serological tests, as the antisera obtained from these three forms of the enzyme cross-react with each other.

Hamowanie enzymu rozgałęziającegoBranch enzyme inhibition

Przez hamowanie jednej z form enzymu rozgałęziającego w kukurydzy i w grochu zmienia się skład skrobi w taki sposób, że silnie wzrasta zawartość amylozy z jednoczesnym zanikiem produkcji amylopektyny.By inhibiting one of the forms of the branching enzyme in maize and peas, the composition of the starch is altered in such a way that the amylose content increases strongly with the simultaneous disappearance of amylopectin production.

W ziemniaku nie znaleziono dotychczas naturalnego genotypu o zwiększonej zawartości amylozy. Możliwe jest jednak zmniejszenie zawartości BE w zmiennym stopniu, co powoduje zmianę składu skrobi w bulwach ziemniaka w kierunku zwiększenia zawartości amylozy w porównaniu ze zwykłym ziemniakiem.So far, no natural genotype with an increased amylose content has been found in the potato. However, it is possible to reduce the BE content to a variable degree, which changes the starch composition of the potato tubers towards an increase in the amylose content compared to conventional potato.

Hamowanie powstawania enzymu można prowadzić kilkoma drogami, na przykład przez:Inhibition of enzyme formation can be achieved in several ways, for example by:

- traktowanie mutagenem, co powoduje modyfikację sekwencji genu kodującej powstawanie tego enzymu;- treatment with a mutagen resulting in a modification of the gene sequence coding for the production of this enzyme;

- wprowadzenie transpozomu do sekwencji genu kodującej enzym;- introduction of the transposome into the gene sequence encoding the enzyme;

- modyfikowanie techniką inżynierii genetycznej polegające na modyfikowaniu ekspresji genu kodującego enzym na drodze tak zwanego αntysenskwaego hamowania genu.- genetic engineering modification consisting in modifying the expression of the gene encoding the enzyme by so-called α-anti-sense inhibition of the gene.

Fig. - przedstawia specyficzną supresję normalnej ekspresji genu polegającą na tym, że poddaje się hybrydyzacji komplementarny nukleotyd aatyseasowny z mRNA dla genu docelowego. Ten aatyseaskwny nukleotyd jest aatysensowaym RNA, którego tianskrypcja zachodzi in vivo z „odwróconej sekwencji genu (Izant, -989).Fig. - shows the specific suppression of normal gene expression by hybridizing a complementary assay nucleotide to mRNA for the target gene. This non-sense nucleotide is an non-sense RNA that is tiancribed in vivo from the "reverse gene sequence" (Izant, -989).

169 859169 859

Stosując technikę antysensowną hamowano wiele różnych funkcji genu w roślinach. Antysensowne konstrukcje dla syntetazy chalkonowej, poligalakturonazy i acetylotransferazy fosflnotrycyny stosowano do hamowania odpowiednich enzymów w putenii, pomidorach i w tytoniu (VanA wide variety of gene functions in plants have been inhibited by the antisense technique. Antisense constructs for chalcone synthetase, polygalacturonase and phospflnotricin acetyltransferase have been used to inhibit the corresponding enzymes in putenia, tomatoes, and tobacco (Van

Krol i wsp., 1990; Sheehy i wsp., 1988; Corneli:Krol et al., 1990; Sheehy et al., 1988; Corneli:

ιωοοίιωοοί

Stwierdzono, ze jest możliwe zmienne zwiększanie produkcji amylozy w bulwach ziemniaka przez zastosowanie techniki antysensownego hamowania genu.It has been found that it is possible to vary the production of amylose in potato tubers by the use of a gene antisense inhibition technique.

Przedmiotem wynalazku jest sposób hamowania tworzenia się w ziemniakach skrobi typu amylopektyny, polegający na tym, że prowadzi się modyfikację ziemniaka techniką inżynierii genetycznej poprzez wprowadzenie do genomu tkanki ziemniaka konstrukcji antysensownej zawierającej promotor specyficzny dla bulw o sekwencji oznaczonej jako ID nr 1, początek transkrypcji i pierwszy egzon genu kodującego tworzenie się enzymu rozgałęziającego (genu BE) w ziemniakach, przy czym ten egzon jest włączony w kierunku antysensownym.The subject of the invention is a method of inhibiting the formation of amylopectin-type starch in potatoes, consisting in the modification of the potato by genetic engineering by introducing into the genome of the potato tissue an antisense construct containing a tuber-specific promoter with the sequence designated as ID No. 1, the start of transcription and the first an exon of the gene encoding the formation of branching enzyme (BE gene) in potatoes, this exon being switched in the antisense direction.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku funkcję genu BE, a zatem i wytwarzanie amylopektyny w ziemniaku hamuje się w zmiennym stopniu przez zastosowanie nowych konstrukcji antysensownych. Takie konstrukcje antysensowne zawierają promotor specyficzny dla bulw, początek transkrypcji i pierwszy egzon genu kodującego powstawanie enzymu rozgałęziającego (genu BE) w ziemniaku, włączone w kierunku antysensownym.According to the method of the invention, the function of the BE gene, and thus the production of amylopectin in potatoes, is inhibited to a variable extent by the use of novel antisense constructs. Such antisense constructs contain a tuber-specific promoter, an initiation of transcription, and the first exon of the gene coding for the formation of a branching enzyme (BE gene) in potato, antisense flipped.

