200307501 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明是有關植物轉形用器具，與植物轉形用系統以 5及才錢轉形方法，詳而言之，係有關以植物全株法(in細& 法)實施適於植物體轉形之器具、系統與方法。另，本發明 亦有關於植物含有親轉形植物體之遺傳基因的選拔方法。 L· «tr ]| 發明背景 10 J見在’有關高等植物的轉形，係為了糧食增產的育種 改良’或植物固有的有用物質之快速與效率化的生產，而 又到極大的關/主。其中作為南等植物的指標植物而特別進 行研究之阿拉伯芥與水稻、其他有於等，以簡便的植物全 株法的轉形，極為盛行，故研究、開發速度均極為高速化。 15因此，為獲得穩定供給質量兼具且健全而高品質的植物體 起見，故要求有更嚴密、簡便且更快速、有效率的實驗、 研究與開發方法。 但是，根據習知實施植物體之植物全株法轉形如第i 圖所示，為要使用生長於植物栽培用桶等容器而放有培養 20 土之植物體，故需有洗水等之環境管理。另，丄個容器比被 檢植物體的數目、大小為大；為了要使多數雜物體生長， 需要有廣闊的空間或大型的環境控制設備，故如非為較大 的研究設施，就無法提高實驗效率。另，由於係以容器單 位來進行植物體的獅，故於轉科，植㈣的生長程度， 200307501 热法貝粑精在均―的實驗，或亦有不適於 之被檢植物體，劲者, 貝隹褥骽冷液 &夺主 ，驗效率低1，植物體因種植於容哭 狀鸿，浸潰於轉形用溶液的闕係，致使培養土亦浸潰= 5 形用溶液，㈣料溶液混人不純物，或溶液制釋土 f情形°另’另在植物全株法t制龍浸潤法時， 由於所用的_用器亦受容積限制，故限制了一次摔作所 能處理的植物體數。再者，轉形後之剔化處理，需有特別 的空間，故從開花到結果之間的植物體之管理上易j 發生錯誤等問題。 ' 10 #者’傳統上，對於選拔含有親轉形植物體的異種遺 傳基因之植物，通常對於同時與異種遺傳基因導入的耐藥 劑性遺傳基因之有無含有，係以種子於含有該藥劑之選擇 用培養基’能否發芽或生長的能力來實施判定；此後生 2的植物體雖移植於培養土，不過在進行多數的選拔時， 15每-人需將植物種子或植物體，移植於不同的選擇用培養基 之煩雜操作；另，植物體從選擇用培養基移植於培養土時 發生斷根等問題。再者，在習知的選拔方法中，植物體從 夕數的選擇用培養基之間，或從選拔㈣條件移行於一般 的生長條件下時，亦可考慮由於急速的環境變化引起之壓 20力，故非理想。 誠如上述’在習知的培養土生長的植物體之轉形法， 以及實施含有親轉形體的異種遺傳基因之植物的選拔方 去，热法貫施嚴密、簡便且更快速、有效率的實驗、研究 與開發方法。 200307501 【發明内容】 發明概要 5 由^4㈣人Μ於前述的問題點’經積極檢討結果，择 :孔質體物用的植物體生長，並以植物全物 7 轉形植物體得到的種子在浸漬 ^上嶋物順、可解㈣ 迷之課題，故終於完成本發明。 即’本發明的第1態樣’係提供一種植物 其特徵在於包含有： °。具， 2多孔質體’可使植物種子在其表面發芽、生長，且 其中前述植物種子係從職多孔f_表㈣收由微 質體具有之連通孔所保持之養水分而發芽、生長；及 15 擔體溶液，保持有轉形用遺傳基因，a其中已生長 植物體係浸潰於該擔體雜，以植物全株轉形。、 根據本發明的第i態樣，植物體吸收微多孔質體所供给 的養水分而生長，故不需長期間洗水等環境管理。另1 於未用土壤’i個植物體所佔有面積可抑制於小範圍，使多 數的植物體有效率生長，另可有效率地實施轉形。再者， 由於可以1個植物體單位獨立生長，故選拔發育程度均一整 齊的植物體，而可實施轉形的實驗。$，由於不用土壤； 流動性的媒體而易於處理；而不純物不會混入於轉形用容 液，故可實施嚴密的實驗。再者，在習知方法中，轉形時 擔體溶液易浸潤於土壤，由於從生物性封人之觀點，有必 要施行從土雜ίϋ擔贿㈣作業，因崎低實驗及作業 20 200307501 效^外，亦會對於植物產生壓力。在本發明中，由於微多 =質體充滿養水分’故於轉形時，擔體溶液雖觸及微多孔 ' λ擔體/谷液中的微生物等亦不易侵入微多孔質體， $因而不需要搾出擔體溶液等之作業，故可提高實驗及作業 5效=，亦不會對植物體加諸壓力。另於使用後，微多孔質 體從生物性封入及再利用或廢棄的觀點來說，雖需要在高 壓滅菌鋼等有限空間施行殺菌處理，但亦可依據上述理由 有效率地處理。 1〇，2，本發明的第2態樣，係提供一種第！態樣之植物轉 形用器具，其中前述植物全株法為滅壓浸潤法。 根據本發明的第2悲樣，在第隱樣中的植物體之轉形 效率，可更為提高。 么再者，本發明的第3態樣，係提供一種植物轉形用系 b統’其特徵在於：包含多數使植物種子在其各個表面發芽、、 生長之微多孔質體，與可裝卸地保持前述多數微多孔質體 ”持衣置，其中别述植物種子係從該微多孔質體的表面 由U夕孔貝體具有之連通孔所保持之養水分而發芽、 生長，且其中在以該保持裝置所保持之多數微多孔質體之 2〇表:上已生長的多數植物體，大約同時地浸潰於含有轉形 用遺傳基因之擔體溶液而以植物全株法轉形。 7 根據本發明的第3態樣，加上上述的第丨態樣的優點， 由於可對多數的植物體同時平行實施轉形的實驗，故可更 快速、有效率的實施實驗。 再者，本發明的第4態樣，係提供一種第3態樣之植物 200307501 轉形用系統，其中前述植物全株法為滅壓浸潤法。 