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JPH04501354A - Transformation of cucumber by Agrobacterium tumefaciens and regeneration of transformed cucumber plants - Google Patents

Transformation of cucumber by Agrobacterium tumefaciens and regeneration of transformed cucumber plants

Info

Publication number
JPH04501354A
JPH04501354A JP51085489A JP51085489A JPH04501354A JP H04501354 A JPH04501354 A JP H04501354A JP 51085489 A JP51085489 A JP 51085489A JP 51085489 A JP51085489 A JP 51085489A JP H04501354 A JPH04501354 A JP H04501354A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concentration
medium
kinetin
plant
gene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP51085489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
チー,ポーラ・ピイ
Original Assignee
ジ・アップジョン・カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジ・アップジョン・カンパニー filed Critical ジ・アップジョン・カンパニー
Publication of JPH04501354A publication Critical patent/JPH04501354A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8201Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation
    • C12N15/8202Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation by biological means, e.g. cell mediated or natural vector
    • C12N15/8205Agrobacterium mediated transformation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Biotechnology (AREA)
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 アグロバクテリウム・チュメファシエンスによるキュウリの形質転換および形質 転換キュウリ植物体の再生発明の背景 双子葉植物は2種の病原種たるグラム陰性土壌菌、アグロバクテリウム・チュメ 77シエンス(Agrobacterium tumefaciens)および アグロバクテリウム・リゾゲネス(Agrobaeterium rhizog enes)からの感染に罹り易く[ベバンおよびジルトン(Bevan and  Chilton)。[Detailed description of the invention] Transformation and traits of cucumber by Agrobacterium tumefaciens Background of the invention of regeneration of converted cucumber plants Dicotyledonous plants are affected by two pathogenic species, the Gram-negative soil bacterium Agrobacterium chume. 77 sciences (Agrobacterium tumefaciens) and Agrobacterium rhizogenes (Agrobaeterium rhizog) enes) [Bevan and Gilton (Bevan and Chilton).

1982、アヌ・レブ・ジェネト(Ann、Rev、Genet、)、 16  : 357〜384参照]、各々、クラウンゴールおよび毛状根として公知の病 気となる。これらの各病気において、病因はT−DNA領域として公知の大きな pTiまたはpRiDNAプラスミドのセグメントの移入および組み込みの結果 であるとみなされている。ジルトンら(Chilton et al)、l 9 77 、セル(Cell)、l 1 :263〜271 ;ジルトンら(Chi lton et al)、l 982 、ネイチ+ −(Nature)。1982, Ann, Rev, Genet, 16 : 357-384], respectively known as crown gall and hairy root. I'm curious. In each of these diseases, the etiology lies in large areas known as T-DNA regions. Results of transferring and integrating segments of pTi or pRi DNA plasmids It is considered that Chilton et al., l 9 77, Cell, l1:263-271; Chilton et al. lton et al), l 982, Nature + - (Nature).

295 : 432〜434゜pTiおよびpR4T−DNA移入の機構および 該病気の原因であるこれらのT−DNA領域内に含有される遺伝子のいくつかの 通常の過程の同定は、アビルレントなアグロバクテリウム株の設計を生んだ。[ ヘプバーンら(Hepburn et al)。295: 432-434°pTi and pR4T-DNA transfer mechanism and Some of the genes contained within these T-DNA regions that are responsible for the disease Identification of the normal process led to the design of avirulent Agrobacterium strains. [ Hepburn et al.

1985、ジャーナル・オブ・ジェネラル・マイクロバイオ。ジー(J、Gen eral Microbiology)、 131 : 2961〜2969  ; 7−ドら(Hood et al)、l 986 、ジャーナル・オブ・バ クテリオロジ−(J、Bacteriology)、l 68 : 1291〜 l 301 ;バリアネおよびカッセーデルバート(Valiane and  Ca5se−Delbart)、 l 987 。1985, Journal of General Microbiology. J, Gen Eral Microbiology), 131: 2961-2969 ;7-Hood et al., 1986, Journal of Ba Bacteriology (J, Bacteriology), l 68: 1291~ l 301 ; Valiane and Cassedelbert (Valiane and Cassedelbert) Ca5se-Delbart), l 987.

モレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェネティックス(Mo1.Gen。Molecular and General Genetics (Mo1.Gen.

Genet、)、 206 : l 7〜23] 、また、この情報は、イー・ コリ(E、coli)およびアグロバクテリウム株双方で複製可能なより小さく 、広宿主範囲のプラスミドの構築に導いた。かがるプラスミドは、設計したT− DNA領域の移入に必要なアグロバクテリウム由来のpTiまたはpRiDNA シグナルを含有する。これらのプラスミドをバイナリプラスミドという [ベバ ン(Bevan) 、ヌクレイツク・アシッズ・リサーチ(Nucl、Ac1d s、Res、)、 12 : 8711−8721 ;アンら(An et a l)、l 985]。Genet, ), 206: l 7-23], this information is also smaller, replicable in both E. coli and Agrobacterium strains. , led to the construction of a broad host range plasmid. The Kagaru plasmid is the designed T- Agrobacterium-derived pTi or pRiDNA required for DNA region transfer Contains a signal. These plasmids are called binary plasmids. Bevan, Nucl, Acids Research (Nucl, Ac1d) s, Res, ), 12: 8711-8721; An et a l), l 985].

ウリ科に属する多くの種は、これらのアグロバクテリウム病原による感染に罹る ことは公知である[アンダーソンおよびムーア(Anderson and M oore)、1979 、7 イトバソロジ−(Phytopath、) 。Many species belonging to the Cucurbitaceae family are susceptible to infection by these Agrobacterium pathogens. It is known that [Anderson and Moore oore), 1979, 7 Phytopathology (Phytopath).

69:320〜323;スマッレリイら(Smarrelli et al)、  l 986 。69:320-323; Smarrelli et al. l 986 .

プラント・フイジオロージ−(Plant、Physiol、)、 82 :  622〜624]。加えて、これらの種の多くを再生する方法は既に確立されて いる[マレプスジイおよびナドルスカーオルツィック(Malepszyand  Nadolska−Orczyk)、1983 *ゼット拳7ランツエンフイ ジオル(Z、Pflanzenphysiol、)、l l l : 273〜 276、ナドルスヵーオルツィックおよびマレプスジイ(Nadolska−O rczyk and Malepszy)。Plant Physiol, 82: 622-624]. Additionally, methods to reproduce many of these species are already established. [Malepszy and Nadolskáorzik] Nadolska-Orczyk), 1983 Diol (Z, Pflanzenphysiol,), l l l : 273~ 276, Nadolska-O rczyk and Malepszy).

1984、ブレチン・ポル・アヵド・サイ(Bulletin Po1.Aca d。1984, Bulletin Po1.Aca d.

Sci、)、32 : 423〜428 ;ジエラス力(Jelaska)、1 986 。Sci, ), 32: 423-428; Jelaska, 1 986.

バイオテクノロジー・イン・アグリ力ルチャー・アンド・フオレステリ((Bi otechnology in Agriculture and Fores try) (ワイ・ビイ・ニス・バジャイ(Y、P、S、 Bajai)2 :  371−386 )参照]。Biotechnology in Agriculture Luture & Foresteri ((Bi otechnology in agriculture and fores try) (Y, P, S, Bajai) 2: 371-386)].

これらの2の因子を組み合わせると、遺伝情報のウリ科植物種のゲノムへのアグ ロバクテリウム媒介移入は容易に達成されることが示唆される。遺伝物質のウリ 科植物種への移入および安定な組込の為の系の開発は、通常の植物育種技術を介 する移入が困難または不可能な遺伝特性の移入に有用であろう。ウリ科植物種の 遺伝子移入技術の開発は:ウイルス感染に対する耐性[ポウェルーアブレら(P owell−Able et al)、l 986 、サイエンス(Scien ce)、 232 ニア38−743;クオゾら(Cuozzo et al) 、l 988 、バイオ/チク(Bio/1ech)、 5 : 549−55 ’7] 、除草剤耐性[コマイら(Comai et al)、l 985 、 ネイチャー (Nature)、317 : 741−744;デラーシオバら (della−Cioppa et al)、l 9870 。When these two factors are combined, genetic information can be aggregated into the genome of Cucurbitaceae species. It is suggested that Robacterium-mediated transfer is easily accomplished. The secret of genetic material Development of systems for introduction and stable incorporation into family plant species is possible through normal plant breeding techniques. may be useful for the transfer of genetic traits that are difficult or impossible to transfer. Cucurbitaceae plant species Development of gene transfer technology: resistance to viral infection [Powellou-Habre et al. owell-Able et al), l 986, Science ce), 232 Near 38-743; Cuozzo et al. , l 988, Bio/1ech, 5: 549-55 '7], Herbicide Tolerance [Comai et al., 1985, Nature, 317: 741-744; Derashiova et al. (della-Cioppa et al), l 9870.

バイオ/チク(Bio/1ech)、5 : 579−584 ;ジーら(Le e etal)、1988. EMBO,J、、7 :1241−1248 ; スタルカーら(Stalker et al)、 l 985 、ジャーナル・ オブ・バイオロジカル・ケミストリー(J、Biol、Chem、)、260  : 4214〜4728)を付与し、またはそれらが利用可能となるに伴いいず れかの他の有用な特性を移入する設計遺伝子を移入するのに有用であろう。Bio/1ech, 5:579-584; Le et al. e etal), 1988. EMBO, J, 7:1241-1248; Stalker et al., 985, Journal of Biological Chemistry (J, Biol, Chem,), 260 : 4214-4728) or as soon as they become available. It may be useful to introduce engineered genes that transfer other useful properties.

情報の開示 NPT n遺伝子を発現する形質転換キュウリ植物体の形質転換および再生はト ルルソンら(Trulson et aり (1986、アプライド・ジx4テ ィックス(Appl、Genet、)、 73 : 11〜15 )によって報 告されている。この形質転換は、アグロバクテリウム・リゾゲネスを用いて、N 03−NPT n遺伝子を含有するバイナリプラスミドpARC8のT−DNA 領域を、キュウリ胚軸部分を感染させることにより、移入して達成された。得ら れた形質転換組織は根を生成し、これを不定胚形成法を介して再生させた。Disclosure of information Transformation and regeneration of transformed cucumber plants expressing the NPTn gene are Trulson et al. (1986, Applied Digital (Appl, Genet, ), 73: 11-15). It has been tell. This transformation was carried out using Agrobacterium rhizogenes. 03-NPT T-DNA of binary plasmid pARC8 containing n gene The area was achieved by infecting cucumber hypocotyl sections. Obtained The transformed tissue produced roots, which were regenerated via somatic embryogenesis.

