WO2020032223A1 - 大麻草dnaを検出するためのプライマー対、キット及び方法 - Google Patents

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polynucleotide
seq
amplification
primer
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匡史 山室
重彦 宮本
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警察庁科学警察研究所長が代表する日本国
株式会社カネカ
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    • 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
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
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    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M1/00Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/34Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters

Definitions

  • the present invention relates to a primer, a primer pair and a primer mixture that can be used for discriminating DNA derived from the drug species cannabis.
  • the present invention also relates to a method for discriminating that a specimen is a specimen containing DNA derived from a drug species cannabis, which comprises performing a nucleic acid amplification reaction using the primer pair or the primer mixture.
  • the present invention also relates to a kit for determining that a sample containing the primer pair or the primer mixture is a sample containing DNA derived from a drug-derived cannabis plant.
  • Cannabis sativa contains more than 60 unique components collectively referred to as cannabinoids.
  • Tetrahydrocannabinol one of the cannabinoids, has pharmacological effects such as hallucinations, and possession and cultivation of cannabis are prohibited in Japan by the Cannabis Control Law.
  • Non-Patent Document 1 discloses a primer set that amplifies the trnL-trnF region of chloroplast DNA shared by cannabis grass and its closely related species, hop. Since the PCR amplification product using this primer set has a different fragment length when cannabis plant DNA is included as a template and a fragment length when hop DNA is included as a template, cannabis and hops can be distinguished. It is.
  • Non-Patent Document 2 discloses a cannabis-specific primer designed as an intron of the trnL region of chloroplast DNA of cannabis.
  • Non-Patent Document 3 discloses that there is a sequence specific to cannabis in the region between the trnL region and the trnF region of the chloroplast DNA of cannabis, and that a primer was designed in this region. ing.
  • Non-Patent Document 4 discloses that cannabis includes a drug type having a high content of ⁇ -9-tetrahydrocannabinolic acid (THCA) and a fiber type having a low THCA content. Non-Patent Document 4 further discloses that a THCA synthase possessed by a drug species of cannabis is identified, and a PCR marker of the THCA synthase for specifically detecting the drug species is disclosed.
  • THCA ⁇ -9-tetrahydrocannabinolic acid
  • Non-Patent Document 5 discloses that cannabis can be identified in a processed cannabis product by extracting DNA from a processed cannabis product such as a cannabis cookie and performing PCR using primers specific to the cannabis plant. Have been.
  • Non-Patent Document 5 discloses a universal primer that amplifies a common region of chloroplast DNA between wheat and cannabis.
  • tetrahydrocannabinol As described in Patent Document 1, tetrahydrocannabinol (THC) is present in plants as a precursor, tetrahydrocannabinolic acid (THCA), and marijuana that is illegally cultivated to obtain narcotics is High THCA content is referred to as “drug type” (referred to herein as “drug species”), and cannabis plants cultivated for fiber production are referred to as “fiber type” (referred to herein as “fiber species”). ).
  • Patent Document 1 compares a THCA synthase gene of a drug-type cannabis with a THCA synthase gene of a fiber-type cannabis, and a fragment containing a base specific to the THCA-synthesis gene of the drug-type cannabis A primer for PCR for amplifying DNA is disclosed.
  • Patent Document 1 discloses a method for performing nucleic acid amplification using primers for specifically amplifying a THCA synthase gene of a drug species to discriminate whether cannabis is a drug or a fiber. ing. However, in Patent Literature 1, only one set of primer pairs is actually confirmed to be able to amplify a specific PCR fragment only with the drug-type cannabis plant among the drug-type cannabis plant and the fiber-type cannabis plant.
  • An object of the present invention is to provide a primer, a primer pair and a primer mixture that can be used for discriminating drug-derived cannabis-derived DNA with higher accuracy, and to provide a discrimination method and a kit using the same. .
  • the present inventors have found that a nucleic acid amplification reaction using a predetermined primer, a primer pair or a primer mixture does not cause crossover with hops, which are fiber species of cannabis and a closely related species of cannabis, and DNA of drug species cannabis is derived. It has been found that fragments can be amplified with high precision.
  • the present invention includes the following inventions.
  • One of the forward primer and the reverse primer included in the THCAS gene amplification primer pair further includes a label which is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other is at least a solid phase carrier.
  • the primer pair for a THCAS gene amplification according to (1) further comprising a binding portion which is a tag capable of binding to a part.
  • the primer pair for amplifying a THCAS gene according to (1) or (2) which is selected from the above [2] or [3].
  • a method for determining that a sample is a sample containing DNA derived from a drug species cannabis A first step of performing a nucleic acid amplification reaction in a reaction system containing the DNA separated from the specimen and the THCAS gene amplification primer pair according to any one of (1) to (3), and A second step of confirming an amplification product by the nucleic acid amplification reaction, Including In the second step, when an amplification product by the THCAS gene amplification primer pair is confirmed, the sample is determined to be a sample containing DNA derived from a drug-type cannabis plant.
  • the THCAS gene amplification primer pair according to (2) In the second step, the product of the nucleic acid amplification reaction is brought into contact with a solid phase carrier containing a portion capable of binding to the binding portion, and in the portion of the solid phase carrier, the THCAS gene is used with the label portion as an index.
  • the method according to (4) comprising confirming an amplification product by the amplification primer pair.
  • the labeling section is a tag that can bind to a labeling substance
  • the method according to (5) further including a labeling step of binding the labeling substance to the tag of the labeling portion.
  • a kit for determining that a sample is a sample containing DNA derived from a drug-species cannabis, The primer pair for THCAS gene amplification according to (2), and A kit comprising a nucleic acid detection device including a solid phase carrier including a portion capable of binding to the binding portion.
  • the label portion is a tag that can bind to a labeling substance;
  • the nucleic acid detection device further includes a labeling substance holding unit that holds the labeling substance.
  • One of the forward primer for amplifying the ITS1 region and the reverse primer for amplifying the ITS1 region further includes a first labeling part that is a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and the other is a solid phase.
  • One of the trnL region amplification forward primer and the trnL region amplification reverse primer further includes a second label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and the other is a second solid phase carrier.
  • a second coupling portion that is a tag that can be coupled to the second portion;
  • One of the forward primer for amplifying the trnG-psbI region and the reverse primer for amplifying the trnG-psbI region further includes a third label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other is a solid label.
  • a third binding portion that is a tag capable of binding to the third portion of the phase carrier;
  • One of the forward primer and the reverse primer included in the THCAS gene amplification primer pair further includes a fourth label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other is a fourth label of a solid phase carrier.
  • a method for determining that a sample is a sample containing DNA derived from a drug-type cannabis plant A first step of performing a nucleic acid amplification reaction in a reaction system containing the DNA separated from the sample and the primer mixture according to (10) or (11), and A second step of confirming an amplification product by the nucleic acid amplification reaction, Including In the second step, an amplification product by the ITS1 region amplification primer pair, an amplification product by the trnL region amplification primer pair, an amplification product by the trnG-psbI region amplification primer pair, and the THCAS gene amplification primer pair A method for discriminating the sample as a sample containing DNA derived from a drug species cannabis, when all the amplification products obtained by the above are confirmed.
  • the primer mixture according to (11), The second step is to bring a product of the nucleic acid amplification reaction into contact with a solid support including the first part, the second part, the third part, and the fourth part,
  • the amplification product by the ITS1 region amplification primer pair is confirmed using the first label portion as an index
  • the second product The amplification product of the trnL region amplification primer pair is confirmed using the label portion as an index
  • the trnG-psbI region amplification primer pair is identified using the third label portion as an index in the third portion of the solid support.
  • the first marker, the second marker, the third marker, and the fourth marker are tags each capable of binding to a labeling substance, (13) The method according to (13), further including a labeling step of binding the labeling substance to the tags of the first labeling section, the second labeling section, the third labeling section, and the fourth labeling section. the method of.
  • a kit for determining that a sample is a sample containing DNA derived from a drug-type cannabis, The primer mixture according to (11), and A kit comprising a nucleic acid detection device including a solid phase carrier including the first part, the second part, the third part, and the fourth part.
  • the first marker, the second marker, the third marker, and the fourth marker are tags each capable of binding to a labeling substance, The kit according to (15), further comprising a labeling substance capable of binding to the tag of the first labeling section, the second labeling section, the third labeling section, and the fourth labeling section.
  • the nucleic acid detection device further includes a labeling substance holding unit that holds the labeling substance.
  • the present invention relates to a primer, a primer pair, a primer mixture, and a discriminating method and kit using the same, which can be used for discriminating and detecting DNA derived from drug-type cannabis from DNA derived from fiber-type cannabis. I will provide a.
  • FIG. 1A shows a comparison between the nucleotide sequence of the THCAS gene of the drug species cannabis (SEQ ID NO: 32) and the nucleotide sequence of the THCAS gene of the fiber species cannabis.
  • FIG. 1 also shows THCAS-1F (SEQ ID NO: 27), THCAS-2F (SEQ ID NO: 29), THCAS-1R (SEQ ID NO: 28), and THCAS-2R (SEQ ID NO: 30) that constitute a THCAS gene amplification primer pair. , THCAS-3R (SEQ ID NO: 31).
  • FIG. 1B is a continuation of FIG. 1A.
  • FIG. 2 shows the results of Example 1.
  • FIG. 3 shows the results of Example 2.
  • FIG. 4 shows the results of Example 5.
  • FIG. 1A shows a comparison between the nucleotide sequence of the THCAS gene of the drug species cannabis (SEQ ID NO: 32) and the nucleotide sequence of the THCAS gene of the fiber species cannabis.
  • FIG. 5A is a plan view of a membrane 1 (solid-phase carrier) including a DNA tag linked to an amplification product of the THCAS gene and a fourth portion 7 on which a complementary DNA fragment is immobilized.
  • FIG. 5B shows the fourth portion 7 in which a DNA fragment complementary to the DNA tag linked to the amplification product of the THCAS gene is immobilized, and the fourth portion 7 complementary to the DNA tag linked to the amplification product in the ITS1 region common to green plants.
  • Portion 6-1 on which a permanent DNA fragment is immobilized, and second portion 6- on which a DNA fragment complementary to a DNA tag linked to an amplification product of a trnL region specific to cannabis is immobilized.
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of the chromatographic nucleic acid detection device 10.
  • FIG. 6A is a plan view of the chromatographic nucleic acid detecting device 10
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the chromatographic nucleic acid detecting device 10.
  • 1 membrane (solid phase carrier)
  • 2 conjugate pad (labeled substance holding part)
  • 3 sample pad (reaction system receiving part)
  • 4 absorption pad
  • 5 base material.
  • polynucleotide refers to deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA).
  • DNA deoxyribonucleic acid
  • RNA ribonucleic acid
  • DNA containing U synthesized by substituting T at any position with U
  • RNA containing T synthesized by substituting U at any position with T
  • the polynucleotide may partially include a modified nucleotide such as inosine (I).
  • I inosine
  • T thymine
  • U uracil
  • the polynucleotide may be present as a single strand or may be present as a double strand. When the polynucleotide is present as a double strand, it is sufficient that at least one strand has the following predetermined characteristics.
  • the method for producing the polynucleotide is not particularly limited, and the polynucleotide may be produced using a polynucleotide synthesizer or may be produced using a contracted synthesis service.
  • base sequence Y homologous to base sequence X or "base sequence X and base sequence Y are homologous"
  • a polynucleotide comprising a complementary sequence of base sequence X and base sequence Y
  • the base sequences X and Y They may be the same, or the base sequences X and Y may be partially different.
  • a polynucleotide consisting of a complementary sequence of the base sequence X and a polynucleotide consisting of the base sequence Y have several mismatches such as 1 mismatch in 10 nucleotides, 1 mismatch in 20 nucleotides, or 1 mismatch in 30 nucleotides. Mismatches may be present.
  • base sequence Y that is "homologous" to the base sequence X indicates that the base sequences X and Y satisfy any of the following relationships.
  • the base sequence Y is the same base sequence as the base sequence X, or a base sequence in which one or several bases have been deleted, substituted, added and / or inserted in the base sequence X.
  • the base sequence Y is a base sequence having 70% or more identity with the base sequence X.
  • the polynucleotide consisting of the base sequence Y can hybridize with a polynucleotide consisting of the base sequence complementary to SEQ ID NO: X under stringent conditions.
  • D A thymine (T) at an arbitrary position in one of the base sequence X and the base sequence Y is substituted with uracil (U) in the other.
  • “1 or several” preferably refers to 1 to 5, more preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3, particularly preferably 1 or 2, and most preferably There is one.
  • the base sequence Y is the same base sequence as the base sequence X.
  • the value of identity indicates a value calculated by default using software for calculating identity between a plurality of base sequences (for example, FASTA, DNASIS, and BLAST).
  • the value of the base sequence identity is calculated by calculating the number of matching bases when aligning a pair of base sequences so that the degree of matching is maximized, and calculating the number of matching bases, all bases of the compared base sequences. Calculated as a percentage of the number.
  • the total number of bases is the number of bases obtained by counting one gap as one base.
  • the identity is more preferably 80% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 96% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98% or more. , More preferably 99% or more identity.
  • the “stringent condition” means a condition under which a so-called specific hybrid is formed and a non-specific hybrid is not formed.
  • stringent conditions can be set according to the temperature and the salt concentration contained in the solution during the Southern hybridization, and the temperature and the salt concentration contained in the solution during the washing step of the Southern hybridization. More specifically, as stringent conditions, for example, in the hybridization step, the sodium concentration is 25 to 500 mM, preferably 25 to 300 mM, and the temperature is 40 to 68 ° C, preferably 40 to 65 ° C.
  • hybridization can be performed at 1 to 7 ⁇ SSC, 0.02 to 3% ⁇ SDS, and at a temperature of 40 to 60 ° C.
  • a washing step may be performed after the hybridization.
  • the washing step can be performed, for example, at 0.1 to 2 ⁇ SSC, 0.1 to 0.3% SDS, and at a temperature of 50 to 65 ° C.
  • SEQ ID NO: 32 shows the nucleotide sequence of the tetrahydrocannabinolic acid synthase (THCAS) gene possessed by the drug species cannabis.
  • THCAS tetrahydrocannabinolic acid synthase
  • the THCAS gene of fibrous cannabis is an inactive type, and the action of the cannabidiolic acid synthase (CBDAS) gene, which synthesizes cannabidiolic acid having no hallucination, is dominant.
  • CBDAS cannabidiolic acid synthase
  • 1A and 1B show the nucleotide sequence of the active THCAS gene of the drug-type cannabis plant and the nucleotide sequence of the inactive THCAS gene of the fiber-type cannabis plant.
  • the first to fourth pairs of primers for amplifying the THCAS gene described below specifically amplify the THCAS gene of the drug species without amplifying the inactive THCAS gene of the fiber species and the fragment of the CBDAS gene. Designed to be able to. Therefore, when an amplified product is confirmed by a nucleic acid amplification reaction in a reaction system containing a DNA pair separated from a sample and a primer pair for amplifying the THCAS gene of the present invention, the sample contains DNA derived from a drug species cannabis plant. It can be determined that the sample contains the sample.
  • specific embodiments of the THCAS gene amplification primer pair of the present invention will be described.
  • the first THCAS gene amplification primer pair used in the present invention is: A first THCAS gene amplification forward primer comprising the polynucleotide of (27A) or (27B), A first THCAS gene amplification reverse primer comprising the polynucleotide of (28A) or (28B).
  • nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27 in the polynucleotide (27A) is referred to as a nucleotide sequence 27A.
  • This base sequence 27A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the base sequence of SEQ ID NO: 27 (the base sequence of SEQ ID NO: 27 is the base sequence X and the base sequence 27A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 27A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27, more preferably, the nucleotide sequence 27A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27 or the 5 'end in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27. And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, and particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 27, or the base sequence of SEQ ID NO: 27, from the 5 ′ end alone or one or more Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • nucleotide sequence 27A satisfies the relationship of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27 with the above (A), more preferably, the nucleotide sequence 27A is one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27.
  • a partial base sequence of the base sequence, comprising the base sequence of SEQ ID NO: 27 and one or several bases in total added to one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end of the base sequence of SEQ ID NO: 27 This is a partial base sequence.
  • the polynucleotide (27A) only needs to include the base sequence 27A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 27A.
  • the polynucleotide (27A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • the following partial base sequence includes a partial base sequence containing the base sequence 27A at the 3 ′ end.
  • the polynucleotide (27A) comprises the nucleotide sequence of the nucleotide sequence 27A, most preferably the polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 27.
  • the polynucleotide (27B) has a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 'end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 27 (that is, the base sequence 27A). .
  • the polynucleotide (27B) only needs to contain the above-mentioned partial sequence of the base sequence 27A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (27B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, more preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less. More preferably, the polynucleotide of (27B) comprises the partial base sequence of base sequence 27A, more preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 27 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28 in the polynucleotide (28A) is referred to as a nucleotide sequence 28A.
  • This base sequence 28A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the base sequence of SEQ ID NO: 28 (the base sequence of SEQ ID NO: 28 is the base sequence X and the base sequence 28A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 28A When the nucleotide sequence 28A satisfies the relationship (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28, more preferably, the nucleotide sequence 28A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28 or the 5′-terminal in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28. And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, and particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 28, or the base sequence of SEQ ID NO: 28, from the 5 ′ end alone, Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • the base sequence 28A satisfies the relationship (A) with the base sequence of SEQ ID NO: 28, more preferably, the base sequence 28A is one of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 28.
  • the polynucleotide (28A) only needs to contain the base sequence 28A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 28A.
  • the polynucleotide (28A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • a complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence of the THCAS gene of the DNA of the drug cannabis plant shown in SEQ ID NO: 32 is 40 or less continuous nucleotides, preferably 35 or less nucleotides, It is preferably a partial base sequence of 30 bases or less, including a partial base sequence containing base sequence 28A at the 3 ′ end. More preferably, the polynucleotide (28A) comprises the nucleotide sequence of the nucleotide sequence 28A, most preferably the polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 28.
  • the polynucleotide of (28B) is obtained by modifying the sequence of a portion consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 28 (that is, the base sequence 28A) to the 3 ′ end .
  • the polynucleotide (28B) more preferably, 10 or more bases, more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence 28A At the 3 'end.
  • the polynucleotide (28B) only needs to include the above-mentioned partial sequence of the base sequence 28A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (28B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • the polynucleotide of (28B) consists of the partial base sequence of base sequence 28A, most preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 28 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • the first THCAS gene amplification forward primer may be composed of only the polynucleotide of (27A) or (27B), or may further include a labeling portion or a binding portion described below.
  • the polynucleotide and the labeling portion or the binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position where one of the labeling part and the binding part is linked to the polynucleotide is determined by annealing the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or the complementary strand thereof, and performing a nucleic acid amplification reaction.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit the elongation in the above, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • the first reverse primer for THCAS gene amplification may be composed of only the polynucleotide of (28A) or (28B), or may further include a labeling portion or a binding portion described later.
  • the polynucleotide and the labeling portion or the binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position at which one of the labeling part and the binding part is linked to the polynucleotide is determined by the annealing and nucleic acid amplification reaction between the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit the elongation in the above, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • a nucleic acid amplification reaction using the same yields an amplification product containing the label. Easy detection of amplification products.
  • an amplification product containing the binding portion is obtained in a nucleic acid amplification reaction using the binding portion.
  • the amplification product can be immobilized on a solid support, and the amplification product can be easily detected.
  • the second THCAS gene amplification primer pair used in the present invention is: The first THCAS gene amplification forward primer, A second THCAS gene amplification reverse primer comprising the polynucleotide of (30A) or (30B).
  • nucleotide sequence 30A A nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30 in the polynucleotide (30A) is referred to as a nucleotide sequence 30A.
  • This nucleotide sequence 30A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30 (the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 30 is the nucleotide sequence X and the nucleotide sequence 30A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the base sequence 30A satisfies the relationship of the above (A) with the base sequence of SEQ ID NO: 30, more preferably, the base sequence 30A is the base sequence of SEQ ID NO: 30 or the 5 'end in the base sequence of SEQ ID NO: 30 And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 30 or the base sequence of SEQ ID NO: 30, Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • the base sequence 30A is one of the 5 ′ end and the 3 ′ end of the base sequence of SEQ ID NO: 30 or It is a sequence in which one or several bases are added to both in total, particularly preferably a sequence in which one or several bases are added only to the 5 'end in the base sequence of SEQ ID NO: 30, and particularly preferably a sequence in which SEQ ID NO: 32
  • the polynucleotide (30A) only needs to contain the base sequence 30A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 30A.
  • the polynucleotide (30A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • a complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence of the THCAS gene of the DNA of the drug cannabis plant shown in SEQ ID NO: 32 is 40 or less continuous nucleotides, preferably 35 or less nucleotides, Preferably, it is a partial base sequence of 30 bases or less, including a partial base sequence containing base sequence 30A at the 3 ′ end. More preferably, the polynucleotide (30A) is a polynucleotide consisting of the base sequence of base sequence 30A, most preferably a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 30.
  • the polynucleotide of (30B) is obtained by modifying the sequence of a portion consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 30 (ie, the base sequence 30A) to the 3 ′ end .
  • the polynucleotide (30B) more preferably 10 or more bases, more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence 30A At the 3 'end.
  • the polynucleotide (30B) only needs to include the partial sequence of the base sequence 30A at the 3 'end, and another base sequence may be added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (30B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less. More preferably, the polynucleotide of (30B) consists of the partial base sequence of base sequence 30A, most preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 30 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • the second reverse primer for THCAS gene amplification may be composed of only the polynucleotide of (30A) or (30B), or may further include a labeling portion or a binding portion described later.
  • the polynucleotide and the labeling portion or the binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position at which one of the labeling part and the binding part is linked to the polynucleotide is determined by the annealing and nucleic acid amplification reaction between the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit the elongation in the above, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • an amplification product containing the labeled portion is obtained in a nucleic acid amplification reaction using the labeled portion. Easy detection of amplification products.
  • an amplification product containing the binding portion is obtained in a nucleic acid amplification reaction using the binding portion.
  • the amplification product can be immobilized on a solid support, and the amplification product can be easily detected.
  • the third THCAS gene amplification primer pair used in the present invention is: A second THCAS gene amplification forward primer comprising the polynucleotide of (29A) or (29B), And a third THCAS gene amplification reverse primer containing the polynucleotide of (31A) or (31B).
  • nucleotide sequence 29A The nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29 in the polynucleotide of (29A) is referred to as a nucleotide sequence 29A.
  • This base sequence 29A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the base sequence of SEQ ID NO: 29 (the base sequence of SEQ ID NO: 29 is the base sequence X and the base sequence 29A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 29A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29, more preferably, the nucleotide sequence 29A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29 or the 5 ′ terminal in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29. And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 29, or the base sequence of SEQ ID NO: 29, in which only one or several Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • nucleotide sequence 29A satisfies the relationship of (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29, more preferably, the nucleotide sequence 29A is one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 29.
  • a partial base sequence of the base sequence comprising the base sequence of SEQ ID NO: 29 and one or several bases in total added to one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end of the base sequence of SEQ ID NO: 29 It is a partial base sequence.
  • the polynucleotide (29A) only needs to include the base sequence 29A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 29A.
  • the polynucleotide (29A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • the polynucleotide (29A) As a preferred embodiment of the polynucleotide (29A), a continuous nucleotide sequence of 40 or less, preferably 35 or less, more preferably 30 nucleotides or less in the nucleotide sequence of the THCAS gene of the DNA of the drug cannabis plant shown in SEQ ID NO: 32
  • the following partial base sequence includes a partial base sequence containing base sequence 29A at the 3 ′ end.
  • the polynucleotide (29A) is a polynucleotide consisting of the base sequence of base sequence 29A, most preferably a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 29.
