SE467160B - Genetisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylostyp - Google Patents

Genetisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylostyp

Info

Publication number
SE467160B
SE467160B SE9004095A SE9004095A SE467160B SE 467160 B SE467160 B SE 467160B SE 9004095 A SE9004095 A SE 9004095A SE 9004095 A SE9004095 A SE 9004095A SE 467160 B SE467160 B SE 467160B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
antisense
starch
potato
gene
amylose
Prior art date
Application number
SE9004095A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9004095L (sv
SE9004095D0 (sv
Inventor
P Hofvander
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
Priority to SE9004095A priority Critical patent/SE9004095L/sv
Publication of SE9004095D0 publication Critical patent/SE9004095D0/sv
Priority to PCT/SE1991/000891 priority patent/WO1992011375A1/en
Priority to AU91097/91A priority patent/AU9109791A/en
Priority to EP92901887A priority patent/EP0563201A1/en
Priority to PL91299927A priority patent/PL169859B1/pl
Publication of SE467160B publication Critical patent/SE467160B/sv
Publication of SE9004095L publication Critical patent/SE9004095L/sv
Priority to US08/471,965 priority patent/US5856467A/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

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

“467 160 lO 15 20 25 30 35 2 idag normalt ej används. Stärkelse från sådan gentekniskt förändrad potatis har stor potential som livsmedelstill- sats, eftersom den inte genomgått någon kemisk modifie- ringsprocess.
Stärkelsesyntes Syntesen av stärkelse och regleringen därav studeras för närvarande med stort intresse, både på grundforsk- ningsnivå och med tanke på industriell tillämpning. Fastän man känner till mycket om vissa enzymers medverkan i om- vandlingen av sackaros till stärkelse, är stärkelsens bio- syntes ännu inte klarlagd. Genom undersökning av framför- allt majs har man dock kunnat klarlägga en del av syntes- vägarna och de enzymer som deltar i dessa reaktioner. De viktigaste stärkelsesyntetiserande enzymerna för uppbygg- nad av stärkelsekornen är stärkelsesyntas och "branching enzyme". I majs har man hittills påvisat och studerat tre former av stärkelsesyntas, varav två är lösliga och en är olösligt associerad till stärkelsekornen. Även "branching enzyme" i majs består av tre former, vilka troligen kodas av tre olika gener.
"Branching enzyme" i olika växtslag Stärkelsekornen innehåller en blandning av linjära och förgrenade molekyler, vilka bildar stärkelsekomponen- terna amylos respektive amylopektin. Amylopektin produce- ras genom en interaktion mellan stärkelsesyntas och "branching enzyme", alfa-l,4-glukan;alfa-l,4-glukan-6-glu- kosyltransferas (EC 2.4.l.l8). "Branching enzyme" (BE) hydrolyserar alfa-1,4-bindningar och syntetiserar alfa- -1,6-bindningar (Mac Donald & Preiss, 1985; Preiss, 1988).
Endosperm av normalmajs innehåller tre former av BE- -protein, betecknade BE I, BE IIa samt BE IIb. Mutationen "amylosextender" (ae) inhiberar aktiviteten av enzymet BE Ilb, vilket resulterar i ett reducerat innehåll av amylo- pektin och en motsvarande ökning av halten amylos. ae-en- dosperm har därmed ett annat förhållande mellan amylos och amylopektin än normal majs, nämligen 65:35 i stället för 25:75 (De Vries Kuranda, 1987). 10 15 20 25 30 35 467 160 3 Fastän likheterna mellan de tre enzymformerna är sto- ra har de var för sig egenskaper i sin primära struktur som gör dem unika. Generna för respektive enzymform har hittills inte identifierats, men genom isolering av cDNA- -kloner för varje BE-form kan respektive gen med stor san- nolikhet karaktäriseras.