ニス・マレプジ仏ケイ・二一ミロビイッッースズット、およびジェイ・ビーツニ ース力(S、 Malepzy、 K、Niemirowicz−Szczyt t、 and J。Nis Marepji Buddha Kay 21 Milobiissuzut, and Jay Beetzni force (S, Malepzy, K, Niemirowicz-Szczyt t, and J.

Wiezniewska)、(1982)、rin vitroにてのキュウリ (ツクミス・サテイバス・エル(Cucumis 5ativus L、)体細 胞不定胚形成(Cucumbersomatic embryogenesis  in vitro) J 、アクタ愉ビオロジ力(Actaオチド配列決定法 によって外皮蛋白遺伝子を同定した後、特異的オリゴマーおよびポリメラーゼ鎖 反応(polymerase chain reaction(PCR))とい う技術を用いてその配列を修飾して特異的制限酵素部位をいずれの外皮蛋白遺伝 子に連結することもできる。これらの制限酵素部位を用いて、種々の植物のゲノ ムへの移入後に遺伝子を制御するのに必要な所要遺伝子調節要素を含有する植物 発現ベクターに外皮蛋白遺伝子をクローン化することができる。Wiezniewska), (1982), cucumbers in vitro (Cucumis 5ativus L,) Thin body Cucumbersomatic embryogenesis in vitro) J, Acta Biology (Acta) After identifying the coat protein gene by Reaction (polymerase chain reaction (PCR)) Any coat protein gene is modified by modifying its sequence using techniques to add specific restriction enzyme sites. It can also be concatenated to children. Using these restriction enzyme sites, various plant genomes can be Plants that contain the necessary genetic regulatory elements needed to control genes after introduction into the system The coat protein gene can be cloned into an expression vector.

種々の外皮蛋白遺伝子のクローン化についての植物発現ベクターp18Uccp exp (添付Bに記載)の使用を記載する概略図をチャート2に示す。アグロ バクテリウム媒介遺伝子移入を容易とするために、植物外皮蛋白をバイナリベク ターにクローン化し、マイクロプロジェクティール媒介遺伝子移入を容易とする ために、β−グルクロニダーゼ遺伝子のごときマーカー遺伝子(ジェファーソン ら(Jefferson et al)、l 987)をプラスミドに連結させ る(チャート2参照)。Plant expression vector p18Uccp for cloning of various coat protein genes A schematic diagram describing the use of exp (described in Appendix B) is shown in Chart 2. aggro Plant coat proteins can be expressed in binary vectors to facilitate bacterium-mediated gene transfer. to facilitate microprojectile-mediated gene transfer. marker genes such as the β-glucuronidase gene (Jefferson (Jefferson et al., 1987) into the plasmid. (See Chart 2).

ウィルス病に耐性である植物およびその生産方法は、「キュウリモザイクウィル ス外皮蛋白遺伝子(Cucumber Mo5aic Virus CoatP rotein Gene)Jなる発明の名称の欧州特許比![223452号、 および1988年8月19日付は出願の米国特許出1[07/234404号、 ならびに「ボティウイルス外皮蛋白遺伝子およびそれらで形質転換した植物(P otyvirus Coat Protein Genes and Plan tsTransformed Therewith)Jなる発明の名称の198 9年6月19日付は出願の米国特許出願07/368710号に記載されている 。Plants resistant to virus diseases and their production methods are available in the "Cucumber Mosaic Virus" Cucumber Mo5aic Virus CoatP European patent ratio of the invention name rotein Gene) J! [No. 223452, and U.S. Patent No. 1 [07/234404, filed Aug. 19, 1988; and “Botivirus coat protein genes and plants transformed with them (P otyvirus Coat Protein Genes and Plan 198 of the name of the invention named tsTransformed Therewith) J The date June 19, 2009 is set forth in U.S. patent application Ser. No. 07/368,710. .

トランスジェニック植物で耐性を得るためのウィルス外皮蛋白遺伝子の使用はボ ウエルーアベルら(Powell−Abel at al) (1986) 。The use of viral coat protein genes to achieve resistance in transgenic plants is Powell-Abel et al. (1986).

「ウィルス外皮蛋白遺伝子は植物ウィルスクラス(タバコ、ツクモ、ポティ、ド プラ、AMV等)から単離され、CaMVプロモーターおよび下流の3′植物ポ リアデニル化シグナルの連結後に植物で構成的に発現される」。“Viral coat protein genes are derived from plant virus classes (tobacco, tsukumo, poti, and dwarf). CaMV promoter and downstream 3' plant Constitutively expressed in plants after ligation of the rearenylation signal.”

植物発現可能外皮蛋白遺伝子の構築は添付Aとして添付した米国特許出願07/ 234404号の実施例3および4、ならびに添付Bとして添付した米国特許出 願07/368710号の実施例8〜11に記載されている。The construction of a plant-expressible coat protein gene is described in U.S. Patent Application No. 07/07, attached as Appendix A. No. 234,404, Examples 3 and 4, and U.S. patent publications attached as Appendix B. Examples 8 to 11 of Application No. 07/368,710.

実施例6 除草剤耐性遺伝子の移入 本実施例は、植物を特定クラスの除草剤に対して耐性とする植物発現可能遺伝子 の作出法を説明する。かかる植物はいくつかの理由、(1)通常致死の除草剤が 使用できる、および(2)通常筒2の作物に対し致死である従前使用の除草剤の 残存量を含有する可能性がある土壌で接近した輪作にて異なる作物を用いること ができる。注目する2種の遺伝子は、クロルスルフロン(chlorsulfu ron)オJ: Uスルホメトウロン・メシル(sulfometuron m ethyll)除草剤(7アルコら(Falco et al)、1985 ) に対し感受性でないアセトラクテートシンターゼ(ALS)遺伝子の(植物また は細菌源由来の)突然変異誘導体および除草剤グリ7オセートに対して感受性で ないエノールビルビルクキメート−3−フォスフェートシンターゼ(EPSFS Xスタルカーら(Stalker et al)、1985 ))をコード付け する遺伝子の突然変異体である。Example 6 Transfer of herbicide resistance gene This example describes a plant-expressable gene that renders a plant resistant to a particular class of herbicides. Explain how to create. Such plants are destroyed by usually lethal herbicides for several reasons: (1) (2) of previously used herbicides that are normally lethal to crops in the second category; Using different crops in close rotations in soils that may contain residues Can be done. The two genes of interest are chlorsulfuron (chlorsulfuron). ron) OJ: U sulfometuron mesil (sulfometuron m) ethyll) herbicide (7 Falco et al., 1985) of the acetolactate synthase (ALS) gene (plants or are susceptible to the mutant derivatives (derived from bacterial sources) and the herbicide gly7-osate. Enolbirubilkimate-3-phosphate synthase (EPSFS) Coded by Stalker et al., 1985) It is a mutant of the gene that causes

特定の除草剤に対して耐性であるまたはそれを解毒するかのいずれかの重要な酵 素をコード付けする遺伝子を、CaMV35S(ピエトルズクら(Pietrz ak et al)、1986 )、リブロース−1,5−二リン酸カルボキシ ラーゼのスモール・サブユニット遺伝子(マツールおよびチュウイ(Mazur  and Chui)、1985 ) )または他の強力な植物遺伝子プロモー ターのごとき植物プロモーターから下流に、および植物遺伝子ポリ(A)シグナ ル配列から上流にクローン化する(チャート3参照)。Important enzymes that are either resistant to or detoxify certain herbicides The gene encoding the element was isolated from CaMV35S (Pietrzuk et al. ak et al), 1986), ribulose-1,5-diphosphate carboxy Mazurase small subunit genes (Mazur and Chuwi) and Chui), 1985)) or other strong plant gene promoters. downstream from plant promoters such as (See Chart 3).

次いで、この遺伝子をアグロバクテリウム由来ベクター(バイナリまたはシスい ずれか)にクローン化し、前記植物形質転換法を用いて、この遺伝物質をゲノム に移入し、組み込むことができる(チャート3)。また、この遺伝子を植物発現 可能マーカー遺伝子(チャート3)を含有するベクターにクローン化し、マイク ロプロジェノティール媒介遺伝子移入法(実施例3)を用いてキュウリ植物に移 入することができる。This gene is then transferred into an Agrobacterium-derived vector (binary or cysotic). This genetic material is transformed into a genome using the plant transformation method described above. (Chart 3). Additionally, this gene can be expressed in plants. cloned into a vector containing a possible marker gene (Chart 3) and transferred to cucumber plants using the Loprogenoteal-mediated gene transfer method (Example 3). can be entered.

実施例7 昆虫−耐性遺伝子の移入 天然には、昆虫および線虫に対して毒性の多数のポリペプチドが/Qカイネチン に移した。16時間の照射時間にての拡散冷白色蛍光灯(4K]X)下、26° Cにてこれらの培養をさらに2週間インキュベートした。次いで、該組織を成長 調節物質なしのMS培地に移した。Example 7 Insects - Transfer of resistance genes In nature, there are a number of polypeptides that are toxic to insects and nematodes. Moved to. Under diffused cool white fluorescent light (4K]X) with 16 hours of illumination time, 26° These cultures were incubated for an additional 2 weeks at C. Then grow the tissue Transferred to MS medium without regulators.

プラントレットが後者の培地上において広範な根糸を生じると、それらを専門栽 植ミックスに移し、硬化用のZiploc貯蔵バッグで覆った。続いて、再生さ れた植物を土壌中に鉢植えし、温室で成長させた。Once the plantlets develop extensive root threads on the latter medium, they can be placed under specialized cultivation. Transferred to explant mix and covered with Ziploc storage bag for curing. Then it is played The plants were potted in soil and grown in a greenhouse.

子葉および胚軸からの外植片を用いt;場合、誘導培地に添加する2、4−Dの 濃度は1−Om glo 〜2’、Om gloの範囲である。If using explants from cotyledons and hypocotyls, add 2,4-D to the induction medium. Concentrations range from 1-Omglo to 2', Omglo.

子葉および胚軸からの植片外につき、添加するカイネチンの濃度は約0.5mg /(2である。The concentration of kinetin added is approximately 0.5 mg per explant from cotyledons and hypocotyls. /(2.