  • the polynucleotide (29B) is obtained by adding a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 29 (that is, the base sequence 29A) to the 3 ′ end Is a polynucleotide contained in.
  • a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 29 (that is, the base sequence 29A) to the 3 ′ end Is a polynucleotide contained in.
  • the polynucleotide (29B) only needs to contain the partial sequence of the nucleotide sequence 29A at the 3 'end, and another nucleotide sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (29B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, more preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • the polynucleotide of (29B) consists of the partial base sequence of base sequence 29A, more preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 29 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • nucleotide sequence 31A A nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 in the polynucleotide (31A) is referred to as a nucleotide sequence 31A.
  • This nucleotide sequence 31A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 (the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 is the nucleotide sequence X and the nucleotide sequence 31A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the base sequence 31A satisfies the relationship (A) with the base sequence of SEQ ID NO: 31, more preferably, the base sequence 31A is the base sequence of SEQ ID NO: 31 or the 5 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 31 And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 31, or the base sequence of SEQ ID NO: 1 or one or more from the 5 ′ end alone. Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • the base sequence 31A satisfies the relationship of (A) with the base sequence of SEQ ID NO: 31, more preferably, the base sequence 31A is one of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 31 or It is a sequence in which one or several bases are added to both in total, particularly preferably a sequence in which one or several bases are added only to the 5 'end in the base sequence of SEQ ID NO: 31, and particularly preferably a sequence in which SEQ ID NO: 32 A partial nucleotide sequence of a complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence of the THCAS gene of DNA of drug species cannabis shown in SEQ ID NO: 31 and one of the 5 'end and the 3' end of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 31 Or the partial base sequence consisting of one or several bases added to both.
  • the polynucleotide (31A) only needs to contain the base sequence 31A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 31A.
  • the polynucleotide (31A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • the complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence of the THCAS gene in the DNA of the drug cannabis plant shown in SEQ ID NO: 32 is 40 or less continuous nucleotides, preferably 35 or less nucleotides, Preferably, it is a partial base sequence of 30 bases or less, including a partial base sequence containing base sequence 31A at the 3 ′ end. More preferably, the polynucleotide (31A) is a polynucleotide consisting of the base sequence of base sequence 31A, and most preferably a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 31.
  • the polynucleotide (31B) is obtained by modifying the sequence of a portion consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 31 (that is, the base sequence 31A) to the 3 ′ end .
  • the polynucleotide (31B) more preferably, 10 or more bases, more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence 31A At the 3 'end.
  • the polynucleotide (31B) only needs to contain the partial sequence of the base sequence 31A at the 3 'end, and another base sequence may be added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (31B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less. More preferably, the polynucleotide of (31B) consists of the partial base sequence of base sequence 31A, most preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 31 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • the second THCAS gene amplification forward primer may be composed of only the polynucleotide of (29A) or (29B), or may further include a labeling portion or a binding portion described below.
  • the polynucleotide and the labeling portion or the binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position where one of the labeling part and the binding part is linked to the polynucleotide is determined by the annealing and nucleic acid amplification reaction between the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit the elongation in the above, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • the third reverse primer for THCAS gene amplification may be composed of only the polynucleotide of (31A) or (31B), or may further include a labeling portion or a binding portion described below.
  • the polynucleotide and the labeling portion or the binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position at which one of the labeling part and the binding part is linked to the polynucleotide is determined by the annealing and the nucleic acid amplification reaction between the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit the elongation in the above, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • a nucleic acid amplification reaction using the same yields an amplification product containing the label. Easy detection of amplification products.
  • a nucleic acid amplification reaction using the same yields an amplification product containing the binding portion.
  • the amplification product can be immobilized on a solid support, and the amplification product can be easily detected.
  • the fourth THCAS gene amplification primer pair used in the present invention is: The first THCAS gene amplification forward primer, And the reverse primer for amplifying the third THCAS gene.
  • a nucleic acid amplification reaction using the same yields an amplification product containing the label. Easy detection of amplification products.
  • an amplification product containing the binding part is obtained in a nucleic acid amplification reaction using the binding part.
  • the amplification product can be immobilized on a solid support, and the amplification product can be easily detected.
  • the present invention also includes the polynucleotide of (27A), (27B), (28A), (28B), (29A), (29B), (30A), (30B), (31A) or (31B).
  • a primer for amplifying a THCAS gene is provided. Preferred embodiments of each polynucleotide and primer are as described in detail for the primer pair for THCAS gene amplification.
  • the primer for amplifying the THCAS gene of the present invention is more preferably the polynucleotide of (27A), (27B), (29A), (29B), (30A), (30B), (31A) or (31B). And more preferably the polynucleotide of (29A), (29B), (31A) or (31B).
  • the THCAS gene amplification primer pair in the present invention may be at least one selected from the first to fourth THCAS gene amplification primer pairs, and is preferably one.
  • the THCAS gene amplification primer pair in the present invention is more preferably one or more selected from the second to fourth THCAS gene amplification primer pairs, and particularly preferably the second or third THCAS gene. It is a primer pair for amplification, and most preferably the primer pair for amplifying the above-mentioned THCAS gene.
  • one of the forward primer and the reverse primer included in the THCAS gene amplification primer pair is a tag capable of binding to a labeling substance or a label that is a labeling substance.
  • a binding portion the other being a tag capable of binding to at least a portion of the solid support.
  • the amplification product of the THCAS gene amplification primer pair of this embodiment is a double-stranded amplification product including a labeling part and a binding part, detection by nucleic acid chromatography is easy.
  • this embodiment will be described.
  • the label portion is either a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and is preferably a tag capable of binding to a labeling substance.
  • a tag that can bind to a labeling substance may be referred to as a tag for labeling.
  • the labeling part is a tag for labeling
  • the tag contained at one end of the amplification product can be labeled by bringing the amplification product of the nucleic acid amplification reaction into contact with a labeling substance.
  • an amplification product containing a labeling substance at one end can be obtained as an amplification product of the nucleic acid amplification reaction.
  • the labeling substance is not particularly limited as long as it enables detection of the amplification product, but is preferably a substance capable of visually detecting the amplification product.
  • a labeling substance include colored particles, dyes, enzymes (peroxidase, alkaline phosphatase, luciferase, etc.) and the like, and preferably colored particles.
  • Cold particles include, but are not limited to, metal (eg, gold, silver, copper, platinum, etc.) particles, metal rods, colored latex particles, silica nanoparticles including dyes, and the like.
  • the size of the labeling substance need only be one that does not prevent the amplification product from being captured on the solid support described below.
  • the labeling substance has a good color at the time of detection, and is appropriately selected so as to have a size smaller than the pore diameter of a solid phase carrier described later or various porous members of a nucleic acid detection device including the solid phase carrier. can do.
  • the size of the labeling substance can be about 500 nm or less, preferably about 0.1 nm to 250 nm, more preferably about 1 nm to 100 nm.
  • Fluorescent dyes fluorescein, cyanine, etc.
  • the labeling tag that can be used as the labeling part may be any tag as long as it can bind to the labeling substance, and may be appropriately selected according to the structure of the labeling substance, and is not particularly limited. Examples thereof include nucleic acids (DNA, RNA, etc.) and proteins. , Peptides, or other compounds (eg, low molecular weight compounds such as biotin, fluorescein isothiocyanate (FITC), digoxigenin (DIG)), or combinations thereof.
  • One preferred form of the tag for labeling comprises or consists of a polynucleotide.
  • the polynucleotide that can be contained in the labeling tag is not particularly limited as long as it does not substantially hinder the nucleic acid amplification reaction by the primer pair of the present invention, but has a base number of, for example, 5 to 50, preferably 10 to 35. And more preferably a polynucleotide comprising (or consisting of) the base sequence shown in SEQ ID NO: 25 or 26, a partial base sequence thereof, or a complementary base sequence thereof.
  • Another preferred form of the tag for labeling comprises a low molecular compound such as biotin, FITC, or DIG.
  • the binding between the labeling substance and the labeling tag may be direct binding or indirect binding, and the binding means may be the labeling substance to be used and the labeling label. Suitable ones can be appropriately selected according to the combination with the tag.
  • the labeling tag contains a polynucleotide
  • the labeling substance is bound to a polynucleotide that can hybridize to the polynucleotide (for example, a polynucleotide containing a sequence complementary to the base sequence of the polynucleotide), By hybridizing the polynucleotide, the labeling substance and the labeling tag can be indirectly bound.
  • the binding between the labeling substance and the polynucleotide may be performed via a peptide, protein, nucleic acid, or the like, or may be performed via an appropriate functional group.
  • Hybridization conditions are not particularly limited as long as hybridization can be performed. For example, by performing the reaction in a buffer solution (pH 6 to 7) containing 10 mM to 50 mM phosphoric acid at 20 to 40 ° C. It can be carried out.
  • the buffer may further contain a salt such as sodium chloride.
  • the labeling tag When the labeling tag is a low-molecular compound, it is linked to a binding substance such as a protein that specifically binds to the tag (for example, avidin that binds to biotin, a protein that binds to FITC), an antibody (for example, an anti-DIG antibody), or an aptamer.
  • a binding substance such as a protein that specifically binds to the tag (for example, avidin that binds to biotin, a protein that binds to FITC), an antibody (for example, an anti-DIG antibody), or an aptamer.
  • a binding substance such as a protein that specifically binds to the tag (for example, avidin that binds to biotin, a protein that binds to FITC), an antibody (for example, an anti-DIG antibody), or an aptamer.
  • the labeling tag and the binding substance can be bound using various neutral buffers.
  • the label portion (label or labeling substance for labeling) and the polynucleotide contained in the forward primer or the polynucleotide contained in the reverse primer can be bound by any means, and can be directly or indirectly bound. can do.
  • the label portion that connects to the polynucleotide is a polynucleotide
  • the progress of the DNA polymerase reaction is suppressed or stopped so that the portion is not double-stranded with the polynucleotide by a nucleic acid amplification reaction.
  • the polynucleotide and the labeling part are linked via a possible spacer.
  • Such a “spacer” may be any as long as it can suppress or stop the progress of the DNA polymerase reaction and prevent the labeling portion from becoming double-stranded, and has, for example, a strong hairpin structure or a pseudoknot structure.
  • the phosphate group at one 3 'end of the divalent group is the same as the nucleotide at the 5' end of one polynucleotide molecule.
  • Examples of the spacer of the fatty chain include a spacer represented by the following formula (II). 5'-O-C m H 2m -O-3 ' formula (II) (In the formula, 5 ′ represents an oxygen atom of a phosphodiester bond at the 5 ′ terminal, 3 ′ represents an oxygen atom of a phosphodiester bond at the 3 ′ terminal, and m is an integer of 1 to 40. H may be substituted by a substituent.)
  • m is preferably 2 or more and 36 or less, more preferably 3 or more and 16 or less.
  • H in the formula (II) may be substituted with a substituent, and the substituent typically includes an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, and the like.
  • the alkyl group and the alkoxy group as the substituent preferably have 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • the substituents may be the same or different. Further, it is also preferable that the compound has no substituent.
  • examples of other spacers include a spacer represented by the following formula (III). 5 ′-(OC n H 2n ) L —O-3 ′ Formula (III) (In the formula, 5 ′ represents an oxygen atom of a phosphodiester bond at the 5 ′ terminal, 3 ′ represents an oxygen atom of a phosphodiester bond at the 3 ′ terminal, and n is an integer of 2 or more and 4 or less. L represents an integer of 1 or more, and (n + 1) ⁇ L represents an integer of 40 or less. H may be substituted with a substituent.)
  • ⁇ L is preferably 2 or more and 36 or less, more preferably 3 or more and 16 or less.
  • substituent of H in the formula (III) the same mode as the substituent in the formula (II) is applied.
  • aliphatic chain spacers include, for example, the following divalent groups.
  • the phosphate group at one end of each divalent group has a phosphate at the 3 ′ end or 5 ′ end of one polynucleotide molecule.
  • the oxygen atom at the other end forms a phosphate ester bond with the phosphate group of the nucleotide at the 5 'or 3' end of the other polynucleotide molecule.
  • the binding portion is a tag that can be bound to a solid phase carrier described below.
  • a tag capable of binding to a solid phase carrier may be referred to as an immobilization tag.
  • the immobilization tag that can be used as the binding portion is not particularly limited as long as it can be bound to the solid phase carrier, and may be appropriately selected depending on the structure of the solid phase carrier. Etc.), proteins, peptides, or other compounds (eg, low molecular weight compounds), or combinations thereof.
  • the tag for immobilization preferably contains or consists of a polynucleotide.
  • the polynucleotide that can be contained in the tag for immobilization is not particularly limited as long as it does not substantially hinder the nucleic acid amplification reaction by the primer mixture of the present invention, but has a base number of, for example, 5 to 50, preferably 10 to 50.
  • a polynucleotide comprising (or consisting of) any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 17 to 24, a partial nucleotide sequence thereof, or a complementary nucleotide sequence thereof can be used.
  • the solid phase carrier is not particularly limited, but may be a resin, metal, polysaccharide, mineral or the like, and may be in the form of a membrane, a film, a nonwoven fabric, a plate, a gel, or the like.
  • the solid support has a porous structure so that amplification products and labeling substances in a solution can be developed.
  • solid carriers usable in the present invention include filter paper, nitrocellulose membrane, polyethersulfone membrane, nylon membrane, various dried gels (silica gel, agarose gel, dextran gel, gelatin gel), silicon, glass, Plastics and the like.
  • the size and form of the solid phase carrier can be appropriately selected as appropriate for various operations and detection.
  • the solid-phase carrier may be configured so that at least a part thereof can be bound to the immobilization tag, and more preferably, only the part is bound to the immobilization tag.
  • the amplification product captured on the solid phase carrier is detected by being limited to only the portion, so that a positive or negative Discrimination can be facilitated.
  • the binding between the solid phase carrier and the immobilization tag may be direct binding or indirect binding, and the binding means is appropriately determined depending on the combination of the solid phase carrier and the immobilization tag to be used.
  • a suitable one can be selected.
  • the tag for immobilization includes a polynucleotide
  • a polynucleotide capable of hybridizing to the polynucleotide for example, a polynucleotide containing a sequence complementary to the base sequence of the polynucleotide
  • the solid phase carrier and the immobilization tag can be indirectly bound.
  • Immobilization of the polynucleotide on the solid support may be performed via a peptide, protein, nucleic acid, or the like, or may be performed via an appropriate functional group. Hybridization can be performed under the conditions described above regarding the binding between the labeling tag and the labeling substance.
  • the polynucleotide is immobilized on a solid support, by immobilizing the polynucleotide to a specific portion, the captured amplification product is detected only in a predetermined portion, so that the positive or negative discrimination can be performed. Can be easier.
  • the binding portion (the tag for immobilization) and the polynucleotide contained in the forward primer or the polynucleotide contained in the reverse primer can be bound by any means, and can be bound directly or indirectly. Can be. However, when at least a portion of the immobilization tag that connects to the polynucleotide is composed of a nucleic acid, the progress of the DNA polymerase reaction is suppressed or stopped so that the portion is not double-stranded with the polynucleotide by a nucleic acid amplification reaction.
  • the polynucleotide and the tag for immobilization are linked via a spacer that can be used. Specific examples of the spacer provided between the binding portion and the polynucleotide are the same as those described above regarding the spacer provided between the labeling portion and the polynucleotide.
  • the present invention also provides A method for determining that a sample is a sample containing DNA derived from a drug species cannabis, DNA separated from a sample, and a first step of performing a nucleic acid amplification reaction in a reaction system containing the THCAS gene amplification primer pair of the present invention, and A second step of confirming an amplification product by the nucleic acid amplification reaction, Including In the second step, the present invention relates to a method for discriminating the specimen as a specimen containing DNA derived from a drug species cannabis when an amplification product by the THCAS gene amplification primer pair is confirmed in the second step.
  • the determination method of the present invention by amplifying and confirming a DNA fragment containing the nucleotide sequence of the THCAS gene specifically possessed by the drug species cannabis, it does not cross with the fiber species cannabis and the related hops In addition, it is possible to discriminate a specimen containing DNA derived from the drug species cannabis with high accuracy.
  • the sample to be targeted in the present invention may be any sample that may contain DNA derived from a drug-derived cannabis plant, and examples include a plant that may contain a drug-derived cannabis plant or a processed product thereof.
  • the discrimination method of the present invention is also effective for a sample in which a drug species cannabis is mixed with another plant (for example, tobacco leaf).
  • the DNA used as a template in the first step may be in a form extracted and purified from a specimen or in a form purified and extracted from a specimen.
  • the specimen contains DNA at a relatively high concentration, such as a part of cells or tissues, the specimen itself can be directly included in the nucleic acid amplification reaction.
  • the nucleic acid amplification reaction in the first step can be performed according to a general PCR (polymerase chain reaction) method. That is, it can be performed under PCR conditions in which a fragment of a predetermined target region present in DNA is amplified.
  • PCR polymerase chain reaction
  • the DNA polymerase used in the PCR may be any heat-resistant DNA polymerase, and is not particularly limited.
  • a commercially available DNA polymerase can be used, and for example, TaKaRa @ Ex @ Taq (registered trademark) can be suitably used.
  • the temperature, time, composition of the buffer, and the like can be appropriately selected according to the DNA polymerase to be used, the concentration of each primer, and the like.
  • Hot start PCR is useful because it can be expected to have the effect of suppressing the formation of primer dimers.
  • the hot start PCR method can be performed using a commercially available hot start PCR reagent such as TaKaRa ⁇ Ex ⁇ Taq (registered trademark) Hot ⁇ Start ⁇ Version (Takara Bio).
  • TaKaRa ⁇ Taq ⁇ HS ⁇ PCR ⁇ Kit, UNG + plus (registered trademark) can be used, and by using this kit, an effect of suppressing carryover contamination of the nucleic acid amplification product can be expected.
  • the number of cycles in the PCR method is preferably 25 cycles or more, more preferably 30 cycles or more.
  • the upper limit of the number of cycles is not particularly limited, but is usually 60 cycles or less, preferably 50 cycles or less.
  • the primer concentration at the start of the reaction in the PCR method is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the template DNA and the like.
  • Preferred concentrations of each primer at the start of the reaction in the reaction system include concentrations of 0.05 ⁇ M or more and 1.0 ⁇ M or less, respectively. If the concentration is less than 0.05 ⁇ M, the detection sensitivity may be reduced and the reference detection sensitivity may be reduced.
  • the upper limit of the primer concentration is not particularly limited, but is preferably 1.0 ⁇ M.
  • a DNA fragment containing a predetermined target region is generated as an amplification product.
  • the second step the presence or absence of an amplification product due to the THCAS gene amplification primer pair is confirmed.
  • the method for confirming the amplification product in the second step is not particularly limited.
  • the reaction solution of the nucleic acid amplification reaction is fractionated by gel electrophoresis and contains a predetermined target region by each primer pair.
  • a method of hybridizing a nucleotide probe and detecting a complex can be exemplified.
  • the nucleic acid amplification reaction of the first step is performed in the presence of a polynucleotide probe having a reporter fluorescent substance linked to the 5 ′ end and a quencher dye linked to the 3 ′ end, and a predetermined target by each primer pair. Detecting the DNA fragment using the fluorescence generated when the DNA fragment containing the region is amplified as an index is also an aspect of the second step.
  • one of the forward primer and the reverse primer further includes a label which is a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and the other is a solid phase carrier.
  • the second step is preferably the following step using a solid phase carrier.
  • the product of the nucleic acid amplification reaction in the first step is brought into contact with a solid phase carrier including a portion that can bind to the immobilization tag, and the portion of the solid phase carrier And confirming an amplification product of the THCAS gene amplification primer pair using the label portion as an index.
  • a labeling step of binding the label substance to the label tag may be further performed. Details of the labeling step will be described later.
  • the labeling step is unnecessary.
  • "using the label portion as an index” means that when the label portion is a label tag, the amplification product is detected and confirmed using the label substance bound through the labeling step as an index,
  • the part refers to detecting and confirming an amplification product using the labeling substance as an index.
  • the product of the nucleic acid amplification reaction refers to a reaction solution of the nucleic acid amplification reaction that may contain the amplification product, a sample in which the amplification product is further concentrated from the reaction solution, and the like.
  • the contact of the product with a portion of the solid phase carrier that can bind to the immobilization tag includes, depending on a combination of the portion of the solid phase carrier and the binding portion, the binding portion in the product.
  • the conditions are appropriately adjusted so that the binding portion of the amplification product is bound to the portion (for example, hybridization conditions, or pH 5 to 9). Buffer conditions).
  • a liquid that is a product of the nucleic acid amplification reaction or a liquid obtained by mixing a developing solution or a diluting solution with the product of the nucleic acid amplification reaction, and is provided with a portion capable of binding to the immobilization tag.
  • the liquid By contacting a part of the solid phase carrier, the liquid is moved and developed in the solid phase carrier by capillary action, and the amplification product in the liquid reaches the part.
  • the liquid, which is the product of the nucleic acid amplification reaction, and the developing solution need not be simultaneously contacted with a part of the solid phase carrier, but may be sequentially contacted.
  • a labeling substance may be added to the liquid as needed.
  • Such a nucleic acid detection device provided with a solid phase carrier for a nucleic acid detection method using chromatography is called a chromatographic nucleic acid detection device.
  • ⁇ Confirmation of the amplification product by the THCAS gene amplification primer pair can be carried out by detecting the labeling substance bound to the amplification product captured on the portion of the solid support, preferably by visual detection.
  • a labeling substance of the amplification product captured and bound to the portion of the solid support is detected.
  • the labeling step is a step to be performed when the labeling portion included in the THCAS gene amplification primer pair of the present invention is the labeling tag described above.
  • the labeling step is performed by bringing a product of the nucleic acid amplification reaction into contact with a labeling substance. It is performed by binding to a labeling substance on a tag for use.
  • the labeling step may be performed before the product of the nucleic acid amplification reaction is brought into contact with the solid phase carrier, may be performed after the contact, or may be performed simultaneously with the contact.
  • the contact between the labeling substance and the product is performed when the amplification product of the THCAS gene amplification primer pair is included in the product according to the combination of the labeling substance and the labeling tag.
  • the amplification may be performed under conditions appropriately adjusted so that the amplification product is bound to the labeling tag (for example, the above-described hybridization conditions or buffer conditions of about pH 5 to 9).
  • the above-described second step and labeling step can be performed using a nucleic acid detection device utilizing nucleic acid chromatography.
  • the nucleic acid detection device By using the nucleic acid detection device, the presence or absence of an amplification product (polynucleotide fragment containing a target region) in the reaction system of the nucleic acid amplification reaction can be detected and determined without requiring a special device, The result can be obtained simply and quickly.
  • nucleic acid detection device a known nucleic acid detection device (WO2012 / 070618) used for detecting a nucleic acid amplification product labeled by a nucleic acid chromatography method can be used.
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of one embodiment of a nucleic acid detection device that can be used in the present invention, but the nucleic acid detection device is not limited to this embodiment.
  • the reference numerals given to each member correspond to the reference numerals shown in FIG.
  • the chromatographic nucleic acid detection device 10 shown in FIG. 6 includes a sample pad 3 which is a reaction system receiving portion for receiving a reaction system of a nucleic acid amplification reaction, a conjugate pad holding a labeling substance (labeling substance) on a substrate 5.
  • the holding portion 2, the solid-phase carrier 1, and the absorption pad 4 are arranged so as to contact each other in this order.
  • the solid-phase carrier 1 includes a portion 7 that can bind to a binding portion contained in an amplification product of the THCAS gene amplification primer pair.
  • the portion 7 of the solid phase carrier 1 is limited to a means (capturing means) for capturing the amplification product (for example, a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide when the binding portion is a polynucleotide).
  • a means (capturing means) for capturing the amplification product for example, a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide when the binding portion is a polynucleotide.