I ärt av normaltyp har man identifierat två former av "branching enzyme" (BE). En mutation i r-locus, som medför en skrynklig ärt, påverkar aktiviteten av BE så att den ena enzymformen inhiberas. Detta resulterar i en förändrad stärkelsesammansättning med 30% amylopektin och 70% amylos jämfört med det omvända förhållandet i rund normal ärt (Smith, 1988).
"Branching enzyme" (BE) i potatis är ett monomert protein, dvs det består av en enda enzymform. Molekylvik- ten för potatis-BE varierar mellan 79 och 103 kD beroende på vilket reningsförfarande som används. Det finns indika- tioner på att potatis-BE skulle bestå av flera former, men antagligen är flera av formerna nedbrytningsprodukter fràn det egentliga proteinet (Vos-Scheperkeuter, 1989; Blennow & Johansson, 1990).
Peptidsekvensering av tre BE-former, separerade med elektrofores, visar så stor homologi mellan enzymformerna att dessa antas ha samma ursprung. Serologiska test stöder detta antagande, eftersom antisera fràn de tre enzymfor- merna korsreagerar med varandra.
Inhiberingfav "branching enzyme" Genom att inhibera någon av formerna av "branching enzyme" i majs och ärt kan stärkelsesammansättningen änd- ras så att halten av amylos kraftigt ökar på bekostnad av amylopektinproduktionen.
I potatis har man hittills inte funnit någon naturlig genotyp med ett förhöjd innehåll av amylos. Det är dock möjligt att i varierande grad reducera innehållet av BE, vilket resulterar i att stärkelsen i potatisknölen har förhöjda halter av amylos i jämförelse med vanlig potatis. \4e7 160 10 15 20 25 30 35 4 Reduktionen av bildning av enzym kan åstadkommas pá flera sätt, t ex genom: - mutagenbehandling, vilket medför en förändring av gen- sekvensen som kodar för bildningen av enzymet - införlivande av en transposon i gensekvensen som kodar för enzymet - genteknisk modifiering så att uttrycket av genen som ko- dar för enzymet modifieras genom s k antisens-geninhibe- ring.
I fig 1 visas ett specifikt undertryckande av normal genexpression genom att en komplementär antisens-nukleotid får hybridisera med mRNA för en målgen. Antisens-nukleoti- den är således antisens-RNA, som transkriberas in vivo från en "omvänd" gensekvens (Izant, 1989).
Genom användning av antisens-teknik har olika gen- funktioner i växter inhiberats. Antisens-konstruktionen för chalkon-syntas, polygalakturonas och fosfinotricin- -acetyltransferas har använts för att inhibera motsvarande enzym i växtslagen petunia, tomat respektive tobak (Van der Krol et al, 1990; Sheehy et al, 1988; Cornelissen, 1989). Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en i olika grad ökad amylosproduktion i potatisknöl genom an- vändning av antisens-gen-inhibering.
Sammanfattning av uppfinningen Enligt uppfinningen inhiberas i varierande grad funk- tionen av BE-genen och därmed amylopektinproduktionen i potatis genom användning av nya antisens-konstruktioner.
Antisens-konstruktionerna enligt uppfinningen omfattar en knölspecifik promotor, transkriptionsstart samt första exon av genen som kodar för bildning av "branching enzyme" (BE-genen) i potatis, insatt i antisens-riktning.
Uppfinningen omfattar även en gen som kodar för bild- ning av "branching enzyme" i potatis, den s k BE-genen.
Uppfinningen omfattar likaså vektorer, vilka inbegri- per antisens-konstruktionerna enligt uppfinningen. lO 15 20 25 30 35 467 160 5 I ytterligare aspekter av uppfinningen omfattar denna celler, plantor, knölar, mikroknölar respektive frön, vil- kas genom innehåller antisens-konstruktionerna enligt upp- finningen.