根據本發明的第4態樣，在第3態樣中的植物體之轉形 效率，可更為提高。 再者，本發明的第5態樣，係提供一種第3或4態樣的植 5 物轉形用系統，其中前述養水分與微多孔質體接觸而儲留 於保持裝置内。 根據本發明的第5態樣，由於養水分得以儲留於保持裝 置内，得僅以微多孔質體與保持裝置構成系統，因而構成 更簡便且單純的系統，故可更簡便、小空間且更有效率的 10 實施實驗。 再者，本發明的第6態樣，係提供一種第3或4之態樣的 植物質轉換用系統，更包含有用以儲留養水分的儲留桶， 與用以連絡微多孔質體及儲留桶内的養水分之養水分供給 裝置，且前述儲留桶内的養水分係藉由該養水分供給裝置 15 供給至微多孔質體。 根據本發明的第6態樣，加上第3及4態樣的優點，可放 寬微多孔質體的尺寸與養水分容量等要件；例如，雖是短 微多孔質體，亦可藉由養水分供給裝置，從儲留桶内供給 養水分，故可使微多孔質體更為小型化，又可更簡便地實 20 施實驗。 再者，本發明的第7態樣，係提供一種第3〜6中任1態 樣之植物轉形用系統，其中前述微多孔質體為圓筒形，且 使植物體在其内壁表面發芽、生長。 根據本發明的第7態樣，1個微多孔質體所佔有面積可 9 200307501 抑制為更小，在小空間可有效率地使多數植物體生長，又 可有效率地實施植物全株法。 再者，本發明的第8態樣，係提供一種第5〜7中任1態 樣的植物轉形用系統，其中前述植物為選自於由：雪球花 5 (Ammi majus)、洋蔥(Allium cepa)、大蒜(Allium sativum)、 芹菜(Apium graveolens)、蘆筍（Asparagus officinalis)、甜菜 (Beta vulgaris)、花椰菜(Brassica oleracea var.botrytis)、花 椰菜（Brassica oleracea var.gemmifera)、白菜（Brassica oleracea var.capitata)、油菜（Brassica napus)、茴香（Carum 10 carvi)、菊（Chrysanthemum morifolium)、毒胡蘿蔔（Conium maculatum)、黃連（Coptis japonica)、野苦苣（Cichorium intybus)、觀賞南瓜（Curcurbita pepo)、曼陀羅（Datura meteloides)、胡蘿蔔（Daucus carota)、康乃香（Dianthus caryophyllus)、喬麥（Fagopyrum esculentum)、茴香 15 (Foeniculum vulgare)、草莓（Fragaria chiloensis)、大豆 (Glycine max)、風信子(Hyacinthus orientalis)、甘薯（Ipomoea batatas)、萵苣（Lactuca sativa)、荷花（Lotus corniculatus)、 荷花(Lotus japonicus)、蕃蘇(Lycopersicon esculentum)、紫 苜蓿（Medicago sativa)、於(Nicotiana tabacum)、水稻（Oryza 20 sativa)、荷蘭芹（Petroselinum hortense)、婉豆（Pisum sativum)、雜交玫瑰（Rosa hybrida)、％ 子（Solatium melongena)、馬鈐薯（Solatium tuberosum)、小麥(Triticum aestivum)、玉米（Zea mays)、甜菜（Beta vulgaris)、棉 (Gossypium indicum)、油菜（Brassica campestris)、亞麻 10 200307501 (Linum usitatissimum)、甘嚴（Saccharum officinarum)、鳳梨 (Carica papaya)、中國南瓜（Cucurbita moschata)、黃瓜 (Cucumis sativus)、西瓜（Citrullus vulgaris)、甜瓜（Cucumis melo)、北瓜（Cucurbita maxima)等有用植物；金魚草 5 (Antirrhinum majus)、阿拉伯芬(Arabidopsis thaliana)、巴豆 (Codiaeum variegatum)、仙客來（Cyclamen persicum)、一品 紅(Euphorbia pulcherrima)、非洲菊（Gerbera jamesonii)、向 曰癸（Helianthus annuus)、天竺癸（Pelargonium hotorum)、矮 牽牛（Petunia hybrida)、非洲堇（Saintpaulia ionatha)、蒲公英 10 (Taraxacum officinale)、夏堇（Torenia fournieri)、白三葉草 (Trifolium repens)、東洋蘭（Cymbidium)等觀賞植物；印度 苦楝（Azadirachta indica)、柑橘（Citrus)、阿拉伯咖啡樹 (Coffee arabica)、尤加利（Eucalyptus)、巴西橡膠樹(Hevea brasilliensis)、小葉冬青（Ilex aquifolium)、枸橘（poncirus 15 trifoliata)、桃仁（Prunus amygdalus)、加拿大白揚（p0pUius canadensis)、側柏（Biota orientalis)、杉（Cryptomeria japonica)、雲杉（Picea abies)、松（Pinus)、葡萄（vitis vinifera)、蘋果(Malus pumila)、杏（prunus armeniaca)、柿 (Diospyros kaki)、無花果（Ficus carica)、板栗（castanea 20 crenata)、黑揚（poPulus nigm)、西伯利亞人參（Acanth〇panax senticosus)等木本類所構成之群選出。 