  • This is the part that is arranged and fixed.
  • the surface of the solid support 1 may be covered with a film.
  • the sample pad 3, the conjugate pad 2, the solid support 1, and the absorption pad 4 can be constituted by a member having a porous structure usable as the solid support. These may be composed of the same member or may be composed of different members.
  • the substrate 5 can support various members disposed thereon and can easily operate the nucleic acid detection device. For example, a substrate made of resin, metal, mineral, or the
  • the product of the nucleic acid amplification reaction obtained in the first step is added to the sample pad 3.
  • the reaction solution of the nucleic acid amplification reaction may be added as it is, or may be added together with a suitable developing solution (for example, a phosphate buffer, a Tris buffer, a Good buffer, an SSC buffer).
  • the developing solution may further contain a surfactant, a salt, a protein, a nucleic acid, and the like, if necessary.
  • the reaction solution added to the sample pad 3 develops from the upstream to the downstream in a direction indicated by an arrow in FIG. 6 by a capillary phenomenon.
  • the chromatographic nucleic acid detection device is placed in a container (eg, a PCR tube, an eppen tube, a 96-well plate, etc.) holding a product of the nucleic acid amplification reaction and / or a developing solution, and the sample pad 3 is placed in the container. It can also be developed by a method of dipping in a product of a nucleic acid amplification reaction and / or a developing solution.
  • the width of the sample pad 3 is preferably set to 2.0 to 10.0 mm so that the sample pad 3 is placed in a container holding the product of the nucleic acid amplification reaction and / or the developing solution. More preferably, it is 5.0 mm.
  • the amplification product in the reaction system comes into contact with the labeling substance when passing through the conjugate pad 2 holding the labeling substance, and the labeling substance passes through the labeling tag. Marked by.
  • the labeling substance bound to the amplification product captured and bound to the portion 7 of the solid support 1 including the capturing means is detected. If the labeling substance is visually recognizable, the portion 7 of the solid phase carrier 1 is colored due to the labeling substance.
  • the presence or absence of an amplification product can be detected using the presence or absence of detection (coloration) of the labeling substance as an index.
  • ⁇ Kit for discriminating a sample containing DNA derived from a drug species cannabis including a primer pair for amplifying the THCAS gene of the present invention A kit for determining that the sample is a sample containing DNA derived from the drug species cannabis, One of the forward primer and the reverse primer further comprises a label capable of binding to a labeling substance or a labeling part which is a labeling substance, and the other further comprises a binding part which is a tag capable of binding to at least a part of a solid support.
  • a primer pair for THCAS gene amplification according to the embodiment, and The present invention relates to a kit including a nucleic acid detection device including a solid phase carrier including a portion capable of binding to the binding portion.
  • the kit of the present invention may further contain various reagents for nucleic acid amplification reaction (eg, DNA polymerase, nucleic acid amplification reaction buffer, dNTPs, etc.), various reagents for incubation (incubation buffer), and the like. it can.
  • various reagents for nucleic acid amplification reaction eg, DNA polymerase, nucleic acid amplification reaction buffer, dNTPs, etc.
  • various reagents for incubation incubation buffer
  • the kit of the present invention preferably further comprises a label capable of binding to the label tag.
  • the nucleic acid detection device further includes a labeling substance holding unit that holds the labeling substance.
  • the primer pair for amplifying the THCAS gene of the present invention may be used alone for single PCR as described above. However, the primer pair for the ITS1 region amplification, the primer pair for the trnL region amplification, and the primer pair for the trnG-psbI region amplification It is more preferable to use a primer mixture obtained by combining the above for multiplex PCR.
  • the primer mixture according to the present invention comprises a primer pair for amplifying an ITS1 region, a primer pair for amplifying a trnL region, a primer pair for amplifying a trnG-psbI region, and the primer pair for amplifying the THCAS gene. .
  • the ITS1 region amplification primer pair is a universal primer that amplifies the ITS1 region common to green plant DNA.
  • the trnL region amplification primer pair is a primer for amplifying a trnL region specific to chloroplast DNA of cannabis grass.
  • the trnG-psbI region amplification primer pair is a primer for amplifying a trnG-psbI region specific to chloroplast DNA of cannabis.
  • ⁇ ⁇ ⁇ Perform a multiplex nucleic acid amplification reaction in a reaction system containing the DNA separated from the sample and the primer mixture according to the present invention.
  • an amplification product by the ITS1 region amplification primer pair is confirmed by the nucleic acid amplification reaction, it may be determined that the sample contains DNA derived from a green plant, and that the nucleic acid amplification reaction has been performed normally. it can.
  • the sample contains DNA derived from cannabis. The specimen can be determined.
  • the sample is a sample containing DNA derived from a drug species cannabis.
  • the risk of false positive determination can be reduced, and drug-type cannabis can be determined without crossing fiber-type cannabis or hops.
  • the primer pair for ITS1 region amplification used in the present invention is: A forward primer for amplifying the ITS1 region comprising the polynucleotide of (1A) or (1B), A reverse primer for amplifying the ITS1 region containing the polynucleotide of (2A) or (2B).
  • base sequence 1A a base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 1 is referred to as base sequence 1A.
  • This base sequence 1A satisfies the relationship (A), (B), (C) or (D) with the base sequence of SEQ ID NO: 1 (the base sequence of SEQ ID NO: 1 is the base sequence X and the base sequence 1A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 1A When the nucleotide sequence 1A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, more preferably, the nucleotide sequence 1A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or the 5 ′ terminal in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1. And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 1 or the base sequence of SEQ ID NO: 1, Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • the base sequence 1A When the base sequence 1A satisfies the relationship of the above (A) with the base sequence of SEQ ID NO: 1, more preferably, the base sequence 1A is one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 1. Is a sequence in which one or several bases are added in total, particularly preferably a sequence in which one or several bases are added only to the 5 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 1, and particularly preferably, the base sequence of SEQ ID NO: 13 A partial base sequence of the base sequence, comprising the base sequence of SEQ ID NO: 1 and a total of one or several bases added to one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end of the base sequence of SEQ ID NO: 1. It is a partial base sequence.
  • the polynucleotide (1A) may contain the base sequence 1A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 1A.
  • the polynucleotide (1A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • the polynucleotide (1A) As a preferred embodiment of the polynucleotide (1A), a continuous nucleotide sequence of 40 nucleotides or less, preferably 35 nucleotides or less, more preferably 30 nucleotides or less in the nucleotide sequence of the ITS1 region of cannabis grass DNA shown in SEQ ID NO: 13; More preferred is a partial base sequence of 25 bases or less, including a partial base sequence containing base sequence 1A at the 3 ′ end. More preferably, the polynucleotide (1A) is a polynucleotide consisting of the base sequence of base sequence 1A, most preferably a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • the polynucleotide (1B) is obtained by adding a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end to the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 1 (that is, the base sequence 1A). .
  • a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end to the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 1 (that is, the base sequence 1A).
  • the polynucleotide (1B) only needs to include the above partial sequence of the base sequence 1A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (1B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, more preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less. More preferably, the polynucleotide of (1B) comprises the partial base sequence of base sequence 1A, more preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 in the polynucleotide (2A) is referred to as a nucleotide sequence 2A.
  • This base sequence 2A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the base sequence of SEQ ID NO: 2 (the base sequence of SEQ ID NO: 2 is the base sequence X, and the base sequence 2A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 2A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, more preferably, the nucleotide sequence 2A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 or the 5 ′ terminal in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, and particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 2 or the base sequence of SEQ ID NO: 2, Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • the base sequence 2A satisfies the relationship of the base sequence of SEQ ID NO: 2 and the above (A)
  • the base sequence 2A is one of the 5 ′ end and the 3 ′ end of the base sequence of SEQ ID NO: 2 or It is a sequence in which one or several bases are added to both in total, particularly preferably a sequence in which one or several bases are added only to the 5 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 2, and particularly preferably, a sequence having SEQ ID NO: 13
  • the polynucleotide (2A) only needs to include the base sequence 2A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 2A.
  • the polynucleotide (2A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • a complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence of the ITS1 region of the cannabis plant DNA shown in SEQ ID NO: 13 is 40 or less, preferably 35 or less, more preferably A partial base sequence of 30 bases or less, more preferably 25 bases or less, including a partial base sequence containing base sequence 2A at the 3 ′ end. More preferably, the polynucleotide (2A) is a polynucleotide consisting of the base sequence of base sequence 2A, most preferably a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2.
  • the polynucleotide of (2B) is obtained by modifying the sequence of a portion consisting of 5 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 2 (that is, the base sequence 2A) to the 3 ′ end .
  • the polynucleotide (2B) may contain the above-mentioned partial sequence of the base sequence 2A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (2B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • the polynucleotide of (2B) consists of the partial base sequence of base sequence 2A, most preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • the ITS1 region amplification forward primer may be composed of only the polynucleotide (1A) or (1B), or may further include a first labeling portion or a first binding portion described later.
  • the polynucleotide and the first labeling portion or the first binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position where one of the first labeling portion and the first binding portion is linked to the polynucleotide is determined by annealing the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit extension in the nucleic acid amplification reaction, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • the reverse primer for amplifying the ITS1 region may be composed of only the polynucleotide of (2A) or (2B), or may further include a first label portion or a first binding portion described later.
  • the polynucleotide and the first labeling portion or the first binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position at which one of the first labeling portion and the first binding portion is linked to the polynucleotide is determined by annealing the polynucleotide with the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit extension in the nucleic acid amplification reaction, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • a nucleic acid amplification reaction using the same yields an amplification product including the first labeled portion. Easy detection of amplification products.
  • the ITS1 region amplification forward primer and the ITS1 region amplification reverse primer contains a first binding portion
  • an amplification product containing the first binding portion is obtained.
  • the amplification product can be immobilized on a solid support, and the amplification product can be easily detected.
  • the primer pair for amplifying the trnL region used in the present invention includes: A forward primer for amplifying a trnL region containing the polynucleotide of (5A) or (5B), And a reverse primer for amplifying the trnL region containing the polynucleotide of (8A) or (8B).
  • base sequence 5A a base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 5 is referred to as base sequence 5A.
  • This base sequence 5A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the base sequence of SEQ ID NO: 5 (the base sequence of SEQ ID NO: 5 is the base sequence X and the base sequence 5A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 5A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, more preferably, the nucleotide sequence 5A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 or the 5 ′ terminal in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 5, or the base sequence of SEQ ID NO: 5 from the 5 ′ end alone or Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • nucleotide sequence 5A When the nucleotide sequence 5A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5, more preferably, the nucleotide sequence 5A is one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5.
  • a partial base sequence of the base sequence comprising the base sequence of SEQ ID NO: 5 and one or several bases in total added to one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end of the base sequence of SEQ ID NO: 5. It is a partial base sequence.
  • the polynucleotide (5A) may contain the base sequence 5A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 5A.
  • the polynucleotide (5A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • the polynucleotide (5A) As a preferred embodiment of the polynucleotide (5A), a continuous nucleotide sequence of 40 nucleotides or less, preferably 35 nucleotides or less, more preferably 30 nucleotides or less in the nucleotide sequence of the trnL region of cannabis grass DNA shown in SEQ ID NO: 14; More preferred is a partial base sequence of 25 bases or less, including a partial base sequence containing base sequence 5A at the 3 ′ end. More preferably, the polynucleotide (5A) comprises the nucleotide sequence of nucleotide sequence 5A, most preferably the polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5.
  • the polynucleotide (5B) has a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 'end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 5 (that is, the base sequence 5A). .
  • the polynucleotide (5B) more preferably, 10 or more bases, more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence 5A At the 3 'end.
  • the polynucleotide (5B) only needs to include the partial sequence of the base sequence 5A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (5B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, more preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • the polynucleotide of (5B) consists of the partial base sequence of base sequence 5A, more preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 in the polynucleotide (8A) is referred to as a nucleotide sequence 8A.
  • This base sequence 8A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the base sequence of SEQ ID NO: 8 (the base sequence of SEQ ID NO: 8 is the base sequence X, and the base sequence 8A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 8A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8, more preferably, the nucleotide sequence 8A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 or the 5′-end in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 And a sequence in which one or several bases are deleted in total from one or both of the 3 ′ end, particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 8, or the base sequence of SEQ ID NO: 8, from the 5 ′ end only one or several bases. Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • the base sequence 8A satisfies the relationship of the base sequence of SEQ ID NO: 8 with the above (A)
  • the base sequence 8A is one of the 5 'end and the 3' end in the base sequence of SEQ ID NO: 8 or It is a sequence in which one or several bases are added to both in total, particularly preferably a sequence in which one or several bases are added only to the 5 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 8, and particularly preferably, a sequence having SEQ ID NO: 14
  • a partial base sequence comprising one or several bases in total.
  • the polynucleotide (8A) only needs to include the base sequence 8A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 8A.
  • the polynucleotide (8A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • a complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence of the trnL region of the cannabis plant DNA shown in SEQ ID NO: 14 is 40 nucleotides or less, preferably 35 nucleotides or less, more preferably It is a partial base sequence of 30 bases or less, more preferably 25 bases or less, including a partial base sequence containing base sequence 8A at the 3 'end. More preferably, the polynucleotide of (8A) is a polynucleotide consisting of the base sequence of base sequence 8A, most preferably a polynucleotide consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 8.
  • the polynucleotide (8B) is obtained by adding a sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end to the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 8 (that is, the base sequence 8A). .
  • the polynucleotide (8B) more preferably 10 or more bases, more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence 8A At the 3 'end.
  • the polynucleotide (8B) only needs to include the partial sequence of the nucleotide sequence 8A at the 3 'end, and another nucleotide sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (8B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • the polynucleotide of (8B) comprises the partial base sequence of base sequence 8A, most preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 8 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • the trnL region amplification forward primer may be composed only of the polynucleotide (5A) or (5B), or may further include a second labeling portion or a second binding portion described below.
  • the polynucleotide and the second labeling portion or the second binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position at which one of the second labeling portion and the second binding portion is linked to the polynucleotide is determined by annealing the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or the complementary strand thereof.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit extension in the nucleic acid amplification reaction, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • the reverse primer for amplifying the trnL region may be composed of only the polynucleotide of (8A) or (8B), or may further include a second labeling portion or a second binding portion described later.
  • the polynucleotide and the second labeling portion or the second binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position where one of the second labeling portion and the second binding portion is linked to the polynucleotide is determined by annealing the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit extension in the nucleic acid amplification reaction, but is preferably the 5 'end of the polynucleotide.
  • a nucleic acid amplification reaction using the same yields an amplification product containing the second label, Easy detection of amplification products.
  • the forward primer for trnL region amplification and the reverse primer for trnL region amplification includes the second binding portion
  • an amplification product containing the second binding portion is obtained.
  • the amplification product can be immobilized on a solid support, and the amplification product can be easily detected.
  • the primer pair for amplifying the trnG-psbI region used in the present invention is: A forward primer for amplifying a trnG-psbI region comprising the polynucleotide of (9A) or (9B), And a reverse primer for amplifying the trnG-psbI region containing the polynucleotide of (10A) or (10B).
  • a base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 9 is referred to as base sequence 9A.
  • This nucleotide sequence 9A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9 (the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9 is the nucleotide sequence X and the nucleotide sequence 9A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 9A satisfies the relationship (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9, more preferably, the nucleotide sequence 9A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9 or the 5′-terminal in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9. And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 9, or the base sequence of SEQ ID NO: 9 from the 5 ′ end alone or Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • nucleotide sequence 9A satisfies the relationship (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9, more preferably, the nucleotide sequence 9A is one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9.
  • a partial base sequence of the base sequence comprising the base sequence of SEQ ID NO: 9 and one or several bases in total added to one or both of the 5 ′ end and the 3 ′ end of the base sequence of SEQ ID NO: 9 It is a partial base sequence.
  • the polynucleotide (9A) only needs to contain the base sequence 9A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 9A.
  • the polynucleotide (9A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • the nucleotide sequence of the trnG-psbI region of the cannabis plant DNA shown in SEQ ID NO: 15 is 40 or less, preferably 35 or less, more preferably 30 or less.
  • the polynucleotide of the above (9A) comprises the nucleotide sequence of the nucleotide sequence 9A, most preferably the polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9.
  • the polynucleotide (9B) is obtained by adding a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 9 (that is, the base sequence 9A) to the 3 ′ end .
  • a partial base sequence consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 9 that is, the base sequence 9A
  • more preferably 10 or more bases more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence 9A At the 3 'end.
  • the polynucleotide (9B) only needs to include the above partial sequence of the base sequence 9A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (9B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, more preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less, more preferably 25 bases or less.
  • the polynucleotide of (9B) comprises the partial base sequence of base sequence 9A, more preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 'end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 9 And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • nucleotide sequence 10A A nucleotide sequence homologous to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 in the polynucleotide (10A) is referred to as a nucleotide sequence 10A.
  • This nucleotide sequence 10A satisfies the relationship of (A), (B), (C) or (D) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 (the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 is the nucleotide sequence X and the nucleotide sequence 10A is Corresponding to the base sequence Y).
  • the nucleotide sequence 10A satisfies the relationship of the above (A) with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10, more preferably, the nucleotide sequence 10A is the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 or the 5 ′ end in the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10. And a sequence in which one or several bases have been deleted in total from one or both of the 3 ′ end, and particularly preferably the base sequence of SEQ ID NO: 10 or the base sequence of SEQ ID NO: 10 from the 5 ′ end alone, Is a sequence in which two bases have been deleted.
  • the base sequence 10A satisfies the relationship of (A) with the base sequence of SEQ ID NO: 10, more preferably, the base sequence 10A is one of the 5 ′ end and the 3 ′ end in the base sequence of SEQ ID NO: 10.
  • a partial nucleotide sequence of a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of the trnG-psbI region of cannabis grass DNA shown in SEQ ID NO: 10 and one of the 5 'end and the 3' end of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 10 Or the partial base sequence consisting of one or several bases added to both.
  • the polynucleotide (10A) only needs to include the base sequence 10A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the base sequence 10A.
  • the polynucleotide (10A) is a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less.
  • the complementary nucleotide sequence to the nucleotide sequence of the trnG-psbI region of the cannabis plant DNA shown in SEQ ID NO: 15 is 40 or less continuous nucleotides, preferably 35 or less nucleotides.
  • the polynucleotide (10A) is a polynucleotide consisting of the base sequence of base sequence 10A, and most preferably a polynucleotide consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 10.
  • the polynucleotide (10B) is obtained by changing the sequence of a portion consisting of 5 or more consecutive bases from the 3 ′ end of the base sequence homologous to the base sequence of SEQ ID NO: 10 (ie, the base sequence 10A) to the 3 ′ end .
  • the polynucleotide (10B) more preferably 10 or more bases, more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases continuous from the 3 ′ end of the base sequence 10A At the 3 'end.
  • the polynucleotide (10B) only needs to contain the partial sequence of the base sequence 10A at the 3 'end, and another base sequence may be further added to the 5' end of the partial sequence.
  • the polynucleotide (10B) is preferably a polynucleotide having 40 bases or less, preferably 35 bases or less, more preferably 30 bases or less. More preferably, the polynucleotide of (10B) consists of the partial base sequence of base sequence 10A, most preferably 5 bases or more, more preferably 10 bases or more continuous from the 3 ′ end of the base sequence shown in SEQ ID NO: 10. And more preferably 12 or more bases, more preferably 15 or more bases, more preferably 17 or more bases.
  • the forward primer for amplifying the @ trnG-psbI region may be composed of only the polynucleotide of the above (9A) or (9B), or may further include a third label portion or a third binding portion described later.
  • the polynucleotide and the third labeling portion or the third binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position at which one of the third label portion and the third binding portion is linked to the polynucleotide is determined by the position of the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit the elongation in the annealing and nucleic acid amplification reactions, but is preferably at the 5 'end of the polynucleotide.
  • the reverse primer for amplifying the trnG-psbI region may be composed of only the polynucleotide of (10A) or (10B), or may further include a third label portion or a third binding portion described later.
  • the polynucleotide and the third labeling portion or the third binding portion can be chemically linked via an appropriate spacer described below.
  • the position at which one of the third labeling portion and the third binding portion is linked to the polynucleotide is determined by the position of the polynucleotide and the polynucleotide containing the target region or its complementary strand.
  • the position is not particularly limited as long as it does not inhibit the elongation in the annealing and nucleic acid amplification reactions, but is preferably at the 5 'end of the polynucleotide.
  • the forward primer for amplifying the trnG-psbI region and the reverse primer for amplifying the trnG-psbI region includes the third binding portion
  • an amplification product containing the third binding portion is obtained.
  • the amplification product can be immobilized on a solid support, and the amplification product can be easily detected.
  • Primer pair for THCAS gene amplification The primer pair for THCAS gene amplification is as described above.
  • One of the forward primer for amplifying the ITS1 region and the reverse primer for amplifying the ITS1 region further includes a first labeling part which is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other includes a first label of a solid phase carrier.
  • One of the trnL region amplification forward primer and the trnL region amplification reverse primer further includes a second label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and the other is a second solid phase carrier.
  • One of the forward primer for amplifying the trnG-psbI region and the reverse primer for amplifying the trnG-psbI region further includes a third label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and the other is a solid label.
  • One of the forward primer and the reverse primer included in the THCAS gene amplification primer pair further includes a fourth label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other is a fourth label of a solid phase carrier.
  • a fourth coupling portion that is a tag that can be coupled to the fourth portion.
  • the amplification product of each primer pair contained in the primer mixture of this embodiment is a double-stranded amplification product including a labeling part and a binding part, detection by nucleic acid chromatography is easy.
  • this embodiment will be described.
  • the first marker, the second marker, the third marker, and the fourth marker may be the same or different.
  • the first marker, the second marker, the third marker, and the fourth marker may be collectively referred to as a “marker”.
  • first joint, the second joint, the third joint, and the fourth marker are different from each other.
  • first joint, the second joint, the third joint, and the fourth joint may be collectively referred to as “joint”.
  • the labeling portion that can be used as the first labeling portion, the second labeling portion, the third labeling portion, and the fourth labeling portion has the same characteristics as the labeling portion of the THCAS gene amplification primer pair.
  • the labeling portion that can be used as the first labeling portion, the second labeling portion, the third labeling portion, and the fourth labeling portion is a tag or a labeling substance that can bind to a labeling substance.
  • a labeling part (tag or labeling substance for labeling) and a forward primer selected from a forward primer for ITS1 region amplification, a forward primer for trnL region amplification, a forward primer for trnG-psbI region amplification and a primer pair for THCAS gene amplification
  • the reverse primer selected from the reverse primer for ITS1 region amplification, the reverse primer for trnL region amplification, the reverse primer for trnG-psbI region amplification, and the reverse primer of the THCAS gene amplification primer pair can be bound by any means, and can be bound directly or indirectly.
  • the label portion that connects to the polynucleotide is a polynucleotide
  • the progress of the DNA polymerase reaction is suppressed or stopped so that the portion is not double-stranded with the polynucleotide by a nucleic acid amplification reaction.
  • the polynucleotide and the labeling part are linked via a possible spacer.
  • a specific embodiment of such a “spacer” is as described above for the “spacer” of the label portion of the THCAS gene amplification primer pair.
  • the first coupling portion, the second coupling portion, the third coupling portion, and the fourth coupling portion respectively correspond to a first portion, a second portion, a third portion, and a fourth portion of a solid support described later. It is a tag that can be combined with the part.
  • the first portion, second portion, third portion and fourth portion of the solid support are located at different positions on the solid support.
  • a tag capable of binding to a solid phase carrier may be referred to as an immobilization tag.
  • the binding portion or the immobilization tag that can be used as the first binding portion, the second binding portion, the third binding portion, and the fourth binding portion is the binding portion or the immobilization portion of the THCAS gene amplification primer pair. It has the same features as the tag for use.