組織の形質転換は、ホーシュら(Horsch et al)、サイエンス(S cience)、(1985)、227 :1229−1231によって記載さ れている手法に従って行った。3日令キュウリ実生(ツクミス・サティバス・エ ル・シイブイ・ポインセット(Cucumis 5ativus L。Tissue transformation is described by Horsch et al., Science (S. (1985), 227:1229-1231. The method was followed. 3 day old cucumber seedlings (Tsukumis sativus e. Cucumis 5ativus L.

cv、Po1nsett)76 ) )からの子葉を切り出し、小片とした。該 小片をアビルレントなアグロバクテリウム株C58Z707 (ヘプバーンら( Hepburn et al) 、1985 )またはビルレント株058(デ ピッカーら(Depicker et al)、l 980 )いずれかの液体 培養中に一晩浸漬した。両アグロバクテリウム株はバイナリプラスミドpGA4 81(アンら(An et al)、1985 ;アン(An))を含有する。Cotyledons from cv, Polnsett) 76)) were cut into small pieces. Applicable A small piece of avirulent Agrobacterium strain C58Z707 (Hepburn et al. Hepburn et al., 1985) or virulent strain 058 (D. Depicker et al., 1980) liquid Soaked overnight in culture. Both Agrobacterium strains use the binary plasmid pGA4. 81 (An et al., 1985; An).

すべてのエツジ(edge)が感染することを確実とするために穏やかに振盪し た後、該小片を吸取乾燥しくblotted ary)、再生の準備をした。Shake gently to ensure all edges are infected. After that, the pieces were blotted dry and prepared for regeneration.

実施例3 マイクロプロジェクティールの形質転換への使用本発明の具体例に記 載した組織源を用いて誘導したキュウリ体細胞胚を2−0mg/4の2.4−D および0.5mg/12のカイネチンを含有するMS培地上に置く。製造業者に よって記載されているごとく、プラスミドをコード付けする有用遺伝子を含有す るDNAで被覆したマイクロプロジェクティール(microprodecti la)でこれらの組織を衝撃する。衝撃の後、これらの組織を新鮮な培地を含有 する平板に移した。用いたDNA構築体が植物発現可能NPT n遺伝子を含有 する場合、選択薬剤カナマイシンlOO〜200mg/mQを新鮮な平板に添加 した。マイクロプロジエクテイールで衝撃したキュウリ組織を本発明の具体例に 前記した手法を用いて再生しIこ。Example 3 Use of microprojectiles for transformation Described in specific examples of the present invention Cucumber somatic embryos induced using the cultured tissue source were treated with 2-0 mg/4 2.4-D and on MS medium containing 0.5 mg/12 kinetin. to the manufacturer Therefore, as described, all plasmids containing useful genes encoding microprojectiles coated with DNA bombard these tissues with la). After shock, these tissues contain fresh medium. Transferred to a flat plate. The DNA construct used contains the NPT n gene that can be expressed in plants. If so, add the selected drug kanamycin lOO~200mg/mQ to a fresh plate. did. A cucumber tissue bombarded with microprojectail is used as a specific example of the present invention. Play it using the method described above.

また、マイクロプロジェクティールでの形質転換は不定胚形成性カルスを衝撃す ることによっても達成できることを認識すべきである。In addition, microprojectile transformation does not impact somatic embryogenic callus. It should be recognized that this can also be achieved by

実施例4 形質転換胚様体の再生 形質転換された可能性のあるキュウリカルス組織の再生は以下のごとくに行った :3〜6日令の発芽実生からの子葉片を2 、0 m gloの2.4−Dおよ び0.5mg/Qのカイネチンを補足したMS基礎培地上で培養した。4日後、 アグロバクテリウム感染キュウリ子葉片を500mg/mθのカルビニシリン( carbinicill in)および100〜200mg/m(2のカナマイ シンを補足した同培地に移した。26℃、暗所にてさらに6週間培養した。Example 4 Regeneration of transformed embryoid bodies Regeneration of potentially transformed cucumber callus tissues was performed as follows. : Cotyledonous pieces from 3-6 day old germinated seedlings were treated with 2.4-D and 0 m glo. and cultured on MS basal medium supplemented with 0.5 mg/Q kinetin. 4 days later, Agrobacterium-infected cucumber cotyledon pieces were treated with 500 mg/mθ carbinicillin ( carbinicil in) and 100 to 200 mg/m (2 Kanamai The cells were transferred to the same medium supplemented with syn. The cells were further cultured for 6 weeks at 26°C in the dark.

4週間のインキュベーション後に、特徴的なゲル様カルスが外植片の表面および 培地との接触部位に形成された。6週間後、子葉片を1mg/QのNAAおよび 0.5mg/4のカイネチンを補足したMS基礎培地に移した。2週間内に、胚 様体はゲル様カルスの表面に出現し始めた。プラントレットは胚様体を50〜1 00mg10のカナマイシンおよび500 m g / Qのカルビニシリンを 含有するMS基礎培地に移すことによって得られた。After 4 weeks of incubation, a characteristic gel-like callus forms on the surface of the explant and Formed at the site of contact with the medium. After 6 weeks, cotyledon pieces were treated with 1 mg/Q NAA and Transferred to MS basal medium supplemented with 0.5 mg/4 kinetin. Within two weeks, the embryo A similar body began to appear on the surface of the gel-like callus. Plantlets have 50 to 1 embryoid bodies. 00 mg 10 kanamycin and 500 mg/Q carbinicillin. It was obtained by transferring to MS basal medium containing.

カナマイシン(100〜200mg’/12)を補足した培地から得られたカル ス組織のすべてを形質転換した。Calcium obtained from medium supplemented with kanamycin (100-200 mg'/12) All of the tissues were transformed.

本実施例の目的は、植物で発現された場合に、ウィルスによる後の感染に対する 兆候の減少または耐性が得られる植物ウィルス外皮蛋白遺伝子の発現用構築体を 再生することにある。一般に、ヌクレBiologica)、10 : 218 〜220゜ビイ・シーおよびディ・トリコリン(P、Chee and D、T ricoli)(1988)rツクミス・サテイバス・エル(Cucumis  5ativus L、)の細胞浮遊液からの体細胞不定胚形成および植物再生( Somaticembryogenesis and plant regen eration from cell 5uspension ofCucum is 5ativus L、)J、プラント・セル・レポーツ(Plant C e1lReports)、 7 : 274−277゜聾 本明細書中で用いるごとく、用語は以下の意味を有する=「プラントレット」は 細胞培養によって無性的に再生される苗条および根を有する十分に成育した植物 を意味する。The purpose of this example was to demonstrate that, when expressed in plants, Constructs for expression of plant viral coat protein genes that reduce symptoms or confer resistance It is about rebirth. In general, Nucle Biologica), 10: 218 ~220゜BiC and Di Tricolin (P, Chee and D, T ricoli) (1988) rCucumis sativas L. Somatic embryo formation and plant regeneration ( Somaticembryogenesis and plant regen eration from cell 5uspension of Cucum is 5ativus L, ) J, Plant Cell Reports (Plant C e1lReports), 7: 274-277゜Deaf As used herein, the terms have the following meanings = "Plantlets" Fully grown plants with shoots and roots that are regenerated asexually by cell culture means.

「外植片」は、野生型または培養型を問わず、(体細胞または生殖細胞の)ハイ ブリッド、または遺伝子的変異体まj;は形質転換体を培養するI;めの植物ま たはプラントレフトのいずれかの部分からの組織部分または組織片を意味する。An “explant” is a hypertrophic (of somatic or germline) cell, whether wild type or cultured. Breeding, or genetic mutants, is the cultivation of transformants or second plants. or any part of the plant left.

「ホルモン」は植物の成長または分化に影響し、種々の培地への参照にて用いら れるごとき外因性のものである植物成長調節物質を意味する。"Hormone" affects the growth or differentiation of plants and is used in reference to various media. means an exogenous plant growth regulator such as

「カルス」およびその複数の「カルス類」とは、植物の切断、痛め付けまたは傷 に応答して形成される細胞の未組織群をいい、および培養の間に外植片組織上に 形成し得る未組繊細胞の成長をいう。"Call" and its plural "calliforms" means a plant that has been cut, bruised or injured. refers to an unorganized population of cells that forms in response to and on explant tissue during culture. Refers to the growth of uncombined cells that can form.

「胚様体」は、植物接合体圧に外観が類似する構造を意味する。"Embryoid body" means a structure similar in appearance to a plant zygote.

「培地」は植物組織を培養するための当業者に公知の培養培地を意味する。"Medium" means a culture medium known to those skilled in the art for culturing plant tissues.

「カイネチン」は公知のホルモンである。"Kinetin" is a known hormone.

2.4−D−2,4−ジクロロフェノキシ酢酸NAA−α−ナフタレン酢酸 MS培地麿ムラシゲおよびスクーグ培地(Murashige & Skoog 。2.4-D-2,4-dichlorophenoxyacetic acidNAA-α-naphthaleneacetic acid MS medium Murashige & Skoog medium .

本発明は、MS培地ならびに外因性ホルモン2.4−Dおよびカイネチンよりな る誘導培地中で外植片を、コンピテント胚様体を誘導するのに十分な4〜5週間 の間培養することを特徴とする子葉または胚軸から得られたツクミス・サティバ ス外植片からツクミス・サティバス胚様体の作出方法を提供する。The present invention consists of MS medium and exogenous hormones 2.4-D and kinetin. Incubate the explants in induction medium for 4-5 weeks, sufficient to induce competent embryoid bodies. Tsucumis sativa obtained from cotyledons or hypocotyls characterized by culturing for Provided is a method for producing T. sativus embryoid bodies from S. sativus explants.

また、請求項第18項の方法によって作出された胚様体を変換に付して完全な形 質転換植物体を得ることを特徴とするツクミス・サティバスのトランスジェニッ ク植物の産生方法を提供する。Further, the embryoid body produced by the method of claim 18 is transformed into a complete form. Transgenization of Tsukumis sativus characterized by obtaining transformed plants The present invention provides a method for producing a plant.

さらに、ツクミス・サティバス植物体組織、誘導培地、2.4−〇およびカイネ チンよりなる組成物を提供する。Furthermore, Tsukumis sativus plant tissue, induction medium, 2.4-0 and kine A composition comprising chin is provided.

発明の具体例 一般に、本発明のプロセスはチャートlに模式的に示した工程を含む。Specific example of the invention Generally, the process of the present invention includes the steps shown schematically in Chart 1.