根據本發明的第8態樣，對於有關利用轉形的研究正在 盛行之植物體，可更快速、有效率地實施實驗。 再者，本發明的弟9恶樣，係提供一種植物轉形方法， 11 200307501 :特徵在於包含有：使植物種子在微多孔質體的表面發 牙、生長，其中前述植物種子係從該微多孔質體的表面吸 收由微多孔㈣具有之賴騎簡之養水分而發芽、生 〜貝脰Μ衣囬生長之植物體浸g 轉形用遺傳基因之擔體溶液而以植物全株法轉形。 根據本發明的第9態樣，得以 的優點之植物轉形方法。 '、 祕所記載 10 15 20 發明的第H)態樣，係提供—種❹態樣之植物 ^ ^物讀浸潤法。 的優點m鳴心㈣㈣魏所記載 再者，本發明的第1丨態樣，# 其特徵在於包含有·· 她供—種植㈣形方法， ，多數微Μ質體可料地保持於保持裝置； 種子==_體的表面播種植物種子，其中前述植物 種子係攸_夕孔質體的表㈣收 通孔所保狀物㈣、仏^ 連 將在保持於該保持裝置 長的多數植物體，大約同時地^^孔質體之表面所生 之擔體溶液而以植物全株法轉;^於含有轉形用遺傳基因 根據本發明的第11能样〜 之優點之植物轉形方法:，’件以提供有如第3態樣所記載 再者，本發明的第12態樣，係提供—種第U態樣之植 12 5 轉圯方法，其中前述植物全株法為滅壓浸潤法。 根據本發明的第12態樣，得以提供有如第4態樣所記載 、文點之植物轉形方法。 檨再者，本發明的第13態樣，係提供一種第11或12的態 僅、琴植物貝轉換方法，更包含有：在浸潰於擔體溶液前， &拔具有已生長至適於轉形階段之植物體的微多孔質 -，亚保持於丨個保持裝置再實施轉形。 根據树_第13紐，财生絲糾—整齊的植 10 …方可實施轉形實驗，並可實施更嚴密的實驗。 丹者，本發明㈣14態樣，係提供 物體的異種遺傳基因之植物的選拔方法，包含有有親轉純 (1)將微多孔質體的_部分浸潰於含有丨種以上 拔用藥劑之養水分； 、 15 20 ⑼將從轉形植物體得到雜物種子，_於該微多形 的表面’其巾刚述轉雜物體係以含有對於第1選拔用 =劑具有耐性之遺傳基因之至少1種異種遺傳基因來進行 夕形’且其中前述植物種子從該微多孔質體的表面吸收微 二孔質體具有之連通孔所保持之含有選拔㈣劑的養水 使含有親轉形植物體之該異種遺傳基因之植物種子由 發芽至生長，而未含有親轉形植物體之該異種遺傳基因之 植物種子不能由發芽至生長；然後 (二)得到可由發芽至生長之植物體，或再使用從該植物 體所得到之植物種子與第1選拔用藥劑或為其代替品之盘 該第1選拔用藥劑相異之增以上之選拔用_，並重複⑴ 13 200307501 至（m)的工程1次以上，其中該轉形植物體亦含有對於該選 拔用藥劑具有耐性之遺傳基因。 根據本發明的第14態樣，僅更換浸潰微多孔質體之選 拔用養水分，對於含有異型接合體遺傳基因之種子甚至植 5 物體，可簡便地實行多數的選拔；由於不需移植於培養土， 故生長的植物體，不會有被斷根的情形；另，實施不同的 選拔時，由於選拔用養水分於微多孔質體内徐緩地被置 換，故種子甚至植物體不會受到環境急速的變化所產生的 壓力；因此，對於含有親轉形植物的異種遺傳基因之植物 10 體，與從其植物體所得之種子，均可嚴密、簡便且快速、 有效率地選拔。 再者，本發明的第15態樣，係提供一種含有親轉形植 物體的異種遺傳基因之植物的選拔方法，係將在第14態樣 所得且具有對於第1選拔用藥劑具有耐性之遺傳基因之植 15 物種子，播種於該微多孔質體的表面，其中該植物種子從 該微多孔質體的表面吸收該微多孔質體具有之連通孔所保 持之與該第1選拔用藥劑不同之1種以上的選拔用藥劑或養 水分，而由發芽至生長，並且含有對於與該第1選拔用藥劑 遙不同之選拔用藥劑具有耐性之遺傳基因，或至少實施1次 20 以上確認作為導入目的之遺傳基因的形質可以表現形來表 現之作業。 根據本發明的第15態樣，加上第14態樣所記載之優 點，可嚴密地含有親轉形植物體之異種遺傳基因，且可選 拔形質表現此異種遺傳基因的植物。 14 200307501 再者，在說明書中的「植物種子」，是指未發芽狀態的 植物之種子；另，「植物體」是指發芽後的植物，生長至適 以植物全株法轉形階段之植物；而單稱「植物」時，是指 包s違#植物種子及其植物體。再者，「轉形植物體」是指 5以本發明的轉形方法，或在該技術領域週知的任何其他之 轉形方法’導入異種遺傳基因之植物體；此處所稱的「異 種运傳基因」是指以導入於植物為目的之任何外來遺傳基 因；其包含篩檢轉形植物為目的之耐藥性等指標遺傳基因 外，有關植物形態所形成之遺傳基因、特定酵素之遺傳基 10因、有用物質生產相關之遺傳基因、病害抵抗性相關之遺 傳基因等。 