  • the solid phase carrier only needs to be configured such that the first portion, the second portion, the third portion, and the fourth portion can be respectively bonded to the immobilization tag, and more preferably, only these portions are used. Is configured to be connectable to the immobilization tag. By configuring only a specific portion of the solid phase carrier to be able to bind to the immobilization tag, the amplification product captured on the solid phase carrier is detected only in the portion, so that a positive or negative Discrimination can be facilitated.
  • the binding between the solid phase carrier and the immobilization tag may be direct binding or indirect binding, and the binding means is appropriately determined depending on the combination of the solid phase carrier and the immobilization tag to be used.
  • a suitable one can be selected.
  • the first coupling portion (the tag for immobilization), the second coupling portion (the tag for immobilization), the third coupling portion (the tag for immobilization), and the fourth coupling portion (the tag for immobilization) include a first polynucleotide, a second polynucleotide, a third polynucleotide, and a fourth polynucleotide, respectively, different from each other, the first portion, the second portion, and the third portion of the solid support.
  • the fourth polynucleotide eg, the first polynucleotide, the first polynucleotide, , A polynucleotide containing a sequence complementary to the base sequence of the second polynucleotide, the third polynucleotide, and the fourth polynucleotide
  • Immobilization of the polynucleotide on the solid support may be performed via a peptide, protein, nucleic acid, or the like, or may be performed via an appropriate functional group. Hybridization can be performed under the conditions described above regarding the binding between the labeling tag and the labeling substance. Immobilizing the first polynucleotide, the second polynucleotide, the third polynucleotide, and the fourth polynucleotide on the first portion, the second portion, the third portion, and the fourth portion of the solid support. In such a case, by immobilizing the amplified product to a specific portion, the captured amplification product is detected only to a predetermined portion, so that positive or negative discrimination can be easily performed.
  • the binding primer (tag for immobilization) and the forward primer selected from the forward primer for ITS1 region amplification, the forward primer for trnL region amplification, the forward primer for trnG-psbI region amplification and the primer pair for THCAS gene amplification
  • the polynucleotide contained in the reverse primer selected from the reverse primer for ITS1 region amplification, the reverse primer for trnL region amplification, the reverse primer for trnG-psbI region amplification and the primer pair for the THCAS gene amplification primer pair can be combined by any means, either directly or indirectly.
  • the immobilization tag that connects to the polynucleotide is composed of a nucleic acid
  • the progress of the DNA polymerase reaction is suppressed or stopped so that the portion is not double-stranded with the polynucleotide by a nucleic acid amplification reaction.
  • the polynucleotide and the tag for immobilization are linked via a spacer that can be used. Specific examples of the spacer provided between the binding portion and the polynucleotide are the same as those described above regarding the spacer provided between the labeling portion and the polynucleotide.
  • the present invention also provides A method for determining that a sample is a sample containing DNA derived from a drug species cannabis, DNA separated from a sample, and a first step of performing a nucleic acid amplification reaction in a reaction system containing the primer mixture of the present invention, and A second step of confirming an amplification product by the nucleic acid amplification reaction, Including In the second step, an amplification product by the ITS1 region amplification primer pair, an amplification product by the trnL region amplification primer pair, an amplification product by the trnG-psbI region amplification primer pair, and the THCAS gene amplification primer pair And when all of the amplification products obtained by the method are confirmed, the method relates to a method for determining that the sample is a sample containing DNA derived from the drug species cannabis.
  • amplification of a region common to DNA of a green plant amplification of two regions specific to DNA of cannabis, and amplification of a THCAS gene specific to DNA of drug cannabis are performed. Since the combination is confirmed, the risk of a false positive determination can be reduced.
  • the sample to be targeted in the present invention may be any sample that may contain DNA derived from a drug-derived cannabis plant, and examples include a plant that may contain a drug-derived cannabis plant or a processed product thereof.
  • the discrimination method of the present invention is also effective for a sample in which a drug species cannabis is mixed with another plant (for example, tobacco leaf).
  • the first step of the present method can be carried out in the same manner as the first step described in ⁇ Method of discriminating sample containing DNA derived from cannabis plant of drug species using primer pair for amplifying THCAS gene of the present invention>.
  • an amplification product by the ITS1 region amplification primer pair, an amplification product by the trnL region amplification primer pair, an amplification product by the trnG-psbI region amplification primer pair, and the THCAS gene amplification primer pair Check for the presence of amplification products.
  • the second step of the present method can also be carried out in the same manner as the second step described in ⁇ Method of discriminating specimen containing DNA derived from drug-derived cannabis plant using primer pair for amplifying THCAS gene of the present invention>.
  • One of the forward primer for amplifying the ITS1 region and the reverse primer for amplifying the ITS1 region further includes a first labeling part which is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other includes a first label of a solid phase carrier.
  • One of the trnL region amplification forward primer and the trnL region amplification reverse primer further includes a second label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and the other is a second solid phase carrier.
  • One of the forward primer for amplifying the trnG-psbI region and the reverse primer for amplifying the trnG-psbI region further includes a third label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or a labeling substance, and the other is a solid label.
  • One of the forward primer and the reverse primer included in the THCAS gene amplification primer pair further includes a fourth label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other is a fourth label of a solid phase carrier.
  • the second step is preferably the following step using a solid phase carrier.
  • the product of the nucleic acid amplification reaction in the first step includes the first part, the second part, the third part, and the fourth part.
  • a solid phase carrier confirming, in the first portion of the solid phase carrier, an amplification product (first amplification product) of the ITS1 region amplification primer pair using the first label portion as an index,
  • an amplification product (second amplification product) by the trnL region amplification primer pair is confirmed using the second label portion as an index, and the third product of the solid phase carrier is confirmed.
  • the amplification product (third amplification product) of the trnG-psbI region amplification primer pair is confirmed using the third label portion as an index, and the fourth product Indicator of the sign To comprising confirm amplification products (Fourth amplification product) by the THCAS gene amplification primer pairs.
  • a labeling step of binding the label substance to the label tags may be further performed.
  • the labeling part is the above-mentioned labeling substance
  • the labeling step is unnecessary.
  • the first marker is used as an index
  • the second marker is used as an index
  • the third marker is used as an index
  • the fourth marker is used as an index.
  • “As” means that when the first to fourth labeling portions are labeling tags, the first to fourth amplification products are detected and confirmed using the labeling substance bound through the labeling step as an index
  • the product of the nucleic acid amplification reaction refers to the reaction solution of the nucleic acid amplification reaction that may contain the first to fourth amplification products, or to further increase the concentration of the first to fourth amplification products from the reaction solution. Refers to a sample or the like.
  • the contact of the product with the first to fourth portions of the solid phase carrier depends on the combination of the first to fourth portions and the first to fourth binding portions of the solid phase carrier.
  • the product contains the first to fourth amplification products
  • conditions appropriately adjusted so that the binding portions of the first to fourth amplification products are bound to the portion for example, hybridization conditions, Alternatively, the reaction may be performed under a buffer condition of about pH 5 to 9.
  • the confirmation of the first to fourth amplification products is performed by detecting the labeling substance bound to the first to fourth amplification products captured by the first to fourth portions of the solid-phase carrier, preferably by visual detection. Can be performed. When the first to fourth amplification products are present, the labeling substances of the first to fourth amplification products captured and bound to the first to fourth portions of the solid phase carrier are detected.
  • the labeling step is a step performed when the first to fourth labeling portions included in the primer mixture of the present invention are the above-mentioned labeling tags, and the nucleic acid amplification reaction product is brought into contact with a labeling substance, This is performed by binding to a labeling substance on a labeling tag.
  • the labeling step may be performed before the product of the nucleic acid amplification reaction is brought into contact with the solid phase carrier, may be performed after the contact, or may be performed simultaneously with the contact.
  • the contact between the labeling substance and the product is performed when the first to fourth amplification products are contained in the product. What is necessary is just to carry out on the conditions suitably adjusted so that the 4th amplification product may couple
  • the above-described second step and labeling step can be performed using a nucleic acid detection device utilizing nucleic acid chromatography.
  • the nucleic acid detection device By using the nucleic acid detection device, the presence / absence of the first to fourth amplification products (polynucleotide fragments including the target region) in the reaction system of the nucleic acid amplification reaction can be detected without requiring a special device. The result can be determined easily and quickly.
  • the chromatographic nucleic acid detection device 10 of FIG. 6 includes, as the solid-phase carrier 1, as shown in FIG. The one provided with the solid support 1 including the first part 6-1, the second part 6-2, the third part 6-3, and the fourth part 7 is used.
  • the first portion 6-1 of the solid-phase carrier 1 is a portion capable of binding to the first binding portion contained in the first amplification product, and is a means for capturing the first amplification product (capturing means) (For example, when the first binding portion is a polynucleotide, a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide, etc.) is a portion that is localized and immobilized.
  • the second portion 6-2 of the solid-phase carrier 1 is a portion that can bind to the second binding portion included in the second amplification product, and is a unit for capturing the second amplification product (capturing unit).
  • the third portion 6-3 of the solid-phase carrier 1 is a portion capable of binding to the third binding portion contained in the third amplification product, and is a means for capturing the third amplification product (capturing means) (For example, when the third binding portion is a polynucleotide, a polynucleotide capable of hybridizing with the polynucleotide, etc.) is a portion that is localized and immobilized.
  • the fourth portion 7 of the solid support 1 is a portion capable of binding to the fourth binding portion included in the fourth amplification product, and is a means (capturing means) for capturing the fourth amplification product (for example, ,
  • the fourth binding portion is a polynucleotide, a polynucleotide that can hybridize with the polynucleotide, etc.) is a portion that is localized and fixed.
  • Other features of the nucleic acid detection device 10 and a detection method using the same are as described above.
  • the first to fourth amplification products in the reaction system pass through the conjugate pad 2 holding the label substance, and And is labeled with a labeling substance via the labeling tag.
  • the first amplification product in the reaction system passes through the solid support 1
  • the first amplification product comes into contact with the capturing means fixed to the first portion 6-1 and passes through the solid support 1 via the immobilization tag. It is captured and coupled to the first part 6-1.
  • the second amplification product in the reaction system passes through the solid-phase carrier 1
  • the second amplification product comes into contact with the capturing means fixed to the second portion 6-2
  • the solid-phase carrier 1 is immobilized via the immobilization tag. It is captured and coupled to the second part 6-2.
  • the third amplification product in the reaction system passes through the solid support 1, the third amplification product comes into contact with the capturing means fixed to the third portion 6-3, and passes through the immobilization tag.
  • the third portion 6-3 captures and binds.
  • the fourth amplification product in the reaction system passes through the solid support 1
  • the fourth amplification product comes into contact with the capture means fixed to the fourth portion 7 and passes through the fourth support 7 via the immobilization tag. Is captured / coupled to
  • the first portion 6-1, the second portion 6-2, the third portion 6-3, and the The labeling substance bound to the first to fourth amplification products captured and bound to the part 7 of 4 is detected. If the labeling substance is visually recognizable, the first part 6-1, the second part 6-2, the third part 6-3, and the fourth part 7 are colored due to the labeling substance. .
  • the presence or absence of the first to fourth amplification products can be detected using the presence or absence of detection (coloration) of the labeling substance as an index.
  • the present invention is also a kit for determining that the sample is a sample containing DNA derived from the drug species cannabis,
  • One of the ITS1 region amplification forward primer and the ITS1 region amplification reverse primer further includes the first label portion, and the other further includes the first binding portion
  • One of the trnL region amplification forward primer and the trnL region amplification reverse primer further includes the second label portion, and the other further includes the second binding portion
  • One of the trnG-psbI region amplification forward primer and the trnG-psbI region amplification reverse primer further includes the third label portion, and the other further includes the third binding portion
  • One of the forward primer and the reverse primer included in the THCAS gene amplification primer pair further includes a fourth label portion that is a tag capable of binding to a labeling substance or is a labeling substance, and the other is a fourth
  • the present invention relates to a kit including a nucleic acid detection device including a solid phase carrier including the first part, the second part, the third part, and the fourth part.
  • the kit of the present invention may further contain various reagents for nucleic acid amplification reaction (eg, DNA polymerase, nucleic acid amplification reaction buffer, dNTPs, etc.), various reagents for incubation (incubation buffer), and the like. it can.
  • various reagents for nucleic acid amplification reaction eg, DNA polymerase, nucleic acid amplification reaction buffer, dNTPs, etc.
  • various reagents for incubation incubation buffer
  • the kit of the present invention may further comprise a labeling substance capable of binding to a labeling tag when the first to fourth labeling parts in the primer mixture are labeling tags capable of binding to a labeling substance.
  • a labeling substance capable of binding to a labeling tag when the first to fourth labeling parts in the primer mixture are labeling tags capable of binding to a labeling substance.
  • the nucleic acid detection device further includes a labeling substance holding unit that holds the labeling substance.
  • THCA synthase SEQ ID NO: 32
  • Primer BLAST a web tool for primer design.
  • primers for detection two forward primers THCAS-1F (SEQ ID NO: 27) and THCAS-2F (SEQ ID NO: 29), and three reverse primers THCAS-1R (SEQ ID NO: 28) and THCAS-2R (SEQ ID NO: 30) ), THCAS-3R (SEQ ID NO: 31) was designed.
  • the design position of each primer is shown in FIGS. 1A and 1B.
  • 1A and 1B also show the nucleotide sequence of the THCAS gene of the drug-type cannabis plant (SEQ ID NO: 32) in comparison with the nucleotide sequence of the inactive THCAS gene of the fiber-type cannabis plant.
  • Each of the forward primers THCAS-1F (SEQ ID NO: 27) and THCAS-2F (SEQ ID NO: 29) has a colloidal gold at the 5 ′ end via a divalent group represented by the above formula I containing an azobenzene structure as a polymerase inhibitor.
  • a DNA tag sequence for labeling Au (SEQ ID NO: 25) was ligated.
  • each reverse primer THCAS-1R (SEQ ID NO: 28), THCAS-2R (SEQ ID NO: 30) and THCAS-3R (SEQ ID NO: 31) has a azobenzene structure as a polymerase inhibitor at the 5 ′ end side.
  • the DNA tag sequence T4 for capturing the membrane (SEQ ID NO: 20) was linked via the divalent group to be obtained. The combinations and base sequences of the primer pairs 1 to 3 are shown below.
  • the prepared colloidal gold solution was uniformly added to a glass fiber pad, and dried with a vacuum drier to obtain a conjugate pad.
  • the backing sheet made of polypropylene (Lohmann) as the base material 5
  • the conjugate pad prepared in the above (2) as the conjugate pad 2 and the part 7 prepared in the above (3) as the membrane (solid support) 1 5A provided with a DNA (SEQ ID NO: 24) consisting of a complementary base sequence of the tag sequence T4, a glass fiber sample pad as the sample pad 3, and a cellulose absorption pad as the absorption pad 4 in FIG.
  • SEQ ID NO: 24 consisting of a complementary base sequence of the tag sequence T4
  • a glass fiber sample pad as the sample pad 3
  • a cellulose absorption pad as the absorption pad 4 in FIG.
  • they were overlapped and bonded to each other to produce a chromatographic nucleic acid detection device 10.
  • PCR The following PCR reaction solution containing any of the primer pairs 1 to 3, the DNA polymerase, and the template DNA described in the above (1) was prepared.
  • As the template DNA DNA extracted from drug-type cannabis or DNA extracted from fiber-type cannabis was used.
  • the PCR reaction solution was set in a thermal cycler (Life Eco, Bior), reacted at 95 ° C. for 3 minutes, and then subjected to 35 cycles of 94 ° C.-10 seconds / 60 ° C.-10 seconds / 72 ° C.-30 seconds 35 times.
  • the reaction solution after PCR under the above conditions was applied to a lateral flow type nucleic acid detection device 10 to try to detect an amplification product. Specifically, 5 ⁇ L of the reaction solution after PCR is added to the sample pad 3 on the device 10, and then 80 ⁇ L of a developing solution (citrate buffer solution containing a surfactant) is added, whereby the reaction solution is added. Expanded. After 10 minutes at room temperature, the presence or absence of coloring of the part 7 (line of drug-type cannabis plant detection) containing the tag capturing means immobilized in a line on the membrane 1 was visually confirmed. "+" When coloring was confirmed, and "-" when coloring was not confirmed.
  • FIG. 2 The results are shown in FIG. In FIG. 2, “Negative @ control” indicates a detection result of a sample (negative sample) obtained by performing PCR amplification under the condition not including a template, and “drug-type cannabis” was extracted from drug-type cannabis plant. The results of detection of a sample obtained by performing PCR amplification using DNA as a template are shown. "Fiber-type cannabis” indicates the results of detection of a sample obtained by performing PCR amplification using DNA extracted from fiber-type cannabis as a template. .
  • Primer pair 3 (forward primer THCAS-2F (SEQ ID NO: 29), reverse primer THCAS-3R (SEQ ID NO: 31)) prepared in Example 1 was used as a primer pair for specifically detecting the drug species Cannabis grass.
  • the primer pair 3 is composed of a forward primer THCAS-2F (SEQ ID NO: 29) having a DNA tag sequence Au (SEQ ID NO: 25) for labeling colloidal gold linked to the 5 ′ end, and a DNA tag for capturing a membrane.
  • a DNA tag sequence T1 (for capturing a membrane in nucleic acid chromatography) via a divalent group represented by the above formula I containing an azobenzene structure as a polymerase inhibitor, on the 5 ′ end side of the reverse primer CanRv (SEQ ID NO: 8). SEQ ID NO: 17) was ligated.
  • DNA for capturing a membrane in nucleic acid chromatography via a divalent group represented by the above formula I containing an azobenzene structure as a polymerase inhibitor on the 5 ′ end of the reverse primer trnG-psbI-Rv (SEQ ID NO: 10) Tag sequence T3 (SEQ ID NO: 19) was ligated.
  • the membrane 1 shown in FIG. 5B is different from the membrane shown in FIG. 5A prepared in Example 1 (3) in that a DNA comprising a complementary base sequence of the tag sequence T2 in a portion 6-1 different from the portion 7 (SEQ ID NO: 22) is immobilized, and a DNA comprising the complementary nucleotide sequence of the tag sequence T1 (SEQ ID NO: 21) is immobilized on another portion 6-2, and the complementary nucleotide sequence of the tag sequence T3 is further immobilized on another portion 6-3.
  • the procedure for immobilizing the DNAs on the portions 6-1, 6-2 and 6-3 is the same as the procedure described in (3) of Example 1.
  • the lateral flow nucleic acid detection device 10 shown in FIG. 6 including the thus-produced membrane 1 shown in FIG. 5B was produced in the same procedure as (4) of Example 1.
  • the part 6-1 of the membrane 1 shown in FIG. 5B is an ITS1 detection line for detecting an amplification product of the ITS1 region common to green plants, and the part 6-2 is a part of the amplification product of the trnL region specific to cannabis.
  • a trnL detection line for detection part 6-3 is a trnG-psbI detection line for detecting an amplification product of the trnG-psbI region specific to cannabis, and part 7 is a trnG-psbI detection line for the drug species cannabis. It is a THCAS detection line for detecting the THCAS gene.
  • PCR was performed in the same manner as in Example 1. Next, amplification products were detected in the same manner as in Example 1 using the nucleic acid detection device 10 shown in FIG. 6 provided with the membrane 1 shown in FIG. 5B.
  • Example 3 PCR and amplification products were detected under the same conditions as in Example 2 using DNA extracted from each site (leaves, spikelets, roots, stems, seeds) of drug-type cannabis and fiber-type cannabis as template DNA. . The results are shown in the table below.
  • Example 4 DNA extracted from a sample (10 mg) obtained by mixing cannabis and tobacco at a weight ratio of 1: 1 to 1:99 was used as a template, and multiplex primers for detecting four items were used in the same manner as in Examples 2 and 3. PCR was performed. The subsequent evaluation was performed in the same manner as in Examples 2 and 3. The results are shown in the table below.
  • the lower limit of detection of DNA of the drug-type cannabis plant by this method is 1 pg, which indicates that it has excellent detection performance.