Sposób według wynalazku powoduje hamowanie tworzenia się skrobi typu amylopektyny w ziemniakach, dzięki czemu w bulwach ziemniaka powstaje zwiększona ilość skrobi typu amylozy, przy czym wzrost tej ilości jest zmienny.The method according to the invention inhibits the formation of amylopectin-type starch in potatoes, whereby an increased amount of amylose-type starch is produced in the potato tubers, with a variable increase in this amount.

Sposób według wynalazku jest bardziej szczegółowo opisany w odniesieniu do załączonych rysunków, na których fig. 1 przedstawia zasadę antysensownego hamowania genu, a fig. 2 przedstawia konstrukcje antysensowne stosowane w sposobie według wynalazku (według Bevan'a, 1984), zaś fig. 3 przedstawia sekwencję promotora specyficznego dla bulw, pod nazwą: sekwencja ID nr 1.The method of the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows the principle of antisense gene inhibition, Figure 2 shows the antisense constructs used in the method of the invention (according to Bevan, 1984) and Figure 3 shows the sequence of the tuber-specific promoter under the name: SEQ ID NO: 1.

Izolowanie genomowego genu BE ziemniakówIsolation of the genomic BE gene of potatoes

W oparciu o znaną sekwencję peptydu będącego produktem genu BE w ziemniakach wytwarza się dwa syntetyczne oligonukleotydy częściowo się nakładające. Te dwa oligonukleotydy (wytworzone w Instytucie Biologii Komórki w Upsali, Szwecja) stosuje się do identyfikacji klonów cDNA z banku cDNA w lambda gt 11 (przygotowanego przez Clontech, Stany Zjednoczone). Te klony cDNA stosuje się do izolowania genomowego genu BE z banku genomowego w EMBL 3 (wytworzonego w Clontech, Stany Zjednoczone).Based on the known peptide sequence of the BE gene product in potatoes, two synthetic oligonucleotides are partially overlapping. These two oligonucleotides (manufactured at the Institute of Cell Biology in Upsala, Sweden) are used to identify cDNA clones from the lambda gt 11 cDNA bank (prepared by Clontech, USA). These cDNA clones are used to isolate the genomic BE gene from the EMBL 3 genomic bank (manufactured at Clontech, USA).

Konstrukcje antysensowneAntisense constructs

Korzystny jest zmienny stopień wzrostu zawartości amylozy w bulwach ziemniaka, dlatego też konstruuje się różne typy genów antysensownych, które w większym lub mniejszym stopniu hamują ekspresję genu BE in vivo. Wychodzi się z izolowanego genomowego genu BE, dzięki czemu konstrukcje antysensowne zawierają części genu BE odpowiadające sekwencjom regionu promotora, początku transkrypcji i pierwszego egzonu.A variable degree of increase in the amylose content in potato tubers is advantageous, therefore, various types of antisense genes are constructed that more or less inhibit expression of the BE gene in vivo. They are derived from the isolated genomic BE gene, whereby the antisense constructs contain portions of the BE gene corresponding to the sequences of the promoter region, the beginning of transcription, and the first exon.

W celu uzyskania zarówno zmienności w zawartości amylozy jak również specyficzności tkankowej, co oznacza, że wytwarzanie amylopektyny powinno być ograniczone jedynie do bulw, sprzęga się różne promotory specyficzne dla bulw z genem antysensownym. Poza własnym promotorem BE bulw, stosuje się następujące promotory w różnych kombinacjach: 35S CaMV, patatyny 1 (uzyskany od dr M.Bevan's, W.Brytania) i promotor genu GBSS ziemniaka.In order to obtain both variability in amylose content as well as tissue specificity, meaning that amylopectin production should be limited to tubers only, various tuber specific promoters are conjugated to an antisense gene. In addition to the tuber own BE promoter, the following promoters are used in various combinations: 35S CaMV, Patatin 1 (obtained from Dr. M. Bevan's, UK) and the potato GBSS gene promoter.

Promotor GBSS jest włączony do genu ziemniaka kodującego tworzenie się syntetazy skrobi związanej z ziarnami skrobi. Jest to enzym w głównej mierze odpowiedzialny za tworzenie się amylozy w ziemniaku.The GBSS promoter is integrated into the potato gene encoding the formation of granule bound starch synthetase. It is the enzyme primarily responsible for the formation of amylose in potatoes.

Jako bazę do wszystkich konstrukcji genowych stosuje się binarne plazmidy Ti, pBI 121 i pBI 101 (dostarczone przez Clontech, Stany Zjednoczone) (fig. 2), co oznacza, że NPT-II i gen GUS są markerami selekcyjnymi. Gen GUS jest genem kodującym β-glukuronidazę.The binary Ti plasmids pBI 121 and pBI 101 (supplied by Clontech, USA) (Fig. 2) are used as the basis for all gene constructs, which means that NPT-II and the GUS gene are selectable markers. The GUS gene is the gene encoding β-glucuronidase.

169 859169 859

TransformowanieTransforming

Uzyskane konstrukcje antysensowne przenosi się do bakterii dogodnie metodą „zamrażania odmrażania (An. i wsp., 1988). Przeniesienie rekombinantowej bakterii do tkanki ziemniaka zachodzi na drodze inkubacji tkanki ziemniaka z rekombinantową bakterią w odpowiedniej pożywce po uprzednim pewnym rodzaju uszkodzenia tej tkanki. Podczas inkubacji, T-DNA z bakterii wchodzą do DNA gospodarza roślinnego. Po inkubacji bakterie zabija się i tkankę ziemniaka przenosi się do stałego podłoża do hodowli kallusa i prowadzi się inkubację hodując kallus.The resulting antisense constructs are conveniently transferred to the bacteria by the "freeze thaw" method (An. Et al., 1988). The transfer of the recombinant bacteria to the potato tissue occurs by incubation of the potato tissue with the recombinant bacteria in a suitable medium after some kind of damage to the tissue. During incubation, T-DNA from the bacteria enters the DNA of the plant host. After incubation, the bacteria are killed and the potato tissue is transferred to solid callus culture medium and incubated while growing the callus.