再者，在說明書中提及的「擔體溶液」，是指以植物全 株法使植物體得以轉形；所謂含有担持特定異種遺傳基因 之質體媒介物(plasmid vecter)之細菌、病毒等之擔體的懸浮 15液或均質液，可舉例如根癌土壤桿菌（Agrobacterium tumefaciens)髮根土壤桿菌（Agr〇bacteHum血哪狀㈣之懸 浮液，此種擔體溶液例如可含有緩衝液、浸透壓調整劑、 PH調整劑、界面活性劑、植物成長調節劑等適於植物體以 植物王株法轉形之添加劑。另，轉形方法由於使用植物全 20 T法中之減壓浸潤法，可更提高植物體的轉形效率，在此 柃亦可使之含有相同的添加劑，可使用相同的擔體。 再者，本說明書中所提的「上端」及「下端」，各指以 «又置U夕孔貝體的植物種子之_側，以及與其相對的一側。 圖式簡單說明 15 200307501 第1圖是顯示以植物全株法使植物體轉形的 之圖。 。方法 •第2圖是顯示本發明的&實施形態的植物轉形用系統 之圖 5 10 15 第3圖是顯示本發則之實施形態中，多數微多 嵌入Γ個保持裝置而設置於儲留桶之植物轉形系統圖、。 弟4圖是_在本發m之實施形態切設有 給裝置之微多孔質體的部分截面圖。 < 刀/、 第5圖是顯示本發m之實施形態中具有推拔狀凹部的 保持裝置，嵌人有多數微多孔質體之植物轉形系統圖。 第6圖⑴〜(IV)是顯錢用第5圖的實施形態之植物轉 形用系統，將植物體以植物全株法轉形之工程的圖。 第7圖是顯示使用本發明i個實施形態之植物轉形系 統，邊浮輕龍紐而以植物全株法使婦轉形之圖。 第8圖是顯示本發明1之實施形態的植物轉形系統之 圖0 第9圖是顯示第8圖的植物轉形系統，並將其嵌入浸潰 植物於擔體溶液的擔體溶液桶之圖。 第10圖是顯示將微多孔質體懸架於保持裝置之釣，與 20 附裝有磁石的帽之圖。 第11圖是顯示本發们個實施形態之植物轉形用系統 的圖。 第12圖是顯示本發則個實施形態之植物轉形用系統 的圖。 16 的圖弟13圖是顯示本發明1個實施形態之植物轉形用系統 的圖弟14圖是顯示本發明1個實施形態之植物轉形用系統 5 ^ 、弟15圖是顯示本發明1個實施形態之楂物轉形用系統 的圖。 I -j 較佳實施例之詳細說明 1〇 茶照第2〜15圖本發明的實施形態說明如次。另，本發 么月的植物轉_ II具，由於相當於本發明的植物轉形用系 =、’所用之微多孔質體及擔體溶液，在此以植物轉形用系 統為主，併以植物轉形用器具、植物轉形法與植物的 法作為說明。 首先，第2圖中在其表面使植物種子發芽、生長之微多 15孔貝體（1)如所示；在此微多孔質體是圓筒狀的態樣如圖 不，於養水分等充分供給後，在端部附近的内側表面，播 種植物種子使植物種子發芽、生長。微多孔質體的内部由 連通孔所構成，故養水分供給於微多孔質體的一部分，即 可經由連通孔供給養水分，遍及於全體微多孔質體並保持 20於内部。微多孔質體的表面所播種的種子，可將保持於該 微多孔質體的内部之養水分，從該微多孔質體的表面吸收 而發芽、生長。 即，雖非完全概受此種理論之限制，養水分供給於植 物的移動，係基於養水分與微多孔質體、微多孔質體與植 17 200307501 物、在各個的接觸點的吸引力之差而發生；而對被植物所 利用之部分，相對的蘭於微多孔質體之養水分乾燥消 失，促使微多孔質體的乾燥消失部分之毛管力恢復，因而 認為微多孔質體再能吸收、保持養水分，故可對植物經常 5供給充足的養水分。因此，對於不適於乾燥❹濕的植物， 可使之穩定且簡易地發芽、生長。 另，第2圖中顯示有保持多數的上述微多孔 裝卸^持農置⑺，在此之保持裝置(2)中，為要保持圓筒 形的微多孔質體於可裝卸狀態，設有具有與微多孔質體的 1。外徑略同之孔(3);另一方面，在微多孔質體的i之端部，設 有推拔部(4)及環(5)。纟於設置該等推拔部(4)及環⑺，微 多孔質體的外徑與保持裝置的孔徑，在未因高度之尺寸誤 差所製成時，亦可將微多孔質體⑴嵌入於孔(3)而確實保^ 兩者於-定的位置。另，散入後，由於從保持裝置⑺的下 15側未圖示之另1個環，通過微多孔質體的下端而與環⑺共同 夾住保持裝置⑺，故在反轉等時，微多孔質體⑴於保持裝 置(2)上的位置，不會崩潰而可確實保持。該等推拔部及環， 可用與微多孔質體(1)相同的材料製成，亦可用樹脂等材質 4成，或關於推拔部(4)及環(5)，亦可由微多孔質體本自身 2〇將此等的形狀一體成型。本發明的植物轉形用系統，至少 由此等之微多孔質體與保持裝置所成。 再者，如第3圖所示，如嵌入於前述之保持裝置(2)的孔 (3)之-部分的多數微多孔質體⑴，浸潰於儲留在儲留桶(6) 的養水分⑺，供給養水分遍及全賴多孔質料，將植物 200307501 種子播種於微多孔質體（1)的上端附近之内側表面，該植物 於一般的發芽、生長條件下，培養使之發芽、生長。另， 在此實施形態，保持裝置(2)的尺寸與儲留桶（6)的尺寸，由 於使之略成一致，故將微多孔質體穩定設置於保持裝置。 5 15 再者，如第4圖所示的另1之實施形態，在微多孔質體 (1)同時附設閂鎖裝置(8)與養水分供給裝置(9)，藉由該養水 分供給方法，將養水分可間接地供給於微多孔質體。有關 閂鎖裝置(8)以發泡苯乙烯、發泡聚胺基甲酸酯、發泡聚乙 烯等具有收縮、反潑力之素材、或聚丙烯、聚乙烯等素材 所構成為佳，並具備維持養水分供給方法的養水分供給能 力不致於降低，而可將養水分供給裝置_於微多孔質= 之素材與構造。