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Abstract

本発明は、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体を高い精度で判別するために用いることができるプライマー対及びプライマー混合物、並びに、それらを用いた判別方法及びキットを提供することを目的とする。 本発明のプライマー対は、配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと含む第1のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対、配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと含む第2のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対、配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと含む第3のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対、又は、配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列を含むポリヌクレオチドと含む第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対から選択される。

Description

大麻草DNAを検出するためのプライマー対、キット及び方法
 本発明は、薬物種大麻草由来のDNAを判別するために用いることができるプライマー、プライマー対及びプライマー混合物に関する。
 本発明はまた、前記プライマー対又はプライマー混合物を用いて核酸増幅反応を行うことを含む、検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別する方法に関する。
 本発明はまた、前記プライマー対又はプライマー混合物を含む、検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別するためのキットに関する。
 大麻草(Cannabis sativa)は、60種類以上のカンナビノイドと総称される特有の成分を含む。カンナビノイドの1つであるテトラヒドロカンナビノールは幻覚などの薬理作用を有しており、日本では大麻取締法により大麻の所持や栽培が禁止されている。
 犯罪捜査における大麻の鑑定は、形態学的検査と含有成分検査の併用によって行われているが、近年、大麻草に特徴的なDNA配列情報を利用した分子生物学的手法による検査が注目されている。
 非特許文献1では、大麻草とその近縁種であるホップが共通して有する葉緑体DNAのtrnL-trnF領域を増幅するプライマーセットを開示している。このプライマーセットによるPCR増幅産物は、鋳型として大麻草DNAが含まれる場合の断片長と、鋳型としてホップDNAが含まれる場合の断片長とが異なるため、大麻草とホップとを識別することが可能である。
 非特許文献2では、大麻草の葉緑体DNAのtrnL領域のイントロンに設計した大麻草特異的プライマーが開示されている。
 非特許文献3では、大麻草の葉緑体DNAのtrnL領域とtrnF領域との間の領域に大麻草に特異的な配列が存在すること、及び、この領域にプライマーを設計したことが開示されている。
 非特許文献4では、大麻草には、Δ-9-テトラヒドロカンナビノール酸(THCA)含量の高い薬物種と、THCA含量の低い繊維種があることが開示されている。非特許文献4では更に、薬物種の大麻草が有するTHCA合成酵素を特定し、薬物種を特異的に検出するための、THCA合成酵素のPCRマーカーを特定したことが開示されている。
 非特許文献5では、大麻クッキー等の大麻加工品からDNAを抽出し、大麻草特異的プライマーを用いてPCRを行うことで、大麻加工品中においても大麻草の識別が可能であることが開示されている。また、非特許文献5では、小麦と大麻草との葉緑体DNAの共通領域を増幅するユニバーサルプライマーが開示されている。
 特許文献1に記載されている通り、テトラヒドロカンナビノール(THC)は、植物体中では前駆体であるテトラヒドロカンナビノール酸(THCA)として存在し、麻薬を得るために違法に栽培される大麻草はTHCA含有量が高く「ドラッグタイプ」(本明細書では「薬物種」と称する)と呼ばれ、繊維生産用に栽培される大麻草は「ファイバータイプ」(本明細書では「繊維種」と称する)と呼ばれる。特許文献1では、薬物種大麻草が有するTHCA合成酵素遺伝子と、繊維種大麻草が有するTHCA合成酵素遺伝子とを比較し、薬物種大麻草が有するTHCA合成酵素遺伝子に特異的な塩基を含む断片を増幅するためのPCR用プライマーが開示されている。
特開2007-20466号公報
関税中央分析所報, 56号, 2016, p41-47 法科学技術、15(2), 2010, p143-149 Forensic Science International, 91, 1997, p71-76 Forensic Science International, 159, 2006, p132-140 関税中央分析所報, 54号, 2014, p19-24
 特許文献1には、薬物種のTHCA合成酵素遺伝子を特異的に増幅するためのプライマーを用いて核酸増幅を行い、大麻草が薬物種であるか繊維種であるかを識別する方法が開示されている。しかし、特許文献1において、薬物種大麻草と繊維種大麻草のうち薬物種大麻草のみで特異的なPCR断片を増幅できることが実際に確認されているのは一組のプライマー対に過ぎない。
 本発明は、薬物種大麻草由来のDNAをより高い精度で判別するために用いることができるプライマー、プライマー対及びプライマー混合物、並びに、それを用いた判別方法及びキットを提供することを目的とする。
 本発明者らは、所定のプライマー、プライマー対又はプライマー混合物を用いた核酸増幅反応により、繊維種大麻草及び大麻草の近縁種であるホップとの交差がなく、薬物種大麻草由来のDNA断片を高い精度で増幅することができることを見出した。具体的には本発明は以下の発明を包含する。
(1)以下の[1]~[4]から選択されるテトラヒドロカンナビノール酸合成酵素(THCAS)遺伝子増幅用プライマー対:
[1](27A)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (27B)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
を含む、第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 (28A)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (28B)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
を含む、第1のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
を含む、第1のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対;
[2]前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 (30A)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (30B)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
を含む、第2のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
を含む、第2のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対;
[3](29A)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (29B)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含む、第2のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 (31A)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (31B)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含む、第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
を含む、第3のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対;
[4]前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 前記第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
を含む、第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対。
(2)前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である標識部を更に含み、他方が、固相担体の少なくとも一部分と結合可能なタグである結合部を更に含む、(1)に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対。
(3)前記[2]又は[3]から選択される、(1)又は(2)に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対。
(4)検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別する方法であって、
 検体から分離したDNA、及び、(1)~(3)のいずれかに記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を含む反応系中で核酸増幅反応を行う第1工程、並びに、
 前記核酸増幅反応による増幅産物を確認する第2工程、
を含み、
 前記第2工程において、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が確認された場合に、前記検体を、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であると判別する方法。
(5)前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対が、(2)に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対であり、
 前記第2工程が、前記核酸増幅反応の生成物を、前記結合部と結合可能な部分を含む固相担体に接触させ、前記固相担体の前記部分において、前記標識部を指標として前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物を確認することを含む、(4)に記載の方法。
(6)前記標識部が、標識物質と結合可能なタグであり、
 前記標識部の前記タグに、前記標識物質を結合させる標識工程を更に含む
(5)に記載の方法。
(7)検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別するためのキットであって、
 (2)に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対、並びに、
 前記結合部と結合可能な部分を含む固相担体を備える核酸検出デバイス
を含むキット。
(8)前記標識部が、標識物質と結合可能なタグであり、
 前記標識部の前記タグと結合可能な標識物質を更に含む、(7)に記載のキット。
(9)前記核酸検出デバイスが、前記標識物質を保持する標識物質保持部を更に備える、(8)に記載のキット。
(10)(1A)配列番号1の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (1B)配列番号1の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含むITS1領域増幅用フォワードプライマーと、
 (2A)配列番号2の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (2B)配列番号2の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含むITS1領域増幅用リバースプライマーと
を含むITS1領域増幅用プライマー対;
 (5A)配列番号5の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (5B)配列番号5の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含むtrnL領域増幅用フォワードプライマーと、
 (8A)配列番号8の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (8B)配列番号8の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含むtrnL領域増幅用リバースプライマーと
を含むtrnL領域増幅用プライマー対;
 (9A)配列番号9の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (9B)配列番号9の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含むtrnG-psbI領域増幅用フォワードプライマーと、
 (10A)配列番号10の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (10B)配列番号10の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含むtrnG-psbI領域増幅用リバースプライマーと
を含むtrnG-psbI領域増幅用プライマー対;
並びに、
(1)~(3)のいずれかに記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対
を含むプライマー混合物。
(11)前記ITS1領域増幅用フォワードプライマー及び前記ITS1領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第1の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第1の部分と結合可能なタグである第1の結合部を更に含み、
 前記trnL領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnL領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第2の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第2の部分と結合可能なタグである第2の結合部を更に含み、
 前記trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnG-psbI領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第3の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第3の部分と結合可能なタグである第3の結合部を更に含み、
 前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第4の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第4の部分と結合可能なタグである第4の結合部を更に含む、
(10)に記載のプライマー混合物。
(12)検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別する方法であって、
 検体から分離したDNA、及び、(10)又は(11)に記載のプライマー混合物を含む反応系中で核酸増幅反応を行う第1工程、並びに、
 前記核酸増幅反応による増幅産物を確認する第2工程、
を含み、
 前記第2工程において、前記ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnL領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物、及び、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が、全て確認された場合に、前記検体を、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であると判別する方法。
(13)前記プライマー混合物が、(11)に記載のプライマー混合物であり、
 前記第2工程が、前記核酸増幅反応の生成物を、前記第1の部分、前記第2の部分、前記第3の部分、及び、前記第4の部分を含む固相担体に接触させ、前記固相担体の前記第1の部分において、前記第1の標識部を指標として前記ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物を確認し、前記固相担体の前記第2の部分において、前記第2の標識部を指標として前記trnL領域増幅用プライマー対による増幅産物を確認し、前記固相担体の前記第3の部分において、前記第3の標識部を指標として前記trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物を確認し、前記固相担体の前記第4の部分において、前記第4の標識部を指標として前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物を確認することを含む、(12)に記載の方法。
(14)前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部が、それぞれ、標識物質と結合可能なタグであり、
 前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部の前記タグに、前記標識物質を結合させる標識工程を更に含む
(13)に記載の方法。
(15)検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別するためのキットであって、
 (11)に記載のプライマー混合物、並びに、
 前記第1の部分、前記第2の部分、前記第3の部分、及び、前記第4の部分を含む固相担体を備える核酸検出デバイス
を含むキット。
(16)前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部が、それぞれ、標識物質と結合可能なタグであり、
 前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部の前記タグと結合可能な標識物質を更に含む、(15)に記載のキット。
(17)前記核酸検出デバイスが、前記標識物質を保持する標識物質保持部を更に備える、(16)に記載のキット。
(18)(27A)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (27B)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (28A)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (28B)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (29A)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (29B)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (30A)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (30B)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
 (31A)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
 (31B)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
を含む、THCAS遺伝子増幅用プライマー。
(19)前記(27A)、(27B)、(29A)、(29B)、(30A)、(30B)、(31A)又は(31B)のポリヌクレオチドを含む、(18)に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー。
 本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2018-150475号の開示内容を包含する。
 本発明は、薬物種大麻草由来のDNAを、繊維種大麻草由来のDNAと識別して検出するために用いることができるプライマー、プライマー対、プライマー混合物、並びに、それを用いた判別方法及びキットを提供する。
図1Aは、薬物種大麻草のTHCAS遺伝子の塩基配列(配列番号32)と、繊維種大麻草のTHCAS遺伝子の塩基配列とを対比して示す。図1はまた、THCAS遺伝子増幅用プライマー対を構成する、THCAS-1F(配列番号27)、THCAS-2F(配列番号29)、THCAS-1R(配列番号28)、THCAS-2R(配列番号30)、THCAS-3R(配列番号31)の設計位置を示す。 図1Bは、図1Aの続きである。 図2は実施例1の結果を示す。 図3は実施例2の結果を示す。 図4は実施例5の結果を示す。 図5Aは、THCAS遺伝子の増幅産物に連結されたDNAタグと相補的なDNA断片が固定された第4の部分7とを備えるメンブレン1(固相担体)の平面図である。 図5Bは、THCAS遺伝子の増幅産物に連結されたDNAタグと相補的なDNA断片が固定された第4の部分7と、緑色植物に共通するITS1領域の増幅産物に連結されたDNAタグと相補的なDNA断片が固定された第1の部分6-1と、大麻草に特異的なtrnL領域の増幅産物に連結されたDNAタグと相補的なDNA断片が固定された第2の部分6-2と、大麻草に特異的なtrnG-psbI領域の増幅産物に連結されたDNAタグと相補的なDNA断片が固定された第3の部分6-3とを備えるメンブレン1(固相担体)の平面図である。 図6はクロマト型核酸検出デバイス10の模式図を示す。図6(A)はクロマト型核酸検出デバイス10の平面図であり、図6(B)はクロマト型核酸検出デバイス10の断面図である。1:メンブレン(固相担体)、2:コンジュゲートパッド(標識物質保持部)、3:サンプルパッド(反応系受容部)、4:吸収パッド、5:基材。
<用語>
 本発明において「ポリヌクレオチド」とは、デオキシリボ核酸(DNA)又はリボ核酸(RNA)を指す。ポリヌクレオチドとしては、任意の位置のTをUに置換して合成したUを含むDNAや、任意の位置のUをTに置換して合成したTを含むRNAも使用することができる。ポリヌクレオチドはイノシン(I)等の修飾ヌクレオチドを一部に含んでいてもよい。RNAにおいては、チミン(T)をウラシル(U)と読み替えることができる。
 ポリヌクレオチドは一本鎖として存在していてもよいし、二本鎖として存在していてもよい。ポリヌクレオチドが二本鎖として存在する場合は、少なくとも一方の鎖が、以下に規定する所定の特徴を備えるポリヌクレオチドであればよい。
 ポリヌクレオチドの製造方法は特に限定されず、ポリヌクレオチド合成装置を利用して製造してもよいし、受託合成サービスを利用して製造してもよい。
 本発明において「塩基配列Xと相同な塩基配列Y」、或いは、「塩基配列Xと塩基配列Yとが相同である」、というとき、塩基配列Xの相補配列からなるポリヌクレオチドと、塩基配列Yからなるポリヌクレオチドとが、核酸増幅反応のアニーリング条件においてハイブリダイズして安定な二本鎖を形成するのに十分な水素結合を形成することができる組み合わせである限り、塩基配列XとYとが同一であってもよいし、塩基配列XとYとが部分的に異なっていてもよい。例えば、塩基配列Xの相補配列からなるポリヌクレオチドと、塩基配列Yからなるポリヌクレオチドとが、10ヌクレオチド中に1ミスマッチ、20ヌクレオチド中に1ミスマッチ、または30ヌクレオチド中に1ミスマッチなど、いくつかのミスマッチが存在していてもよい。典型的には、塩基配列Xと「相同な」塩基配列Yというとき、塩基配列XとYとが以下の関係のいずれかを満たすことを指す。
 (A)塩基配列Yが、塩基配列Xと同一の塩基配列である、或いは、塩基配列Xにおいて1若しくは数個の塩基が欠失、置換、付加及び/又は挿入された塩基配列である。
 (B)塩基配列Yが、塩基配列Xと70%以上の同一性を有する塩基配列である。
 (C)塩基配列Yからなるポリヌクレオチドが、配列番号Xと相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下においてハイブリダイズすることができる。
 (D)塩基配列Xと塩基配列Yの一方における任意の位置のチミン(T)が、他方におけるウラシル(U)に置換されている。
 前記(A)において「1若しくは数個」とは好ましくは1~5個、より好ましくは1~4個、より好ましくは1~3個、特に好ましくは1個又は2個を指し、最も好ましくは1個である。前記(A)において、好ましくは、塩基配列Yが、塩基配列Xと同一の塩基配列である。
 前記(B)において、同一性の値は、複数の塩基配列間の同一性を演算するソフトウェア(例えば、FASTA、DNASIS、及びBLAST)を用いてデフォルトの設定で算出した値を示す。塩基配列の同一性の値は、一致度が最大となるように一対の塩基配列をアライメントした際に一致する塩基の数を算出し、当該一致する塩基の数の、比較した塩基配列の全塩基数に対する割合として算出される。ここで、ギャップがある場合、上記の全塩基数は、1つのギャップを1つの塩基として数えた塩基数である。同一性の決定方法の詳細については、例えばAltschul et al,Nuc.Acids.Res.25,3389-3402,1977及びAltschul et al,J.Mol.Biol.215,403-410,1990を参照されたい。
 前記(B)において、同一性はより好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは96%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上の同一性である。
 前記(C)において、「ストリンジェントな条件」とは、いわゆる特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件を意味し、例えばGreen and Sambrook,Molecular Cloning,4th Ed(2012),Cold Spring Harbor Laboratory Pressを参照して適宜決定することができる。具体的には、サザンハイブリダイゼーションの際の温度や溶液に含まれる塩濃度、及びサザンハイブリダイゼーションの洗浄工程の際の温度や溶液に含まれる塩濃度によりストリンジェントな条件を設定することができる。より詳細には、ストリンジェントな条件としては、例えば、ハイブリダイゼーション工程では、ナトリウム濃度が25~500mM、好ましくは25~300mMであり、温度が40~68℃、好ましくは40~65℃である。より具体的には、ハイブリダイゼーションは、1~7×SSC、0.02~3% SDS、温度40~60℃で行うことができる。また、ハイブリダイゼーションの後に洗浄工程を行っても良く、洗浄工程は、例えば0.1~2×SSC、0.1~0.3% SDS、温度50~65℃で行うことができる。
<テトラヒドロカンナビノール酸合成酵素(THCAS)遺伝子増幅用プライマー対>
 配列番号32に、薬物種大麻草が有するテトラヒドロカンナビノール酸合成酵素(THCAS)遺伝子の塩基配列を示す。一方、繊維種大麻草が有するTHCAS遺伝子は不活性型であり、幻覚作用を有していないカンナビジオール酸を合成するカンナビジオール酸合成酵素(CBDAS)遺伝子の働きが優位である。図1A及び図1Bに、薬物種大麻草が有する活性型THCAS遺伝子の塩基配列と、繊維種大麻草が有する不活性型THCAS遺伝子の塩基配列を対比して示す。以下で説明する第1~第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、繊維種の不活性型THCAS遺伝子、及び、CBDAS遺伝子の断片を増幅することなく、薬物種のTHCAS遺伝子を特異的に増幅することができるように設計されている。このため、検体から分離したDNA、及び、本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を含む反応系中での核酸増幅反応により、増幅産物が確認された場合、前記検体は薬物種大麻草由来DNAを含む検体であると判断することができる。以下に、本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対の具体的な実施形態について説明する。
<第1のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対>
 本発明で用いる第1のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、
 前記(27A)又は(27B)のポリヌクレオチドを含む第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 前記(28A)又は(28B)のポリヌクレオチドを含む第1のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーとを含む。
 前記(27A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列27Aとする。この塩基配列27Aは、配列番号27の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号27の塩基配列が塩基配列X、塩基配列27Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列27Aが配列番号27の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列27Aは、配列番号27の塩基配列、或いは、配列番号27の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号27の塩基配列、或いは、配列番号27の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列27Aが配列番号27の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合、より好ましくは、塩基配列27Aは、配列番号27の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号27の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号32の塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号27の塩基配列と、配列番号27の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(27A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列27Aを含んでいればよく、塩基配列27Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(27A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(27A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列27Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(27A)のポリヌクレオチドは塩基配列27Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号27に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(27B)のポリヌクレオチドは、配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列27A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(27B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列27Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(27B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列27Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(27B)のポリヌクレオチドは、好ましくは40塩基以下、より好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(27B)のポリヌクレオチドは塩基配列27Aの前記部分塩基配列からなり、より好ましくは配列番号27に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(28A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列28Aとする。この塩基配列28Aは、配列番号28の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号28の塩基配列が塩基配列X、塩基配列28Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列28Aが配列番号28の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列28Aは、配列番号28の塩基配列、或いは、配列番号28の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号28の塩基配列、或いは、配列番号28の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列28Aが配列番号28の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列28Aは、配列番号28の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号28の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列に対する相補塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号28の塩基配列と、配列番号28の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(28A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列28Aを含んでいればよく、塩基配列28Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(28A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(28A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列に対する相補塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列28Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(28A)のポリヌクレオチドは塩基配列28Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号28に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(28B)のポリヌクレオチドは、配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列28A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(28B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列28Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(28B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列28Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(28B)のポリヌクレオチドは好ましくは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(28B)のポリヌクレオチドは塩基配列28Aの前記部分塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号28に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーは、前記(27A)又は(27B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する標識部又は結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと標識部又は結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーにおいて、標識部及び結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーは、前記(28A)又は(28B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する標識部又は結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと標識部又は結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。第1のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーにおいて、標識部及び結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第1のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、標識部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、標識部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物の検出が容易である。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第1のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、結合部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、結合部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物を固相担体に固定することが可能であり、増幅産物の検出が容易である。
<第2のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対>
 本発明で用いる第2のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、
 前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 前記(30A)又は(30B)のポリヌクレオチドを含む第2のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーとを含む。
 前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーの具体的な実施形態は既述の通りである。