Po szeregu hodowli na dalszych odpowiednich pożywkach tworzą się kiełki, które wycina się z tkanki ziemniaka.After a series of cultures, sprouts are formed on further suitable media, which are excised from the potato tissue.

Jako pierwszy sprawdzian, czy konstrukcje antysensowne zostały przeniesione do tkanki ziemniaka prowadzi się analizę na obecność użytego markera.As a first check that the antisense constructs have been transferred to the potato tissue, analysis for the presence of the marker used is performed.

Następne sprawdziany polegają na testowaniu ekspresji konstrukcji antysensownych i ich przeniesienia do genomu ziemniaka metodami hybrydyzacji Southern'a i Northern'a (Maniatis i wsp., 1982). Ilość kopii konstrukcji antysensownych, które zostały przeniesione oznacza się metodą hybrydyzacji Southern'a.The next tests are testing the expression of antisense constructs and their transfer to the potato genome by Southern and Northern hybridization methods (Maniatis et al., 1982). The number of copies of the antisense constructs that have been transferred is determined by Southern hybridization.

Oznaczanie ekspresji na poziomie białka dogodnie prowadzi się na mikrobulwach wyhodowanych in vitro na transformowanych odroślach, co pozwala na przeprowadzenie oznaczenia tak szybko jak to tylko możliwe.The expression assay at the protein level is conveniently performed on microtubers grown in vitro on transformed shoots, which allows the assay to be performed as soon as possible.

Oznaczanie skrobiDetermination of starch

Skład skrobi w mikrobulwach jest identyczny z tym, jaki występuje w zwykłych bulwach ziemniaka, a więc, wpływ konstrukcji antysensownych na wytwarzanie amylopektyny oznacza się w mikrobulwach. Proporcję amylozy do amylopektyny oznacza się spektrofotometrycznie (np. metodą opisaną przez Hovenkamp-Hermelink'a i wsp., 1988).The starch composition of microtubers is identical to that of conventional potato tubers, thus, the effect of antisense constructs on amylopectin production is determined in microtubers. The proportion of amylose to amylopectin is determined spectrophotometrically (e.g. by the method described by Hovenkamp-Hermelink et al., 1988).

Ekstrakcja amylozy z ziemniaków amylozowychExtraction of amylose from amylose potatoes

Ekstrakcję amylozy z tak zwanych ziemniaków amylozowych (ziemniaków, w których w różnym stopniu zostało ograniczone wytwarzanie amylopektyny przez insercję konstrukcji antysensownych) prowadzi się w znany sposób.The extraction of amylose from so-called amylose potatoes (potatoes in which the production of amylopectin has been reduced to a varying extent by the insertion of antisense constructs) is carried out in a known manner.

Derywatyzacja amylozyDerivatization of amylose

Zależnie od ostatecznego przeznaczenia amylozy, modyfikuje się jej własności fizyczne i chemiczne przez derywatyzację. Pod pojęciem derywatyzacji rozumie się tu traktowanie chemiczne, fizyczne i enzymatyczne skrobi oraz połączenia tych metod (skrobie modyfikowane).Depending on the end-use of amylose, its physical and chemical properties are modified by derivatization. Derivatization is understood to mean the chemical, physical and enzymatic treatment of starches and combinations of these methods (modified starches).

Derywatyzację chemiczną, to jest chemiczną modyfikację amylozy można prowadzić w różny sposób, np. przez utlenianie, kwaśną hydrolizę, dekstrynizację, różne formy eteryfikacji, takie jak kationizacja, hydroksypropylowanie i hydroksyetylowanie, różne formy estryfikacji, np. octanem winylowym, bezwodnikiem octowym albo przez tworzenie pochodnych monofosforanowych, dwufosforanowych albo przez działanie oktenylobursztynianem lub przez połączenie tych sposobów.Chemical derivatization, i.e. the chemical modification of amylose, may be carried out in various ways, e.g. by oxidation, acid hydrolysis, dextrinization, various forms of etherification such as cationization, hydroxypropylation and hydroxyethylation, various forms of esterification, e.g. with vinyl acetate, acetic anhydride or by formation of monophosphate and diphosphate derivatives either by treatment with octenyl succinate or by a combination of these methods.

Fizyczną modyfikację amylozy można prowadzić np. przez suszenie rurowe lub wytłaczanie.Physical modification of amylose can be carried out, e.g., by drying in a tube or by extrusion.

W derywatyzacji enzymatycznej uzyskuje się degradację (zmniejszenie lepkości) i modyfikację chemiczną amylozy przez działanie dostępnymi układami enzymatycznymi.In enzymatic derivatization, degradation (reduction in viscosity) and chemical modification of amylose are achieved by the action of available enzymatic systems.

Derywatyzację prowadzi się w różnych temperaturach, zależnie od żądanego produktu końcowego. Najczęściej stosuje się zakres temperatur 20-45°C lecz możliwe jest stosowanie temperatur do 180°C.The derivatization is carried out at different temperatures depending on the desired end product. The most common temperature range is 20-45 ° C, but temperatures up to 180 ° C are possible.