另，養水分供給方法(9)是由略垂直地懸架 於微多孔質體，而其另-端雖浸潰於養水分時亦得以可 供給養水分於微多孔質體之材質、形狀所構成；而以繩狀 的聚乙晞基醇之連續性氣泡型發_膠，或玻璃纖維、石炭 纖維、丙稀基纖維等纖維束或不織布所成為佳。 20 ，再者，如第5圖所示的另1之實施形態所示，在植物轉 形用系統中，由於微多孔質體⑴的下端壓人，而可將保持 於保持裝置⑽所保持的多數微多孔㈣成可裝卸狀態；在 此處健裝置設有推拔狀凹部叫在此由於壓人—端而可 多孔質體⑴。另，在保持裝置⑽的推拔狀凹部 ⑽’由於儲留養水分而可直接供給養水分於微多孔質體’ 故可僅由微多孔魏⑴與保持裝_來構成植物轉形系 充或推拔狀凹#的底部呈開口狀，可將保持微多孔質體 19 200307501 之保持裝置，亦可浸潰或浮遊闕巾未顯示之 里的養水分之儲留桶。 召有-定 如前述的實施形態中，植物種子經播種、菸μ 到適於轉形階段之植物體，經選拔以植物全株二而生長 的一連串工程說明如次。 形為止 ίο 在第6圖所示一連串的植物轉形工程，包括 孔質體壓人於保持裝置成可I卸狀態，而將二數微多 於保持裳置之推拔狀凹部的卫程⑴；在養水分主入 體表面’播種植物種子之工程 X生長之工轉I);經一定時間後，因應植 階段而料之工程(IV);僅選拔適於轉形料群之= (V) ’然後將選拔的群之錄體，與㈣裝置 9 潰於擔體溶液而轉形之KV)。在此，雖 ’浸 15 前=有推拔狀凹部之使用形態，但不論保二 形悲如仔以保持多數的微多孔質體者均可。 2者’對於轉形的植物之確認，遺傳卫程學領域的業 者，雖可利用週知的任何方法來實施，宜 20 有某種的藥劑選擇標識;然後將從植物體得到的種子； 拔其對於含㈣_之騎基生長之能力，_將選拔出 來Γ物找，縣其種子m料對於表現 二V入目的之異種遺傳基因(植物形態、酵素活性、特定物 質的生產、病害抵抗性等)可予以確認。 關於本發明所用的微多形質體，如前迷接觸於盆 分之養水分，藉㈣部的連軌，得叫给於全體的㈣ 20 200307501 且可保持者，雖無特予限制；在20°C，對於具可保持水分 之吸水能，通常為0.05〜0.5(重量/重量）倍量，而以0.05〜 0.3倍量為佳，更佳為0.1〜0.2倍量；對於連通孔隙徑之孔， 通常為0.2〜900μπι，而以0.2〜80μιη為佳，更佳為0.2〜 5 9μπι，最佳為0.2〜3μηι ;孔隙率通常為0.05〜1，而以0.1〜 0.4為佳，更佳為0.2〜0.3(體積/體積）等條件之微多孔質體 為佳。 此種微多孔質體可舉例如10號土、磁器2號土（城山 Cerapot株式會社）、村上黏土（新潟縣產）等非金屬無機物固 10 體原料等，根據一般方法混練、成型、焙燒得到的微多孔 質體，或聚乙烯醇發泡體、聚胺基甲酸酯發泡體、聚苯乙 烯發泡體、氯乙烯樹脂發泡體、聚乙烯發泡體、聚丙烯發 泡體、酚醛樹脂發泡體、脲醛樹脂發泡體等連續性發泡型 塑料發泡體材料為材質。特別是非金屬無機質固體原料為 15 微多孔質，而作為易於吸收及放出水分之微多孔質體時， 例如以透鋰長石、氧化鋁等含有50〜60重量％焙燒而成者 為佳。另，一般情形下，前述的透鋰長石，Si02通常為70 〜90重量％，而以75〜85重量％為佳，更佳為75〜80重量 % ; Al2〇3通常為10〜20重量％，而以12〜18重量％為佳， 20 更佳為15〜17重量％ ; Li02通常為2〜5重量％，而以3〜4.5 重量％為佳，更佳為3.5〜4.2重量％ ; K20通常為0.1〜0.5重 量％，而以0.2〜0.5重量。/〇為佳，更佳為0.3〜4.5重量％，以 及不可避免的不純物通常為0.5〜2重量％，而以0.7〜1.8重 量％為佳，更佳為含有0.8〜1.6重量％之等含量者為佳。另， 21 200307501 非金屬然機質固體原料亦可含有粉狀無機質發泡體。再 者，本發明所用的微多孔質體，於吸水時，其強度實質上 不會降低的非金屬無機質所成者亦可。 非金屬無機質固體原料的成型方法，雖可舉例如鑄塑 5成型、擠壓成型、加壓成型、旋壓成型等在該技術領域週 知之成型方法，特別是從大量生產及降低成本的觀點，則 以撥壓成型為佳。另，成型後的乾燥，可採用該技術領域 週知的一般方法及條件來實施。連續成型體的焙燒，如為 通常實施的條件及方法者，雖無特予限制，例如得選擇易 10於得到要求的孔隙之氧化焙燒等，其焙燒溫度為1000°C〜 2000 C，而以 ii〇(TC〜15〇(rc 為佳，更佳為 115(rc〜13〇〇 C ’而最佳為I200°c左右。非金屬無機質固體原料的焙燒 溫度未滿1000。〇時，硫黃成分易於殘留；另一方面，超過 2000 C時，不能獲得所要求的吸水性。 15 一方面，以連續性發泡型塑料發泡體作為材質的微多 孔質體之成型方法，可舉例如溶融發泡成型、固相發泡成 型、注型發泡成型等方法。 溶融發泡成型有溶融混練、未發泡片成型、加熱發泡 或擠壓發泡、冷却、截斷及加工等主要工程。固相發泡成 20型係將聚合物於固相或近於固相狀 態使之發泡。另’注崔 發泡成型係使用液體原料（單體或低聚物）於大氣中邊進行 反應而注型使之發泡。為要使開孔發泡型塑料發泡體發 泡’可用普通的發泡劑。 再者，微多孔質體因應對象植物的種類或使用狀況’ 22 200307501 ίο 15 20 成任何形狀，讀似圓筒形、平板形、減形、有 -ή^ί/}ί 〈柱狀體、具有多角形斷面的 同形(例如六角筒或四角筒）之形狀為佳。 