 前記(30A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列30Aとする。この塩基配列30Aは、配列番号30の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号30の塩基配列が塩基配列X、塩基配列30Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列30Aが配列番号30の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列30Aは、配列番号30の塩基配列、或いは、配列番号30の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号30の塩基配列、或いは、配列番号30の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列30Aが配列番号30の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列30Aは、配列番号30の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号30の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列に対する相補塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号30の塩基配列と、配列番号30の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(30A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列30Aを含んでいればよく、塩基配列30Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(30A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(30A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列に対する相補塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列30Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(30A)のポリヌクレオチドは塩基配列30Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号30に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(30B)のポリヌクレオチドは、配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列30A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(30B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列30Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(30B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列30Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(30B)のポリヌクレオチドは好ましくは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(30B)のポリヌクレオチドは塩基配列30Aの前記部分塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号30に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 第2のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーは、前記(30A)又は(30B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する標識部又は結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと標識部又は結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。第2のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーにおいて、標識部及び結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第2のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、標識部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、標識部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物の検出が容易である。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第2のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、結合部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、結合部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物を固相担体に固定することが可能であり、増幅産物の検出が容易である。
<第3のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対>
 本発明で用いる第3のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、
 前記(29A)又は(29B)のポリヌクレオチドを含む第2のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 前記(31A)又は(31B)のポリヌクレオチドを含む第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーとを含む。
 前記(29A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列29Aとする。この塩基配列29Aは、配列番号29の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号29の塩基配列が塩基配列X、塩基配列29Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列29Aが配列番号29の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列29Aは、配列番号29の塩基配列、或いは、配列番号29の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号29の塩基配列、或いは、配列番号29の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列29Aが配列番号29の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合、より好ましくは、塩基配列29Aは、配列番号29の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号29の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号32の塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号29の塩基配列と、配列番号29の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(29A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列29Aを含んでいればよく、塩基配列29Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(29A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(29A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列29Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(29A)のポリヌクレオチドは塩基配列29Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号29に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(29B)のポリヌクレオチドは、配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列29A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(29B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列29Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(29B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列29Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(29B)のポリヌクレオチドは、好ましくは40塩基以下、より好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(29B)のポリヌクレオチドは塩基配列29Aの前記部分塩基配列からなり、より好ましくは配列番号29に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(31A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列31Aとする。この塩基配列31Aは、配列番号31の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号31の塩基配列が塩基配列X、塩基配列31Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列31Aが配列番号31の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列31Aは、配列番号31の塩基配列、或いは、配列番号31の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号31の塩基配列、或いは、配列番号31の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列31Aが配列番号31の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列31Aは、配列番号31の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号31の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列に対する相補塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号31の塩基配列と、配列番号31の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(31A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列31Aを含んでいればよく、塩基配列31Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(31A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(31A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号32に示す薬物種大麻草のDNAのTHCAS遺伝子の塩基配列に対する相補塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列31Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(31A)のポリヌクレオチドは塩基配列31Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号31に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(31B)のポリヌクレオチドは、配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列31A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(31B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列31Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(31B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列31Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(31B)のポリヌクレオチドは好ましくは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(31B)のポリヌクレオチドは塩基配列31Aの前記部分塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号31に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 第2のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーは、前記(29A)又は(29B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する標識部又は結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと標識部又は結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。第2のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーにおいて、標識部及び結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーは、前記(31A)又は(31B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する標識部又は結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと標識部又は結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーにおいて、標識部及び結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 第2のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、標識部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、標識部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物の検出が容易である。
 第2のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、結合部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、結合部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物を固相担体に固定することが可能であり、増幅産物の検出が容易である。
<第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対>
 本発明で用いる第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、
 前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
 前記第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーとを含む。
 前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーの具体的な実施形態は既述の通りである。
 前記第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの具体的な実施形態は既述の通りである。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、標識部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、標識部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物の検出が容易である。
 第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマー及び第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、結合部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、結合部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物を固相担体に固定することが可能であり、増幅産物の検出が容易である。
<THCAS遺伝子増幅用プライマー>
 本発明はまた、前記(27A)、(27B)、(28A)、(28B)、(29A)、(29B)、(30A)、(30B)、(31A)又は(31B)のポリヌクレオチドを含むTHCAS遺伝子増幅用プライマーを提供する。各ポリヌクレオチド及びプライマーの好ましい実施形態は、THCAS遺伝子増幅用プライマー対に関して詳述した通りである。
 本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマーは、より好ましくは、前記(27A)、(27B)、(29A)、(29B)、(30A)、(30B)、(31A)又は(31B)のポリヌクレオチドを含み、より好ましくは、前記(29A)、(29B)、(31A)又は(31B)のポリヌクレオチドを含む。
<THCAS遺伝子増幅用プライマー対のより好ましい実施形態>
 本発明におけるTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、前記第1~第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対から選択される1種以上であればよく、好ましくは1種である。
 本発明におけるTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、より好ましくは、前記第2~第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対から選択される1種以上であり、特に好ましくは前記第2又は第3のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対であり、最も好ましくは、前記3のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対である。
 本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対の特に好ましい実施形態では、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である標識部を更に含み、他方が、固相担体の少なくとも一部分と結合可能なタグである結合部を更に含むことを特徴とする。
 この実施形態のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物は、標識部と結合部とを含む二本鎖の増幅産物であるため、核酸クロマトグラフィーによる検出が容易である。以下に、この実施形態について説明する。
(標識部)
 標識部は、標識物質と結合可能なタグ又は標識物質のいずれかであり、好ましくは標識物質と結合可能なタグである。本明細書では、標識物質と結合可能なタグを標識用タグと呼ぶ場合がある。標識部が標識用タグである場合、核酸増幅反応の増幅産物と標識物質とを接触させることにより増幅産物の一端に含まれるタグを標識することができる。標識部が標識物質である場合、核酸増幅反応の増幅産物として標識物質を一端に含む増幅産物を得ることができる。
 標識物質は増幅産物の検出を可能とするものであればよく特に限定はされないが、好ましくは増幅産物の目視検出を可能とするものである。このような標識物質としては、着色粒子、色素、酵素(ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、ルシフェラーゼ等)等が挙げられるが、好ましくは着色粒子である。「着色粒子」とは、金属(例えば、金、銀、銅、白金等)粒子、金属ロッド、着色されたラテックス粒子、色素を包含するシリカナノ粒子等が挙げられるが、これらに限定はされない。標識物質の大きさは増幅産物を後述する固相担体に捕捉するのを妨げるものでなければよい。標識物質は検出の際に発色の良いものであることが好ましく、後述する固相担体や、固相担体を備える核酸検出デバイスの各種多孔質部材の孔径よりも小さなサイズとなるように、適宜選択することができる。例えば、標識物質の大きさはおよそ500nm以下、好ましくはおよそ0.1nm~250nm、より好ましくはおよそ1nm~100nmの粒径とすることができる。色素として、蛍光色素(フルオロセイン、シアニン等)等も使用可能であるが、その場合は各蛍光色素の励起波長光を照射し、検出することが好ましい。
 標識部として利用可能な標識用タグは、標識物質と結合可能なものであればよく、標識物質の構造に応じて適宜選択すればよく特に限定されないが、例えば核酸(DNA、RNAなど)、タンパク質、ペプチド、もしくは他の化合物(例えば、ビオチン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、ジゴキシゲニン(DIG)等の低分子化合物)、またはそれらの組合せからなるものを利用することができる。標識用タグの一つの好ましい形態としては、ポリヌクレオチドを含むか、ポリヌクレオチドからなるものである。標識用タグに含まれ得る該ポリヌクレオチドは、本発明のプライマー対による核酸増幅反応の実質的な支障とならないものであれば特に限定されないが、塩基数が例えば5~50、好ましくは10~35であるポリヌクレオチドであり、より好ましくは、配列番号25又は26に示す塩基配列又はその部分塩基配列或いはそれらの相補塩基配列を含む(又はからなる)ポリヌクレオチドを用いることができる。標識用タグのもう一つの好ましい形態としては、ビオチン、FITC、DIG等の低分子化合物からなるものである。
 標識部が上記の標識用タグである場合、標識物質と標識用タグとの結合は、直接的結合であっても、間接的結合であってもよく、結合手段は利用する標識物質と標識用タグとの組合せに応じて適宜好適なものを選択することができる。例えば、標識用タグがポリヌクレオチドを含む場合、標識物質を当該ポリヌクレオチドにハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド(例えば、当該ポリヌクレオチドの塩基配列と相補的な配列を含むポリヌクレオチド)に結合させ、両者のポリヌクレオチドをハイブリダイゼーションさせることによって、標識物質と標識用タグとを間接的に結合することができる。標識物質とポリヌクレオチドとの結合はペプチド、タンパク質、核酸などを介して行ってもよいし、適当な官能基を介して行ってもよい。ハイブリダイゼーションの条件は、ハイブリダイゼーションが生じる条件であればよく特に限定はされないが、例えば20~40℃にて、10mM~50mMのリン酸を含む緩衝液(pH6~7)中で反応させることにより行うことができる。ハイブリダイゼーション効率を高めるべく、緩衝液にはさらに塩化ナトリウム等の塩を含めることができる。
 また、標識用タグが低分子化合物の場合、それと特異的に結合するタンパク質(例えばビオチンに結合するアビジン、FITCに結合するタンパク質)、抗体(例えば抗DIG抗体)、アプタマー等の結合性物質と連結した標識物質により標識することができる。この場合、標識用タグと結合性物質とは、各種中性付近の緩衝液を用いて結合させることができる。
 標識部(標識用タグ又は標識物質)と、フォワードプライマーに含まれるポリヌクレオチド、又は、リバースプライマーに含まれるポリヌクレオチドとは任意の手段により結合することができ、直接的に、又は間接的に結合することができる。ただし、標識部のうち少なくとも前記ポリヌクレオチドと接続する部分がポリヌクレオチドよりなる場合、核酸増幅反応により当該部分が前記ポリヌクレオチドと共に二本鎖化されないように、DNAポリメラーゼ反応の進行を抑制または停止することが可能なスペーサーを介して、前記ポリヌクレオチドと標識部とが結合される。このような「スペーサー」としては、DNAポリメラーゼ反応の進行を抑制または停止することができ、標識部の二本鎖化を防ぐものであればよく、例えば、強固なヘアピン構造やシュードノット構造を有する核酸配列、L型核酸、ペプチド核酸(PNA)、架橋化核酸(Bridged Nucleic Acid(BNA)もしくはLocked Nucleic Acid(LNA))、フルオレセイン、Cy3、Cy5、下記式Iで表されるアゾベンゼン構造を含む二価基、脂肪鎖(アルキレン鎖又はポリオキシアルキレン鎖)、5’-5’結合、3’-3’結合のような逆位配列構造を含む二価基等が挙げられるがこれらに限定はされない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 式Iで表される二価基を介して2つのポリヌクレオチド分子を接続する場合、該二価基の一方の3’末端のリン酸基は、一方のポリヌクレオチド分子の5’末端のヌクレオチドのリン酸基を指し、他方の5’末端の酸素原子は、他方のポリヌクレオチド分子の3’末端のヌクレオチドのリン酸基とリン酸エステル結合を形成する。
 脂肪鎖のスペーサーとしては、例えば、以下の式(II)で表されるスペーサーが挙げられる。
5’-O-C2m-O-3’ 式(II)
(式中、5’は、5’末端側のリン酸ジエステル結合の酸素原子を表し、3’は、3’末端側のリン酸ジエステル結合の酸素原子を表し、mは1以上40以下の整数を表す。Hは、置換基により置換されていてもよい。)
 式(II)においてmは、好ましくは2以上36以下であり、より好ましくは3以上16以下である。式(II)中のHは、置換基により置換されていてもよく、置換基としては、典型的には、アルキル基、アルコキシ基、水酸基等が挙げられる。置換基としてのアルキル基及びアルコキシ基の炭素数は1~8であることが好ましく、より好ましくは1~4である。また、2以上の置換基を有する場合には、置換基は同一であっても異なっていてもよい。さらに、置換基を有していないことも好ましい。
 また、他のスペーサーとしては、以下の式(III)で表されるスペーサーが挙げられる。
5’-(OC2n-O-3’ 式(III)
(式中、5’は、5’末端側のリン酸ジエステル結合の酸素原子を表し、3’は、3’末端側のリン酸ジエステル結合の酸素原子を表し、nは2以上4以下の整数を表し、Lは、1以上の整数であって、(n+1)×Lが40以下となる整数を表す。Hは、置換基により置換されていてもよい。)
 式(III)において(n+1)×Lは、好ましくは2以上36以下であり、より好ましくは3以上16以下である。式(III)中のHの置換基は、式(II)中の置換基と同様の態様が適用される。
 他の脂肪鎖のスペーサーとしては、例えば、以下の二価基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 これらの二価基を介して2つのポリヌクレオチド分子を接続する場合、各二価基の一方の端のリン酸基は、一方のポリヌクレオチド分子の3’末端又は5’末端のヌクレオチドにリン酸基を指し、他方の端の酸素原子は、他方のポリヌクレオチド分子の5’末端又は3’末端のヌクレオチドのリン酸基とリン酸エステル結合を形成する。
(結合部及び固相担体)
 結合部は、後述する固相担体と結合可能なタグである。本明細書では、固相担体と結合可能なタグを固定化用タグと呼ぶ場合がある。
 結合部として利用可能な固定化用タグは、固相担体と結合可能なものであればよく、固相担体の構造に応じて適宜選択すればよく特に限定されないが、例えばポリヌクレオチド(DNA、RNAなど)、タンパク質、ペプチド、もしくは他の化合物(例えば低分子化合物)、またはそれらの組合せからなるものを利用することができる。固定化用タグは、好ましくは、ポリヌクレオチドを含むか、ポリヌクレオチドからなるものである。固定化用タグに含まれ得る該ポリヌクレオチドは、本発明のプライマー混合物による核酸増幅反応の実質的な支障とならないものであれば特に限定されないが、塩基数が例えば5~50、好ましくは10~35であるポリヌクレオチドであり、より好ましくは、配列番号17~24のいずれかの塩基配列又はその部分塩基配列或いはそれらの相補塩基配列を含む(又はからなる)ポリヌクレオチドを用いることができる。
 固相担体は特に限定はされないが、樹脂、金属、多糖類、鉱物等からなるものを利用することができ、メンブレン、フィルム、不織布、プレート、ゲル等の形状とすることができる。好ましくは固相担体は、溶液中の増幅産物や標識物質が展開できるように多孔質構造を有するものである。本発明において利用可能な固相担体としては、例えば、ろ紙、ニトロセルロースメンブレン、ポリエーテルスルフォンメンブレン、ナイロンメンブレン、乾燥させた各種ゲル(シリカゲル、アガロースゲル、デキストランゲル、ゼラチンゲル)、シリコン、ガラス、プラスチック等が挙げられる。固相担体の大きさ及び形態は、各種操作や検出に適切なものを適宜選択することができる。
 固相担体は、少なくとも一部分が固定化用タグと結合可能なように構成されていればよく、より好ましくは前記一部分のみが固定化用タグと結合可能なように構成されている。固相担体の特定の部分のみを固定化用タグと結合可能なように構成することによって、固相担体に捕捉された増幅産物は前記一部分のみに限局して検出されるため、陽性又は陰性の判別を容易にすることができる。
 固相担体と固定化用タグとの結合は、直接的結合であっても、間接的結合であってもよく、結合手段は利用する固相担体と固定化用タグとの組合せに応じて適宜好適なものを選択することができる。例えば、固定化用タグがポリヌクレオチドを含む場合、固相担体に当該ポリヌクレオチドにハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド(例えば、当該ポリヌクレオチドの塩基配列と相補的な配列を含むポリヌクレオチド)を固定化してタグ捕捉手段とし、両者のポリヌクレオチドをハイブリダイゼーションさせることによって、固相担体と固定化用タグとを間接的に結合することができる。固相担体へのポリヌクレオチドの固定化はペプチド、タンパク質、核酸などを介して行ってもよいし、適当な官能基を介して行ってもよい。ハイブリダイゼーションの条件は、標識用タグと標識物質との結合に関して上記した条件により行うことができる。ポリヌクレオチドを固相担体に固定化する場合、特定の部分に限局して固定化することによって、捕捉された増幅産物は所定の部分のみに限局して検出されるため、陽性又は陰性の判別を容易にすることができる。
 結合部(固定化用タグ)と、フォワードプライマーに含まれるポリヌクレオチド、又は、リバースプライマーに含まれるポリヌクレオチドとは任意の手段により結合することができ、直接的に、又は間接的に結合することができる。ただし、固定化用タグのうち少なくとも前記ポリヌクレオチドと接続する部分が核酸よりなる場合、核酸増幅反応により当該部分が前記ポリヌクレオチドと共に二本鎖化されないように、DNAポリメラーゼ反応の進行を抑制または停止することが可能なスペーサーを介して、前記ポリヌクレオチドと固定化用タグとが結合される。結合部とポリヌクレオチドとの間に設けるスペーサーの具体例は、標識部とポリヌクレオチドとの間に設けるスペーサーに関して上述したものと同様である。
<本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を用いた薬物種大麻草由来のDNAを含む検体の判別方法>
 本発明はまた、
 検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別する方法であって、
 検体から分離したDNA、及び、本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を含む反応系中で核酸増幅反応を行う第1工程、並びに、
 前記核酸増幅反応による増幅産物を確認する第2工程、
を含み、
 前記第2工程において、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が確認された場合に、前記検体を、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であると判別する方法に関する。
 本発明の判別方法では、薬物種の大麻草が特異的に有するTHCAS遺伝子の塩基配列を含むDNA断片を増幅し確認することにより、繊維種大麻草及び近縁種であるホップと交差することなく、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体を高精度に判別することができる。
 本発明において対象となる検体は、薬物種大麻草由来のDNAを含む可能性のある検体であればよく、例えば、薬物種大麻草を含む可能性のある植物体又はその処理物が例示できる。薬物種大麻草が他の植物体(例えばタバコ葉)と混合された検体に対しても、本発明の判別方法は有効である。
 前記第1工程で鋳型として用いるDNAは、検体から抽出され精製された形態であってもよいし、検体から抽出され粗精製された形態であってもよい。あるいは、細胞や組織の一部等の比較的高濃度でDNAを含む検体であれば、検体自体をそのまま核酸増幅反応に含めることもできる。
 前記第1工程における核酸増幅反応は、一般的なPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)法に従って行うことができる。すなわちDNA中に存在する所定の標的領域の断片が増幅されるPCR条件にて行うことができる。
 PCRに用いるDNAポリメラーゼは、耐熱性のDNAポリメラーゼであればよく、特に限定はされない。本発明においては、市販のDNAポリメラーゼを利用することが可能であり、例えばTaKaRa Ex Taq(登録商標)等を好適に利用することができる。また、温度、時間、緩衝液の組成等は、用いるDNAポリメラーゼや、各プライマーの濃度等に応じて、適宜選択することができる。
 ホットスタートPCR法は、プライマーダイマーの形成を抑制する効果が期待できることから有用である。ホットスタートPCR法は、TaKaRa Ex Taq(登録商標)Hot Start Version(タカラバイオ)等の市販のホットスタートPCR用試薬を用いて行うことができる。また、TaKaRa Taq HS PCR Kit,UNG plus(登録商標)を使用することもでき、このキットを用いることで核酸増幅産物のキャリーオーバーコンタミネーションを抑制する効果も期待できる。
 PCR法でのサイクル数は25サイクル以上が好ましく、30サイクル以上がより好ましい。サイクル数の上限は特に限定されないが通常は60サイクル以下、好ましくは50サイクル以下である。
 PCR法での反応系中の開始時のプライマー濃度は特に限定されず、鋳型となるDNA等に応じて適宜調整することができる。反応系中の反応開始時の好ましい各プライマーの濃度としては、各々0.05μM以上、1.0μM以下という濃度が挙げられる。0.05μM未満の場合、検出感度が低下して基準となる検出感度の低下が生じる可能性がある。また、プライマー濃度の上限は特に限定されないが、好ましくは1.0μMである。
 前記第1工程では、検体から分離したDNA中に標的領域が含まれている場合、増幅産物として所定の標的領域を含むDNA断片が生じる。
 前記第2工程では、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物の有無を確認する。前記第2工程における増幅産物の確認方法は特に限定されず、例えば、前記第1工程終了後に、核酸増幅反応の反応液をゲル電気泳動により分画し、各プライマー対による所定の標的領域を含むDNA断片に相当するサイズのバンドの有無を確認する方法や、核酸増幅反応の反応液又はその精製物に、各プライマー対による所定の標的領域を含むDNA断片に特異的な、標識化されたポリヌクレオチドプローブをハイブリダイズさせ、複合体を検出する方法が例示できる。
 また、前記第1工程の核酸増幅反応を、5’末端にレポーター蛍光物質が連結され、3’末端にクエンチャー色素を連結されたポリヌクレオチドプローブの存在下で行い、各プライマー対による所定の標的領域を含むDNA断片が増幅した場合に生じる蛍光を指標として、DNA断片を検出することも前記第2工程の一態様である。
 また、本発明の前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対において、フォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である標識部を更に含み、他方が、固相担体の少なくとも一部分と結合可能なタグである結合部を更に含む場合には、前記第2工程は、固相担体を用いた以下の工程であることが好ましい。
(固相担体を用いた第2工程)
 この実施形態に係る前記第2工程は、前記第1工程における核酸増幅反応の生成物を、前記固定化用タグと結合可能な部分を含む固相担体に接触させ、前記固相担体の前記部分において、前記標識部を指標として前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物を確認することを含む。
 標識部が上述の標識用タグである場合には、標識物質を標識用タグに結合させる標識工程を更に行えばよい。標識工程の詳細は後述する。標識部が上述の標識物質である場合には標識工程は不要である。前記第2工程において「前記標識部を指標として」とは、標識部が標識用タグである場合には標識工程を経て結合した標識物質を指標として増幅産物を検出し確認することを指し、標識部が標識物質である場合には該標識物質を指標として増幅産物を検出し確認することを指す。
 核酸増幅反応の生成物とは、増幅産物を含んでいる可能性のある核酸増幅反応の反応液や、該反応液から増幅産物を更に高濃度化した試料等を指す。
 固相担体の詳細は既述の通りである。
 固相担体の、固定化用タグと結合可能な部分への、前記生成物の接触は、固相担体の該部分と結合部との組合せに応じて、前記生成物中に、前記結合部を含む前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が含まれていた場合に前記部分に、前記増幅産物の結合部が結合するように適宜調節された条件(例えば、ハイブリダイゼーションの条件、もしくはpH5~9程度の緩衝液条件)で行えばよい。
 例えば、前記核酸増幅反応の生成物である液体、或いは、前記核酸増幅反応の生成物に展開液又は希釈液を混合した液体を、前記固定化用タグと結合可能な部分を備えた多孔質の固相担体の一部に接触させることで、毛管現象により前記液体を前記固相担体内で移動させて展開し、前記液体中の増幅産物を、前記部分に到達させる方法が例示できる。前記核酸増幅反応の生成物である液体と、展開液は、前記固相担体の一部に同時に接触させる必要はなく、順に接触させてもよい。前記液体には必要に応じて標識物質を添加してもよい。このようなクロマトグラフィーを利用した核酸検出方法のための固相担体を備えた核酸検出デバイスをクロマト型核酸検出デバイスという。
 前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物の確認は、固相担体の前記部分に捕捉された前記増幅産物に結合した前記標識物質を検出、好ましくは目視検出することにより行うことができる。前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が存在する場合には、固相担体の前記部分に捕捉・結合された前記増幅産物の標識物質が検出される。
(標識工程)
 標識工程は、本発明の前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれる前記標識部が上述の標識用タグである場合に行う工程であり、核酸増幅反応の生成物と標識物質とを接触させ、標識用タグに標識物質に結合させることにより行う。標識工程は、核酸増幅反応の生成物を固相担体に接触させる前に行ってもよいし、接触させた後に行ってもよいし、接触させると同時に行ってもよい。
 標識物質と前記生成物との接触は、標識物質と標識用タグとの組合せに応じて、前記生成物中に前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が含まれていた場合に標識物質と前記増幅産物の標識用タグとが結合するように適宜調節された条件(例えば既述のハイブリダイゼーションの条件、もしくはpH5~9程度の緩衝液条件)で行えばよい。
(検出デバイス)
 上述の第2工程及び標識工程は、核酸クロマトグラフィーを利用する核酸検出デバイスを用いて行うことができる。当該核酸検出デバイスを利用することにより、核酸増幅反応の反応系中の増幅産物(標的領域を含むポリヌクレオチド断片)の有無を、特殊な装置を必要とすることなく検出・判別することができ、簡便かつ迅速に結果を得ることができる。
 核酸検出デバイスは、核酸クロマトグラフィー法により標識された核酸増幅産物を検出するために利用される公知の核酸検出デバイス(WO2012/070618)を利用することができる。
 本発明にて利用可能な核酸検出デバイスの一実施形態の模式図を図6に示すが、核酸検出デバイスは本実施形態に限定されるものではない。なお、以下の説明において、各部材に付された符号は、図6中に示される符号に対応する。
 図6のクロマト型核酸検出デバイス10は、基材5の上に、核酸増幅反応の反応系を受容するための反応系受容部であるサンプルパッド3、標識物質を保持するコンジュゲートパッド(標識物質保持部)2、固相担体1及び吸収パッド4を互いがこの順に接触するように配置して形成される。固相担体1は、図5Aに示すように、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物に含まれる結合部と結合可能な部分7を備える。固相担体1の部分7は、前記増幅産物を捕捉するための手段(捕捉手段)(例えば、結合部がポリヌクレオチドである場合に、該ポリヌクレオチドとハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド等)が限局して配置・固定化された部分である。図示しないが、固相担体1の表面はフィルムにより覆われていてもよい。サンプルパッド3、コンジュゲートパッド2、固相担体1及び吸収パッド4は上記固相担体として利用可能な多孔質構造を有する部材により構成することができる。これらは同一の部材より構成されていてもよいし、異なる部材より構成されていてもよい。基材5はその上に配置された各種部材を支持することができ、核酸検出デバイスの操作を容易にするものであればよく、例えば樹脂、金属、鉱物等からなるものを利用することができる。標識物質を展開溶液中に混合する場合や、標識部が標識物質である場合には、コンジュゲートパッド2は省略することができる。
 前記第1工程により得られた核酸増幅反応の生成物をサンプルパッド3に添加する。前記核酸増幅反応の反応液をそのまま添加してもよいし、適当な展開溶液(例えば、リン酸緩衝液、Tris緩衝液、グッド緩衝液、SSC緩衝液)と共に添加してもよい。展開溶液には必要に応じて、界面活性剤、塩、タンパク質、核酸等をさらに含めることができる。サンプルパッド3に添加された前記反応液は、図6中の矢印で示す方向に上流から下流に向かってキャピラリー現象により展開する。
 また別の態様としては、核酸増幅反応の生成物及び/又は展開溶液を保持した容器(例えば、PCRチューブ、エッペンチューブ、96穴プレート等)に前記クロマト型核酸検出デバイスを入れ、サンプルパッド3を核酸増幅反応の生成物及び/又は展開溶液に浸漬させる方法で展開することもできる。その場合、核酸増幅反応の生成物及び/又は展開溶液を保持した容器にサンプルパッド3が入るように、サンプルパッド3の幅は2.0~10.0mmにすることが好ましく、2.0~5.0mmにすることがより好ましい。
 前記標識部が標識用タグである実施形態では、反応系中の増幅産物は標識物質が保持されたコンジュゲートパッド2を通過する際に、標識物質と接触し、標識用タグを介して標識物質により標識される。
 次いで、反応系中の増幅産物は、固相担体1を通過する際に、部分7に固定された捕捉手段と接触し、固定化用タグを介して捕捉・結合される。
 検体から分離したDNA中に標的領域が存在する場合には、捕捉手段を含む固相担体1の部分7に捕捉・結合された増幅産物に結合した標識物質が検出される。標識物質が目視確認できるものであれば、標識物質に起因して固相担体1の部分7が呈色する。当該標識物質の検出(呈色)の有無を指標にして、増幅産物の有無を検出することができる。