I ytterligare andra aspekter omfattar uppfinningen stärkelse av amylostyp, både nativ och derivatiserad.
Slutligen omfattar uppfinningen ett förfarande för undertryckande av bildning av stärkelse av amylopektintyp i potatis, varigenom potatisknölarna bildar i varierande grad ökad andel stärkelse av amylostyp.
Uppfinningen beskrivs närmare med hjälp av bifogade figurer, vari fig 1 visar principen för antisens-geninhibering; fig 2 visar antisens-konstruktioner enligt uppfin- ningen (enligt Bevan, 1984).
Dessutom visas sekvensen för en knölspecifik promotor i SEQ ID nr 1.
Isolering_av genomisk BE-gen i potatis Utgående från en känd peptidsekvens från BE-genen i potatis framställs två syntetiska oligonukleotider som överlappar varandra. Oligonukleotiderna (producerade vid Institutet för cellbiologi, Uppsala, Sverige, på uppdrag av sökanden) används för identifiering av cDNA-kloner från ett cDNA-bibliotek i lambda gt ll (framställt för sökan- dens räkning av Clontech, USA). Dessa cDNA-kloner utnytt- jas för isolering av den genomiska BE-genen från ett geno- miskt bibliotek i EMBL 3 (framställt för sökande av Clon- tech, USA).
Antisens-konstruktioner En varierande förhöjning av amyloshalten i potatis- knölar eftersträvas, varför olika typer av antisens-gener konstrueras, vilka mer eller mindre inhiberar uttrycket av BE-genen in vivo. Man utgår från den isolerade genomiska BE-genen, varigenom antisens-konstruktionerna omfattar delar av BE-genen motsvarande sekvenser i regionen kring promotor, transkriptionsstart samt första exon.
För att uppnå såväl variation i amyloshalt som väv- 4e7 160 10 15 20 25 30' 35 6 nadsspecificitet, dvs produktionen av amylopektin skall reduceras enbart i potatisknölen, kopplas olika knölspeci- fika promotorer till antisens-genen. Förutom den egna BE- -promotorn används följande promotorer i olika kombinatio- ner: 35S CaMV, patatin I (erhàllen från Dr. M. Bevan, Eng-, land) samt potatis-GBSS-promotorn.
Isolering och karaktärisering av potatis-GBSS-promo- torn är beskriven i den samtidigt inlämnade patentansökan med titeln "Genteknisk förändring av potatis för bildning av stärkelse av amylopektintyp" av föreliggande sökande och dess nukleotidsekvens framgår av SEQ ID nr 1. GBSS- -promotorn ingår i den potatisgen som kodar för bildning av stärkelsekornbundet stärkelsesyntas (granule bound starch synthase). Det är detta enzym som huvudsakligen är ansvarigt för bildningen av amylos i potatis.
De binära Ti-plasmiderna pBI 121 och pBI 101 (till- handahàllna av Clontech, USA) ligger till grund för samt- liga genkonstruktioner (fig 2), vilket betyder att NPT-II och GUS-genen utgör selektionsmarkörer. GUS-genen är den gen som kodar för beta-glukuronidas.
Transformation Antisens-konstruktionerna överförs till bakterier, lämpligen medelst "frys-upptinings"-metoden (An et al, 1988). Överföringen av den rekombinanta bakterien till potatisvävnad sker genom inkubation av potatisvävnanden med den rekombinanta bakterien i lämpligt medium efter det att någon form av skada tillförts potatisvävnaden. Under inkuberingen går T-DNA från bakterien in i värdväxtens DNA. Efter inkuberingen dödas bakterierna och potatisväv- naden överförs på fast medium för kallusinduktion och in- kuberas för kallustillväxt.
Efter lämpliga passager genom ytterligare medier bil- das skott, vilka skärs bort från potatisvävnaden.