外植片源および調製 キュウリ(ツクミス・サティバス・エル・シイブイ・ポインセット(Cucum is 5at−ivus L cv、 Po1nsett) 76 、アスグロ ウ・シードeカンパ=−(Asgrow 5eed Co、))の種子を常水に ほぼ15分間浸漬した。該種子の外皮を手で除いた。外皮を除去した種子を70 %エチルアルコールで1分間表面殺菌した。続いて、市販の漂白剤(次亜塩素酸 ナトリウム)の25%(v/v)溶液で25分間処理した。次いで、該種子を滅 菌蒸留水で4回すすいだ。滅菌した種子を、暗所にて、0.8%水寒天(ディフ コ・ラボラトーズ(Difco Laboratories))上、28℃で発 芽させた。特に断りのない限り、すべての培地は3%スクロースを補足し、0. 8%の植物寒天(ジブフ(cibco))で固化した。すべての培地のpHをオ ートクレーブ処理前に5.8に調整した。Explant source and preparation Cucumber (Tsukumis sativus L. is 5at-ivus L cv, Po1nsett) 76, Asgro Cormorant seed e campa = - (Asgrow 5eed Co, )) seeds in regular water Soaked for approximately 15 minutes. The outer skin of the seeds was removed by hand. 70 seeds with the outer skin removed % ethyl alcohol for 1 minute. Next, use commercially available bleach (hypochlorous acid). 25% (v/v) solution of sodium) for 25 minutes. The seeds are then destroyed. The cells were rinsed four times with distilled water. Sterilized seeds were soaked in 0.8% water agar (Diffusion) in a dark place. Developed on Difco Laboratories at 28°C. It sprouted. Unless otherwise noted, all media were supplemented with 3% sucrose and 0.5% sucrose. Solidified with 8% vegetable agar (cibco). Turn on the pH of all media. It was adjusted to 5.8 before the autoclave treatment.

すべての培地を121℃で20分間オートクレーブ処理した。All media were autoclaved at 121°C for 20 minutes.

実施例1 胚の誘導および植物体の再生3〜5日令のin vitro成長実生 を組織源として用いた。子葉組織源からの組織部分(5X5mmサイズ)および 胚軸のセグメント(0,6ないし1mm長)を外植片として用いた。2.4−D (1,0,2,0mg/7+)十カイネチン(0,5,1,0,2,0mg/a )で補足した誘導培地上、暗所にて、外植片約100個を26°Cで4週間培養 した。4週間後、生じた組織の頻度およびタイプについて評価した。次いで、培 養をMS培地+1.omg/Q NAA+0.5mg存在する。最良の公知トキ シンは異なる株バチラス・チューリンゲンシス(Bacillus thrin giensis)に関するものである;例えば、バチラス・イスラエレニス(B 、1sraelenis)は双翅目(蚊、ブユ)に対して活性であり、ビイ・チ ューリンゲネシス(B、Thuringinensis)は鱗翅目に対して活性 であり、ビイ・サン・ジエゴ(B、san diego)はコリオプテラ(Co lioptera)に対して活性である。これらの各細菌で見い出される毒性蛋 白は虫害に対して高度に特異的であり;それらは他の生物体に対しては非毒性で ある。かくして、植物における係る毒性蛋白をコード付けする遺伝子の移入およ び発現は、化学殺虫剤を用いることなく昆虫害を減少させ、それにより他の生物 体に対する危険を回避するのに有利である。これらの毒性蛋白の多くをコード付 けする遺伝子は単離され、配列決定されている(シュメツら(Schmeph  et al)、1985;ワールライニックら(Waalwijketal)、 1985 ;セカーら(Sekar et al)、1987)、ビイ・チュー リンゲネシス毒素遺伝子のタバコへの移入および昆虫害から植物を保護するその 有用性はベックら(Vaeck et al) (1987)によって報告され ている。かくして、本明細書中に記載しt;再生および形質転換系ならびに植物 発現可能バチラス毒素遺伝子(チャート4)の使用の組み合わせにより、有用な 遺伝子特性のキュウリへの移入が可能となる(遺伝子移入法については実施例2 および3を参照)。Example 1 Induction of embryos and regeneration of plants 3-5 day old in vitro grown seedlings was used as the tissue source. Tissue sections (5X5 mm size) from cotyledon tissue sources and Hypocotyl segments (0.6 to 1 mm long) were used as explants. 2.4-D (1,0,2,0mg/7+) decainetin (0,5,1,0,2,0mg/a Approximately 100 explants were cultured for 4 weeks at 26°C in the dark on induction medium supplemented with did. After 4 weeks, the frequency and type of histology developed was evaluated. Next, culture Add MS medium + 1. omg/Q NAA+0.5mg is present. best known ibis Bacillus thrin is a different strain of Bacillus thrin. For example, Bacillus israelenis (B. giensis); , 1sraelenis) is active against Diptera (mosquitoes, blackflies), and B. Thuringinensis is active against Lepidoptera and B, san diego is Corioptera (Co). lioptera). Toxic proteins found in each of these bacteria Whites are highly specific for insect damage; they are non-toxic to other organisms. be. Thus, the transfer and transfer of genes encoding such toxic proteins in plants is possible. This technology reduces insect damage without the use of chemical insecticides and thereby protects other organisms. It is advantageous to avoid danger to the body. encodes many of these toxic proteins The genes responsible for this have been isolated and sequenced (Schmeph et al. et al), 1985; Waalwijketal, 1985; Sekar et al., 1987), Bi Chu transfer of the toxin gene into tobacco and its ability to protect plants from insect damage. The usefulness was reported by Vaeck et al. (1987). ing. Thus, as described herein; regeneration and transformation systems and plants. The combination of the use of expressible Bacillus toxin genes (Chart 4) Genetic characteristics can be transferred to cucumbers (see Example 2 for gene transfer method). and 3).

実施例8 抗微生物遺伝子の移入 本実施例は、植物を細菌および菌類による感染に対して耐性とする植物発現可能 遺伝子の作出法を説明する。天然には、いくつかのクラスのポリペプチドが単離 され、広域スペクトルの抗微生物活性を伝達することが見い出されている;例え ばマガイニン(zBgainin)(ザスロフ(Zasloff)、1987) 、デフエンジン(deffensinXダヘールら(Daher et al) 、1988)、リゾチーム(ポマンら(Bomanet al)、1985)、 セルコルビン(CercorpinXポマンら(Bomanet al)、19 89)、エンジン(attacin)(ハルトマークら(Haltmarket  al)、l 983)、チオニン(thioninXポールマンら(Bohl mannet al)、l 988)等。これらの抗微生物ペプチドまたはその より活性な修飾形態は、植物での発現用に合成され、設計されている。Example 8 Transfer of antimicrobial genes This example shows that plants can be made resistant to infection by bacteria and fungi. Explain how to create genes. Several classes of polypeptides have been isolated in nature. have been found to convey broad-spectrum antimicrobial activity; e.g. zBgainin (Zasloff, 1987) , defensinX Daher et al. , 1988), lysozyme (Bomanet et al., 1985), Cercorbin (CercorpinX Bomanet al.), 19 89), engine (attacin) (Haltmarket et al. al), l 983), thionin mannet al), l 988), etc. These antimicrobial peptides or More active modified forms have been synthesized and designed for expression in plants.

これらの抗微生物ポリペプチド遺伝子の発現用プロモーターは組織特異性を有す る構成的タイプその他を包含し得る。組織特異的プロモーター、まl;は創傷( woand)誘導可能プロモーター(サンチェスーセラノら(Sanchez− 5errano et al)、l 987 )は、それが必要とされる場合の み、および細菌または菌類、あるいは再書による攻撃に弱い組織においてのみ、 抗微生物ペプチドを生産する目的に有用であろう。かくして、抗微生物ポリペプ チドをコード付けする遺伝子の設計は、実施例2および3に記載した形質転換お よび再生手順と組み合わせると、有用な特性のスフワラシュ植物への移入を可能 とする。チャート5は、アグロバクテリウム媒介およびマイクロプロジェクティ ール媒介遺伝子移入系で用いることができるプラスミドの構築を要約する。The promoters for expression of these antimicrobial polypeptide genes have tissue specificity. may include other constitutive types. Tissue-specific promoter, or wound ( woand) inducible promoter (Sanchez-Serrano et al. 5errano et al), l 987), if it is required. and only in tissues vulnerable to attack by bacteria or fungi or reprints. It would be useful for the purpose of producing antimicrobial peptides. Thus, antimicrobial polypep The design of the gene encoding Tide was carried out by the transformation and When combined with regeneration procedures and regeneration procedures, it is possible to transfer useful traits to Sukhwarash plants. shall be. Chart 5 shows Agrobacterium-mediated and microprojectile We summarize the construction of plasmids that can be used in gene transfer systems.

チャート1 種子を発芽させて幼植物を得る。chart 1 Germinate the seeds to obtain seedlings.

3日令植物の子葉を切り出す。Cut out cotyledons from 3-day-old plants.

アグロバクテリウムに浸漬するか、またはDNA被覆マイクロプロジェクティー ルで衝撃することによって植物組織を接種する。Agrobacterium immersion or DNA-coated microprojections Inoculate the plant tissue by bombarding with a tube.

2.4−Dおよびカイネチンを補足したMS培地に組織を移入し、4日間培養す る。2. Transfer the tissue to MS medium supplemented with 4-D and kinetin and culture for 4 days. Ru.

2.4−D、カイネチン、カルベニシリンおよびカナマイシンを補足した新鮮な 培地に移入する。2.4-D, fresh supplemented with kinetin, carbenicillin and kanamycin Transfer to culture medium.

暗所にて6週間培養する(カルスが側面で増殖するのが観察できる)。Culture in the dark for 6 weeks (callus can be observed growing on the sides).

NAAおよびカイネチンを補足した新鮮な培地に移入する。Transfer to fresh medium supplemented with NAA and kinetin.

胚様体を移入し、再生培地に入れて植物を生産する。The embryoid bodies are transferred and placed in a regeneration medium to produce plants.