<本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を含む、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体の判別のためのキット>
 検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別するためのキットであって、
 フォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である標識部を更に含み、他方が、固相担体の少なくとも一部分と結合可能なタグである結合部を更に含む実施形態に係るTHCAS遺伝子増幅用プライマー対、並びに、
 前記結合部と結合可能な部分を含む固相担体を備える核酸検出デバイス
を含むキットに関する。
 本発明のキットには、更に、核酸増幅反応のための各種試薬(例えばDNAポリメラーゼ、核酸増幅反応用緩衝液、dNTPs等)、インキュベーションのための各種試薬(インキュベーション用緩衝液)等を含めることができる。
 本発明のキットは、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対における前記標識部が、標識物質と結合可能な標識用タグである場合には、標識用タグと結合可能な標識物質を更に含むことが好ましい。この実施形態では、前記核酸検出デバイスが、前記標識物質を保持する標識物質保持部を更に備えることが好ましい。
<プライマー混合物>
 本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対は、上記のように単独でシングルPCRに用いてもよいが、ITS1領域増幅用プライマー対と、trnL領域増幅用プライマー対と、trnG-psbI領域増幅用プライマー対とを組み合わせたプライマー混合物として、マルチプレックスPCRに用いることがより好ましい。
 すなわち本発明に係るプライマー混合物は、ITS1領域増幅用プライマー対と、trnL領域増幅用プライマー対と、trnG-psbI領域増幅用プライマー対と、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対とを含むことを特徴とする。
 ITS1領域増幅用プライマー対は、緑色植物DNAに共通するITS1領域を増幅するユニバーサルプライマーである。
 trnL領域増幅用プライマー対は、大麻草の葉緑体DNAに特異的なtrnL領域を増幅するためのプライマーである。
 trnG-psbI領域増幅用プライマー対は、大麻草の葉緑体DNAに特異的なtrnG-psbI領域を増幅するためのプライマーである。
 検体から分離したDNA、及び、本発明に係るプライマー混合物を含む反応系中でマルチプレックス核酸増幅反応を行う。前記核酸増幅反応により、ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物が確認された場合、前記検体が緑色植物に由来するDNAを含んでおり、且つ、核酸増幅反応が正常に行われたと判断することができる。更に、前記核酸増幅反応により、ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物と、trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物とが両方とも確認された場合、前記検体が、大麻草由来のDNAを含む検体であると判別することができる。更に、前記核酸増幅反応により、THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が確認された場合、前記検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であると判別することができる。緑色植物のDNAに共通した領域の増幅と、大麻草のDNAに特異的な2つの領域の増幅と、薬物種大麻草のDNAに特異的な活性型THCAS遺伝子の増幅を組み合わせて確認することで、偽陽性判定のリスクを低減することができ、薬物種大麻草を、繊維種大麻草やホップとを交差することなく判別することができる。以下に、各プライマー対の具体的な実施形態について説明する。
<ITS1領域増幅用プライマー対>
 本発明で用いるITS1領域増幅用プライマー対は、
 前記(1A)又は(1B)のポリヌクレオチドを含むITS1領域増幅用フォワードプライマーと、
 前記(2A)又は(2B)のポリヌクレオチドを含むITS1領域増幅用リバースプライマーとを含む。
 前記(1A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号1の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列1Aとする。この塩基配列1Aは、配列番号1の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号1の塩基配列が塩基配列X、塩基配列1Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列1Aが配列番号1の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列1Aは、配列番号1の塩基配列、或いは、配列番号1の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号1の塩基配列、或いは、配列番号1の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列1Aが配列番号1の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合、より好ましくは、塩基配列1Aは、配列番号1の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号1の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号13の塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号1の塩基配列と、配列番号1の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(1A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列1Aを含んでいればよく、塩基配列1Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(1A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(1A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号13に示す大麻草のDNAのITS1領域の塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列1Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(1A)のポリヌクレオチドは塩基配列1Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号1に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(1B)のポリヌクレオチドは、配列番号1の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列1A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(1B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列1Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(1B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列1Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(1B)のポリヌクレオチドは、好ましくは40塩基以下、より好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(1B)のポリヌクレオチドは塩基配列1Aの前記部分塩基配列からなり、より好ましくは配列番号1に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(2A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号2の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列2Aとする。この塩基配列2Aは、配列番号2の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号2の塩基配列が塩基配列X、塩基配列2Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列2Aが配列番号2の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列2Aは、配列番号2の塩基配列、或いは、配列番号2の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号2の塩基配列、或いは、配列番号2の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列2Aが配列番号2の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列2Aは、配列番号2の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号2の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号13に示す大麻草のDNAのITS1領域の塩基配列に対する相補塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号2の塩基配列と、配列番号2の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(2A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列2Aを含んでいればよく、塩基配列2Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(2A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(2A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号13に示す大麻草のDNAのITS1領域の塩基配列に対する相補塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列2Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(2A)のポリヌクレオチドは塩基配列2Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号2に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(2B)のポリヌクレオチドは、配列番号2の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列2A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(2B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列2Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(2B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列2Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(2B)のポリヌクレオチドは好ましくは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(2B)のポリヌクレオチドは塩基配列2Aの前記部分塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号2に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 ITS1領域増幅用フォワードプライマーは、前記(1A)又は(1B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する第1の標識部又は第1の結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと第1の標識部又は第1の結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。ITS1領域増幅用フォワードプライマーにおいて、第1の標識部及び第1の結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 ITS1領域増幅用リバースプライマーは、前記(2A)又は(2B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する第1の標識部又は第1の結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと第1の標識部又は第1の結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。ITS1領域増幅用リバースプライマーにおいて、第1の標識部及び第1の結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 ITS1領域増幅用フォワードプライマー及びITS1領域増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、第1の標識部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、第1の標識部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物の検出が容易である。
 ITS1領域増幅用フォワードプライマー及びITS1領域増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、第1の結合部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、第1の結合部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物を固相担体に固定することが可能であり、増幅産物の検出が容易である。
<trnL領域増幅用プライマー対>
 本発明で用いるtrnL領域増幅用プライマー対は、
 前記(5A)又は(5B)のポリヌクレオチドを含むtrnL領域増幅用フォワードプライマーと、
 前記(8A)又は(8B)のポリヌクレオチドを含むtrnL領域増幅用リバースプライマーとを含む。
 前記(5A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号5の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列5Aとする。この塩基配列5Aは、配列番号5の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号5の塩基配列が塩基配列X、塩基配列5Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列5Aが配列番号5の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列5Aは、配列番号5の塩基配列、或いは、配列番号5の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号5の塩基配列、或いは、配列番号5の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列5Aが配列番号5の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合、より好ましくは、塩基配列5Aは、配列番号5の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号5の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号14の塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号5の塩基配列と、配列番号5の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(5A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列5Aを含んでいればよく、塩基配列5Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(5A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(5A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号14に示す大麻草のDNAのtrnL領域の塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列5Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(5A)のポリヌクレオチドは塩基配列5Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号5に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(5B)のポリヌクレオチドは、配列番号5の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列5A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(5B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列5Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(5B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列5Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(5B)のポリヌクレオチドは、好ましくは40塩基以下、より好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(5B)のポリヌクレオチドは塩基配列5Aの前記部分塩基配列からなり、より好ましくは配列番号5に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(8A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号8の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列8Aとする。この塩基配列8Aは、配列番号8の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号8の塩基配列が塩基配列X、塩基配列8Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列8Aが配列番号8の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列8Aは、配列番号8の塩基配列、或いは、配列番号8の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号8の塩基配列、或いは、配列番号8の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列8Aが配列番号8の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列8Aは、配列番号8の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号8の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号14に示す大麻草のDNAのtrnL領域の塩基配列に対する相補塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号8の塩基配列と、配列番号8の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(8A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列8Aを含んでいればよく、塩基配列8Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(8A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(8A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号14に示す大麻草のDNAのtrnL領域の塩基配列に対する相補塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列8Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(8A)のポリヌクレオチドは塩基配列8Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号8に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(8B)のポリヌクレオチドは、配列番号8の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列8A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(8B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列8Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(8B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列8Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(8B)のポリヌクレオチドは好ましくは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(8B)のポリヌクレオチドは塩基配列8Aの前記部分塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号8に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 trnL領域増幅用フォワードプライマーは、前記(5A)又は(5B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する第2の標識部又は第2の結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと第2の標識部又は第2の結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。trnL領域増幅用フォワードプライマーにおいて、第2の標識部及び第2の結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 trnL領域増幅用リバースプライマーは、前記(8A)又は(8B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する第2の標識部又は第2の結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと第2の標識部又は第2の結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。trnL領域増幅用リバースプライマーにおいて、第2の標識部及び第2の結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 trnL領域増幅用フォワードプライマー及びtrnL領域増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、第2の標識部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、第2の標識部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物の検出が容易である。
 trnL領域増幅用フォワードプライマー及びtrnL領域増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、第2の結合部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、第2の結合部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物を固相担体に固定することが可能であり、増幅産物の検出が容易である。
<trnG-psbI領域増幅用プライマー対>
 本発明で用いるtrnG-psbI領域増幅用プライマー対は、
 前記(9A)又は(9B)のポリヌクレオチドを含むtrnG-psbI領域増幅用フォワードプライマーと、
 前記(10A)又は(10B)のポリヌクレオチドを含むtrnG-psbI領域増幅用リバースプライマーとを含む。
 前記(9A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号9の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列9Aとする。この塩基配列9Aは、配列番号9の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号9の塩基配列が塩基配列X、塩基配列9Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列9Aが配列番号9の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列9Aは、配列番号9の塩基配列、或いは、配列番号9の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号9の塩基配列、或いは、配列番号9の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列9Aが配列番号9の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合、より好ましくは、塩基配列9Aは、配列番号9の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号9の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号15の塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号9の塩基配列と、配列番号9の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(9A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列9Aを含んでいればよく、塩基配列9Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(9A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(9A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号15に示す大麻草のDNAのtrnG-psbI領域の塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列9Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(9A)のポリヌクレオチドは塩基配列9Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号9に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(9B)のポリヌクレオチドは、配列番号9の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列9A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(9B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列9Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(9B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列9Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(9B)のポリヌクレオチドは、好ましくは40塩基以下、より好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下、より好ましくは25塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(9B)のポリヌクレオチドは塩基配列9Aの前記部分塩基配列からなり、より好ましくは配列番号9に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(10A)のポリヌクレオチドにおける、配列番号10の塩基配列と相同な塩基配列を塩基配列10Aとする。この塩基配列10Aは、配列番号10の塩基配列と、前記(A)、(B)、(C)又は(D)の関係を満たす(配列番号10の塩基配列が塩基配列X、塩基配列10Aが塩基配列Yに相当する)。
 塩基配列10Aが配列番号10の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列10Aは、配列番号10の塩基配列、或いは、配列番号10の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方から合計で1若しくは数個の塩基が欠失した配列、特に好ましくは配列番号10の塩基配列、或いは、配列番号10の塩基配列において5’末端のみから1若しくは数個の塩基が欠失した配列である。また、塩基配列10Aが配列番号10の塩基配列と前記(A)の関係を満たす場合は、より好ましくは、塩基配列10Aは、配列番号10の塩基配列において5’末端及び3’末端の一方又は両方に合計で1若しくは数個の塩基が付加した配列、特に好ましくは配列番号10の塩基配列において5’末端のみに1若しくは数個の塩基が付加した配列であり、特に好ましくは、配列番号15に示す大麻草のDNAのtrnG-psbI領域の塩基配列に対する相補塩基配列の部分塩基配列であって、配列番号10の塩基配列と、配列番号10の塩基配列の5’末端及び3’末端の一方又は両方に付加した合計1若しくは数個の塩基とからなる前記部分塩基配列である。
 前記(10A)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列10Aを含んでいればよく、塩基配列10Aの5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(10A)のポリヌクレオチドは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。前記(10A)のポリヌクレオチドの好ましい実施形態としては、配列番号15に示す大麻草のDNAのtrnG-psbI領域の塩基配列に対する相補塩基配列のうち連続した40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下の部分塩基配列であって、塩基配列10Aを3’末端に含む部分塩基配列が挙げられる。より好ましくは前記(10A)のポリヌクレオチドは塩基配列10Aの塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号10に示す塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 前記(10B)のポリヌクレオチドは、配列番号10の塩基配列と相同な塩基配列(すなわち前記の塩基配列10A)のうち3’末端から連続した5塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含むポリヌクレオチドである。前記(10B)のポリヌクレオチドにおいて、より好ましくは、塩基配列10Aのうち3’末端から連続した10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分の配列を3’末端に含む。
 前記(10B)のポリヌクレオチドは3’末端に塩基配列10Aの前記の部分配列を含んでいればよく、該部分配列の5’末端側には更に他の塩基配列が付加されていてもよい。前記(10B)のポリヌクレオチドは好ましくは40塩基以下、好ましくは35塩基以下、より好ましくは30塩基以下のポリヌクレオチドである。より好ましくは前記(10B)のポリヌクレオチドは塩基配列10Aの前記部分塩基配列からなり、最も好ましくは配列番号10に示す塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上、より好ましくは10塩基以上、より好ましくは12塩基以上、より好ましくは15塩基以上、より好ましくは17塩基以上の塩基からなる部分塩基配列からなるポリヌクレオチドである。
 trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマーは、前記(9A)又は(9B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する第3の標識部又は第3の結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと第3の標識部又は第3の結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマーにおいて、第3の標識部及び第3の結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 trnG-psbI領域増幅用リバースプライマーは、前記(10A)又は(10B)のポリヌクレオチドのみからなっていてもよいし、後述する第3の標識部又は第3の結合部を更に含んでもよい。前記ポリヌクレオチドと第3の標識部又は第3の結合部とは、後述する適当なスペーサーを介して化学的に連結することができる。trnG-psbI領域増幅用リバースプライマーにおいて、第3の標識部及び第3の結合部の一方が前記ポリヌクレオチドに連結される位置は、前記ポリヌクレオチドと標的領域を含むポリヌクレオチド又はその相補鎖とのアニーリング及び核酸増幅反応における伸長を阻害しない位置であれば特に限定されないが、好ましくは、前記ポリヌクレオチドの5’末端である。
 trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及びtrnG-psbI領域増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、第3の標識部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、第3の標識部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物の検出が容易である。
 trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及びtrnG-psbI領域増幅用リバースプライマーの少なくとも一方が、第3の結合部を含む場合、これを用いた核酸増幅反応では、第3の結合部を含む増幅産物が得られるため、増幅産物を固相担体に固定することが可能であり、増幅産物の検出が容易である。
<THCAS遺伝子増幅用プライマー対>
 THCAS遺伝子増幅用プライマー対については既述の通りである。
<プライマー混合物の特に好ましい実施形態>
 本発明のプライマー混合物の特に好ましい実施形態では、
 前記ITS1領域増幅用フォワードプライマー及び前記ITS1領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第1の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第1の部分と結合可能なタグである第1の結合部を更に含み、
 前記trnL領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnL領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第2の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第2の部分と結合可能なタグである第2の結合部を更に含み、
 前記trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnG-psbI領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第3の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第3の部分と結合可能なタグである第3の結合部を更に含み、
 前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第4の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第4の部分と結合可能なタグである第4の結合部を更に含む。
 この実施形態のプライマー混合物に含まれる各プライマー対による増幅産物は、標識部と結合部とを含む二本鎖の増幅産物であるため、核酸クロマトグラフィーによる検出が容易である。以下に、この実施形態について説明する。
 本実施形態において、第1の標識部、第2の標識部、第3の標識部及び第4の標識部は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。以下の説明では、第1の標識部、第2の標識部、第3の標識部及び第4の標識部を総称して「標識部」と表示する場合がある。
 本実施形態において、第1の結合部、第2の結合部、第3の結合部及び第4の標識部は、互いに異なるものであることが好ましい。以下の説明では、第1の結合部、第2の結合部、第3の結合部及び第4の結合部を総称して「結合部」と表示する場合がある。
(標識部)
 第1の標識部、第2の標識部、第3の標識部及び第4の標識部として用いることができる標識部は、THCAS遺伝子増幅用プライマー対が有する標識部と同様の特徴を備える。第1の標識部、第2の標識部、第3の標識部及び第4の標識部として用いることができる標識部は、標識物質と結合可能なタグ又は標識物質のいずれかである。
 標識部(標識用タグ又は標識物質)と、ITS1領域増幅用フォワードプライマー、trnL領域増幅用フォワードプライマー、trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及びTHCAS遺伝子増幅用プライマー対のフォワードプライマーから選択されるフォワードプライマーに含まれるポリヌクレオチド、又は、ITS1領域増幅用リバースプライマー、trnL領域増幅用リバースプライマー、trnG-psbI領域増幅用リバースプライマー及びTHCAS遺伝子増幅用プライマー対のリバースプライマーから選択されるリバースプライマーに含まれるポリヌクレオチドとは任意の手段により結合することができ、直接的に、又は間接的に結合することができる。ただし、標識部のうち少なくとも前記ポリヌクレオチドと接続する部分がポリヌクレオチドよりなる場合、核酸増幅反応により当該部分が前記ポリヌクレオチドと共に二本鎖化されないように、DNAポリメラーゼ反応の進行を抑制または停止することが可能なスペーサーを介して、前記ポリヌクレオチドと標識部とが結合される。このような「スペーサー」の具体的な実施形態はTHCAS遺伝子増幅用プライマー対が有する標識部の「スペーサー」に関して既述の通りである。
(結合部及び固相担体)
 第1の結合部、第2の結合部、第3の結合部及び第4の結合部は、それぞれ、後述する固相担体の第1の部分、第2の部分、第3の部分及び第4の部分と結合可能なタグである。固相担体の第1の部分、第2の部分、第3の部分及び第4の部分は、固相担体上の異なる位置に位置する。本明細書では、固相担体と結合可能なタグを固定化用タグと呼ぶ場合がある。
 第1の結合部、第2の結合部、第3の結合部及び第4の結合部として用いることができる結合部又は固定化用タグは、THCAS遺伝子増幅用プライマー対が有する結合部又は固定化用タグと同様の特徴を備える。
 固相担体は、第1の部分、第2の部分、第3の部分及び第4の部分がそれぞれ固定化用タグと結合可能なように構成されていればよく、より好ましくはこれらの部分のみが固定化用タグと結合可能なように構成されている。固相担体の特定の部分のみを固定化用タグと結合可能なように構成することによって、固相担体に捕捉された増幅産物は前記部分のみに限局して検出されるため、陽性又は陰性の判別を容易にすることができる。
 固相担体と固定化用タグとの結合は、直接的結合であっても、間接的結合であってもよく、結合手段は利用する固相担体と固定化用タグとの組合せに応じて適宜好適なものを選択することができる。例えば、第1の結合部(固定化用タグ)、第2の結合部(固定化用タグ)、第3の結合部(固定化用タグ)が、第4の結合部(固定化用タグ)が、それぞれ、互いに異なる第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、第3のポリヌクレオチド、第4のポリヌクレオチドを含む場合、固相担体の第1の部分、第2の部分、第3の部分、第4の部分に、それぞれ、第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、第3のポリヌクレオチド、第4のポリヌクレオチドにハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド(例えば、第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、第3のポリヌクレオチド、第4のポリヌクレオチドの塩基配列と相補的な配列を含むポリヌクレオチド)を固定化してタグ捕捉手段とし、両者のポリヌクレオチドをハイブリダイゼーションさせることによって、固相担体と固定化用タグとを間接的に結合することができる。固相担体へのポリヌクレオチドの固定化はペプチド、タンパク質、核酸などを介して行ってもよいし、適当な官能基を介して行ってもよい。ハイブリダイゼーションの条件は、標識用タグと標識物質との結合に関して上記した条件により行うことができる。第1のポリヌクレオチド、第2のポリヌクレオチド、第3のポリヌクレオチド、第4のポリヌクレオチドを固相担体の第1の部分、第2の部分、第3の部分、第4の部分に固定化する場合、特定の部分に限局して固定化することによって、捕捉された増幅産物は所定の部分のみに限局して検出されるため、陽性又は陰性の判別を容易にすることができる。