F 4 本&明所用之保持H由於將前述微多孔質 二夕壓入等來保持’如前述植物體浸潰於擔體溶液， 1勿全株法而得以轉形者，雖可由任何的材料或形狀所 均可，而赠述之孔或具有推拔狀凹部的板狀之發泡 本乙細'發泡聚乙烯、發泡聚胺基甲酸醋所成者為佳。另， 呆持衣置以具有彈力性亚將微多孔質體保持於可繁復可裝 卸之材質者為佳。另，保持裝置以如第7圖所示可反轉而將 浸潰植物砂馳餘時，叫有料水的比重者為佳。 由於使用具有此種特性的保持裝置，本發明的植物轉形系 統’可不錢制法來㈣，可浮於擔體溶㈣將植物體 錢於擔體溶液實施_全株法。或如第15圖所示，多數 的U夕孔質體以繩子集柬固^，在該微多孔質體之間通過 棒狀的保純置㈣，亦可載置於儲留桶的側壁。 但是，在本發明的植物轉形用系統，亦可意圖以未在 此圖不之別種的運輸方法，將保持微多孔質體的保持裝 置，運動到擔體溶液的上方，在該處因同一運輸方法而反 轉，下降浸潰於擔體溶液。
再者，在別的實施形態中，本發明所用的保持裝置， 如第8圖所示，可用微多孔質體從财得以安裝具有部分圓 同狀凹部之保持裝置_來實施。在此實施形態，使微多孔 質體喪入之保持裝置上下反轉後，如第9圖所示具有導引板 23 200307501 (11)及閂鎖部（12)，且由於嵌入於裝有擔體溶液之桶（擔體溶 液桶），故多數的植物體約可同時浸潰。 / 5 再者，在別的實施形態中，本發明所用的保持裝置， 如第10圖所示，可藉由附有鉤（13)或磁 懸架多數的微多孔質體。 石（14)之蓋，亦得以 再者，在別的實施形態中，本發明所用的保持裝置， 如第11圖所示，可將在具有略同與微多孔質體的外徑尺寸 之凹部⑽’設在其表面的平板狀保持裝置⑽來實^在 此形態，微多孔質體的下端般入凹部，可將多數的微多孔 10質體保持於1之板狀體。另，此種保持多數的微多孔質體之 保持褒置，由於在反對側設置鉤來懸架，故可將多數的微 多孔質體上之植物體，約可同時浸潰於擔體溶液。 再者，在別的實施形態中，本發明所用的保持裝置， 如第12圖所示，係由於微多孔質體插入部（16)及具有針⑼ B帽⑽’與導引該針使之與該帽喪合，而可穩定保持微多孔 ^體的^凹部㈣之導5丨溝(19)所凸設之平板所成。在此 實施形態中，保持多數的微多孔質體之保持裝置，於可由 設在未在此圖示的反對側之鉤來懸架。另，考慮到流通、 輸运時，鉤以可裝卸者為佳。 々者在別的貝鈀形恶中，本發明所用的保持裝置， ★圖所7Γ可§作固定多數的微多孔質體的側部之保 =裝置⑽）。此實施形態的保持裝置中，設有可固定微多孔 :體⑴不㈣之波狀爪。另，此實施形態的保持裝置中， 又有減幸二支持喊多孔質體的勞力；或於植物體浸潰時，在 24 200307501 儲留桶的側壁設設有可載置之翼部（21)。 再者，在本發明中，植物體浸潰於保持轉形用遺傳基 因之擔體溶液時，如前述之實施形態中，使植物體發芽、 生長的微多孔質體脫離保持裝置，而將其載置於如第14圖 5所示之擔體溶液桶（70)的斜面（22)，植物體亦可實施植物全 株法轉形。在此擔體溶液桶的斜面端部設有閂鎖板(23)，使 載置於斜面的微多孔質體，邊閂鎖於一定的位置而可浸潰 植物體於擔體溶液。 再者，在本發明中，如第15圖所示，以植物全株法轉 10形至適當階段，微多孔質體上所發育的植物體周圍，可用 套茼覆盍。因此，多數的微多孔質體及植物體，雖在高密 度配置時，其單體亦易於處理；另鄰接的植物體彼此間由 於接觸所引起的損傷，植物體亦可獲得保護。另，植物體 尚密度栽培時，鄰接的植物體之葉彼此間接觸，因此當處 15理單體時會傷及葉，或輸送時的震動損及鄰接的植物體等 情形均可想像得到，其可覆蓋套筒來防止。 套筒可覆蓋植物體周圍之任何形狀及材質者均可，不 過以可觀察植物體狀態之透明材質為佳，更佳者以玻璃紙 溥膜等塑膠薄膜所成。另，套筒如第15圖所示，除微多孔 20貝體的上部之外，保持裝置亦可用繩子、橡皮圈等固定。 此種作為本發明的植物轉形用系統對象之植物例，只 要以植物全株法或減壓浸潤法而得以轉形的植物，並無特 予限制，其可舉例如以雪球花(Ammi majus)、洋蔥(Amum cepa)、大蒜（Allium sativum)、芹菜（Api腿 grave〇lens)、蘆 25 200307501 筍（Asparagus officinalis)、甜菜（Beta vulgaris)、花椰菜 (Brassica oleracea var.botrytis)、花挪菜（Brassica oleracea var.gemmifera)、白菜（Brassica oleracea var.capitata)、油菜 (Brassica napus)、茴香（Carum carvi)、菊（Chrysanthemum 5 morifolium)、毒胡蘿蔔（Conium maculatum)、黃連(Coptis japonica)、野苦苣（Cichorium intybus)、觀賞南瓜(Curcurbita pepo)、曼陀羅(Datura meteloides)、胡蘿蔔（Daucus carota)、 康乃香(Dianthus caryophyllus)、喬麥(Fagopyrum esculentum)、 茴香（Foeniculum vulgare)、草莓（Fragaria chiloensis)、大豆 10 (Glycine max)、風信子（Hyacinthus