チャート2 外皮蛋白遺伝子ベクター −−−・−・−−−・・〉 植物 ポリ(A)シグナル チャート3 除草剤耐性遺伝子ベクター Σ−u’ BR植物 突然変異体 植物 4.7°aモーターALSまたはEPSPS遺伝子 ポリまたは他の除草剤耐性 もしくは 解毒遺伝子 チャート4 昆虫耐性遺伝子ベクター チャート5 抗菌遺伝子ベクター 添付A 米国特許出願07/234404号の実施例3および4実施例3 CMV−WL 外皮蛋白遺伝子を含有するpUA19クローンの構築 標準的な方法を用い、ラムダクローンWL 3 Z 8からのEcoR工断片全 断片ジソン州20877、ガイセルスブルグ、私書箱6゜09、ベセスダ・リサ ーチ(Betbesda Re5earch)がら入手可能な)プラスミドベク ターpT、Jc19に移入してクローンpWL3Z8.1を得た。次いで、マキ サム・およびギルバート(メソッズ・イン・エンザイモロジー(Methods  in Enzymology)65 : 499 、l 980)によって記 載されている技術によりpUc19におけるEc。chart 2 coat protein gene vector −−−・−・−−−・・〉Plant poly(A) signal chart 3 Herbicide resistance gene vector Σ−u’ BR plant mutant plant 4.7°a motor ALS or EPSPS gene poly or other herbicide tolerance or detoxification gene chart 4 insect resistance gene vector chart 5 Antibacterial gene vector Attachment A Examples 3 and 4 of U.S. Patent Application No. 07/234,404 Example 3 CMV-WL Construction of pUA19 clone containing coat protein gene Using standard methods, the entire EcoR engineering fragment from lambda clone WL3Z8 was Bethesda Lisa, P.O. Box 6°09, Gaithersburg, Fragment Gison 20877 (available from Betbesda Research) plasmid vector The clone pWL3Z8.1 was obtained by transfecting into tar pT, Jc19. Next, Maki Sam and Gilbert (Methods in Enzymology) In Enzymology) 65: 499, l 980). Ec in pUc19 by the technique described.

RIクローン化断片を配列決定した。この情報に基づき、CMV−WL外皮蛋白 遺伝子の完全な配列を決定し、これをチャート1に示す。CMV−Q RNA3  (ディビスおよびシモンズ(Davis andSymons)、 1988  、パイロロジー(Virology) 164 :出版中)の完全な配列との 比較により判断されるごとく、さらなる配列決定は、り0−7pWL3Z8.1 はCMV−WL RNA3分子の5’193bp以外のすべてを含有することを 示した。CMV−WLおよびCMV−Cのヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、 各々、22.7%(チャート2A)および16%(チャート3B)だけ異なる。The RI cloned fragment was sequenced. Based on this information, the CMV-WL coat protein The complete sequence of the gene was determined and is shown in Chart 1. CMV-Q RNA3 (Davis and Symons, 1988 , Pyrology 164: in press). As judged by comparison, further sequencing contains all but 5'193 bp of CMV-WL RNA 3 molecules. Indicated. The nucleotide and amino acid sequences of CMV-WL and CMV-C are: differ by 22.7% (Chart 2A) and 16% (Chart 3B), respectively.

実施例4 CaMV 35Sポリアデニル化シグナルと共に植物発現可能CMV −WL外皮蛋白遺伝子を含有するミクロT−DNAプラスミドの構築 CaMV35Dプロモーターおよびポリアデニル化シグナルを連結するために、 (RNA3の遺伝子内領域内に位置する)ApaI部位から(クローニング実験 中に連結させる)EcoRI部位まで伸びる断片をラムダクローンWL 3 Z  8から取り出し、(トーツス・ホーン(Thomas Hahn)、7リード リツヒ・ミーシャー・インスティテユ−ト(Friedrich Miesch er In5titute)、スイス国、ベイセル(Basel)、’ CH− 4002、私書箱2543から入手可能な)ベクターpDH51(ビニトルザク ら(Pietrzak et al)、1986)の多重クローニング部位に結 んだ。これは、Apalでの完全゛消化およびWL3Z8のEcoRIでの部分 的消化により、適当なApaIないしEcoRIのl 090bp断片から(マ ングビーンヌクレアーゼを用いて)平滑末端分子を生じさせ、続いてそれをpD H51のSma1部位に結ぶことによって達成された(チャート4A参照)。Example 4 CaMV: CMV expressible in plants with 35S polyadenylation signal -Construction of micro T-DNA plasmid containing WL coat protein gene To link the CaMV35D promoter and polyadenylation signal, From the ApaI site (located within the intragenic region of RNA3) (cloning experiment The fragment extending to the EcoRI site (ligated into the lambda clone WL3Z) Taken out from 8, (Thomas Hahn), 7 lead Friedrich Miesch Institute er In5titut), Switzerland, Basel,' CH- 4002, P.O. Box 2543) vector pDH51 (vinitrzak (Pietrzak et al., 1986) multiple cloning site. I did. This includes complete digestion with Apal and partial digestion of WL3Z8 with EcoRI. By selective digestion, a suitable ApaI or EcoRI 1090 bp fragment (matrix) was extracted. generate a blunt-ended molecule (using DNA nuclease) and subsequently convert it to pD This was achieved by ligating to the Sma1 site of H51 (see Chart 4A).

pDH51/CPWLと命名したこのクローンをマキサム−ギルバー1・技術に よって配列決定して植物における発現についてのその安定性を確認した。This clone, named pDH51/CPWL, was subjected to Maxam-Gilber 1 technology. It was therefore sequenced to confirm its stability for expression in plants.

次いで、植物発現可能外皮蛋白遺伝子をアグロバクテリウム媒介遺伝子移入に適 したベクター移動した。EcoRIでの部分的消化に続き、約1.9kbのEc oRIないしEcoRI断片をpDH51/CPWLから取り出し、(ロバート ・カイ(Robert Kay)、ワシントン州立大学化学部、プルマン、ワシ ントンから入手可能な)プラスミドpUc1813のEcoR1部位に入れ、プ ラスミドpUC1813/CPWLを得た。コノ植物発現可能CMV−WL外皮 蛋白遺伝子を含有する1、9kb断片を部分的HndlI[消化によって取り出 し、(ジネフング・アン(Gynehung An)、インスティチュート・オ ブ・バイオロジカル・ケミストリー(Institute ofBiologi cal Chemistry)、ワシントン州立大学から入手可能な)ベクター pGA482(アン(An)、1986)のHindlI[部位に結んだ。WO 29105858号に記載されているごとくにプラスミドpGA482を予め修 飾して植物発現可能β−グルクロニダーゼ遺伝子を含有させ、該修飾プラスミド をpGA482/Gと呼んだ。発現可能カセットをクローン化した後、該プラス ミドをpGA482/CPWL/Gと命名した(チャート5A参照)チャート2 A CMV−WLおよびCMV−C外皮蛋白遺伝子の比較チャート3A CMV−WLおよびCMV−C外皮蛋白遺伝子の比較添付B 米国特許出願07/368710号の実施例8.9.10,11および15 実施例8 種々の遺伝子のトランスジェニック植物における発現のための植物発 現カセットの構築 本発明の好ましい具体例において、インサートの高レベル発現を達成するために 、遺伝子インサートに(プロモーター、5′非翻訳領域、転写開始コドン、およ びポリアデニル化シグナルの付加を包含する)必要な植物調節シグナルを供する のに以下の発現カセットを構築した。該発現カセットは挿入されたいずれの遺伝 子を発現するのにも使用できる。従って、発現カセットの適用可能性は外皮蛋白 遺伝子を発現するにおけるその使用を超える。むしろ、該発現カセットはトラン スジェニック植物においていずれの所望の蛋白を発現するのにも使用できる。該 発現カセットはウィルス外皮蛋白遺伝子を植物で発現させるための好ましい発現 系である。The plant-expressible coat protein gene is then amenable to Agrobacterium-mediated gene transfer. The vector was moved. Following partial digestion with EcoRI, approximately 1.9 kb of Ec The oRI or EcoRI fragment was removed from pDH51/CPWL (Robert ・Robert Kay, Department of Chemistry, Washington State University, Pullman, WA The EcoR1 site of plasmid pUc1813 (available from Co., Ltd.) was inserted into the EcoR1 site of plasmid pUc1813. The lasmid pUC1813/CPWL was obtained. Conoplant expressible CMV-WL envelope A 1.9 kb fragment containing the protein gene was removed by partial HndlI digestion. (Gynehung An), Institute of Institute of Biological Chemistry vector (available from Cal Chemistry), Washington State University ligated into the HindlI site of pGA482 (An, 1986). W.O. Plasmid pGA482 was pre-modified as described in No. 29105858. The modified plasmid is decorated with a plant-expressible β-glucuronidase gene. was called pGA482/G. After cloning the expressible cassette, the plus Mido was named pGA482/CPWL/G (see Chart 5A) Chart 2 A Comparison chart 3A of CMV-WL and CMV-C coat protein genes Comparison of CMV-WL and CMV-C coat protein genes Appendix B Examples 8.9.10, 11 and 15 of U.S. patent application Ser. No. 07/368,710 Example 8 Plant development for expression of various genes in transgenic plants Construction of current cassette In a preferred embodiment of the invention, to achieve high level expression of the insert, , gene insert (promoter, 5' untranslated region, transcription initiation codon, and provide the necessary plant regulatory signals (including the addition of polyadenylation and polyadenylation signals) The following expression cassette was constructed. The expression cassette contains any inserted genes. It can also be used to express children. Therefore, the applicability of the expression cassette is limited to coat proteins. Beyond its use in expressing genes. Rather, the expression cassette It can be used to express any desired protein in genetic plants. Applicable Expression cassettes are preferred expression methods for expressing viral coat protein genes in plants. It is a system.

好ましい具体例の発現カセットは:構成的プロモーター;遺伝子発現を促進する 5°非翻訳領域:コザク(Kozak)要素よりなる開始コドン;発現されるべ き遺伝子が機能的発現ユニットを生じるように挿入できるクローニング部位;お よび高レベル発現を生じるポリ(A)付加シグナルおよび非翻訳フランキング領 域よりなる3′非翻訳領域を含有する。Preferred embodiments of expression cassettes include: constitutive promoters; promote gene expression; 5° untranslated region: start codon consisting of Kozak element; a cloning site into which the desired gene can be inserted to create a functional expression unit; and poly(A) addition signals and untranslated flanking regions that result in high-level expression. It contains a 3' untranslated region consisting of a 3' untranslated region.

特別には、本発明の好ましい具体例である発現カセットはカリフラワーモザイク ウィルス(Ca MV)35 S転写プロモーター、キュウリモザイクウィルス (CMV)の5′−非翻訳領域、CMV転写開始コドン、およびCaMVポリア デニル化シグナルよりなる。植物調節シグナルの正しい位置、ならびに外皮蛋白 遺伝子の容易な付加および完成されたカセットの切り出しを可能とし、従って他 のプラスミドに移入できる都合良い制限酵素部位の付加を達成するために、この 発現カセットの構築ではポリメラーゼ鎖反応(PCR)技術を利用した。In particular, the expression cassette which is a preferred embodiment of the invention is a cauliflower mosaic. Virus (Ca MV) 35 S transcription promoter, cucumber mosaic virus (CMV) 5'-untranslated region, CMV transcription start codon, and CaMV polya It consists of a denylation signal. Correct location of plant regulatory signals as well as tegument proteins Allows easy addition of genes and excision of the completed cassette, thus allowing other In order to achieve the addition of convenient restriction enzyme sites that can be transferred into the plasmid of Construction of the expression cassette utilized polymerase chain reaction (PCR) technology.