Sposób według wynalazku jest bardziej szczegółowo opisany w poniższych przykładach.The process of the invention is described in more detail in the following examples.

Przykład I. Wytwarzanie mikrobulw z włączonymi konstrukcjami antysensownymiExample I. Preparation of microtubers with incorporated antisense constructs

Konstrukcje antysensowne ( fig. 2) przenosi się do Agrobacterium tumefaciene LBA 4404 metodą „zamrażania-rozmrażania (An i wsp., 1988). Przeniesienie do tkanki ziemniaka wykonuje się postępując według zmodyfikowanego przepisu podanego przez Rocha-Sosa'ę i wsp. (1989).The antisense constructs (Fig. 2) are transferred to Agrobacterium tumefaciene LBA 4404 by the "freeze-thaw" method (An et al., 1988). The transfer to the potato tissue is performed following a modified recipe given by Rocha-Sosa et al. (1989).

169 859169 859

Krążki liści z hodowanych in vitro roślin ziemniaka inkubuje się w ciemności, w czasie 2 dni, w ciekłej pożywce MS (Murashige i Skoog, ł962) z dodatkiem 3% sacharozy i 0,5% MES łącznie z ilością W0pl zawiesiny rekombinαntowegk Agrobacterium na ł0 ml pożywki. Po tych dwóch dniach bakterie zabija się. Krążki liści przenosi się do stałego podłoża do indukowania powstawania kallusa i inkubuje się przez 4-6 tygodni, zależnie od wzrostu kallusa. Stosuje się stałe podłoże o następującym składzie:Leaf discs from in vitro cultivated potato plants are incubated in the dark for 2 days in liquid MS medium (Murashige and Skoog, Ł962) with the addition of 3% sucrose and 0.5% MES together with the amount of W0pl of Agrobacterium recombinant suspension per 10 ml medium. After these two days, the bacteria are killed. Leaf disks are transferred to solid callus induction medium and incubated for 4-6 weeks depending on callus growth. A solid substrate with the following composition is used:

Podłoże MS + 3% sacharozy rybozyd zeatyny “NAA“ „GA 3“ antybiotyk „Claforan kanamycyna „Gellan mg/litr 0,02 mg/iitr 0,02 mg/ihr 500 mg/litr 50 mg/litr 0^225%MS medium + 3% sucrose zeatin riboside "NAA" "GA 3" antibiotic "Claforan kanamycin" Gellan mg / liter 0.02 mg / liter 0.02 mg / ihr 500 mg / liter 50 mg / liter 0 ^ 225%

Następne krążki liści przenosi się na podłoże o innym składzie hormonów, zawierające: MS + 3% sacharozy „NAA“ 5 mg/litr “BAP“ 0,1 mg/ikr „Elaforan 500 mg/litr kanamycyna 50 mg/litr „Gellan 0,25%The next leaf discs are transferred to a medium with a different hormone composition containing: MS + 3% sucrose "NAA" 5 mg / liter "BAP" 0.1 mg / liter "Elaforan 500 mg / liter kanamycin 50 mg / liter" Gellan 0, 25%

Krążki liści przechowuje się w tym podłożu przez około cztery tygodnie, po czym przenosi się je do podłoża, w którym stężenie „Elaforanu jest zmniejszone do 250 mg/litr. O ile zachodzi potrzeba, krążki liści przenosi się do świeżego podłoża co 4 do 5 tygodni. Po utworzeniu się odrośli, wycina się je krążków liści i przenosi do identycznego podłoża.The leaf discs are stored in this medium for about four weeks, after which they are transferred to medium where the concentration of "Elaforan" is reduced to 250 mg / liter. If necessary, leaf discs are transferred to fresh medium every 4 to 5 weeks. After the shoots have formed, leaf discs are cut out and transferred to an identical medium.

Fakt przeniesienia konstrukcji anty/sensownej do krężków liści początkowo potwierdza się analizując obecność genu GUS. Ekstrakty liści z regenerowanych odrośli analizuje się na aktywność glukuronidazy metodą oznaczania substratu opisaną prze Jefferson'a i wsp. (ł987). Aktywność oznacza się przez ocenę wizualną.The transfer of the anti / sense construct to leaf discs is initially confirmed by analyzing the presence of the GUS gene. Leaf extracts from regenerated suckers are analyzed for glucuronidase activity by the substrate assay method described by Jefferson et al. (L987). Activity is determined by visual evaluation.

Następne testy ekspresji konstrukcji antyensownych i ich przeniesienie do genomu ziemniaka prowadzi się metodami hybrydyzacji Sothern'a i Nor^er^a, według Maniatisa i wsp. (ł982). Ilość kopii konstrukcji aaiysensowaych, które zostały przeniesione oznacza się metodą hybrydyzacji So^hem^.Subsequent tests for the expression of antisense constructs and their transfer to the potato genome are carried out by the hybridization methods of Sothern and Nor ^ a, according to Maniatis et al. (L982). The number of copies of the alysense constructs that have been transferred is determined by the Soem hybridization method.