orientalis)、甘薯 (Ipomoeea batatas)、萵苣（Lactuca sativa)、荷花（Lotus corniculatus)、荷花（Lotus japonicus)、蕃另S(Lycopersicon esculentum)、紫苜蓿（Medicago sativa)、於（Nicotiana tabacum)、水稻（Oryza sativa)、荷蘭芹（Petroselinum 15 hortense)、婉豆（Pisum sativum)、雜交玫瑰(Rosa hybrida)、 茄子（Solatium melongena)、馬鈐薯（Solanum tuberosum)、小 麥（Triticum aestivum)、玉米（Zea mays)、甜菜（Beta vulgaris)、棉（Gossypium indicum)、油菜（Brassica campestris)、亞麻（Gossypium indicum)、甘蔗（Saccharum 20 officinarum)、鳳梨（Carica papaya)、中國南瓜（Cucurbita moschata)、黃瓜（Cucumis sativus)、西瓜（Citrullus vulgaris)、甜瓜（Cucumis melo)、北瓜（Cucurbita maxima) 等有用植物；金魚草（Antirrhinum majus)、阿拉伯界 (Arabidopsis thaliana)、巴豆（Codiaeum variegatum)、仙客來 26 200307501 (Cyclamen persicum)、一品紅(Euphorbia pulcherrima)、非 洲菊（Gerbera jamesonii)、向曰癸(Helianthus annuus)、天竺 癸(Pelargonium hotorum)、矮牽牛（petunia hybrida)、非洲堇 (Saintpaulia ionatha)、蒲公英（Taraxacum officinale)、夏堇 5 (Torenia fournieri)、白三葉草（Trifolium repens)、東洋蘭 (Cymbidium)等觀賞植物；印度苦楝(Azadirachta indica)、 柑橘（Citrus)、阿拉伯咖啡樹（Coffee arabica)、尤加利 (Eucalyptus)、巴西橡膠樹(Hevea brasilliensis)、小葉冬青 (Ilex aquifolium)、枸橘（Poncirus trifoliata)、桃仁（Prunus 10 amygdalus)、加拿大白揚（Populus canadensis)、側柏（Biota orientalis)、杉(Cryptomeria japonica)、雲杉(Picea abies)、 松(Pinus)、葡萄（Vitis vinifera)、蘋果(Malus pumila)、杏 (Prunus armeniaca)、柿（Diospyros kaki)、無花果（Ficus carica)、板栗（Castanea crenata)、黑楊（Populus nigra)、西伯 15 利亞人參(Acanthopanax senticosus)等木本類等為佳。 再者’本發明所用的養水分為水、或含有植物種子為 發牙、生長所必需的石肖酸悲氣、氣悲鼠、填、卸、約、鎮、 鐵及猛、銅、鋅、鉬、侧等無機要素，維他命^、維他命 B6、菸鹼酸、維他命Η、葉酸等各種維他命，可可奶、乾酪 2〇 素加水分解物、酵母抽出物等天然物質，麩酸、天冬酸、 氨基丙酸等有機氮素源，植物生長素、胞質分裂素 (Cytokinin)、赤黴素(Gibberellin)等植物生長調節物質，葡 萄糖、蔬糖、果糖、麥芽糖等竣素源，康黴素、效高黴素 (hygromycin)等抗生物質，巴斯達(商品名，一種除草劑）等 27 200307501 農藥等之水溶液。 再者，本發明所用的植物全株法與滅壓浸潤法，例如 可根據 Bechtold N，Ellis J，Pelletier(1993) In planta
Agrobacterium mediated gene transfer by infiltration of adult 5 Arabidopsis thaliana plants. C.R. Acad.Sci. Paris, Life Sciences 316:1194-1199·或“指標植物試驗手冊，，編者岩渕雅 樹、岡田清孝、島田功，Springier東京株式會社，2000年4 月13日發行所記載貫施。減壓浸潤法時，簡單而言，例如， 根據本發明在微多孔質體上所生長的植物體，調整為適於 10轉形的形態後，浸潰於轉形用的擔體溶液而置入於滅菌用 ，在減壓下置放規定時間〔例如，對象植物為阿拉伯芥 時，約於400mmHg (約50kPa)，4〜12分〕，此後，減壓徐緩 解除。處理後，植物體在適當的馴化條件下使之生長，根 據一般方法於含有抗生物質等的培養基上選拔轉形體，根 15 據要求可獲得種子等。 實施例 使用本發明的植物轉形料、統之轉職驗例記載如下。 阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)的轉形 20 村上黏土 (新瀉縣產)為原料所製造之初期成長用的圓 筒形之微多孔質體(外徑14mm、内徑9馳、高45—，浸於 加有液體肥料1(花寶0篇)之水’在濕潤的财形質體之内 部上端部，貼上阿拉伯芬種子。 