Som en första kontroll av att antisens-konstruktio- nerna har överförts till potatisvävnaden analyseras denna med avseende på närvaron av den använda markören. 10 15 20 25 30 35 467 160 7 Ytterligare kontroller för test av antisens-konstruk- tionernas expression samt överföring till potatisgenomet utförs med exempelvis southern och northern hybridisering (Maniatis et al (1982)). Antalet kopior av antisens-konst- ruktionen som överförts bestäms med southern hybridise- ring. I Kontrollen av expressionen pà proteinnivà utförs lämpligen pà mikroknölar inducerade in vitro pá de trans- formerade skotten för att man så snabbt som möjligt skall kunna genomföra kontrollen.
Karaktärisering av stärkelsen Stärkelsesammansättningen i mikroknölar är identisk- med den i vanliga potatisknölar och därför kan antisens- -konstruktionernas inverkan pà amylopektinproduktionen undersökas i mikroknölar. Förhållandet mellan amylos och amylopektin kan bestämmas med en spektrofotometrisk metod (t ex enligt Hovenkamp-Hermelink et al, 1988).
Utvinning av amylos ur amylospotatis Amylos utvinns ur den s k amylospotatisen (potatis vari bildningen av amylopektin har undertryckts i varie- rande grad genom införandet av antisens-konstruktionerna enligt uppfinningen) på känt sätt.
Derivatisering av amylos Beroende på amylosets slutliga användning kan dess fysikaliska och kemiska egenskaper förändras genom deri- vatisering. Med derivatisering avses här såväl kemisk som fysikalisk och enzymatisk behandling samt kombinationer av dessa (Modified starches).
Den kemiska derivatiseringen, dvs kemisk förändring av amyloset, kan ske pà olika sätt, exempelvis genom oxi- dation, syrahydrolys, dextrinisering, olika former av för- etring, t ex katjonisering, hydroxipropylering och hyd- roxietyleing, olika former av förestring, t ex med vinyl- acetat, ättiksyraanhydrid, eller genom monofosfatering, difosfatering och oktenylsuccinering, samt kombinationer av dessa. "4e7 160 10 15 20 25 30 35 8 Fysikalisk förändring av amyloset kan exempelvis åstadkommas genom valstorkning eller extrudering.
Vid enzymatisk derivatisering utförs en nedbrytning (minskning av viskositeten) och kemisk modifiering av amy- loset med hjälp av förekommande enzymatiska system.
Derivatiseringen genomförs vid olika temperaturer, allt efter vilken slutprodukt som man önskar framställa.
Det vanliga temperaturomràdet som man arbetar inom är 20-45°C, men temperaturer upp till l80°C kan användas.
Uppfinningen beskrivs närmare i följande exempel.
Exempel 1 Framställning av mikroknölar med insatta antisens-konst- ruktioner enligt uppfinningen Antisens-konstruktionerna (se fig 2) överförs till Agrobacterium tumefaciens stam LBA 4404 med hjälp av "frys-upptiningsmetoden" (An et al, 1988). Överföringen till potatisvävnad utförs enligt ett modifierat protokoll från Rocha-Sosa et al (1989).
Bladdiskar från potatisplantor odlade in vitro inku- beras i mörker pà flytande MS-medium (Murashige & Skoog, 1962) med 3% sackaros och 0,5% MES tillsammans med 100 pl av en suspension av rekombinant Agrobacterium per 10 ml medium i två dygn. Efter dessa två dygn dödas bakterierna.
Bladdiskarna överförs pà fast medium för kallusinduktion och inkuberas i 4-6 veckor beroende på kallustillväxt. Det fasta mediet har följande sammansättning: MS + 3% sackaros 2 mg/l zeatinribosid 0,02 mg/l "NAA" 0,02 mg/l "GA3“ 500 mg/l "Claforan" 50 mg/l kanamycin 0,25% “Gellan" Härefter överförs bladdiskarna till ett medium med annan hormonsammansättning, vilket medium omfattar: 10 15 20 25 30 35 467 160 MS + 3% sackaros 5 mg/l "NAA" 0,1 mg/1 "BAP" 500 mg/l “Claforan" 50 mg/1 kanamycin 0,25% "Gellan" Bladdiskarna förvaras på detta medium i ca 4 veckor, varefter de överförs till ett medium där "Claforan"-kon- centrationen reducerats till 250 mg/1. Om det behövs flyt- tas bladdiskarna därefter till färskt medium var 4:e till 5:e vecka. Efter skottbildning skärs skotten bort frán bladdiskarna och överförs till ett identiskt medium.