Po ustaleniu, że konstrukcje antysensowne zostały przeniesione do genomu ziemniaka i że zachodzi ich ekspresja, rozpoczyna się oznaczenia tej ekspresji na poziomie białka. Testy prowadzi się na mikrobulwach, których wzrost na transformowanych odroślach został indukowany in ytom. Dziki temu unika się czekania na rozwój całkowitej rośliny ziemniaka z bulwami.Once it has been established that the antisense constructs have been transferred into the potato genome and that they are being expressed, the determination of this expression at the protein level begins. The tests are carried out on microtubers, the growth of which on transformed shoots has been induced by cytomes. This avoids waiting for a complete potato plant with tubers to develop.

Kawałki łodyg z octnośi1 ziemniaka wycina się przy węzłach i umieszcza w modyfikowanym podłożu MS. Tam, po o-3 tygodniówce inkubncji w ciemnnecil w 1611^^1^'/! m-Cpowstaaą mikrobulwy (Bourque w wsp., ł987). Pożywka ta ma następujący skład:Pieces of potato vinegar stalk are cut at the nodes and placed in the modified MS medium. There, after an o-3 week incubation in the dark nécil in 1611 ^^ 1 ^ '/! m-C microtubers were formed (Bourque et al., 1987). This medium has the following composition:

MS + 6% sacharozy kinetyna 2,5 mg/litr ‘ΌΗ^ 2,5 mg/iitrMS + 6% sucrose kinetin 2.5 mg / liter 'ΌΗ ^ 2.5 mg / liter

Wpływ konstrukcji αatysensownych na funkcję genu BE w odniesieniu do aktywności białka BE analizuje się metodą elektroforezy na żelu poliakryloamidowym (HoveaCamp-Hermellnk i wsp., ł987). Z mikrobulw ekstrahuje się skrobię i analizuje się ją na obecność białka BE.The effect of α-sense constructs on BE gene function with respect to BE protein activity is analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (HoveaCamp-Hermellnk et al., L987). Starch is extracted from the microtubers and analyzed for the presence of the BE protein.

Skład skrobi, to znaczy proporcję amylozy do amylopektyny oznacza się spektrofotometryczme, metodą Hoveakamp'a-Hetmeliak'a i wsp. (-988), wyliczając zawartość każdego składnika skrobi na podstawie wykresów standardowych.The starch composition, i.e. the proportion of amylose to amylopectin, is determined spectrophotometrically by the method of Hoveakamp-Hetmeliak et al. (-988), calculating the content of each starch component from standard graphs.

Przykład II. Ekstrakcja amylozy z ziemniaków amylozowychExample II. Extraction of amylose from amylose potatoes

Ziemniak, w którym głównym składnikiem skrobi jest amyloza, poniżej zwany ziemniakiem amylozowym, modyfikowany techniką inżynierii genetycznej według wynalazku uciera się uwalniając skrobię ze ścian komórkowych.A potato in which the main starch component is amylose, hereinafter referred to as amylose potato, modified by the genetic engineering technique according to the invention is grated to release starch from the cell walls.

169 859169 859

ΊΊ

Oddziela się ściany komórkowe (włókna) od soku owocowego i skrobi na sitach wirówki. Sok owocowy oddziela się od skrobi w dwu etapach: początkowo w hydrocyklonach a potem w specjalnie skonstruowanych pasmowych filtrach próżniowych. Następnie prowadzi się końcową rafinację w hydrocyklonach, gdzie oddziela się pozostałą ilość soku owocowego i włókna.The cell walls (fibers) are separated from the fruit juice and starch on the screens of the centrifuge. Fruit juice is separated from starch in two stages: initially in hydrocyclones and then in specially constructed strip-shaped vacuum filters. This is followed by a final refining in hydrocyclones, where the remaining amount of fruit juice and fibers are separated.

Produkt suszy się w dwóch etapach, najpierw susząc wstępnie na fritrze próżniowym a następnie w przepływie gorącego powietrza.The product is dried in two steps, first pre-drying on a vacuum filter and then under a flow of hot air.

Przykład III. Chemiczna derywatyzacja amylozyExample III. Chemical derivatization of amylose

Amylozę rozrabia się wodą użytą w takiej ilości, aby jej stężenie wynosiło 20-50%. Odczyn zawiesiny doprowadza się do wartości pH 10,0-12,0 i dodaje się czwartorzędowy związek amoniowy w takiej ilości, aby osiągnąć stopień podstawienia w zakresie 0,004-0,2. Temperaturę reakcji utrzymuje się w zakresie 20-45°C. Po zakończeniu reakcji doprowadza się pH do wartości 4-8, po czym produkt przemywa się i suszy. Otrzymuje się kationową pochodną skrobi, eter 2-hydroksy-3trójmetylo-amoniowy propylo - skrobi.Amylose is mixed with water, used in such an amount that its concentration is 20-50%. The pH of the suspension is adjusted to 10.0-12.0 and the quaternary ammonium compound is added in such an amount to achieve a degree of substitution in the range of 0.004-0.2. The reaction temperature is kept at 20-45 ° C. After completion of the reaction, the pH is adjusted to 4-8, after which the product is washed and dried. The cationic derivative of the starch, propyl-starch 2-hydroxy-3-trimethylammonium ether, is obtained.