在23°C、30001ux連續光昭~^ ’約栽培4週後，從同原 料製成的擴大成長用之圓筒形的Λ令 ❿的域多孔質體（外徑14mm、 28 200307501 内徑9mm、高85mm)，浸潰於加有液體肥料2(Na2H2P〇4 · 2H20 1.5mM，Na2HP04 · 12H20 0.25mM，MgS04 · 7H20 1.5mM，Ca(N03)2 · 4H20 2mM，KN03 3mM，Na2 · EDTA 67μΜ，FeS04*7H20 8.6pM，MnSCV4H20 10·3μΜ，Η3ΒΟ3 5 30μΜ^ ZnS04· 7H20 1.0μΜ? CuS04 · 5H20 1 .ΟμΜ ^ (NH4) 6 *
Mo7024 · 4H20 0·024μΜ，CoCl2 · 6H20 0·13μΜ)之水中， 將根部接觸樣地移植於濕潤的微多孔質體的内侧表面，再 於23°C、3000Lux連續光照下，約栽培4週。 另一方面，含有二元性媒介物BI121的根癌土壤桿菌 10 (EHA105)，在含有康黴素l〇〇mg/l的LB培養基中，培養28 °C、48小時。遠心分離後，將細菌片再懸浮於初期培養液 的2倍量之浸潤用培養基(IM)(含有IM= 0.1%花寶5-10·5, 1%蔗糖，0.02% Silwet L_77及0·044μΜ 6·苄基胺基嘌呤之 l/2Gamborgs Β_5培養基）。 15 如上述，將生長於10的微多孔質體上的阿拉伯芥植物 體反轉，浸潰於内裝含有前述根瘤原生菌300mliIM培養基 的550ml容積燒杯中。浸潰於燒杯狀態之阿拉伯芥植物體， 於真空為中貝施減壓（5〇kPa)5分鐘。浸潤的植物體在前述相 同條件下生長6週，最後約可回收1〇〇〇〇個種子。 20 其中約5000個種子，播種於選擇培養基（含有康黴素 100mg/li%MS培養基)上，於2週後亦選拔生長的轉形植物 體。 其結果，對於播種的種子數獲得相當於〇14%、〇1〇% 及0.12%之轉形植物體（三次反復實驗的結果）。使用習知的 29 200307501 土壤，貫施阿拉伯芥栽培實驗中，對於60000粒種子，可得 7〇個體的轉形體之報告(〇·12%的轉形效率，前揭的]8^以〇1(1 等）而言，明瞭在本發明的微多孔質體上所栽培之植物，亦 可獲得與土壤栽培相同之轉形效率。 5 但如上述，使用本發明的微多孔質體的植物栽培時， 比習知的土壤栽培，由於丨之植物體所必要的栽培面積較少 (阿拉伯芥時，土壤栽培：54植物體/3〇x40cm，微多孔質體 栽培·· 63植物體/46x20cm)，故可比在於人工氣象機等受限 的空間，栽培較多的植物體。因此，對於較多的植物體， 1〇由於可得以進行轉形處理，可獲得實際的轉形效率以上的 效果。 產業上的利用領域 根據本發明係提供健全且高品質的植物體，得以在質 15 量上穩定供給，並可更嚴密、簡便且快速、有效率的實驗、、 研究及開發上，可使用之植物轉形用器具、植物轉形用系 統與植物_方法，錢含有親轉雜物體的異種遺傳基 因之植物種子的選拔方法。 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示以植物全株法使植物體轉形的習知方法 20 之圖。 之圖第2圖是顯示本發明的R實施形態的植物轉形用系統 山第3圖是顯示本發明1之實施形態中，多數微多孔質體 欣入於⑽保持裝置而設置於儲留桶之植物轉形系統圖、。 30 200307501 第4圖是顯示在本發明1之實施形態中附設有養水分供 給裝置之微多孔質體的部分截面圖。 第5圖是顯示本發明1之實施形態中具有推拔狀凹部的 保持裝置，嵌入有多數微多孔質體之植物轉形系統圖。 5 第6圖（I)〜（IV)是顯示使用第5圖的實施形態之植物轉 形用系統，將植物體以植物全株法轉形之工程的圖。 第7圖是顯示使用本發明1個實施形態之植物轉形系 統，邊浮遊於擔體溶液而以植物全株法使植物體轉形之圖。 第8圖是顯示本發明1之實施形態的植物轉形系統之 10 圖。 第9圖是顯示第8圖的植物轉形系統，並將其嵌入浸潰 植物於擔體溶液的擔體溶液桶之圖。 第10圖是顯示將微多孔質體懸架於保持裝置之鉤，與 附裝有磁石的帽之圖。 15 第11圖是顯示本發明1個實施形態之植物轉形用系統 的圖。 第12圖是顯示本發明1個實施形態之植物轉形用系統 的圖。 第13圖是顯示本發明1個實施形態之植物轉形用系統 20 的圖。 第14圖是顯示本發明1個實施形態之植物轉形用系統 的圖。 第15圖是顯示本發明1個實施形態之植物轉形用系統 的圖。 31 200307501 【圖式之主要元件代表符號表】 卜·微多孔質體 2…保持裝置 3…孔 4…推拔部 5…環 6…儲留桶 7…養水分 8···閂鎖裝置 9…養水分供給裝置 10…推拔狀凹部 11…導引板 12…閂鎖部 13…鉤 14···磁石 15…凹部 16…微多孔質體插入部 17…針 18…帽 19…導引溝 20…凹部 21…翼部 22···斜面 23…閂鎖板 24…套筒 25…繩子 26…棒狀的保持裝置 30…保持裝置 40…保持裝置 50…平板狀的保持裝置 60…保持裝置 70…擔體溶液桶
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