 結合部(固定化用タグ)と、ITS1領域増幅用フォワードプライマー、trnL領域増幅用フォワードプライマー、trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及びTHCAS遺伝子増幅用プライマー対のフォワードプライマーから選択されるフォワードプライマーに含まれるポリヌクレオチド、又は、ITS1領域増幅用リバースプライマー、trnL領域増幅用リバースプライマー、trnG-psbI領域増幅用リバースプライマー及びTHCAS遺伝子増幅用プライマー対のリバースプライマーから選択されるリバースプライマーに含まれるポリヌクレオチドとは任意の手段により結合することができ、直接的に、又は間接的に結合することができる。ただし、固定化用タグのうち少なくとも前記ポリヌクレオチドと接続する部分が核酸よりなる場合、核酸増幅反応により当該部分が前記ポリヌクレオチドと共に二本鎖化されないように、DNAポリメラーゼ反応の進行を抑制または停止することが可能なスペーサーを介して、前記ポリヌクレオチドと固定化用タグとが結合される。結合部とポリヌクレオチドとの間に設けるスペーサーの具体例は、標識部とポリヌクレオチドとの間に設けるスペーサーに関して上述したものと同様である。
<本発明のプライマー混合物を用いた薬物種大麻草由来のDNAを含む検体の判別方法>
 本発明はまた、
 検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別する方法であって、
 検体から分離したDNA、及び、本発明の前記プライマー混合物を含む反応系中で核酸増幅反応を行う第1工程、並びに、
 前記核酸増幅反応による増幅産物を確認する第2工程、
を含み、
 前記第2工程において、前記ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnL領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物、及び、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が、全て確認された場合に、前記検体を、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であると判別する方法に関する。
 本発明の判別方法では、緑色植物のDNAに共通した領域の増幅と、大麻草のDNAに特異的な2つの領域の増幅と、薬物種大麻草のDNAに特異的なTHCAS遺伝子の増幅とを組み合わせて確認するため、偽陽性判定のリスクを低減することができる。
 本発明において対象となる検体は、薬物種大麻草由来のDNAを含む可能性のある検体であればよく、例えば、薬物種大麻草を含む可能性のある植物体又はその処理物が例示できる。薬物種大麻草が他の植物体(例えばタバコ葉)と混合された検体に対しても、本発明の判別方法は有効である。
 本方法の第1工程は<本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を用いた薬物種大麻草由来のDNAを含む検体の判別方法>で説明した第1工程と同様に行うことができる。
 前記第2工程では、前記ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnL領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物、及び、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物の有無を確認する。
 本方法の第2工程もまた<本発明のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を用いた薬物種大麻草由来のDNAを含む検体の判別方法>で説明した第2工程と同様に行うことができる。
 また、本発明のプライマー混合物において、
 前記ITS1領域増幅用フォワードプライマー及び前記ITS1領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第1の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第1の部分と結合可能なタグである第1の結合部を更に含み、
 前記trnL領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnL領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第2の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第2の部分と結合可能なタグである第2の結合部を更に含み、
 前記trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnG-psbI領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第3の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第3の部分と結合可能なタグである第3の結合部を更に含み、
 前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第4の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第4の部分と結合可能なタグである第4の結合部を更に含む場合には、前記第2工程は、固相担体を用いた以下の工程であることが好ましい。
(固相担体を用いた第2工程)
 この実施形態に係る前記第2工程は、前記第1工程における核酸増幅反応の生成物を、前記第1の部分、前記第2の部分、前記第3の部分、及び前記第4の部分を含む固相担体に接触させ、前記固相担体の前記第1の部分において、前記第1の標識部を指標として前記ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物(第1の増幅産物)を確認し、前記固相担体の前記第2の部分において、前記第2の標識部を指標として前記trnL領域増幅用プライマー対による増幅産物(第2の増幅産物)を確認し、前記固相担体の前記第3の部分において、前記第3の標識部を指標として前記trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物(第3の増幅産物)を確認し、前記固相担体の前記第4の部分において、前記第4の標識部を指標として前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物(第4の増幅産物)を確認することを含む。
 第1~第4の標識部が上述の標識用タグである場合には、標識物質を標識用タグに結合させる標識工程を更に行えばよい。標識部が上述の標識物質である場合には標識工程は不要である。前記第2工程において「前記第1の標識部を指標として」、「前記第2の標識部を指標として」、「前記第3の標識部を指標として」又は「前記第4の標識部を指標として」とは、第1~第4の標識部が標識用タグである場合には標識工程を経て結合した標識物質を指標として第1~第4の増幅産物を検出し確認することを指し、第1~第4の標識部が標識物質である場合には該標識物質を指標として第1~第4の増幅産物を検出し確認することを指す。
 核酸増幅反応の生成物とは、第1~第4の増幅産物を含んでいる可能性のある核酸増幅反応の反応液や、該反応液から第1~第4の増幅産物を更に高濃度化した試料等を指す。
 固相担体の詳細は既述の通りである。
 固相担体の第1~第4の部分への、前記生成物の接触は、固相担体の第1~第4の部分と第1~第4の結合部との組合せに応じて、前記生成物中に第1~第4の増幅産物が含まれていた場合に前記部分に第1~第4の増幅産物の結合部が結合するように適宜調節された条件(例えば、ハイブリダイゼーションの条件、もしくはpH5~9程度の緩衝液条件)で行えばよい。
 第1~第4の増幅産物の確認は、固相担体の第1~第4の部分に捕捉された第1~第4の増幅産物に結合した前記標識物質を検出、好ましくは目視検出することにより行うことができる。第1~第4の増幅産物が存在する場合には、固相担体の第1~第4の部分に捕捉・結合された第1~第4の増幅産物の標識物質が検出される。
(標識工程)
 標識工程は、本発明のプライマー混合物に含まれる前記第1~第4の標識部が上述の標識用タグである場合に行う工程であり、核酸増幅反応の生成物と標識物質とを接触させ、標識用タグに標識物質に結合させることにより行う。標識工程は、核酸増幅反応の生成物を固相担体に接触させる前に行ってもよいし、接触させた後に行ってもよいし、接触させると同時に行ってもよい。
 標識物質と前記生成物との接触は、標識物質と標識用タグとの組合せに応じて、前記生成物中に第1~第4の増幅産物が含まれていた場合に標識物質と第1~第4の増幅産物の標識用タグとが結合するように適宜調節された条件(例えば既述のハイブリダイゼーションの条件、もしくはpH5~9程度の緩衝液条件)で行えばよい。
(検出デバイス)
 上述の第2工程及び標識工程は、核酸クロマトグラフィーを利用する核酸検出デバイスを用いて行うことができる。当該核酸検出デバイスを利用することにより、核酸増幅反応の反応系中の第1~第4の増幅産物(標的領域を含むポリヌクレオチド断片)の有無を、特殊な装置を必要とすることなく検出・判別することができ、簡便かつ迅速に結果を得ることができる。
 第1~第4の部分を含む固相担体を含む核酸検出デバイスとして、図6のクロマト型核酸検出デバイス10であって、固相担体1として、図5Bに示すように、互いに異なる位置に、第1の部分6-1、第2の部分6-2、第3の部分6-3及び第4の部分7を含む固相担体1を備えるものを用いる。固相担体1の第1の部分6-1は、第1の増幅産物に含まれる第1の結合部と結合可能な部分であり、第1の増幅産物を捕捉するための手段(捕捉手段)(例えば、第1の結合部がポリヌクレオチドである場合に、該ポリヌクレオチドとハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド等)が限局して配置・固定化された部分である。固相担体1の第2の部分6-2は、第2の増幅産物に含まれる第2の結合部と結合可能な部分であり、第2の増幅産物を捕捉するための手段(捕捉手段)(例えば、第2の結合部がポリヌクレオチドである場合に、該ポリヌクレオチドとハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド等)が限局して配置・固定化された部分である。固相担体1の第3の部分6-3は、第3の増幅産物に含まれる第3の結合部と結合可能な部分であり、第3の増幅産物を捕捉するための手段(捕捉手段)(例えば、第3の結合部がポリヌクレオチドである場合に、該ポリヌクレオチドとハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド等)が限局して配置・固定化された部分である。固相担体1の第4の部分7は、第4の増幅産物に含まれる第4の結合部と結合可能な部分であり、第4の増幅産物を捕捉するための手段(捕捉手段)(例えば、第4の結合部がポリヌクレオチドである場合に、該ポリヌクレオチドとハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド等)が限局して配置・固定化された部分である。核酸検出デバイス10の他の特徴及びそれを用いた検出方法は既述の通りである。
 前記第1~第4の標識部が標識用タグである実施形態では、反応系中の第1~第4の増幅産物は標識物質が保持されたコンジュゲートパッド2を通過する際に、標識物質と接触し、標識用タグを介して標識物質により標識される。
 反応系中の第1の増幅産物は、固相担体1を通過する際に、第1の部分6-1に固定された捕捉手段と接触し、固定化用タグを介して固相担体1の第1の部分6-1に捕捉・結合される。反応系中の第2の増幅産物は、固相担体1を通過する際に、第2の部分6-2に固定された捕捉手段と接触し、固定化用タグを介して固相担体1の第2の部分6-2に捕捉・結合される。反応系中の第3の増幅産物は、固相担体1を通過する際に、第3の部分6-3に固定された捕捉手段と接触し、固定化用タグを介して固相担体1の第3の部分6-3に捕捉・結合される。反応系中の第4の増幅産物は、固相担体1を通過する際に、第4の部分7に固定された捕捉手段と接触し、固定化用タグを介して固相担体1の第4の部分7に捕捉・結合される。
 検体から分離したDNA中に標的領域が存在する場合には、捕捉手段を含む固相担体1の第1の部分6-1、第2の部分6-2、第3の部分6-3、第4の部分7に捕捉・結合された第1~第4の増幅産物に結合した標識物質が検出される。標識物質が目視確認できるものであれば、標識物質に起因して第1の部分6-1、第2の部分6-2、第3の部分6-3、第4の部分7が呈色する。当該標識物質の検出(呈色)の有無を指標にして、第1~第4の増幅産物の有無を検出することができる。
<本発明のプライマー混合物を含む、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体の判別のためのキット>
 本発明はまた、検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別するためのキットであって、
 前記ITS1領域増幅用フォワードプライマー及び前記ITS1領域増幅用リバースプライマーの一方が、前記第1の標識部を更に含み、他方が、前記第1の結合部を更に含み、
 前記trnL領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnL領域増幅用リバースプライマーの一方が、前記第2の標識部を更に含み、他方が、前記第2の結合部を更に含み、
 前記trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnG-psbI領域増幅用リバースプライマーの一方が、前記第3の標識部を更に含み、他方が、前記第3の結合部を更に含み、
 前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第4の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第4の部分と結合可能なタグである第4の結合部を更に含む
実施形態に係るプライマー混合物、並びに、
 前記第1の部分、前記第2の部分、前記第3の部分、及び、前記第4の部分を含む固相担体を備える核酸検出デバイス
を含むキットに関する。
 本発明のキットには、更に、核酸増幅反応のための各種試薬(例えばDNAポリメラーゼ、核酸増幅反応用緩衝液、dNTPs等)、インキュベーションのための各種試薬(インキュベーション用緩衝液)等を含めることができる。
 本発明のキットは、前記プライマー混合物における前記第1~第4の標識部が、標識物質と結合可能な標識用タグである場合には、標識用タグと結合可能な標識物質を更に含むことが好ましい。この実施形態では、前記核酸検出デバイスが、前記標識物質を保持する標識物質保持部を更に備えることが好ましい。
<実施例1>大麻草DNA検出用プライマーの設計
(1)プライマーの設計
 THCA合成酵素(THCAS)遺伝子(配列番号32)の特異的配列に、プライマーデザイン用のWebツールPrimer BLASTを用いてPCR増幅検出のためのプライマーとして、2つのフォワードプライマーTHCAS-1F(配列番号27)、THCAS-2F(配列番号29)と、3つのリバースプライマーTHCAS-1R(配列番号28)、THCAS-2R(配列番号30)、THCAS-3R(配列番号31)を設計した。各プライマーの設計位置を、図1A及び図1Bに示した。図1A及び図1Bではまた、薬物種大麻草のTHCAS遺伝子の塩基配列(配列番号32)と、繊維種大麻草が有する不活性型THCAS遺伝子の塩基配列とを対比して示す。
 各フォワードプライマーTHCAS-1F(配列番号27)及びTHCAS-2F(配列番号29)の5’末端側にポリメラーゼ阻害物質としてアゾベンゼン構造を含む上記式Iで表される二価基を介して、金コロイド標識用のDNAタグ配列Au(配列番号25)を連結した。
 また、各リバースプライマーTHCAS-1R(配列番号28)、THCAS-2R(配列番号30)、THCAS-3R(配列番号31)の5’末端側にポリメラーゼ阻害物質としてアゾベンゼン構造を含む上記式Iで表される二価基を介して、メンブレン捕捉用のDNAタグ配列T4(配列番号20)を連結した。プライマー対1~3の組み合わせ及び塩基配列を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
(2)ポリヌクレオチド結合金コロイドの作製
 Gold Colloid(40nm,9.0×1010(粒子数/ml)、British Biocell International社製)と、3’末端にSH基を付加した上記金コロイド標識用のDNAタグ配列の相補鎖Au-comp(配列番号26)とを混合し、50℃で16時間インキュベートした。6000rpmで15分間遠心分離し、上清を除去し、0.05M塩化ナトリウム、5mMリン酸バッファー(pH7)を添加し混和後、再度50℃で40時間インキュベートした。
 インキュベート後、遠心(6000rpm、15分間)を行い、上清を除去し、5mMリン酸バッファー(pH7)を添加した。このバッファー置換を再度行った。
 調製した金コロイド溶液をグラスファイバー製パッドに均一になるように添加した後、真空乾燥機にて乾燥させ、コンジュゲートパッドとした。
(3)タグ捕捉手段を固定化したメンブレンの作製
 タグ捕捉手段として、上記のDNAタグ配列T4の相補塩基配列からなるDNA(配列番号24)を含む溶液を、メルクミリポア社製ニトロセルロースメンブレン(Hi-Flow180)上の部分(図5Aの部分7)に、ディスペンサーを用いて、展開方向と直交する幅1mmのライン状に塗布した。その後40℃で30分間乾燥させることで、タグ捕捉手段を備えたメンブレンとした。
(4)クロマト型核酸検出デバイスの作製
 作製したクロマト型核酸検出デバイスは、図6の模式図に示される検出デバイスに準拠して作製した。
 すなわち、基材5としてポリプロピレン製バッキングシート(Lohmann社)、コンジュゲートパッド2として上記(2)で作製したコンジュゲートパッド、メンブレン(固相担体)1として、上記(3)で作製した、部分7にタグ配列T4の相補塩基配列からなるDNA(配列番号24)を備えた図5Aに示すメンブレン、サンプルパッド3としてグラスファイバー製のサンプルパッド、吸収パッド4としてセルロース製の吸収パッドを、それぞれ図6に示すように互いに重なり合わせて貼り合わせ、クロマト型核酸検出デバイス10を作製した。
(5)PCR
 上記(1)に記載の、プライマー対1~3のいずれかと、DNAポリメラーゼと、鋳型DNAを含む下記のPCR用反応液を調製した。鋳型DNAとしては、薬物種大麻草から抽出したDNA又は繊維種大麻草から抽出したDNAを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 PCR反応液を、サーマルサイクラー(Bior社、LifeEco)にセットし、95℃で3分間反応後、94℃-10秒/60℃-10秒/72℃-30秒のサイクルを35回行なった。
(6)核酸クロマトグラフィー検出系を用いた検出
 上記条件でのPCR後の反応液を、ラテラルフロー型核酸検出デバイス10に適用して、増幅産物の検出を試みた。具体的には、前記デバイス10上のサンプルパッド3にPCR後の反応液5μLを添加し、さらに80μLの展開溶液(界面活性剤を配合したクエン酸緩衝液)を添加することで、反応液を展開した。室温で10分後、メンブレン1上のライン状に固定化されたタグ捕捉手段を含む部分7(薬物種大麻草検出ライン)の着色の有無を目視で確認した。着色が確認できた場合に「+」、確認できなかった場合に「-」とした。
 結果を図2に示す。図2において、「Negative control」とは、鋳型を含まない条件でPCR増幅を行って得たサンプル(陰性検体)の検出結果を示し、「薬物種大麻」とは、薬物種大麻草から抽出したDNAを鋳型としてPCR増幅を行って得たサンプルの検出結果を示し、「繊維種大麻」とは、繊維種大麻草から抽出したDNAを鋳型としてPCR増幅を行って得たサンプルの検出結果を示す。
 プライマー対1~3のいずれを用いても、薬物種大麻草DNAを鋳型にした場合にTHCAS検出ラインの強い着色を認めた。プライマー対2及び3では、陰性検体及び繊維種大麻草DNAでのTHCAS検出ラインの着色は認められず、薬物種大麻草の判定に特に好適であった。
<実施例2>
 薬物種大麻草を特異的に検出するためのプライマー対として、実施例1で作製したプライマー対3(フォワードプライマーTHCAS-2F(配列番号29)、リバースプライマーTHCAS-3R(配列番号31))を用いた。プライマー対3は、上記の通り、金コロイド標識用のDNAタグ配列Au(配列番号25)が5’末端側に連結されたフォワードプライマーTHCAS-2F(配列番号29)と、メンブレン捕捉用のDNAタグ配列T4(配列番号20)が5’末端側に連結されたリバースプライマーTHCAS-3R(配列番号31)とからなる。
 緑色植物を検出するためのプライマー対として、フォワードプライマーITS-A(配列番号1)と、リバースプライマーITS-C(配列番号2)とからなる、緑色植物に共通するITS1領域を増幅するプライマー対を用意した。フォワードプライマーITS-A(配列番号1)の5’末端側に、上記二価基を介してメンブレン捕捉用のDNAタグ配列T2(配列番号18)を連結した。リバースプライマーITS-C(配列番号2)の5’末端側に、金コロイド標識用のDNAタグ配列Au(配列番号25)を連結した。
 大麻草を検出するためのプライマー対として、フォワードプライマーcpCan(配列番号5)と、リバースプライマーCanRv(配列番号8)とからなる、trnL遺伝子の大麻草(Cannabis sativa)に特異的な領域を増幅するプライマー対を用いた。フォワードプライマーcpCan(配列番号5)の5’末端側に、ポリメラーゼ阻害物質としてアゾベンゼン構造を含む上記式Iで表される二価基を介して、金コロイド標識用のDNAタグ配列Au(配列番号25)を連結した。リバースプライマーCanRv(配列番号8)の5’末端側に、ポリメラーゼ阻害物質としてアゾベンゼン構造を含む上記式Iで表される二価基を介して、核酸クロマトグラフィーのメンブレン捕捉用のDNAタグ配列T1(配列番号17)を連結した。
 大麻草を検出するための追加のプライマー対として、フォワードプライマーtrnG-psbI-F(配列番号9)とリバースプライマーtrnG-psbI-Rv(配列番号10)とからなる、trnG-psbI領域検出用プライマー対を用いた。フォワードプライマーtrnG-psbI-F(配列番号9)の5’末端側に、ポリメラーゼ阻害物質としてアゾベンゼン構造を含む上記式Iで表される二価基を介して、金コロイド標識用のDNAタグ配列Au(配列番号25)を連結した。リバースプライマーtrnG-psbI-Rv(配列番号10)の5’末端側に、ポリメラーゼ阻害物質としてアゾベンゼン構造を含む上記式Iで表される二価基を介して、核酸クロマトグラフィーのメンブレン捕捉用のDNAタグ配列T3(配列番号19)を連結した。
 上記の4組のプライマー対と、DNAポリメラーゼと、鋳型DNAとを含む下記のマルチプレックスPCR用反応液を調製した。鋳型DNAとしては、薬物種大麻草から抽出したDNA、繊維種大麻草から抽出したDNA又はホップから抽出したDNAを用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 図6に示す核酸検出デバイス10として、図5Bに示すメンブレン1を備えるものを作製した。図5Bに示すメンブレン1は、実施例1の(3)で作製した図5Aに示すメンブレンにおいて、更に、部分7とは異なる部分6-1にタグ配列T2の相補塩基配列からなるDNA(配列番号22)を固定化し、更に別の部分6-2に、タグ配列T1の相補塩基配列からなるDNA(配列番号21)を固定化し、更に別の部分6-3に、タグ配列T3の相補塩基配列からなるDNA(配列番号23)を固定化したものである。部分6-1、部分6-2及び部分6-3に前記各DNAを固定化する手順は、実施例1の(3)に記載の手順と同様である。こうして作製した図5Bに示すメンブレン1を備える、図6に示すラテラルフロー型核酸検出デバイス10を、実施例1の(4)と同様の手順で作製した。図5Bに示すメンブレン1の部分6-1が、緑色植物に共通するITS1領域の増幅産物を検出するITS1検出ラインであり、部分6-2が、大麻草に特異的なtrnL領域の増幅産物を検出するtrnL検出ラインであり、部分6-3が、大麻草に特異的なtrnG-psbI領域の増幅産物を検出するtrnG-psbI検出ラインであり、部分7が、薬物種大麻草に特異的なTHCAS遺伝子を検出するTHCAS検出ラインである。
 上記マルチプレックスPCR用反応液を用いて実施例1と同様にPCRを実施した。次いで上記の、図5Bに示すメンブレン1を備える図6に示す核酸検出デバイス10を用いて、実施例1と同様に増幅産物の検出を行った。
 検出結果を図3に示す。
 薬物種大麻草のDNAを鋳型とした場合は、4本すべてのラインが着色した。繊維種大麻草のDNAを鋳型とした場合、麻薬成分合成遺伝子の判定用であるTHCAS検出ライン以外の3本のラインが着色した。大麻の近縁種であるホップのDNAを鋳型とした場合、緑色植物に共通する領域を検出するITS1検出ラインのみが着色した。
 本方法は、大麻草DNAの特異的な検出に加え、薬物種大麻草の判別にも有効であることが示された。
<実施例3>
 鋳型DNAとして薬物種大麻草及び繊維種大麻草の各部位(葉、花穂、根、茎、種子)から抽出したDNAを用い、実施例2と同様の条件でPCR及び増幅産物の検出を実施した。結果を下記表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 大麻草のいずれの部位を用いても薬物種大麻草と繊維種大麻草をライン着色パターンにより判別することができた。このことから、本方法は、大麻草DNAの特異的な検出に加え、薬物種大麻草の判別にも有効であることが示された。
<実施例4>
 大麻草とタバコを重量比で1:1~1:99の割合で混合した試料(10mg)から抽出したDNAを鋳型として用い、実施例2及び3と同様の4項目検出のマルチプレックスプライマーにてPCRを実施した。その後の評価は実施例2及び3と同様に実施した。結果を下記表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 大麻草とタバコの混合比率が重量比で1:99の検体から抽出されたDNAを鋳型とした場合でも、薬物種大麻草を適切に判別することができた。
 このことから、本方法は大麻草以外の植物との混合試料からの薬物種大麻の検出に有効であることが示された。
<実施例5>
 薬物種大麻草から抽出したDNAを10ng~1fgまで段階希釈したものを鋳型に使用した以外は、実施例2と同様のPCR及び検出操作を行った。結果を図4に示す。
 本方法による薬物種大麻草DNAの検出下限は1pgであり、優れた検出性能を有することが示された。
<実施例6>
 大麻草以外の植物、危険ドラッグ、指定薬物の植物から抽出したDNAを鋳型に使用した以外は、実施例2~5と同様のPCR及び検出操作を行った。結果を下記表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 大麻以外の植物、危険ドラッグおよび指定薬物の植物を大麻と誤認することはなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (19)

  1.  以下の[1]~[4]から選択されるテトラヒドロカンナビノール酸合成酵素(THCAS)遺伝子増幅用プライマー対:
    [1](27A)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (27B)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
    を含む、第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
     (28A)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (28B)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
    を含む、第1のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
    を含む、第1のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対;
    [2]前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
     (30A)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (30B)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
    を含む、第2のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
    を含む、第2のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対;
    [3](29A)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (29B)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含む、第2のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
     (31A)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (31B)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含む、第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
    を含む、第3のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対;
    [4]前記第1のTHCAS遺伝子増幅用フォワードプライマーと、
     前記第3のTHCAS遺伝子増幅用リバースプライマーと
    を含む、第4のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対。
  2.  前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である標識部を更に含み、他方が、固相担体の少なくとも一部分と結合可能なタグである結合部を更に含む、請求項1に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対。
  3.  前記[2]又は[3]から選択される、請求項1又は2に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対。
  4.  検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別する方法であって、
     検体から分離したDNA、及び、請求項1~3のいずれか1項に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対を含む反応系中で核酸増幅反応を行う第1工程、並びに、
     前記核酸増幅反応による増幅産物を確認する第2工程、
    を含み、
     前記第2工程において、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が確認された場合に、前記検体を、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であると判別する方法。
  5.  前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対が、請求項2に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対であり、
     前記第2工程が、前記核酸増幅反応の生成物を、前記結合部と結合可能な部分を含む固相担体に接触させ、前記固相担体の前記部分において、前記標識部を指標として前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物を確認することを含む、請求項4に記載の方法。
  6.  前記標識部が、標識物質と結合可能なタグであり、
     前記標識部の前記タグに、前記標識物質を結合させる標識工程を更に含む
    請求項5に記載の方法。
  7.  検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別するためのキットであって、
     請求項2に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対、並びに、
     前記結合部と結合可能な部分を含む固相担体を備える核酸検出デバイス
    を含むキット。
  8.  前記標識部が、標識物質と結合可能なタグであり、
     前記標識部の前記タグと結合可能な標識物質を更に含む、請求項7に記載のキット。
  9.  前記核酸検出デバイスが、前記標識物質を保持する標識物質保持部を更に備える、請求項8に記載のキット。
  10.  (1A)配列番号1の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (1B)配列番号1の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含むITS1領域増幅用フォワードプライマーと、
     (2A)配列番号2の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (2B)配列番号2の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含むITS1領域増幅用リバースプライマーと
    を含むITS1領域増幅用プライマー対;
     (5A)配列番号5の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (5B)配列番号5の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含むtrnL領域増幅用フォワードプライマーと、
     (8A)配列番号8の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (8B)配列番号8の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含むtrnL領域増幅用リバースプライマーと
    を含むtrnL領域増幅用プライマー対;
     (9A)配列番号9の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (9B)配列番号9の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含むtrnG-psbI領域増幅用フォワードプライマーと、
     (10A)配列番号10の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (10B)配列番号10の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含むtrnG-psbI領域増幅用リバースプライマーと
    を含むtrnG-psbI領域増幅用プライマー対;
    並びに、
     請求項1~3のいずれか1項に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー対
    を含むプライマー混合物。
  11.  前記ITS1領域増幅用フォワードプライマー及び前記ITS1領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第1の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第1の部分と結合可能なタグである第1の結合部を更に含み、
     前記trnL領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnL領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第2の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第2の部分と結合可能なタグである第2の結合部を更に含み、
     前記trnG-psbI領域増幅用フォワードプライマー及び前記trnG-psbI領域増幅用リバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第3の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第3の部分と結合可能なタグである第3の結合部を更に含み、
     前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対に含まれるフォワードプライマー及びリバースプライマーの一方が、標識物質と結合可能なタグである又は標識物質である第4の標識部を更に含み、他方が、固相担体の第4の部分と結合可能なタグである第4の結合部を更に含む、
    請求項10に記載のプライマー混合物。
  12.  検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別する方法であって、
     検体から分離したDNA、及び、請求項10又は11に記載のプライマー混合物を含む反応系中で核酸増幅反応を行う第1工程、並びに、
     前記核酸増幅反応による増幅産物を確認する第2工程、
    を含み、
     前記第2工程において、前記ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnL領域増幅用プライマー対による増幅産物、前記trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物、及び、前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物が、全て確認された場合に、前記検体を、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であると判別する方法。
  13.  前記プライマー混合物が、請求項11に記載のプライマー混合物であり、
     前記第2工程が、前記核酸増幅反応の生成物を、前記第1の部分、前記第2の部分、前記第3の部分、及び、前記第4の部分を含む固相担体に接触させ、前記固相担体の前記第1の部分において、前記第1の標識部を指標として前記ITS1領域増幅用プライマー対による増幅産物を確認し、前記固相担体の前記第2の部分において、前記第2の標識部を指標として前記trnL領域増幅用プライマー対による増幅産物を確認し、前記固相担体の前記第3の部分において、前記第3の標識部を指標として前記trnG-psbI領域増幅用プライマー対による増幅産物を確認し、前記固相担体の前記第4の部分において、前記第4の標識部を指標として前記THCAS遺伝子増幅用プライマー対による増幅産物を確認することを含む、請求項12に記載の方法。
  14.  前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部が、それぞれ、標識物質と結合可能なタグであり、
     前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部の前記タグに、前記標識物質を結合させる標識工程を更に含む
    請求項13に記載の方法。
  15.  検体が、薬物種大麻草由来のDNAを含む検体であることを判別するためのキットであって、
     請求項11に記載のプライマー混合物、並びに、
     前記第1の部分、前記第2の部分、前記第3の部分、及び、前記第4の部分を含む固相担体を備える核酸検出デバイス
    を含むキット。
  16.  前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部が、それぞれ、標識物質と結合可能なタグであり、
     前記第1の標識部、前記第2の標識部、前記第3の標識部、及び、前記第4の標識部の前記タグと結合可能な標識物質を更に含む、請求項15に記載のキット。
  17.  前記核酸検出デバイスが、前記標識物質を保持する標識物質保持部を更に備える、請求項16に記載のキット。
  18.  (27A)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (27B)配列番号27の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (28A)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (28B)配列番号28の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (29A)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (29B)配列番号29の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (30A)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (30B)配列番号30の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、
     (31A)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド、又は
     (31B)配列番号31の塩基配列と相同な塩基配列のうち3’末端から連続した5塩基以上の部分塩基配列を3’末端に含むポリヌクレオチド
    を含む、テトラヒドロカンナビノール酸合成酵素(THCAS)遺伝子増幅用プライマー。
  19.  前記(27A)、(27B)、(29A)、(29B)、(30A)、(30B)、(31A)又は(31B)のポリヌクレオチドを含む、請求項18に記載のTHCAS遺伝子増幅用プライマー。
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