Przykład IV. Chemiczna derywatyzacja amylozyExample IV. Chemical derivatization of amylose

Amylozę zarabia się wodą użytą w takiej ilśoci, aby jej zawartość w mieszaninie wynosiła 10-25% (wagowo). Odczyn mieszaniny doprowadza się do wartości pH 10,0-12,0 i dodaje się czwartorzędowy związek amoniowy w takiej ilości, aby stopień podstawienia w końcowym produkcie wynosił 0,004-0,2. Temperaturę reakcji utrzymuje się w zakresie 20-45°C. Po zakończeniu reakcji doprowadza się pH do wartości 4-8. Końcowy produkt jest eterem 2-hydroksy-3trójmetyloamoniowym propyloskrobi.Amylose is made up of with water used in an amount such that its content in the mixture is 10-25% (by weight). The pH of the mixture is adjusted to 10.0-12.0 and a quaternary ammonium compound is added in such an amount that the degree of substitution in the final product is 0.004-0.2. The reaction temperature is kept at 20-45 ° C. After completion of the reaction, the pH is adjusted to 4-8. The final product is 2-hydroxy-3-trimethylammonium propyl starch ether.

Przykład V. Chemiczna derywatyzacja amylozyExample 5 Chemical derivatization of amylose

Amylozę zarabia się wodą do stężenia 20-50% (wagowo), doprowadza się pH mieszaniny do wartości 5,0-12,0 i dodaje się podchloryn sodowy w takiej ilości, aby uzyskać żądaną lepkość końcowego produktu. Temperaturę reakcji utrzymuje się w zakresie 20-45°C. Po zakończeniu reakcji doprowadza się pH do wartości 4-8, po czym produkt przemywa się i suszy. Uzyskuje się utlenioną skrobię.Amylose is made up with water to a concentration of 20-50% (w / w), the pH of the mixture is adjusted to 5.0-12.0 and sodium hypochlorite is added in such an amount to obtain the desired viscosity of the final product. The reaction temperature is kept at 20-45 ° C. After completion of the reaction, the pH is adjusted to 4-8, after which the product is washed and dried. An oxidized starch is obtained.

Przykład VI. Fizyczna derywatyzacja amylozyExample VI. Physical derivatization of amylose

Amylozę zarabia się wodą do stężenia 20-50% (wagowo), po czym breję podaje się do grzanego cylindra i suszy się ją do utworzenia warstwy skrobi.The amylose is made up with water to a concentration of 20-50% (by weight), then the slurry is fed to a heated cylinder and dried to form a starch layer.

Przykład VII. Chemiczna i fizyczna derywatyzacja amylozyExample VII. Chemical and physical derivatization of amylose

Amylozę poddaje się modyfikacji chemicznej w procesach opisanych w przykładach III-V, a następnie derywatyzacji fizycznej prowadzonej według przykładu VI.The amylose is chemically modified according to the processes described in Examples III-V, followed by a physical derivatization according to Example VI.

FIG. 2 Konstrukcje antysensowne. Poza RB i IB jako pBIN19FIG. 2 Antisense constructs. Apart from RB and IB as pBIN19

^glukuronidaza (GUS) N0S~t6r^ Glucuronidase (GUS) N0S ~ t6r

PromotorPromoter

CaMV 35SCaMV 35S

FIG.3FIG. 3

AACCATCCTT CCTTTTAGCA GTGTATCAAT TTTGTAATAG AACCATGCAT 50 ACTCAATCTT AATACTAAAA TGCAACTTAA TATAGGCTAA ACCAAGTAAA 100 GTAATGTATT CAACCTTTAG AATTGTGCAT TCATAATTAG ATCTTGTTTG 150 TCGTAAAAAA TTAGAAAATA TATTTACAGT AATTTGGAAT ACAAAGCTAA 200 GGGGGAAGTA ACTAATATTC TAGTGGAGGG AGGGACCAGT ACCAGTACCT 250 AGATATTATT TTTAATTACT ATAATAATAA TTTAATTAAC ACGAGACATA 300 GGAATGTCAA GTC-GTAGCGT AGGAGGGAGT TGGTTTAGTT TTTTAGATAC 350 TAGGAGACAG AACCGGACGG CCCATTGCAA GGCCAAGTTG AAGTCCAGCC 400 GTGAATCAAC AAAGAGAGGG CCCATAATAC TGTCGATGAG CATTTCCCTA 450 TAATACAGTG TCCACAGTTG CCT7CTGCTA AGGGATAGCC ACCCGCTATT 500 CTCTTGACAC GTGTCACTGA AACCTGCTAC AAATAAGGCA GGCACCTCCT 550 CATTCTCACT CACTCACTCA CACAGCTCAA CAAGTGGTAA CTTTTACTCA S00 TCTCCTCCAA TTATTTCTGA TTTCATGCA 629AACCATCCTT CCTTTTAGCA GTGTATCAAT TTTGTAATAG AACCATGCAT 50 ACTCAATCTT AATACTAAAA TGCAACTTAA TATAGGCTAA ACCAAGTAAA 100 GTAATGTATT CAACCTTTAG AATTGTGCAT TCATAATTAG ATCTTGTTTG 150 TCGTAAAAAA TTAGAAAATA TATTTACAGT AATTTGGAAT ACAAAGCTAA 200 GGGGGAAGTA ACTAATATTC TAGTGGAGGG AGGGACCAGT ACCAGTACCT 250 AGATATTATT TTTAATTACT ATAATAATAA TTTAATTAAC ACGAGACATA 300 GGAATGTCAA GTC-GTAGCGT AGGAGGGAGT TGGTTTAGTT TTTTAGATAC 350 TAGGAGACAG AACCGGACGG CCCATTGCAA GGCCAAGTTG AAGTCCAGCC 400 GTGAATCAAC AAAGAGAGGG CCCATAATAC TGTCGATGAG CATTTCCCTA 450 TAATACAGTG TCCACAGTTG CCT7CTGCTA AGGGATAGCC ACCCGCTATT 500 CTCTTGACAC GTGTCACTGA AACCTGCTAC AAATAAGGCA GGCACCTCCT 550 CATTCTCACT CACTCACTCA CACAGCTCAA CAAGTGGTAA CTTTTACTCA S00 TCTCCTCCAA TTATTTCTGA TTTCATGCA 629