Att antisens-konstruktionen har överförts till blad- diskarna kontrolleras först genom analys av närvaron av GUS-genen. Bladextrakt från de regenererade skotten ana- lyseras med avseende pá glukuronidasaktivitet med de substrat som beskrivits av Jefferson et al (1987). Aktivi- teten påvisas genom visuell bedömning.
Ytterligare kontroller av antisens-konstruktionernas expression samt överföring därav till potatisgenomet ut- förs med southern och northern hybridisering enligt Mania- tis et al (1982). Antalet kopior av antisens-konstruktio- nerna som överförts bestäms med southern hybridisering.
När det konstaterats att antisens-konstruktionerna överförts till och uttryckts i potatisgenomet vidtar kont- rollen av expressionen pá proteinnivà. För att inte behöva vänta på utvecklingen av en fullständig potatisplanta med potatisknölar utförs kontrollen på mikroknölar som induce- rats in vitro pà de transformerade skotten.
Stambitar av potatisskotten klipps av vid noderna och placeras pà modifierat MS-medium. Där bildar de mikroknö- lar efter 2-3 veckor vid inkubering i mörker vid 19°C (Bourque et al, 1987). Mediet har följande sammansättning: MS + 6% sackaros 2,5 mg/l kinetin 2,5 mg/l "Gellan" “4e7 1eo 10 15 20 25 30 35 10 Antisens-konstruktionernas inverkan på BE-genens funktion med avseende på BE-proteinets aktivitet analy- seras med hjälp av elektrofores pá polyakrylamidgel (Hovenkamp-Hermelink et al, 1987). Stärkelse utvinns ur mikroknölarna och analyseras med avseende på närvaron av fm BE-proteinet.
Stärkelsesammansättningen, dvs förhållandet mellan amylos och amylopektin, bestäms med en spektrofotometrisk metod enligt Hovenkamp-Hermelink et al (1988), varvid hal- ten av respektive stärkelsekomponent bestäms utifrån en standardkurva.
Exempel 2 Utvinning av amylos ur amylospotatis Potatis, vars huvudsakliga stärkelsekomponent utgörs av amylos, här kallad amylospotatis, gentekniskt förändrad enligt uppfinningen, rivs så att stärkelsen friläggs från cellväggarna.
Cellväggarna (fibrerna) avskiljs från fruktsaft och stärkelse i centrisiler. Fruktsaften avskiljs från stär- kelsen i två steg, nämligen först i hydrocykloner och där- efter i speciellt konstruerade vakuumbandfilter.
Därefter utförs en slutraffinering i hydrocykloner, där resten av fruktsaften och fibrerna avskiljs.
Produkten torkas i två steg, först genom en förtork- ning pà vakuumfilter och därefter en sluttorkning i varm- luftström.
Exempel 3 Kemisk derivatisering av amylos Amylos uppslammas i vatten till en koncentration av 20-50%. pH-värdet justeras till 10,0-12,0 och en kvartär ammoniumförening tillsätts i en sådan mängd att slutpro- T av 0,004-0,2. Reaktions- temperaturen inställs till 20-45°C. Då reaktionen är klar É justeras pH-värdet till 4-8, varefter produkten tvättas och torkas. På detta sätt erhålles det katjoniska stärkel- sederivatet 2-hydroxi-3-trimetylammoniumpropyleter. dukten får en substitutionsgrad 10 15 20 25 30 35 467 160 ll Exempel 4 Kemisk derivatisering av amylos Amylos uppslammas i vatten till en vattenhalt av 10-25 vikt%. pH-värdet justeras till 10,0-12,0 och en kvartär ammoniumförening tillsätts i en sådan mängd att slutprodukten får en substitutionsgrad av 0,004-0,2. Reak- tionstemperaturen inställs pá 20-45°C. Då reaktionen är klar justeras pH-värdet till 4-8. Slutprodukten är 2-hyd- roxi-3-trimetylammoniumpropyleter.