この発現カセットの構築を達成するために、以下のオリゴマーを合成した: 1 、5 ’ −GAAGCTTCCGGAAACCTCCTCGGATTCC −3’は、その5′末端にHindI[[部位を含有し、CaMVの5′−フラ ンキング領域における21塩基に同一である21塩基を含有する。To accomplish the construction of this expression cassette, the following oligomers were synthesized: 1, 5’-GAAGCTTCCGGAAACCTCCTCGGATTCC -3' contains a HindI[[ site at its 5' end, and the CaMV 5'-fra It contains 21 bases that are identical to the 21 bases in the linking region.

2 、5 ’ −GCCATGGTTGACTCGACTCAATTCTACC ,AC−3’は、コザク(Kozak)則に適合する翻訳開始コドンを含有する その5゛末端にNcoI部位を含有し、CMV5’−非翻訳領域のアンチセンス 鎖における21塩基に同一である21塩基を有する。2, 5’-GCCATGGTTGACTCGACTCAATTCTACC , AC-3' contains a translation initiation codon that conforms to the Kozak rule. It contains an NcoI site at its 5′ end and is an antisense CMV 5′-untranslated region. It has 21 bases that are identical to the 21 bases in the strand.

3 、5 ’ −GCCATGGTTGCGCTGAAATCACCAGTCT C−3’は、(オリゴマー2と同一の翻訳開始コドンを含有する)その5′末端 にNco1部位を含有し、CaMVの3″−非翻訳領域における20塩基と同一 である20塩基を有する。3, 5’-GCCATGGTTGCGCTGAAATCACCAGTCT C-3' is at its 5' end (containing the same translation initiation codon as oligomer 2) Contains an Nco1 site and is identical to the 20 bases in the 3″-untranslated region of CaMV. It has 20 bases.

4 、5 ’ −GAAGCTTGGTACCACTGGATTTTGGTT− 3’は、その3′末端にHindll[部位を含有し、(アンチセンス鋼上の) CaMVポリアデニル化部位の3′側の7ランキングDNA領域に対合する20 塩基を有する。4, 5’ -GAAGCTTGGTACCACTGGATTTTGGTT- 3' contains a Hindll[ site (on antisense steel) at its 3' end; 20 pairs with the 7-ranking DNA region 3′ of the CaMV polyadenylation site. It has a base.

これらのオリゴマーを用いて、チャート6Bに示し前記で言及したpUC181 3/CP 19なるCMV発現クローン内ニ含有すした配列を増幅した。チャー ト8に示したごとく、PCR技術を用いてpUCl 813/CP l 9にお ける遺伝子調節領域を増幅した。Using these oligomers, pUC181 shown in Chart 6B and mentioned above A two-containing sequence was amplified within the CMV expression clone designated 3/CP19. Char As shown in Section 8, pUCl 813/CPl 9 was injected using PCR technology. We amplified the regulatory region of the gene.

5″−フランキング、CMV5’−非翻訳領域、および(コザク則AAXXAT GGに適合させるべく修飾した)CMV開始コドンの増幅の結果、長さ約400 塩基対の断片が得られ、CaMV3−非翻訳およびフランキング領域の増幅の結 果、長さ約200塩基対の断片が得られた。これらの断片をNcoIおよびHi ndn[で消化し、ポリアクリルアミドゲルから単離し、次いで、Hin d  I[[消化しフォスファターゼ処理したpUc1’8に結んだ。得られたクロー ンをp 18CaMV/CMV−expといい、チャート8Bに示す。5″-flanking, CMV5′-untranslated region, and (Kozak rule AAXXAT Amplification of the CMV initiation codon (modified to accommodate GG) results in a length of approximately 400 A base-paired fragment was obtained and the result of amplification of CaMV3-untranslated and flanking regions. As a result, a fragment approximately 200 base pairs in length was obtained. These fragments were digested with NcoI and Hi Digested with ndn[, isolated from polyacrylamide gel, then Hind I[[ligated into digested and phosphatase-treated pUc1'8. The resulting claw This is called p18CaMV/CMV-exp and is shown in Chart 8B.

@ WMVII外皮蛋白遺伝子の同定 化学法(マキサムおよびギルバート(Maxam and G11bert)、 メソツズ・オブ・エンザイモロジ−(Methods of Enzymolo gy) 65 :499.1980)および酵素法(サンガーら(Sanger  at al) *プロシーディングズ・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ ・サイェンシズ(Proc、Natl、Acad、Sci、) USA74 :  5463. 1977)双方を用いて、前記したごとくに生成したクローンp WMVn−41−3,2からのクローン化WMVI[cDNAインサートを配列 決定した。この情報および他のポティウイルスとの比較分析に基づき、クローン pWMVI[−41−3,2のヌクレオチド配列はWMv■外皮蛋白遺伝子の完 全なコピーを含有することが判明した。外皮蛋白のN−末端はジペプチド配列G 1n−5etの位置によって示唆された。WMVI[外皮蛋白遺伝子コーディン グ領域(281アミノ酸)の長さは約33kDの蛋白をコード付けする遺伝子と 矛盾しない。このWMVI[外皮蛋白遺伝子および蛋白の配列をチャート2Bに 示す。加えて、エゲンベルガーら(Eggenberger et al)によ って記載されている関連ウィルス大豆モザイクウィルス(SMV)株Nから得ら れたものとこの配列を比較すると、それらは総じて約88%の同一性を占め、N −末端長の相違を除き約92.5%の同一性を占める。チャートB参照。これら の2種のウィルス外皮蛋白遺伝子は広範囲のアミノ酸同一性を占めるので、WM Vnからの外皮蛋白遺伝子の発現はWMVII感染に耐性な植物を生じると予測 され、SMV感染に耐性な植物を生じるであろう。@Identification of WMVII coat protein gene Chemical methods (Maxam and Gilbert), Methods of Enzymolo gy) 65:499.1980) and enzymatic methods (Sanger et al. *Proceedings of the National Academy of Sciences ・Sciences (Proc, Natl, Acad, Sci,) USA74:  5463. 1977) and the clone p generated as described above using both Cloned WMVI from WMVn-41-3,2 [cDNA insert sequenced] Decided. Based on this information and comparative analysis with other potyviruses, clone The nucleotide sequence of pWMVI[-41-3,2 is the complete WMv coat protein gene. It was found to contain all copies. The N-terminus of the coat protein has a dipeptide sequence G suggested by the position of 1n-5et. WMVI [Integument protein gene coding The length of the coding region (281 amino acids) is approximately 33kD protein-encoding gene. No contradiction. This WMVI [coat protein gene and protein sequence is shown in Chart 2B. show. In addition, Eggenberger et al. A related virus described as Soybean Mosaic Virus (SMV) obtained from strain N Comparing this sequence with that of - Approximately 92.5% identity excluding differences in terminal length. See chart B. these Since the two viral coat protein genes have a wide range of amino acid identity, WM Expression of coat protein genes from Vn is predicted to result in plants resistant to WMVII infection. will result in plants resistant to SMV infection.

実施例10 CaMV 35Sプロモーターおよびポリアデニル化シグナルなら びにCMV遺伝子転子域および翻訳イニシエーターATGをもつ植物発現可能W MVn外皮蛋白遺伝子カセットの構築チャート9Bに示す如く、必要な植物調節 シグナルをWMVI[外皮蛋白遺伝子に結合させるのは、必要な部位をその5′ および3′配列に付加させるオリゴマーを用いてWMVI[外皮蛋白遺伝子を増 幅するPCR技術を使用することにより達成した。この増幅に続き、得られた断 片を適当な制限酵素で消化し、プラスミドp l 8CaMV/CMV−exp を含有する前記発現カセットのNco1部位にクローン化した。該WMVn外皮 蛋白遺伝子インサートを含有するクローンはCaMVプロモーターに関して正し い向きであるか否かをチェックするのみでよい。しかしながら、PCR増幅の間 に加工物が取り込まれなかったことを確認するために、全外皮蛋白遺伝子をヌク レオチド分析によってチェックした。Example 10 CaMV 35S promoter and polyadenylation signal and a plant-expressible W with CMV gene trochanteric region and translation initiator ATG. Construction of the MVn coat protein gene cassette As shown in Chart 9B, the necessary plant regulation Binding of the signal to the WMVI [coat protein gene] requires the necessary site to be and oligomers added to the 3′ sequence of the WMVI [coat protein gene]. This was achieved by using a wide variety of PCR techniques. Following this amplification, the resulting fragment The fragment was digested with an appropriate restriction enzyme and the plasmid pl 8CaMV/CMV-exp was cloned into the Nco1 site of the expression cassette containing. The WMVn skin Clones containing protein gene inserts are correct for the CaMV promoter. All you have to do is check whether it is in the right direction or not. However, during PCR amplification To confirm that no processed material was incorporated into the Checked by leotide analysis.

両末端にNcol制限酵素部位をもつ増幅されたWMVI[外皮蛋白遺伝子を得 るために、以下の2種のオリゴマーを合成した。Amplified WMVI with Ncol restriction enzyme sites at both ends [to obtain the coat protein gene] In order to do this, the following two types of oligomers were synthesized.

1 、5 ’ −ACCATGGTGTCTTTACAATCAGGAAAAG −3’これはNco1部位をWMVI[外皮蛋白遺伝子の5′末端に付加し、発 現カセットp l 8CaMV/CMV−eXpに存在する同−ATG翻訳開始 コドンを保持する。1, 5’-ACCATGGTGTCTTTTACAATCAGGAAAAG -3' This adds an Nco1 site to the 5' end of the WMVI [coat protein gene and generates The same-ATG translation start present in the current cassette pl 8CaMV/CMV-eXp Preserve codons.

2 、5 ’ −ACCATGGCGACCCGAAATGCTAAC7GTG  −3’これはNco1部位をWMVI[外皮蛋白遺伝子の3″末端に付加し、 この部位は発現カセットp18caMV/CMV−eXpに結ぶことができる。2, 5’-ACCATGGCGACCCGAAATGCTAAC7GTG -3' This adds an Nco1 site to the 3'' end of the WMVI [coat protein gene, This site can be linked to the expression cassette p18caMV/CMV-eXp.

これらの2種オリゴマーを用いるこのPCRWMVn外皮蛋白遺伝子のp 18 CaMV/CMV−expへのクローニングにより、(p18CaMV/CMV −eXpという)植物発現可能WMVII遺伝子が得られ、転写および翻訳の後 、WMVI[外皮蛋白遺伝子ヌクレオチド配列に由来するのと同一のWMVI[ 外皮蛋白が生成する。This PCR using these two types of oligomers p18 of the WMVn coat protein gene By cloning into CaMV/CMV-exp, (p18CaMV/CMV A plant-expressible WMVII gene (referred to as -eXp) is obtained and after transcription and translation , WMVI [identical to WMVI [derived from the coat protein gene nucleotide sequence] Outer coat proteins are produced.

チャートB参照。しかしながら、この外皮蛋白は、ATG開始コドンを付加する ための必要な遺伝子設計のため、および(G I u −3erプロテア一ゼ切 断部位に隣接する)54kD核封入体蛋白の最後の4個のアミノ酸を包含するこ とにより異なり;付加されるアミノ酸はVa 1−5e r−Leu−Glu− N末端 WMVI[である。これらの4個のアミノ酸残基の付加は、この外皮蛋 白がWMV■感染に耐性の植物体を生じる能力に影響しないはずである。何故な ら、ポティウイルス外皮蛋白のN末端領域は長さまたはアミノ酸同一性いずれか についてよく保存されていないようだからである。See chart B. However, this coat protein adds an ATG start codon. and for the necessary genetic design for (GIu-3er protease The last four amino acids of the 54kD nuclear inclusion protein (adjacent to the cleavage site) The amino acids added are Va1-5e r-Leu-Glu- The N-terminus is WMVI. The addition of these four amino acid residues White should not affect the ability to produce plants resistant to WMV ■ infection. Why? The N-terminal region of the potyvirus coat protein has either length or amino acid identity. This is because it does not seem to have been well preserved.

しかしながら、これが問題であることが判明したら、その置き換えは、WMVI [外皮蛋白遺伝子のN末端変化を得るための異なるオリゴマーの使用を含むであ ろう。植物発現可能WMVn外皮蛋白遺伝子のクローン化構築体はp18WMV I[−expといい、チャート9Bに示す。However, if this proves to be a problem, the replacement is WMVI [Including the use of different oligomers to obtain N-terminal changes in the coat protein gene] Dew. The cloned construct of the plant-expressible WMVn coat protein gene is p18WMV. It is called I[-exp and is shown in Chart 9B.

実施例11 植物発現可能WMVI[外皮蛋白遺伝子構築体を含有するミクロT −DNAプラスミドの構築チャートlOBに示すごとく、WMVI[外皮蛋白遺 伝子用植物発現カセットを(アグロバクテリウムから植物ゲノムへの媒介移入お よび組み込みを行うのに)必要なアグロバクテリウムT−DNA移入シグナルお よび(アグロバクテリウムにおける複製用の)広宿主範囲複製始点を含有する適 当なミクロ−T−DNAに移入してプラスミドpGA482/G/CPWMVI [−expを得た。このプラスミドを構築するために、プラスミドp l 8W MVI[−expを(発現カセットの十分外部で、pUc18のポリクローニン グ部位内で切断する)HindI[Iで消化し、植物発現可能カセットを含有す る1、8kb断片を取り出し、修飾したアグロバクテリウム由来ミクロベクター pGA482(修飾はβ−グルクロニダーゼ遺伝子の付加を包含する)のHin dn[部位に結んだ。該ミクロT−DNAベクターpGA482をチャート7B に示すが、これはシイ・アン(G、、An) 、ワシントン、プルマン(Pul lman) 、ワシントン州立大学、インスティチュート・オブ・バイオロジカ ル・ケミストリー(Institute of Biological Che mistry)から入手できる。得られたプラスミドをpGA482/G/CP WMVI[−expと命名し、チャートIOBに示す。このプラスミド(または その誘導体)をA208、C58、LBA4404、C58Z207、A4R5 5A4RS (pRiB287b)等のごときアグロバクテリウム・チュメ7ア シエンスまたはりゾゲネスのビルレントまたはアビルレント株に移入した。株A 208、C58、LBA4404、およびA4R5はアメリカン・タイプ・カル チャー・コレクシコン(ATCC)、メリーランド州、ロックビル、バークロー ンドライブ(Parklawndrive) 12301から入手できる。細菌 A4R3(pRiB278b)はエフ・カッセーデルバール(F、Ca5se− Delbart)博士、フランス国、ベルサイユ、ルティドゥ・セーフ・シル( Routede 5aint Cyr、)。Example 11 Plant expressible WMVI [MicroT containing coat protein gene construct -As shown in the DNA plasmid construction chart 1OB, WMVI [Coat protein gene] Plant expression cassettes for genes (mediated transfer from Agrobacterium to plant genome) Agrobacterium T-DNA import signals and and applications containing broad host range origins of replication (for replication in Agrobacterium). Plasmid pGA482/G/CPWMVI was transferred into the appropriate micro-T-DNA. [-exp obtained. To construct this plasmid, plasmid pl 8W MVI [-exp (well external to the expression cassette, polyclonin of pUc18) Digest with HindI[I, which cuts within the plant-expressible cassette. Agrobacterium-derived microvector obtained by extracting and modifying a 1.8 kb fragment Hin of pGA482 (modifications include addition of β-glucuronidase gene) dn [tied to site; The micro T-DNA vector pGA482 was transferred to Chart 7B. This is shown in G., An, Pullman, Washington. lman), Washington State University, Institute of Biologica Institute of Biological Che available from mistry). The obtained plasmid was transformed into pGA482/G/CP Named WMVI[-exp and shown in chart IOB. This plasmid (or its derivatives) A208, C58, LBA4404, C58Z207, A4R5 Agrobacterium chume7a such as 5A4RS (pRiB287b) etc. virulent or avirulent strains of S. ciennes or Rhizogenes. Stock A 208, C58, LBA4404, and A4R5 are American type cal Char Collexicon (ATCC), Berkeley, Rockville, Maryland Available from Parklawndrive 12301. bacteria A4R3 (pRiB278b) was derived from F. Cassedervaal (F, Ca5se- Dr. Delbart, France, Versailles, L'Tideux Safe Cyr Routede 5aint Cyr,).

C,N、R,A、から入手できる。細菌C58Z207はエイ・シイ・ヘプバー 7 (A、G、Hepburn)博士、イリノイ州、ウルバナ([Jrbana )、イリノイ州立大学、農学部から入手できる。Available from C,N,R,A. Bacteria C58Z207 is A.C. Hepvar 7 Dr. A.G. Hepburn, Urbana, Illinois ), available from Illinois State University, College of Agriculture.

設計したプラスミドpGA482/G/CPWMII−expの前記掲載アグロ バクテリウム株のいずれかへの移入の後、これらのアグロバクテリウム株を用い て、そのT−DNA領域内に含有される植物発現可能WMVI[外皮蛋白遺伝子 を植物ゲノム内に移入し組み込むことができる。この移入は当業者に公知のT− DNA移入用の標準的な方法を用いて達成できるか、あるいはこの移入は「発芽 植物種子のアグロバクテリウム媒介形質転換(AgrobacteriumMe diated Transformation of Germinating  Plant 5eeds)Jなる標題の1987年12月21日出願の米国特 許出願や07/135655号に記載されている方法によって達成できる。加え て、最近、かかるアグロバクテリウムはそのT−DNA領域を大豆植物のゲノム に移入し組み込むことができることが判明した。かくして、これらの株は植物発 現可能WMVI[外皮蛋白遺伝子を大豆のゲノムに移入して大豆モザイクウィル ス株からの感染に耐性である大豆植物系を開発するのに用いることができる。The above listed agrochemicals of the designed plasmid pGA482/G/CPWMII-exp After transfer to any of the Agrobacterium strains, using these Agrobacterium strains and the plant-expressible WMVI [coat protein gene] contained within its T-DNA region. can be transferred and integrated into the plant genome. This transfer is known to those skilled in the art. This transfer can be accomplished using standard methods for DNA transfer or Agrobacterium-mediated transformation of plant seeds (AgrobacteriumMe Diated Transformation of Germinating Plant 5eeds) J filed on December 21, 1987 This can be achieved by the method described in the patent application and No. 07/135655. addition Recently, such Agrobacterium has transferred its T-DNA region to the genome of soybean plants. It turns out that it can be imported and incorporated into. Thus, these strains Possible WMVI [Soybean mosaic virus by transferring the hull protein gene into the soybean genome] It can be used to develop soybean plant lines that are resistant to infection from this strain.

(実施例12ないし14は省略する) 実施例15 植物発現可能ZYMV外皮蛋白遺伝子構築体を含有するミクロT− DNAプラスミドの構築適当に修飾した実施例11の教示により、植物発現可能 Z YMV外皮蛋白を含有するミクロT−DNAプラスミドの構築体を構築した 。プラスミドpUc18cpZYMV(チャート12B)を(発現カセットの十 分外部で、pUc18の多重クローニング部位内を切断する)HindIIIで 消化し、植物発現可能カセットを含有する1 、6 k b断片を取り出し、ミ クロ−ベクターpGA482(チャート7B)のHindI[I部位に結んだ。(Examples 12 to 14 are omitted) Example 15 Micro T-containing plant-expressible ZYMV coat protein gene construct Construction of a DNA plasmid According to the teachings of Example 11 with appropriate modifications, plant expression is possible. A micro T-DNA plasmid construct containing the Z YMV coat protein was constructed. . Plasmid pUc18cpZYMV (Chart 12B) (10 of the expression cassettes) with HindIII (which cuts within the multiple cloning site of pUc18 outside the division). After digestion, the 1,6kb fragment containing the plant-expressible cassette was removed and mixed. It was ligated into the HindI[I site of Clovector pGA482 (Chart 7B).

得られたプラスミドをpGA482GG/cpZYMVと命名し、チャート13 Bに示す。The obtained plasmid was named pGA482GG/cpZYMV and chart 13 Shown in B.

設計したブーyスミドp GA 482 CG/ c p Z YMV(7)7 グバクテリウム株への移入の後、該アグロバクテリウム株を用いて、そのT−D NA領域内に含有される植物発現可能ZYMV外皮蛋白遺伝子を植物ゲノム内に 移入し組み込むことができる。Designed Boo y Sumido p GA 482 CG/cp Z YMV (7) 7 After transfer to the Agrobacterium strain, the T-D Introducing the plant-expressible ZYMV coat protein gene contained within the NA region into the plant genome. Can be imported and incorporated.

チャート12B Pπ拍−15 ★☆ 1薦外皮蛋白 1 遺伝子 バMV外皮蛋白遺伝子 NcoI NcoI pU(:18cpZYMV HlndIII NcoI NcoI HlndIII BamHI Swam l Pea l IClzyMv外皮蛋白115C11遺伝子 チャート13B HlndIII NcoX NcoX HlndIIII BrI I No− I Pc、 l qcI ZYMV外皮II Sc、 II C頌11BLI蛋 白遺伝子 Gus遺伝子 補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成3年4月2日Chart 12B Pπ beat -15 ★☆ 1 Recommended coat protein 1 gene BaMV coat protein gene NcoI NcoI pU(:18cpZYMV HlndIII NcoI NcoI HlndIII BamHI Swam l Pea l IClzyMv coat protein 115C11 gene Chart 13B HlndIII NcoX NcoX HlndIII BrI I No- I Pc, lqcI ZYMV envelope II Sc, II C ode 11BLI protein White gene Gus gene Submission of translation of written amendment (Article 184-8 of the Patent Act) April 2, 1991

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.MS培地ならびに外因性ホルモン2,4−Dおよびカイネチンよりなる誘導 培地中で約4〜6週間の期間、外植片を培養してコンピテント胚様体を誘導する ことを特徴とする子葉または胚軸組織から得られたククミス(Cucumis) 種外植片からククミス(Cucumis)種胚様体を作出する方法。1. Induction consisting of MS medium and exogenous hormones 2,4-D and kinetin Culture the explants in culture for a period of approximately 4-6 weeks to induce competent embryoid bodies. Cucumis obtained from cotyledon or hypocotyl tissue characterized by A method for producing Cucumis seed embryoid bodies from seed explants. 2.該胚様体が遺伝子導入したもの(transgenic)である請求の範囲 第1項記載の方法。2. Claims that the embryoid body is transgenic The method described in paragraph 1. 3.該形質転換胚様体を(a)アグロバクテリウムのビルレントまたはアビルレ ント株をベクターとして利用して外来性DNAを外植片に導入し、次いで(b) 該接種組織をMS培地ならびに2,4−Dおよびカイネチンよりなる誘導培地上 で培養することによって作出する請求の範囲第2項記載の方法。3. The transformed embryoid body is transformed into (a) Agrobacterium virulent or avirure. foreign DNA is introduced into the explant using the patient strain as a vector, and then (b) The inoculated tissue was placed on MS medium and induction medium consisting of 2,4-D and kinetin. The method according to claim 2, which is produced by culturing in. 4.該形質転換胚様体を、(a)外植片をMS培地、2,4−Dおよびカイネチ ンよりなる誘導培地上で培養して胚様体を形成せしめ、次いで(b)マイクロプ ロジェクティール衝撃によって外来性DNAを該胚様体に導入することによって 作出する請求の範囲第2項記載の方法。4. The transformed embryoid bodies were prepared by (a) explants in MS medium, 2,4-D and kinetics; (b) culture on an induction medium consisting of micropropylene to form embryoid bodies; By introducing foreign DNA into the embryoid body by projectile bombardment The method according to claim 2 for producing. 5.該外植片が子葉から得られたものである請求の範囲第3項記載の方法。5. 4. The method of claim 3, wherein the explant is obtained from cotyledons. 6.培地中における2,4−Dの濃度が約1.0mg/l〜2.0mg/lであ って、カイネチンの濃度が約0.5mg/lである請求の範囲第5項記載の方法 。6. The concentration of 2,4-D in the medium is about 1.0 mg/l to 2.0 mg/l. The method according to claim 5, wherein the concentration of kinetin is about 0.5 mg/l. . 7.2,4−Dの濃度が2.0mg/lであって、カイネチンの濃度が0.5m g/lである請求の範囲第6項記載の方法。7. The concentration of 2,4-D is 2.0 mg/l and the concentration of kinetin is 0.5 m 7. The method according to claim 6, wherein the g/l. 8.該外植片が子葉から得られたものである請求の範囲第4項記載の方法。8. 5. The method of claim 4, wherein the explant is obtained from cotyledons. 9.培地中における2,4−Dの濃度が約1.0mg/l〜2.0mg/lであ って、カイネチンの濃度が約0.5mg/lである請求の範囲第8項記数の方法 。9. The concentration of 2,4-D in the medium is about 1.0 mg/l to 2.0 mg/l. Therefore, the method according to claim 8, wherein the concentration of kinetin is about 0.5 mg/l. . 10.2,4−Dの濃度が2.0mg/lであって、該濃度が0.5mg/lで ある請求の範囲第10項記載の方法。10. The concentration of 2,4-D is 2.0 mg/l, and the concentration is 0.5 mg/l. 11. The method of claim 10. 11.該外植片が胚軸から得られたものである請求の範囲第3項記載の方法。11. 4. The method of claim 3, wherein the explant is obtained from a hypocotyl. 12.培地中に3ける2,4−Dの濃度が約1.0mg/l〜2.0mg/lで あって、カイネチンの濃度が約0.5mg/lである請求の範囲第11項記載の 方法。12. The concentration of 2,4-D in the medium is approximately 1.0 mg/l to 2.0 mg/l. Claim 11, wherein the concentration of kinetin is about 0.5 mg/l. Method. 13.2,4−Dの濃度が2.0mg/lであって、カイネチンの濃度が約0. 5mg/lである請求の範囲第12項記載の方法。13. The concentration of 2,4-D is 2.0 mg/l and the concentration of kinetin is about 0.0 mg/l. 13. The method according to claim 12, wherein the concentration is 5 mg/l. 14.該外植片が胚軸から得られたものである請求の範囲第4項記載の方法。14. 5. The method of claim 4, wherein the explant is obtained from a hypocotyl. 15.培地中における2,4−Dの濃度が約1.0mg/l〜2.0mg/lで あって、カイネチンの濃度が約0.5mg/lである請求の範囲第14項記載の 方法。15. The concentration of 2,4-D in the medium is about 1.0 mg/l to 2.0 mg/l. Claim 14, wherein the concentration of kinetin is about 0.5 mg/l. Method. 16.2,4−Dの濃度が2.0mg/lであって、該濃度が0.5mg/lで ある請求の範囲第15項記載の方法。16. The concentration of 2,4-D is 2.0 mg/l, and the concentration is 0.5 mg/l. 16. The method of claim 15. 17.(1)外因性ホルモン2,4−Dおよびカイネチンを含有する誘導培地中 でククミス・サティバス(Cucumissativus)組織の外植片を培養 し、(2)カルビニシリンおよびカナマイシンを補足した外因性ホルモン2,4 −Dおよびカイネチンを含有する培地に該外植片を移入し、暗所でさらなる時間 培養し、(3)4〜6週間インキュベートし、次いで(4)NAAおよびカイネ チンを補足したMS基礎培地に、コンピテント胚様体を誘導するのに十分な時間 、該外植片を移入することを特徴とする請求の範囲第1項記載のククミス・サテ ィバス(Cucumissativus)種外植片からククミス・サティバス( Cucumissativus)種胚様体を作出する方法。17. (1) In induction medium containing exogenous hormone 2,4-D and kinetin Culture explants of Cucumissativus tissue in and (2) exogenous hormones supplemented with carbinicillin and kanamycin2,4 - Transfer the explants to medium containing D and kinetin for additional time in the dark. (3) incubated for 4-6 weeks, then (4) NAA and kinematics. MS basal medium supplemented with Chin for a sufficient time to induce competent embryoid bodies. , the Cucumis satay according to claim 1, characterized in that the explant is transferred thereto. Cucumissativus (Cucumissativus) from explants of Cucumissativus seeds. A method for producing a seed embryoid body (Cucumissativus). 18.請求の範囲第17項記載の方法によって作出した胚様体を胚再生に付して 完全な形質転換植物体を得ることを特徴とするククミス・サティバス(Cucu missativus)トランスジェニック植物の作出方法。18. The embryoid body produced by the method according to claim 17 is subjected to embryo regeneration. Cucumis sativus (Cucu) is characterized by obtaining completely transformed plants. A method for producing a transgenic plant (E. missativus). 19.ククミス・サティバス(Cucumissativus)植物組織、MS 培地、2,4−Dおよびカイネチンよりなる組成物。19. Cucumissativus plant tissue, MS A composition consisting of a medium, 2,4-D and kinetin. 20.培地中における2,4−Dの濃度が約1.0mg/l〜2.0mg/lで あって、カイネチンの濃度が約0.5mg/lである請求の範囲第19項記載の 組成物。20. The concentration of 2,4-D in the medium is about 1.0 mg/l to 2.0 mg/l. Claim 19, wherein the concentration of kinetin is about 0.5 mg/l. Composition.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE160173T1 (en) * 1988-08-19 1997-11-15 Seminis Vegetable Seeds Inc POTYVIRUS ENVELOPE PROTEIN GENES AND PLANTS TRANSFORMED THEREWITH
WO1990011770A1 (en) * 1989-04-11 1990-10-18 Calgene, Inc. Use of animal-derived anti-microbial peptides for control of plant pathogens
CA2042448A1 (en) * 1990-06-05 1991-12-06 Jonathan P. Duvick Antimicrobial peptides and plant disease resistance based thereon
PT97826B (en) * 1990-06-07 1998-10-30 Mogem International N V PROCESS FOR THE PREPARATION OF PURIFICATION OF A PROTEIN FROM A PLANT WITH AN INHIBITOR EFFECT IN A PATHOGENY OR PESTE AND ANTI-FUNGUS COMPOSITIONS THAT CONTAINS THEM
AU711935B2 (en) * 1994-12-30 1999-10-21 Seminis Vegetable Seeds, Inc. Papaya ringspot virus replicase gene
KR100447920B1 (en) * 2002-01-09 2004-09-08 (주)넥스젠 Method for Preparing Transformed Cucumis sativus L
KR100447919B1 (en) * 2002-01-09 2004-09-08 (주)넥스젠 Method for Preparing Transformed Citrullus Plants
KR100447921B1 (en) * 2002-01-09 2004-09-08 (주)넥스젠 Method for Preparing Transformed Cucumis melo L
NL1022270C2 (en) 2002-12-24 2004-06-25 Nunhems Zaden Bv Complete true mildew resistance and complete freedom from necrosis in cucumber, Cucumis sativus L.
CN109666692B (en) * 2018-11-29 2021-05-28 南京农业大学 Method for soybean hairy root and soybean mosaic virus disease system induced by agrobacterium rhizogenes and application of method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL83348A (en) * 1986-08-26 1995-12-08 Du Pont Nucleic acid fragment encoding herbicide resistant plant acetolactate synthase
EP0262972A3 (en) * 1986-10-01 1990-08-29 The Plant Cell Research Institute Inc. Genetic transformation and controlled regeneration of cucumis sp in vitro

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