7Me7Me

FIG. 1 5' Gppp AUGGCAAG AAAAAAAA 3' mRNAFIG. 1 5 'Gppp AUGGCAAG AAAAAAAA 3' mRNA

Gen będący celem antysensownego RNAAntisense RNA target gene

Przetwarzanie Transkrypcja transport i translacjaProcessing. Transcription, transport and translation

EATCGCAAGj^EATCGCAAGj ^

PromotorPromoter

Białko powstające w procesie translac j iProtein resulting from the translational process

Konstrukcja anty sensowna hamuje \pkspresję genu mRNAThe anti-sense construct inhibits mRNA gene expression

5' Gppp AUGGCAAG AAAAAAAA 3' ' I I I I I5 'Gppp AUGGCAAG AAAAAAAA 3' 'I I I I I

3' UACCGUUC 5'3 'UACCGUUC 5'

Antysensowny RNA iCTTGCCATK /f GAACGGTALMI [Gen antysensowny wytwarzający antysensowny (jRNA____Antisense RNA iCTTGCCATK / f GAACGGTALMI [Antisense producing antisense gene (jRNA____

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the Polish Patent Office. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Sposób hamowania tworzenia się w ziemniakach skrobi typu amylopektyny, znamienny tym, że prowadzi się modyfikację ziemniaka techniką inżynierii genetycznej poprzez wprowadzenie do genomu tkanki ziemniaka konstrukcji antysensownej zawierającej promotor specyficzny dla bulw o sekwencji oznaczonej jako ID nr 1, początek transkrypcji i pierwszy egzon genu kodującego tworzenie się enzymu rozgałęziającego (genu BE) w ziemniakach, przy czym ten egzon jest włączony w kierunku antysensownym.A method of inhibiting the formation of amylopectin-type starch in potatoes, characterized in that the potato is genetically engineered by introducing into the genome of the potato tissue an antisense construct containing a tuber-specific promoter with the sequence designated as ID No. 1, the beginning of the transcription and the first exon of the gene encoding the formation branching enzyme (BE gene) in potatoes, this exon being switched in the antisense direction.
PL91299927A 1990-12-21 1991-12-20 Method of inhibiting formation of amylopectin-type starch in potatoes PL169859B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9004095A SE467160B (en) 1990-12-21 1990-12-21 GENETIC MODIFICATION OF POTATOIS BEFORE EDUCATION OF AMYLOST TYPE
PCT/SE1991/000891 WO1992011375A1 (en) 1990-12-21 1991-12-20 Genetically engineered modification of potato to form amylose-type starch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL169859B1 true PL169859B1 (en) 1996-09-30

Family

ID=20381266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL91299927A PL169859B1 (en) 1990-12-21 1991-12-20 Method of inhibiting formation of amylopectin-type starch in potatoes

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0563201A1 (en)
AU (1) AU9109791A (en)
PL (1) PL169859B1 (en)
SE (1) SE467160B (en)
WO (1) WO1992011375A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114703208A (en) * 2022-01-21 2022-07-05 贵州省生物技术研究所(贵州省生物技术重点实验室、贵州省马铃薯研究所、贵州省食品加工研究所) Application of potato StGAPC gene in improving starch content of potatoes