Exempel 5 Kemisk derivatisering av amylos Amylos uppslammas i vatten till en koncentration av. 20-50 vikt%. pH-värdet justeras till 5,0-12,0 och natrium- hypoklorit tillsätts så att slutprodukten får önskad vis- kositet. Reaktionstemperaturen inställs pà 20-45°C. Dá reaktionen är klar justeras pH-värdet till 4-8, varefter slutprodukten tvättas och torkas. På detta sätt erhålles oxiderad stärkelse.
Exempel 6 Fysikalisk derivatisering av amylos Amylos uppslammas i vatten till en koncentration av 20-50 vikt%, varefter uppslamningen anbringas pá en upp- värmd vals, där den torkas till en film.
Exempel 7 Kemisk och fysikalisk derivatisering av amylos Amylos beandlas enligt de förfaranden som beskrivs i något av exemplen 3-5 för kemisk modifiering och behandlas därefter vidare enligt exempel 6 för fysikalisk derivati- sering. '4e7 160 10 15 20 25 30 35 12 Litteraturreferenser: Blennow, A. & Johansson;, G., 1990. Phytochemistry (in press) fi: De Vries Kuranda, K., 1987. Immunological characteriza- tion of normal and amylose-extender alleles of Zea mays L.: Effects on the starch branching enzymes.
Doktorsavhandling. The Pennsylvania State University.
Mac Donald, F. D. & Preiss, J., 1985. Plant Physiol 78:849-852.
Preiss, J., 1988. In Biochemistry of Plants: 14 (Carbohydrates) Ed. J. Preiss, Academic Press; 181-254.
Smith, A., 1988. Planta 175:270-279.
Vos-Scheperkeuter, G. H., de Wit, J. G., Ponstein, A.
S., Feenstra, W. J. & Witholt, B., 1989. Plant Physiol 90:75-84. ' Cornelissen, M., 1989. Nucleic Acids Res l7(18):7203-7209.
Izant, J. G., 1989. Cell Motility and Cytosceleton 14:81-91.
Sheehy, R. E., Kramer, M., Hiatt, W. R., 1988. Proc.
Natl. Acad. Sci., USA, 85(23):8805-8809.
Van der Krol, A. R., Mur, L. A., de Lange,, P., Gerats, A. G. M., Mol, J. N. M. & Stuitje, A. R., 1990. Mol.
Gen. 220:204-212.
An, G., Ebert, P. R., Mitra, A. & Ha, S. B., 1988. Plant Mol Biol. Manual A3:l-19.
Murashige, T. & Skoog, F., 1962. Physiol. Plant 15:473-497.
Rocha-Sosa, M., Sonnewald, U., Frommer, W., Stratmann, M., Shell, J. & Willmitzer, L., 1989. EMBO J.
Genet. 8(l):23-29. Û Jefferson, R. A., Kavanagh, R. A. & Bevan, M. W., 1987.
Emso J. s=s9ø1-ssøv. ° Maniatis, T., Fritsch, E. F. & Sambrock, J., 1982.
Molecular Cloning. A Laboratory Handbook. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor.
Bourque, J. E., Miller, J. C. & Park, W. D., 1987. In 5 10 15 20 25 30 35 467 160 13 Vitro Cellular & Development Biology_23(5):38l-386.
- Hovenkamp-Hermelink, J. H. M., de Vries, J. N., Adamse, P., Jacobsen, E., Witholt, B. & Feenstra, W. J., 1988.
Potato Research 31:241-246.
- Modified starches: Properties and use, D. B. Wurzburg.
- Bevan, M. W., 1984. Nucleic Acids Res. l2:87ll-8721.
A 67 160 SEQ 14 ID nr 1 Sekvenserad molekyl: genomiskt DNA Namn: Promotor till GBSS-genen fràn potatis Sekvenslängd: 629 bp AACCATCCTT ACTCAATCTT GTAATGTATT TCGTAAAAAA GGGGGAAGTA AGATATTATT GGAATGTCAA TAGGAGACAG GTGAATCAAC TAATACAGTG CTCTTGACAC CATTCTCACT TCTCCTCCAA CCTTTTAGCA AATACTAAAA CAACCTTTAG TTAGAAAATA ACTAATATTC TTTAATTACT GTGGTAGCGT AACCGGACGG AAAGAGAGGG TCCACAGTTG GTGTCACTGA CACTCACTCA TTATTTCTGA GTGTATCAAT TGCAACTTAA AATTGTGCAT TATTTACAGT TAGTGGAGGG ATAATAATAA AGGAGGGAGT CCCATTGCAA CCCATAATAC CCTTCTGCTA AACCTGCTAC CACAGCTCAA TTTCATGCA TTTGTAATAG TATAGGCTAA TCATAATTAG AATTTGGAAT AGGGACCAGT TTTAATTAAC TGGTTTAGTT GGCCAAGTTG TGTCGATGAG AGGGATAGCC AAATAAGGCA CAAGTGGTAA AACCATGCAT ACCAAGTAAA ATCTTGTTTG ACAAAGCTAA ACCAGTACCT ACGAGACATA TT T TAGATAC AAGTCCAGCC CATTTCCCTA ACCCGCTATT GGCACCTCCT CTTTTACTCA 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 629 'ru Ix