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU644619B2 (en) 1989-12-21 1993-12-16 Advanced Technologies (Cambridge) Limited Modification of plant metabolism
DE4104782B4 (en) * 1991-02-13 2006-05-11 Bayer Cropscience Gmbh Novel plasmids containing DNA sequences that cause changes in carbohydrate concentration and carbohydrate composition in plants, as well as plants and plant cells containing these plasmids
US5300145B1 (en) * 1992-08-28 1995-11-28 Nat Starch Chem Invest Low amylopectin starch
GB9223454D0 (en) * 1992-11-09 1992-12-23 Ici Plc Novel plants and processes for obtaining them
WO1995007355A1 (en) * 1993-09-09 1995-03-16 Institut Für Genbiologische Forschung Berlin Gmbh Combination of dna sequences which enable the formation of modified starch in plant cells and plants, processes for the production of these plants and the modified starch obtainable therefrom
DE4330960C2 (en) * 1993-09-09 2002-06-20 Aventis Cropscience Gmbh Combination of DNA sequences that enable the formation of highly amylose-containing starch in plant cells and plants, processes for producing these plants and the modified starch that can be obtained therefrom
BR9408286A (en) * 1993-11-09 1997-08-26 Du Pont Construction of recombinant DNA plant fructose production method dextran production method alternan production method potato plant method of increasing fructan levels in seed and soybean plants
EP0754235A1 (en) * 1994-03-25 1997-01-22 National Starch and Chemical Investment Holding Corporation Method for producing altered starch from potato plants
ATE368118T1 (en) 1994-05-18 2007-08-15 Bayer Bioscience Gmbh FOR ENZYMES THAT HAVE THE ABILITY TO SYNTHESE LINEAR ALPHA 1,4-GLUCANS IN PLANTS, FUNGI AND MICROORGANISMS, DNA CODING SEQUENCES
EP0820518B1 (en) * 1995-04-06 2005-12-07 Seminis Vegetable Seeds, Inc. Process for selection of transgenic plant cells
ATE366318T1 (en) 1995-05-05 2007-07-15 Nat Starch Chem Invest IMPROVEMENTS IN OR RELATING TO PLANT STARCH COMPOUNDS
GB9514437D0 (en) * 1995-07-14 1995-09-13 Danisco Inhibition of gene expression
GB9514435D0 (en) * 1995-07-14 1995-09-13 Danisco Inhibition of gene expression
DK0851934T3 (en) * 1995-09-19 2006-07-31 Bayer Bioscience Gmbh Plants which synthesize a modified starch, methods for their preparation and modified starch
SE513209C2 (en) 1995-11-29 2000-07-31 Lars Rask Process for producing transgenic potatoes with increased or decreased degree of branching of amylopectin starch
GB9623095D0 (en) * 1996-11-05 1997-01-08 Nat Starch Chem Invest Improvements in or relating to starch content of plants
DE19653176A1 (en) 1996-12-19 1998-06-25 Planttec Biotechnologie Gmbh New maize nucleic acid molecules and their use to produce a modified starch
US5998701A (en) * 1997-06-04 1999-12-07 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Department Of Agriculture Potatoes having improved quality characteristics and methods for their production
US6483009B1 (en) 1997-02-21 2002-11-19 Danisco A/S Antisense intron inhibition of starch branching enzyme expression
SK287538B6 (en) 1998-03-20 2011-01-04 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Control of gene expression
AUPP249298A0 (en) 1998-03-20 1998-04-23 Ag-Gene Australia Limited Synthetic genes and genetic constructs comprising same I
US20040214330A1 (en) 1999-04-07 2004-10-28 Waterhouse Peter Michael Methods and means for obtaining modified phenotypes
ATE507299T1 (en) 1998-04-08 2011-05-15 Commw Scient Ind Res Org METHOD AND MEANS FOR OBTAINING ALTERED PHENOTYPES
US8598332B1 (en) 1998-04-08 2013-12-03 Bayer Cropscience N.V. Methods and means for obtaining modified phenotypes
DE19836098A1 (en) 1998-07-31 2000-02-03 Hoechst Schering Agrevo Gmbh Plants that synthesize a modified starch, process for producing the plants, their use and the modified starch
BR9915152A (en) 1998-11-09 2001-08-07 Planttec Biotechnologie Gmbh Rice nucleic acid molecules and their use for the production of modified starch
US6423885B1 (en) 1999-08-13 2002-07-23 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organization (Csiro) Methods for obtaining modified phenotypes in plant cells
US7045003B2 (en) 2001-12-21 2006-05-16 Bayer Cropscience Gmbh Pregelatinized starches and processes for their production
DE10212892A1 (en) 2002-03-20 2003-10-09 Basf Plant Science Gmbh Constructs and methods for regulating gene expression
EP2292768A1 (en) 2002-07-09 2011-03-09 BASF Plant Science GmbH Use of AHAS mutant genes as selection marker in potato transformation
EP1931789B1 (en) 2005-09-20 2016-05-04 BASF Plant Science GmbH Methods for controlling gene expression using ta-siran
WO2013184768A1 (en) 2012-06-05 2013-12-12 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Compositions and methods of gene silencing in plants

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8800756A (en) * 1988-03-25 1989-10-16 Vereniging Voor Christelijk Wetenschappelijk Onderwijs GENETICALLY MANUFACTURED PLANT CELLS AND PLANTS AND USEABLE RECOMBINANT DNA.
GB8826356D0 (en) * 1988-11-10 1988-12-14 Ici Plc Adp glucose-pyrophosphorylase

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114703208A (en) * 2022-01-21 2022-07-05 贵州省生物技术研究所(贵州省生物技术重点实验室、贵州省马铃薯研究所、贵州省食品加工研究所) Application of potato StGAPC gene in improving starch content of potatoes

Also Published As

Publication number Publication date
SE9004095L (en) 1992-06-01
AU9109791A (en) 1992-07-22
WO1992011375A1 (en) 1992-07-09
SE9004095D0 (en) 1990-12-21
EP0563201A1 (en) 1993-10-06
SE467160B (en) 1992-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL169859B1 (en) Method of inhibiting formation of amylopectin-type starch in potatoes
JP3797624B2 (en) DNA molecules encoding enzymes involved in starch synthesis, and vectors, bacteria, transgenic plant cells and transgenic plants containing the DNA molecules
KR100210352B1 (en) Genetically engineered modification of potato to form amylopectin type starch
US6066782A (en) Combination of DNA sequences which enable the formation of modified starch in plant cells and plants, processes for the production of these plants and the modified starch obtainable therefrom
AU740492C (en) Novel nucleic acid molecules from maize and their use for the production of modified starch
AU758890B2 (en) Improvements in or relating to plants and plant products
AU715944B2 (en) Plants which synthesize a modified starch, process for the production thereof and modified starch
CA2603919C (en) High-phosphate starch
CA2338003A1 (en) Nucleic acid module coding for alpha-glucosidase, plants that synthesize modified starch, methods for the production and use of said plants, and modified starch
WO1995007355A1 (en) Combination of dna sequences which enable the formation of modified starch in plant cells and plants, processes for the production of these plants and the modified starch obtainable therefrom
US5856467A (en) Genetically engineered modification of potato to form amylose-type starch
US20030221220A1 (en) Maize starch containing elevated amounts of actual amylose

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20101220