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 467 160 15 PATENTKRAV
1. Antisens-konstruktion för inhibering i varierande grad av uttrycket av genen som kodar för bildning av "branching enzyme" (BE-genen) i potatis, vilken antisens- -konstruktion omfattar en knölspecifik promotor, tran- skriptionsstart samt första exon av BE-genen, insatt i antisens-riktning.
2. Antisens-konstruktion enligt krav 1, vilken dess- utom omfattar en selekteringsmarkör.
3. Antisens-konstruktion enligt krav 1 eller 2, vari promotorn är en promotor till den gen i potatis som kodar för stärkelsekornbundet stärkelsesyntas (GBSS) och som har väsentligen den nukleotidsekvens som anges i SEQ ID nr 1.
4. Antisens-konstruktion enligt krav 1 eller 2, vari promotorn är vald bland CaMV 358-promotorn och patatinl- -promotorn.
5. Gen som kodar för bildning av "branching enzyme" i potatis.
6. Vektor omfattande en antisens-konstruktion enligt ett eller flera av kraven 1-4.
7. Cell av potatisplanta, vars genom omfattar en antisens-konstruktion enligt ett eller flera av kraven 1-4.
8. Potatisplanta, vars genom omfattar en antisens- -konstruktion enligt ett eller flera av kraven 1-4.
9. Potatisknölar, vilkas genom omfattar en antisens- -konstruktion enligt ett eller flera av kraven 1-4.
10. Frön från potatisplanta, vilkas genom omfattar en antisens-konstruktion enligt ett eller flera av kraven 1-4.
11. Mikroknölar av potatis, vilkas genom omfattar en antisens-konstruktion enligt ett eller flera av kraven l-4. .467 160 10 15 20 25 30 35 16
12. Nativ stärkelse av amylostyp, k ä n n e - t e c k n a d av att den erhållits från potatis som för- ändrats gentekniskt för undertryckande av bildning av stärkelse av amylopektintyp. k ä n - n e t e c k n a d av att den utgöres av stärkelse av amy-
13. Derivatiserad stärkelse av amylostyp, lostyp, vilken utvunnits ur potatis som förändrats gentek- niskt för undertryckande av bildning av stärkelse av amy- lopektintyp, vilken stärkelse av amylostyp därefter har derivatiserats på kemisk, fysikalisk och/eller enzymatisk väg.
14. Förfarande för undertryckande av bildning av stärkelse av amylopektintyp i potatis, k ä n n e - t e c k n a t av att potatisen förändras gentekniskt genom att man i potatisvävnadens genom inför en antisens- -konstruktion omfattande en knölspecifik promotor, tran- skriptionsstart samt första exon av genen som kodar för bildning av "branching enzyme" (BE-genen) i potatis, vil- ken exon är insatt i antisens-riktning. ö)
SE9004095A 1990-12-21 1990-12-21 Genetisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylostyp SE9004095L (sv)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9004095A SE9004095L (sv) 1990-12-21 1990-12-21 Genetisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylostyp
PCT/SE1991/000891 WO1992011375A1 (en) 1990-12-21 1991-12-20 Genetically engineered modification of potato to form amylose-type starch
AU91097/91A AU9109791A (en) 1990-12-21 1991-12-20 Genetically engineered modification of potato to form amylose-type starch
EP92901887A EP0563201A1 (en) 1990-12-21 1991-12-20 Genetically engineered modification of potato to form amylose-type starch
PL91299927A PL169859B1 (pl) 1990-12-21 1991-12-20 Sposób hamowania tworzenia sie w ziemniakach skrobi typu amylopektyny PL
US08/471,965 US5856467A (en) 1990-12-21 1995-06-06 Genetically engineered modification of potato to form amylose-type starch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9004095A SE9004095L (sv) 1990-12-21 1990-12-21 Genetisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylostyp

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9004095D0 SE9004095D0 (sv) 1990-12-21
SE467160B true SE467160B (sv) 1992-06-01
SE9004095L SE9004095L (sv) 1992-06-01

Family

ID=20381266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9004095A SE9004095L (sv) 1990-12-21 1990-12-21 Genetisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylostyp

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0563201A1 (sv)
AU (1) AU9109791A (sv)
PL (1) PL169859B1 (sv)
SE (1) SE9004095L (sv)
WO (1) WO1992011375A1 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997020040A1 (en) * 1995-11-29 1997-06-05 Amylogene Hb Starch branching enzyme ii of potato

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 (de) * 1991-02-13 2006-05-11 Bayer Cropscience Gmbh Neue Plasmide, enthaltend DNA-Sequenzen, die Veränderungen der Karbohydratkonzentration und Karbohydratzusammensetzung in Pflanzen hervorrufen, sowie Pflanzen und Pflanzenzellen enthaltend dieses Plasmide
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
DE69432796T2 (de) * 1993-09-09 2004-04-29 Bayer Cropscience Gmbh Kombination von dna-sequenzen, die die bildung von modifizierter stärke in pflanzenzellen und pflanzen ermöglicht, verfahren zur herstellung dieser pflanzen
DE4330960C2 (de) * 1993-09-09 2002-06-20 Aventis Cropscience Gmbh Kombination von DNA-Sequenzen, die in Pflanzenzellen und Pflanzen die Bildung hochgradig amylosehaltiger Stärke ermöglichen, Verfahren zur Herstellung dieser Pflanzen und die daraus erhaltbare modifizierte Stärke
DE69433502D1 (de) * 1993-11-09 2004-02-26 Du Pont Transgene fruktan - anreichernde nutzpflanzen und verfahren zu ihrer herstellung
AU688006B2 (en) * 1994-03-25 1998-03-05 Brunob Ii B.V. Method for producing altered starch from potato plants
ATE368118T1 (de) 1994-05-18 2007-08-15 Bayer Bioscience Gmbh Für enzyme, die die fähigkeit besitzen lineare alpha 1,4-glucane in pflanzen, pilzen und mikroorganismen zu synthesieren, kodierende dna sequenzen
MX9707666A (es) * 1995-04-06 1997-11-29 Seminis Vegetables Proceso de seleccion de celulas de planta transgenica.
US6825342B1 (en) 1995-05-05 2004-11-30 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Plant starch composition
GB9514435D0 (en) * 1995-07-14 1995-09-13 Danisco Inhibition of gene expression
GB9514437D0 (en) 1995-07-14 1995-09-13 Danisco Inhibition of gene expression
ATE332382T1 (de) 1995-09-19 2006-07-15 Bayer Bioscience Gmbh Pflanzen, die eine modifizierte stärke synthetisieren, verfahren zu ihrer herstellung sowie modifizierte stärke
GB9623095D0 (en) * 1996-11-05 1997-01-08 Nat Starch Chem Invest Improvements in or relating to starch content of plants
DE19653176A1 (de) 1996-12-19 1998-06-25 Planttec Biotechnologie Gmbh Neue Nucleinsäuremoleküle aus Mais und ihre Verwendung zur Herstellung einer modifizierten Stärke
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
CA2280230A1 (en) * 1997-02-21 1998-08-27 Danisco A/S Antisense intron inhibition of starch branching enzyme expression
CA2513336A1 (en) 1998-03-20 1999-09-30 Benitec Australia Ltd. Control of gene expression in a non-human eukaryotic cell, tissue or organ
AUPP249298A0 (en) 1998-03-20 1998-04-23 Ag-Gene Australia Limited Synthetic genes and genetic constructs comprising same I
US8598332B1 (en) 1998-04-08 2013-12-03 Bayer Cropscience N.V. Methods and means for obtaining modified phenotypes
EP2267138B1 (en) 1998-04-08 2016-06-08 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization Methods and means for obtaining modified phenotypes
US20040214330A1 (en) 1999-04-07 2004-10-28 Waterhouse Peter Michael Methods and means for obtaining modified phenotypes
DE19836098A1 (de) 1998-07-31 2000-02-03 Hoechst Schering Agrevo Gmbh Pflanzen, die eine modifizierte Stärke synthetisieren, Verfahren zur Herstellung der Pflanzen, ihre Verwendung sowie die modifizierte Stärke
CA2348366C (en) 1998-11-09 2012-05-15 Planttec Biotechnologie Gmbh Nucleic acid molecules from rice 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
JP4467305B2 (ja) 2001-12-21 2010-05-26 バイエル・クロツプサイエンス・アクチエンゲゼルシヤフト アルファ化デンプンおよびその製造方法
DE10212892A1 (de) 2002-03-20 2003-10-09 Basf Plant Science Gmbh Konstrukte und Verfahren zur Regulation der Genexpression
US20060174366A1 (en) * 2002-07-09 2006-08-03 Mariette Andersson 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
CN114703208A (zh) * 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) 马铃薯StGAPC基因在提高马铃薯淀粉含量上的用途

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8800756A (nl) * 1988-03-25 1989-10-16 Vereniging Voor Christelijk Wetenschappelijk Onderwijs Genetisch gemanipuleerde plantecellen en planten, alsmede daarvoor bruikbaar recombinant dna.
GB8826356D0 (en) * 1988-11-10 1988-12-14 Ici Plc Adp glucose-pyrophosphorylase

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997020040A1 (en) * 1995-11-29 1997-06-05 Amylogene Hb Starch branching enzyme ii of potato
US6169226B1 (en) 1995-11-29 2001-01-02 Amylogene Hb Starch branching enzyme II of potato
US6469231B1 (en) 1995-11-29 2002-10-22 Bo Ek Starch branching enzyme II of potato
CN1112443C (zh) * 1995-11-29 2003-06-25 阿迈罗基因公司 马铃薯淀粉分支酶ⅱ
CZ298540B6 (cs) * 1995-11-29 2007-10-31 Amylogene Hb C/O Svalöf Weibull Ab Aminokyselinová sekvence, sekvence DNA a její fragmenty a vektory, transgenní brambor, zpusob jeho produkce a použití pro výrobu škrobu

Also Published As

Publication number Publication date
EP0563201A1 (en) 1993-10-06
SE9004095L (sv) 1992-06-01
AU9109791A (en) 1992-07-22
PL169859B1 (pl) 1996-09-30
WO1992011375A1 (en) 1992-07-09
SE9004095D0 (sv) 1990-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE467160B (sv) Genetisk foeraendring av potatis foer bildning av staerkelse av amylostyp
US6784338B1 (en) Genetically engineered modification of potato to form amylopectin-type starch
CA2331300C (en) Improvements in or relating to plants and plant products
EP0826061B1 (en) Improvements in or relating to plant starch composition
CA2603919C (en) High-phosphate 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
WO1999012950A9 (en) Improvements in or relating to stability of plant starches
US5856467A (en) Genetically engineered modification of potato to form amylose-type starch

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9004095-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed