DE19525034A1 - DNA sequences and their use - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft neue Desoxyribonukleinsäure-Sequenzen (DNA-Sequenzen) sowie ihre Verwendung bzw. die Verwendung bestimmter Pflanzen, die diese DNA-Sequenzen enthalten, zum Auffinden von Agenzien, welche pflanzliche Abwehrmechanismen induzieren können.The invention relates to new deoxyribonucleic acid sequences (DNA sequences) as well as their use or the use of certain plants that these Contain DNA sequences for finding agents which are plant-based Defense mechanisms can induce.
Die meisten heute bekannten Pflanzenschutzmittel entfalten eine unmittelbare Wir kung gegen die jeweils zu bekämpfenden Schädlinge. Viele Pflanzen verfügen über eigene Abwehrmechanismen, die mehr oder weniger ausgeprägt, bei einem Befall durch Schädlinge, insbesondere durch die hierbei auftretenden Verwun dungen des Pflanzengewebes induziert werden. Diese natürliche Induktion von Pflanzenabwehrmechanismen reicht jedoch bei einem Schädlingsbefall meist nicht aus, um größere Schäden zu verhindern, da ihre Wirkung häufig erst mit Verzöge rung eintritt, nachdem bereits erhebliche Schäden entstanden sind. Gezielte Pflan zenschutzmaßnahmen sind daher in Landwirtschaft und Gartenbau nicht ver zichtbar. Da jedoch angestrebt wird, die natürlichen Abwehrmechanismen verstärkt in den Pflanzenschutz einzubeziehen, ist es erforderlich, chemische Stoffe (synthe tische oder natürliche niedermolekulare Stoffe) aufzufinden, die nach einer ge zielten und rechtzeitigen Anwendung geeignet sind, die pflanzeneigenen Abwehr mechanismen (z. B. Bildung von Stoffen, die für die Schädlinge toxisch sind oder die Schädlinge repellieren oder von Stoffen, die Gewebsnekrosen erzeugen und somit die weitere Verbreitung der Schädlinge verhindern) in einem genügenden Maße und ausreichend rasch zu induzieren, ohne hierbei unerwünschte Wirkungen hervorzurufen. Das Auffinden solcher geeigneter chemischer Stoffe hat sich bisher als schwierig und aufwendig erwiesen.Most plant protection products known today develop an immediate we against the pests to be controlled. Many plants have about own defense mechanisms, more or less pronounced, with one Infestation by pests, in particular by the spoilage that occurs plant tissue. This natural induction of Plant defense mechanisms are usually not sufficient in the case of pest infestation to prevent major damage, since their effects often only with delay tion occurs after significant damage has already occurred. Targeted plant Protective measures are therefore not in use in agriculture and horticulture mandatory. However, since efforts are being made to strengthen the natural defense mechanisms in plant protection, it is necessary to use chemical substances (synthe tables or natural low molecular weight substances), which after a ge targeted and timely application, the plant's own defense mechanisms (e.g. formation of substances that are toxic to the pests or repelling the pests or of substances that produce tissue necrosis and thus prevent the further spread of the pests) in a sufficient To induce dimensions and quickly enough without any undesirable effects to evoke. The discovery of such suitable chemical substances has so far been difficult proven to be difficult and expensive.
Es besteht daher ein starkes Bedürfnis, ein fach durchzuführende Testmethoden zu entwickeln, um chemische Stoffe auch in großem Umfang auf ihr entsprechendes Induktionsvermögen zu testen. Es ist be reits bekannt, bestimmte DNA-Sequenzen in das Genom von Pflanzen einzubauen, welche einen Promotor, der durch chemische Stoffe beeinflußt wird und eine Se quenz, welche für ein Enzym, das leicht nachweisbar ist kodiert, enthalten und die so erhaltenen Pflanzen auf die Induzierbarkeit der Promotoren durch chemische Stoffe zu testen (vgl. EP-A 0 332 104). Die vorbeschriebenen Testsysteme ver wenden jedoch alle sogenannte PR ("pathogen related")-Promotoren, welche, außer auf Pathogene, nicht nur auf chemische Stoffe sondern auch auf andere abiotische Stimuli (wie z. B. Verwundung, Wärme oder Belichtung, Licht/Dunkel-Zyklen, Schwermetalle) reagieren. Diese Testsysteme sind somit relativ störanfällig und können in einem erheblichen Maße zu Fehlinterpretationen und somit zu un richtigen Ergebnissen führen.There is therefore a strong need to to develop test methods that are to be carried out in a specialized manner to detect chemical substances in to test extensively for their corresponding induction ability. It's be already known to insert certain DNA sequences into the genome of plants, which has a promoter which is influenced by chemical substances and a Se quenz, which encode for an enzyme that is easily detectable, and the plants thus obtained on the inducibility of the promoters by chemical Testing substances (cf. EP-A 0 332 104). The test systems described above ver however, all so-called PR ("pathogen related") promoters apply, which, except on pathogens, not only on chemical substances but also on other abiotic ones Stimuli (such as wounding, warmth or exposure, light / dark cycles, Heavy metals) react. These test systems are therefore relatively prone to failure and can to a large extent lead to misinterpretations and thus to un lead to correct results.
Es wurde nun die neue DNA-Sequenz (im folgenden "DNA-Sequenz I" genannt) gefunden, die aus den folgenden Bestandteilen besteht, die in direkter 5′-3′-Orientierung aufeinanderfolgen:The new DNA sequence (hereinafter referred to as "DNA sequence I") has now been found, which consists of the following components, which are in direct 5′-3′-orientation follow each other:
- 1. Ein in Pflanzen aktivierbarer Promotor der durch Agenzien, welche pflanz liche Abwehrmechanismen systemisch induzieren können, aktiviert werden kann;1. A promoter that can be activated in plants by the agents that plant systemic defense mechanisms can be activated can;
- 2. eine sich daran anschließende für Phosphinothricin-N-aceryltransferase (im folgenden auch "PAT" genannt) kodierende DNA-Sequenz: und2. a subsequent one for phosphinothricin-N-aceryltransferase (im following also called "PAT") coding DNA sequence: and
- 3. die sich hieran anschließende Terminationssequenz des Nopalinsynthase- Gens ("nos") aus Agrobacterium tumefaciens.3. the subsequent termination sequence of the nopaline synthase Agrobacterium tumefaciens gene ("nos").
Agenzien, welche pflanzliche Abwehrmechanismen induzieren können, sind chemische Stoffe oder auch Mikroorganismen, deren Stoffwechselprodukte und Extrakte aus Mikroorganismen, vorzugsweise chemische Stoffe.Agents that can induce plant defense mechanisms are chemical substances or microorganisms, their metabolites and Extracts from microorganisms, preferably chemical substances.
Unter chemischen Stoffen sollen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfin dung synthetische oder in der Natur vorkommende organische Verbindungen, vor zugsweise niedermolekulare organische Stoffe, verstanden werden, ganz besonders bevorzugt solche, welche nicht natürlich in Pflanzen als Elicitoren (also als Ab wehrstoffe bzw. Abwehrmechanismen induzierende Substanzen) vorkommen und ganz besonders hervorgehoben solche, welche nicht natürlich in Pflanzen auftreten. Besonders bevorzugt sind synthetische organische niedermolekulare Stoffe, die nicht in der Natur vorkommen. Among chemical substances in connection with the present inven synthetic or naturally occurring organic compounds preferably low molecular weight organic substances are understood, especially prefers those which do not naturally appear in plants as elicitors (i.e. as Ab military substances or defense mechanisms inducing substances) occur and especially highlighted are those that do not naturally occur in plants. Synthetic organic low molecular weight substances are particularly preferred do not occur in nature.
Als in Pflanzen aktivierbare Promotoren, welche pflanzliche Abwehrmechanismen systemisch induzieren können, werden vorzugsweise Promotoren pflanzlichen Ursprungs eingesetzt. Vorzugsweise werden solche Promotoren pflanzlichen Ursprungs verwendet, welche geeignet sind, zu induzierten systemischen Resistenzen zu führen und zugleich durch chemische Resistenzinduktoren (z. B. Na-Salicylat, Dichlorisonikotinsäure oder Probenazol) aktiviert werden können.As promoters that can be activated in plants, which plant defense mechanisms can induce systemically, plant promoters are preferred Originated. Such promoters are preferably plant-based Origin, which are suitable for induced systemic Lead resistance and at the same time through chemical resistance inducers (e.g. Na salicylate, dichlorisonicotinic acid or probenazole) can be activated.
Aus der Literatur sind bereits eine Vielzahl von Promotoren bekannt, die zu induzierten systemischen Resistenzen führen können (vgl. z. B. EP-A 0 648 839, EP-A 0 516 958, EP-A 0 533 010, EP-A 0 309 862, EP-A 0 480 236, EP-A 0 464 461 und EP-A 0 412 381).A large number of promoters which are known from the literature induced systemic resistance (see e.g. EP-A 0 648 839, EP-A 0 516 958, EP-A 0 533 010, EP-A 0 309 862, EP-A 0 480 236, EP-A 0 464 461 and EP-A 0 412 381).
Durch den Fachmann ist es mit Hilfe des allgemeinen Fachwissens und allge meiner üblicher Methoden leicht möglich unter diesen bekannten Promotoren, solche Promotoren auszuwählen, die durch Resistenzinduktoren (z. B. Na-Salicylat, Dichlorisonikotinsäure oder Probenazol) induzierbar sind und für die Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind.By the specialist it is with the help of general specialist knowledge and general my usual methods easily possible among these known promoters, to select those promoters which are induced by resistance inducers (e.g. Na salicylate, Dichlorisonicotinic acid or probenazole) are inducible and for carrying out of the present invention are suitable.
Vorzugsweise werden solche Promotoren pflanzlichen Ursprungs eingesetzt, welche pflanzliche Abwehrmechanismen systemisch induzieren können, jedoch nicht durch andere abiotische Stimuli (wie z. B. durch Verwundung, Wärme, Belichtung oder Licht/Dunkel-Zyklen) aktiviert werden können.Such promoters of plant origin are preferably used, which plant defense mechanisms can induce systemically, however not by other abiotic stimuli (such as wounding, warmth, Exposure or light / dark cycles) can be activated.
Vorzugsweise werden die Promotoren erfindungsgemäß als Bestandteil 1 der DNA-Sequenz I verwendet, welche in den oben aufgeführten Europäischen Offen legungsschriften beschrieben werden. Weiterhin wird vorzugsweise der ebenfalls aus der Literatur bekannte prp1-1 Promotor aus Kartoffel eingesetzt. Den Pro motoren kann zur Wirkungsverstärkung auch ein Abschnitt des CaMV 35S RNA Promotors (vorzugsweise die Position -46 bis +8) nachgeschaltet werden.According to the invention, the promoters are preferably used as component 1 of the DNA sequence I used which is described in the European Offen documents are described. Furthermore, it is also preferred known prp1-1 promoter from potato used. The pro A section of the CaMV 35S RNA can also be used to increase the effect Promotors (preferably the position -46 to +8) are connected.
Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß als Promotoren (Bestandteil 1 der DNA-Sequenz 1) eine Region des Vst1-Promotors aus Vitis vinifera (Position +72 bis -552) oder eine Region des prp1-Promotors aus Kartoffel von Position -402 bis -130 verwendet, wobei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der prp1-Pro motor-Region die Region mit der Position -46 bis +8 des CaMV 35S RNA Promotors nachgeschaltet wird. According to the invention, promoters (component 1 of the DNA sequence 1) a region of the Vst1 promoter from Vitis vinifera (position +72 to -552) or a region of the prp1 promoter from potato from position -402 to -130 used, wherein in a particularly preferred embodiment, the prp1-Pro motor region the region with the position -46 to +8 of the CaMV 35S RNA Promotors is connected downstream.
Der aus Vitis vinifera stammende Vst1-Promotors, bzw. diesen Promotor enthaltende Gene sind aus der EP-A 0 464 461 bekannt und auf den Plasmiden pVSt1, pVSt2 und pVSt12t3 enthalten.The Vst1 promoter originating from Vitis vinifera, or this promoter Genes containing are known from EP-A 0 464 461 and on the plasmids pVSt1, pVSt2 and pVSt12t3 included.
Der Eschericha coli Stamm E. coli Fier 1 pVSt1 enthält das Plasmid pVSt1. Der Escherichia coli Stamm E. coli Fier 2 pVSt2 enthält das Plasmid pVSt2. Der Escherichia coli Stamm E. coli Fier pVSt12t3 enthält das Plasmid pVSt12t3. Diese Stämme wurden im Zusammenhang mit der genannten EP-Anmeldung bei der deutschen Sammlung von Mikroorganismen (DSM), Mascheroder Weg 1b, D-38124 Braunschweig, Bundesrepublik Deutschland in Übereinstimmung des Budapester Vertrages über die internationale Anerkennung der Hinterlegung von Mikroorganismen für die Zwecke von Patentverfahren hinterlegt (Hinterlegungs datum: E. coli Fier 1 pVSt1 und Fier 2 pVSt2: 18. Juni 1990 und E. coli Fier pVSt12t3: 11. Februar 1991).The Eschericha coli strain E. coli Fier 1 pVSt1 contains the plasmid pVSt1. Of the Escherichia coli strain E. coli Fier 2 pVSt2 contains the plasmid pVSt2. Of the Escherichia coli strain E. coli Fier pVSt12t3 contains the plasmid pVSt12t3. This Strains were in connection with the aforementioned EP application to the German Collection of Microorganisms (DSM), Mascheroder Weg 1b, D-38124 Braunschweig, Federal Republic of Germany in accordance with the Budapest Treaty on the international recognition of the deposit of Microorganisms deposited for the purposes of patent proceedings (Filing date: E. coli Fier 1 pVSt1 and Fier 2 pVSt2: June 18, 1990 and E. coli Fier pVSt12t3: February 11, 1991).
Der Stamm E. coli Fier 1 pVSt1 erhielt die Hinterlegungsnummer DSM 6002, der Stamm E. coli Fier 2 pVSt2 erhielt die Hinterlegungsnummer DSM 6003 und der Stamm E. coli Fier pVSt12t3 erhielt die Hinterlegungsnummer 6346.The E. coli Fier 1 pVSt1 strain received the accession number DSM 6002, the Strain E. coli Fier 2 pVSt2 received the accession number DSM 6003 and the Strain E. coli Fier pVSt12t3 received the accession number 6346.
Der Promotor kann durch den Fachmann anhand einfacher Routinemaßnahmen aus den Mikroorganismen und den darin enthaltenden Plasmiden isoliert werden.The promoter can be identified by the person skilled in the art on the basis of simple routine measures the microorganisms and the plasmids contained therein are isolated.
Das vollständige Vst1-Gen wurde aus Vitis vinifera isoliert (R. Hain et al. (1993) Nature 361: 153-156; W. Wiese et al. (1994) Plant Mol Biol 26: 667-677) und seine induzierbare Expression im homologen und heterologen System untersucht. Die in DNA-Sequenz 1 verwendete Vst1-Promotorregion wurde mit Hilfe der PCR-Technik amplifiziert und anschließend wie unten beschrieben mit der für PAT kodierenden Region fusioniert.The complete Vst1 gene was isolated from Vitis vinifera (R. Hain et al. (1993) Nature 361: 153-156; W. Wiese et al. (1994) Plant Mol Biol 26: 667-677) and his inducible expression in the homologous and heterologous system examined. In the Vst1 promoter region used in DNA sequence 1 was determined using the PCR technique amplified and then as described below with that for PAT coding region merged.
Der prp-1-Promotor ist aus den Publikationen von J. Taylor et al. (Mol. Plant- Microbe Interactions (1990) 3: 72-77) und N. Martini et. al. (Mol. Gen. Genet. (1993) 236: 179-186) bekannt. Der Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) 35S RNA Promotor ist ebenfalls aus der Literatur bekannt (vgl. Benfey & Chua (1990) Science 250: 959-960).The prp-1 promoter is from the publications by J. Taylor et al. (Mol. Plant- Microbe Interactions (1990) 3: 72-77) and N. Martini et. al. (Mol. Gen. Genet. (1993) 236: 179-186). The Cauliflower Mosaic Virus (CaMV) 35S RNA Promoter is also known from the literature (see Benfey & Chua (1990) Science 250: 959-960).
Der Escherichia coli Stamm E. coli GSpETVgus27-1 enthält das Plasmid pETVgus27-1, welches den prp-1-Promotor aus Kartoffeln enthält (N. Martini et al. (1993) Mol. Gen. Genet. 236: 179-186 bzw. WO 93/19 188). Dieser E. coli Stamm wurde bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen (DSM), Mascheroder Weg 1b, D-38124 Braunschweig, Bundesrepublik Deutschland in Übereinstimmung mit den Bestimmungen des Budapester Vertrages über die Internationale Anerkennung der Hinterlegung von Mikroorganismen für die Zwecke von Patentverfahren hinterlegt. Er erhielt die Hinterlegungsnummer DSM 9627 (Hinterlegungsdatum 20.12.94). Wie unten beschrieben, kann die prp1-1-Promotorregion von Position -402 bis -130 (272 bp) zusammen mit der TATA-Box- Region des CaMV 35S RNA Promotors (Position -46 bis +8) aus dem Plasmid pEVgus27-1 als EcoRI/HindIII-Restriktionsfragment isoliert werden.The Escherichia coli strain E. coli GSpETVgus27-1 contains the plasmid pETVgus27-1, which contains the prp-1 promoter from potatoes (N. Martini et al. (1993) Mol. Gen. Genet. 236: 179-186 and WO 93/19 188). This E. coli Strain became at the German Collection for Microorganisms (DSM), Mascheroder Weg 1b, D-38124 Braunschweig, Federal Republic of Germany in Compliance with the provisions of the Budapest Treaty on the International recognition of the deposit of microorganisms for the Filed for purposes of patent proceedings. He received the deposit number DSM 9627 (filing date 12/20/94). As described below, the prp1-1 promoter region from position -402 to -130 (272 bp) together with the TATA box Region of the CaMV 35S RNA promoter (position -46 to +8) from the Plasmid pEVgus27-1 can be isolated as an EcoRI / HindIII restriction fragment.
Erfindungsgemäß verwendbare DNA-Sequenzen, die für Phosphinothricin-N- acetylransferase ("PAT") kodieren, sind bekannt.DNA sequences which can be used according to the invention and which are suitable for phosphinothricin-N- Encoding acetyl transferase ("PAT") are known.
Vorzugsweise werden die für PAT kodierenden Sequenzen aus Streptomyces viridochromogenes ("pat-Gen") oder aus Streptomyces hygroscopicus ("bar-Gen"), besonders bevorzugt die kodierende Sequenz des pat-Gens eingesetzt.The sequences coding for PAT are preferably from Streptomyces viridochromogenes ("pat gene") or from Streptomyces hygroscopicus ("bar gene"), the coding sequence of the pat gene is particularly preferably used.
Die für PAT kodierende Sequenz aus S. viridochromogenes ist aus der Literatur bekannt (W. Wohlleben et al. (1988) Gene 70: 25-37; W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142-151).The sequence from S. viridochromogenes coding for PAT is from the literature known (W. Wohlleben et al. (1988) Gene 70: 25-37; W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142-151).
Anstelle des für Phosphinothricin-N-acetyltransferase kodierenden pat-Gens aus S. viridochromogenes kann auch das bar-Gen aus S. hygroscopicus eingesetzt werden. Das bar-Gen ist ebenfalls aus der Literatur bekannt (M. DeBlock et al. (1987) EMBO J. 6: 2513-2518; C. Thompson et al. (1987) EMBO J. 6: 2519-2523). Das bar-Gen aus S. hygroscopicus wird auch in der EP-A 0 242 246 beschrieben. Die vollständige kodierende Region des bar-Gens aus S. hygroscopicus liegt in dem Vektor pBG39 als 1,65 kB PstI/BamHI-Fragment in pUC 19 vor. pBG39 wurde gemäß EP-A 042 246 am 12.12.1985 bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen (DSM) in Göttingen (Deutschland) mit der Hinterlegungsnummer DSM 3607 hinterlegt.Instead of the pat gene from S. coding for phosphinothricin-N-acetyltransferase viridochromogenes can also use the bar gene from S. hygroscopicus will. The bar gene is also known from the literature (M. DeBlock et al. (1987) EMBO J. 6: 2513-2518; C. Thompson et al. (1987) EMBO J. 6: 2519-2523). The bar gene from S. hygroscopicus is also described in EP-A 0 242 246. The complete coding region of the bar gene from S. hygroscopicus is in the vector pBG39 as a 1.65 kb PstI / BamHI fragment in pUC 19. pBG39 was according to EP-A 042 246 on December 12, 1985 at the German Collection of Microorganisms (DSM) in Göttingen (Germany) with the Filing number DSM 3607.
Die kodierende Region des bar-Gens besteht aus 184 Aminosäuren, die mit Hilfe der PCR-Technik nach allgemein bekannten Methoden amplifiziert und mit entsprechenden Promotor- und Terminationssequenzen fusioniert werden kann. The coding region of the bar gene consists of 184 amino acids with the help the PCR technique amplified according to generally known methods and with corresponding promoter and termination sequences can be fused.
Dabei ist zu beachten, daß das bakterielle Gen als Startkodon für die Translation GTG aufweist, anstelle des in Eukaryonten verwendeten ATG-Startkodons. Somit muß das Startkoden für die Expression in Pflanzen entsprechend verändert werden. Zu diesem Zweck werden die für die PCR-Amplifizierung verwendeten Oligo nukleotide (Primer) entsprechend gewählt (vgl. Beispiel Bc, unten). Die Expres sion beider Gene vermittelt in Pflanzen Resistenz gegenüber Phosphinothricin.It should be noted that the bacterial gene is the start codon for translation GTG has, instead of the ATG start codon used in eukaryotes. Consequently the start code for expression in plants must be changed accordingly. For this purpose, the oligo used for the PCR amplification nucleotides (primers) chosen accordingly (see Example Bc, below). The express sion of both genes mediates resistance to phosphinothricin in plants.
Das pat-Gen aus S. viridochromogenes, das auch in der deutschen Patentan meldung DE-A-36 28 747 beschrieben wird, ist z. B. aus der Gesamt-DNA von S. viridochromogenes gemäß DSM 40736 (allgemeine Sammlung der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen (DSM) Mascheroder Weg 1 b, D-38124 Braun schweig, Bundesrepublik Deutschland bzw. DMS 4112 (Hinterlegung unter Buda pester Vertrag bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen (DSM) Masche roder Weg 1b, D-38124 Braunschweig, Bundesrepublik Deutschland erhältlich (vgl. DE-A-36 42 829 A1 und EP-A 0 275 957).The pat gene from S. viridochromogenes, which is also in the German patent Message DE-A-36 28 747 is described, for. B. from the total DNA of S. viridochromogenes according to DSM 40736 (general collection of the Germans Collection for microorganisms (DSM) Mascheroder Weg 1 b, D-38124 Braun Switzerland, Federal Republic of Germany or DMS 4112 (deposited under Buda Fixed contract with the German Collection for Microorganisms (DSM) Masche roder Weg 1b, D-38124 Braunschweig, Federal Republic of Germany (see DE-A-36 42 829 A1 and EP-A 0 275 957).
Die als Bestandteil 3 der DNA-Sequenz zu verwendende Terminationssequenz des Nopalinsynthase-Gens ("nos-Gens") aus Agrobacterium tumefaciens ist bekannt, bzw. nach allgemein bekannten Methoden erhältlich (vgl. A. Depicker (1982) J. Mol. Appl. Genet. 1: 561-574).The termination sequence of the to be used as component 3 of the DNA sequence Nopaline synthase gene ("nos gene") from Agrobacterium tumefaciens is known or available according to generally known methods (cf. A. Depicker (1982) J. Mol. Appl. Genet. 1: 561-574).
Erfindungsgemäß wird ganz besonders die DNA-Sequenz I bevorzugt, die aus den folgenden Bestandteilen besteht, die in direkter 5′-3′-Orientierung aufeinander folgenden, und die im folgenden "DNA-Sequenz II" genannt wird:According to the invention, DNA sequence I, which consists of the following constituents exist, which are in direct 5'-3'-orientation to each other following, and which is called "DNA Sequence II" below:
- 1. Eine Region des Vst1-Promotors aus Vitis vinifera von Position +72 bis -552 (624 bp);1. A region of the Vst1 promoter from Vitis vinifera from position +72 to -552 (624 bp);
- 2. eine sich daran anschließende für Phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) kodierende Region des pat-Gens aus Streptomyces viridochromo genes; und2. a subsequent one for phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) coding region of the pat gene from Streptomyces viridochromo genes; and
- 3. die sich hieran anschließende Terminationssequenz des Nopalinsynthase- Gens ("nos") aus Agrobacterium tumefaciens.3. the subsequent termination sequence of the nopaline synthase Agrobacterium tumefaciens gene ("nos").
Weiterhin wird erfindungsgemäß ganz besonders die DNA-Sequenz I bevorzugt, die aus den folgenden Bestandteilen besteht, die in direkter 5′-3′-Orientierung aufeinanderfolgen und die im folgenden "DNA-Sequenz III" genannt wird:Furthermore, DNA sequence I is particularly preferred according to the invention, which consists of the following components, which are in direct 5'-3'-orientation successive and which is called "DNA sequence III" in the following:
-
1. Eine Region des prp1-1 Promotors aus Kartoffel von Position -402 bis
-130(272 bp) und
eine sich daran anschließende Region (TATA box-Region) des CaMV 35S RNA Promotors (Positionen -46 bis +8);1. A region of the prp1-1 potato promoter from position -402 to -130 (272 bp) and
an adjoining region (TATA box region) of the CaMV 35S RNA promoter (positions -46 to +8); - 2. die sich hieran anschließende für Phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) kodierende Region des pat-Gens aus Streptomyces viridochromo genes; und2. the subsequent one for phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) coding region of the pat gene from Streptomyces viridochromo genes; and
- 3. die sich daran anschließende Terminationssequenz des Nopalinsynthase- Gens ("nos") aus Agrobacterium tumefaciens.3. the subsequent termination sequence of the nopaline synthase Agrobacterium tumefaciens gene ("nos").
Es ist im Hinblick auf den vorliegenden Stand der Technik überraschend, daß die erfindungsgemaße DNA-Sequenz I sowie die DNA-Sequenzen II und III auf besonders vorteilhafte Weise zum Auffinden von Agenzien verwendet werden können, welche pflanzliche Abwehrmechanismen induzieren können. Bei den bisher bekannt gewordenen Phosphinothricin-Resistenzen wurden die entspre chenden kodierenden Sequenzen stets konstitutiv exprimiert, was erwartungsgemäß zu einer hohen Resistenz führt. Es war jedoch für den Fachmann überraschend und nicht vorhersehbar, daß die erfindungsgemaßen Konstrukte unter Verwendung von induzierbaren Promotoren in Pflanzen eine für das erfindungsgemaße Screening- Verfahren ausreichende Resistenz gegen Phosphinothricin erzeugen würden.In view of the present state of the art, it is surprising that the DNA sequence I and DNA sequences II and III according to the invention particularly advantageous way to find agents which plant defense mechanisms can induce. Both Resistance to phosphinothricin that has become known to date has been met corresponding coding sequences are always constitutively expressed, as expected leads to high resistance. However, it was surprising to the person skilled in the art and not predictable that the constructs according to the invention using inducible promoters in plants for the screening according to the invention Procedures would produce sufficient resistance to phosphinothricin.
Unter dem Begriff DNA-Sequenz I sowie DNA-Sequenzen II und III werden die aus den oben aufgeführten Bestandteilen 1. bis 3. zusammengesetzten DNA-Sequenzen verstanden. Dieser Begriff schließt jedoch auch von den DNA-Sequenzen I, II und III abgeleitete DNA-Sequenzen ein. Abgeleitete DNA-Sequenzen sind solche DNA-Sequenzen, die im wesentlichen den DNA-Sequenzen I, II und III entsprechen und erfindungsgemäß verwendet werden können. Es han delt sich hierbei beispielsweise um DNA-Abschnitte, die die DNA-Sequenzen I, II oder III so enthalten, daß ihre erfindungsgemäße Funktion nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt ist. Solche DNA-Abschnitte können beispielsweise entstehen, wenn die DNA-Sequenzen I, II und III aus einem größeren DNA-Stück mit Hilfe von Restriktionsenzymen herausgeschnitten werden. Die DNA-Sequenzen I, II und III können auch an ihren Enden solche DNA-Sequenzen tragen, welche für ihre Handhabung jeweils angepaßt sind (z. B. sogenannte "linker"). Weiterhin können in den DNA-Sequenzen I, II oder III eine oder mehrere DNAs oder DNA-Abschnitte durch andere im wesentlichen gleichwir kende DNAs oder DNA-Abschnitte ersetzt sein, wie sich dies z. B. aus der Variation von DNA aufgrund der Degenerierung des genetischen Codes ergeben kann.Under the term DNA sequence I and DNA sequences II and III are the Assembled from the above components 1. to 3. Understand DNA sequences. However, this term also includes the DNA sequences I, II and III derived DNA sequences. Derived DNA sequences are those DNA sequences that are essentially the DNA sequences I, II and III correspond and can be used according to the invention. It han This is, for example, DNA sections that contain the DNA sequences I, II or III contain such that their function according to the invention is not or not is significantly impaired. Such DNA segments can, for example arise when the DNA sequences I, II and III from a larger piece of DNA are cut out with the help of restriction enzymes. The DNA sequences I, II and III can also have such DNA sequences at their ends wear, which are adapted for their handling (e.g. so-called "left"). Furthermore, one or. In the DNA sequences I, II or III multiple DNAs or sections of DNA by others essentially the same kende DNAs or DNA sections can be replaced, as this z. B. from the Variation of DNA resulted from the degeneracy of the genetic code can.
Zur erfindungsgemäßen Verwendung wird die DNA-Sequenz I bzw. die DNA-Sequenz II oder III in das Genom von Pflanzen eingebaut. Die hierbei entstehenden transgenen Pflanzen oder Teile dieser Pflanzen, wie Blätter, Stengel, Wurzeln, Blüten und Samen oder deren Teile oder Zellen (einschließlich Protoplasten), Kalli usw. werden mit den auf ihre induzierende Wirksamkeit hin zu untersuchenden chemischen Stoffen in Berührung gebracht. Falls eine solche induzierende Wirksamkeit vorliegt, wird durch die Sequenz des pat- oder bar-Gens das Enzym Phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) gebildet, welches bzw. dessen Aktivität anhand der Phosphinothricin-Resistenz der Testpflanzen oder im Enzymtest qualitativ oder quantitativ bestimmt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, einfach durchzuführende Testsysteme aufzubauen, mit deren Hilfe auch größere Zahlen von Testsubstanzen relativ schnell und sicher auf ihre induzierenden Eigenschaften geprüft werden können. Ein besonderer Vorteil dieses Testsystems liegt auch darin, daß Stoffe mit einem positiven Befund nicht nur den VSt1 oder prp1-1 Promotor aktivieren, sondern generell geeignet sind, auch andere Promotoren von pflanzlichen Schädlingsabwehr-Genen, insbesondere Promotoren von Phytoalexin-Genen und PR-Promotoren, zu induzieren. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Methode können somit aus einer Vielzahl von chemischen Stoffen rasch und zuverlässig geeignete Verbindungen ermittelt werden, die dann gegebenenfalls gezielt zu weiteren Untersuchungen eingesetzt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die einfache optische Beurteilung der gen aktivierenden Potenz einer Testsubstanz durch die Beobachtung der herbiziden Wirkung von Phosphinothricin, mit dem die Testpflanzen im Anschluß auf die Behandlung mit den Testsubstanzen behandelt werden, so daß eine Analyse auf enzymatischer Ebene nicht erforderlich ist. Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Testmethode, gemäß welcher mit Hilfe eines einfachen Routineverfahrens aus einer Vielzahl von organischen Verbindungen solche selektiert werden können, die pflanzliche Schädlingsabwehr-Gene induzieren können und welche somit als Pflanzenschutzmittel zur Schädlingsbekämpfung in Frage kommen. Bei den zu induzierenden pflanzlichen Abwehr-Genen handelt es sich vorzugsweise um Gene, die für die Abwehr der Pflanzen gegen einen Befall durch phytopathogene mikrobielle Schädlinge, vorzugsweise durch Pilze, Bakterien oder Viren, besonders bevorzugt durch phytopathogene Pilze verantwortlich sind.For the use according to the invention, DNA sequence I or DNA sequence II or III built into the genome of plants. The one here emerging transgenic plants or parts of these plants, such as leaves, stems, Roots, flowers and seeds or their parts or cells (including Protoplasts), calli, etc. are used for their inducing effectiveness investigating chemical substances brought into contact. If such inducing efficacy is due to the sequence of the pat or bar gene the enzyme phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT) is formed, which or its activity based on the phosphinothricin resistance of the test plants or in Enzyme test can be determined qualitatively or quantitatively. That way it is possible to set up test systems that are easy to carry out with their help even larger numbers of test substances relatively quickly and safely on their inducing properties can be tested. A particular advantage of this The test system is also based on the fact that substances with a positive result are not just that Activate VSt1 or prp1-1 promoter, but are generally suitable, also others Promoters of plant pest defense genes, in particular promoters of phytoalexin genes and PR promoters. With the help of The method according to the invention can thus be obtained from a large number of chemical Suitable compounds are quickly and reliably determined, which then if necessary, can be used specifically for further investigations. The The inventive method enables the simple optical assessment of the gen activating potency of a test substance by observing the herbicidal Effect of phosphinothricin, with which the test plants subsequently on the Treatment with the test substances are treated so that an analysis on enzymatic level is not required. The present invention relates to thus a test method according to which with the help of a simple Routine procedures from a variety of organic compounds such can be selected that induce plant pest defense genes can and which thus as pesticides in pest control Question come. The plant defense genes to be induced are are preferably genes that are used to protect plants against attack by phytopathogenic microbial pests, preferably by fungi, bacteria or viruses, particularly preferably caused by phytopathogenic fungi.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch die Verwendung der DNA-Sequenz I (bzw. der DNA-Sequenz II und II) sowie von transgenen Pflanzen oder Pflanzenteilen, die die DNA-Sequenz I (bzw. die DNA-Sequenz II oder III) oder eine davon abgeleitete DNA-Sequenz in ihrem Genom enthalten, zum Auffinden von chemischen Stoffen, die geeignet sein können, pflanzeneigene Abwehrmecha nismen gegen Pflanzenschädlinge zu induzieren. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch die neue Verwendung der für Phosphinothricin-N-acetyltransferase kodierenden DNA-Sequenz als Reportergen in Verbindung mit induzierbaren pflanzlichen Promotoren in Pflanzen zur Auffindung von Agenzien, welche pflanz liche Abwehrmechanismen indizieren können.The present invention thus also relates to the use of the DNA sequence I (or the DNA sequence II and II) and transgenic plants or Plant parts that the DNA sequence I (or the DNA sequence II or III) or contain a DNA sequence derived therefrom in their genome for detection of chemical substances that may be suitable, the plant's own defense mechanism to induce organisms against plant pests. Furthermore, the present concerns Invention also the new use of the for phosphinothricin-N-acetyltransferase coding DNA sequence as a reporter gene in connection with inducible plant promoters in plants for finding agents which plants defense mechanisms.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung somit auch ein Verfahren zum Auf finden von chemischen Stoffen, die geeignet sein können, pflanzeneigene Ab wehrmechanismen gegen Pflanzenschädlinge zu induzieren, welches dadurch ge kennzeichnet ist, daß man transgene Pflanzen oder Pflanzenteile, die in ihrem Genom die DNA-Sequenz I (bzw. die DNA-Sequenzen II oder III) oder eine davon abgeleitete DNA-Sequenz enthalten, mit den auf ihre induzierende Wirksamkeit zu untersuchenden chemischen Stoffen in Berührung bringt, und die Stoffe, die eine erhöhte Expression von Phosphinothricin-N-acetyltransferase und somit eine erhöhte Resistenz gegenüber Phosphinothricin hervorrufen, auswählt.Furthermore, the present invention thus also relates to a method for opening find plant-specific chemicals that may be suitable to induce defense mechanisms against plant pests, which ge is characterized in that one transgenic plants or parts of plants in their Genome the DNA sequence I (or the DNA sequences II or III) or a DNA sequence derived therefrom, with those on their inducing Effectiveness in contact with chemical substances to be investigated, and the Substances that have an increased expression of phosphinothricin-N-acetyltransferase and thus cause increased resistance to phosphinothricin.
Als erfindungsgemäß verwendbare Testpflanzen, welche die DNA-Sequenz I in ihrem Genom enthalten, können praktisch alle Pflanzen herangezogen werden. Vor zugsweise wird man solche Pflanzen einsetzen, bei denen die aufgefundenen Resistenzinduktoren zur Schädlingsbekämpfung verwendet werden sollen. Hierzu gehören vor allem Pflanzen, die für Landwirtschaft und Forsten, für den Zier pflanzenanbau, den Heilpflanzenanbau und die Pflanzenzucht von Interesse sind. Besonders bevorzugt werden jedoch als Testpflanzen solche Pflanzen eingesetzt, welche in einem Testlabor leicht zu handhaben sind und sich auch rasch und ein fach vermehren lassen. Als ganz besonders bevorzugte transgene Pflanzen seien Arabidopsis thaliana, Tomate und Tabak, insbesondere Tabak genannt.As test plants which can be used according to the invention and which contain the DNA sequence I in contained in their genome, practically all plants can be used. Before preferably one will use plants in which the found Resistance inductors are to be used for pest control. For this belong mainly to plants for agriculture and forestry, for ornamental plant cultivation, medicinal plant cultivation and plant breeding are of interest. However, such plants are particularly preferably used as test plants, which are easy to use in a test laboratory and are also quick and easy to use let multiply. Transgenic plants are particularly preferred Arabidopsis thaliana, tomato and tobacco, especially called tobacco.
Zur vorliegenden Erfindung gehören auch neue Pflanzen (einschließlich der Pflan zenteile und Vermehrungsmaterial, wie Samen, Ableger, Knollen, Zellen, Proto plasten, Kalli usw.), die in ihrem Genom die DNA-Sequenz I (bzw. die DNA-Sequenzen II oder III) enthalten. Bevorzugte erfindungsgemäße neue Pflanzen sind Arabidopsis thaliana, Tomate, Kartoffel und Tabak, ganz bevorzugt Tabak.The present invention also includes new plants (including the plant parts and propagation material, such as seeds, offshoots, tubers, cells, proto plasti, calli, etc.) that have the DNA sequence I (or the DNA sequences II or III) included. Preferred new plants according to the invention are Arabidopsis thaliana, tomato, potato and tobacco, most preferably tobacco.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Erzeugung der neuen er findungsgemaßen transgenen Pflanzen (einschließlich der Pflanzenteile und des Vermehrungsmaterials), welches dadurch gekennzeichnet ist, daß manThe present invention also relates to a method for producing the new er transgenic plants according to the invention (including the plant parts and the Propagation material), which is characterized in that one
- (a) die DNA-Sequenz I (bzw. die DNA-Sequenzen II oder III) oder eine davon abgeleitete DNA-Sequenz in das Genom von Pflanzenzellen (einschließlich Protoplasten) einsetzt und gegebenenfalls,(a) DNA sequence I (or DNA sequences II or III) or one of them derived DNA sequence in the genome of plant cells (including Protoplasts) and, if necessary,
- (b) aus den transformierten Pflanzenzellen vollständige transformierte Pflanzen regeneriert und gegebenenfalls vermehrt, und gegebenenfalls(b) Plants completely transformed from the transformed plant cells regenerated and optionally increased, and if necessary
- (c) von den so erhaltenen transgenen Pflanzen der Elterngeneration oder wei terer daraus gewonnenen Generationen die gewünschten Pflanzenteile ein schließlich Vermehrungsmaterial gewinnt.(c) from the transgenic plants of the parent generation thus obtained or white the desired plant parts eventually propagating material wins.
Zur vorliegenden Erfindung gehören auch die gemäß den vorstehend beschrie benen Verfahren erhältlichen transgenen Pflanzen.The present invention also includes those described above The transgenic plants obtainable by the method.
Die Verfahrensschritte (a), (b), und (c) können nach bekannten Verfahren und Me thoden in üblicher Weise durchgeführt werden.Process steps (a), (b), and (c) can be carried out according to known processes and Me methods in the usual way.
Zur Durchführung der Testmethode werden die zu testenden organisch chemischen Stoffe vorzugsweise in Wasser gelöst. Bei in Wasser schwerlöslichen Stoffen wird vorzugsweise zunächst eine Lösung in einem physiologisch verträglichen orga nischen Lösungsmittel, wie Aceton, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Methanol oder Ethanol hergestellt. Diese Lösung wird anschließend mit Wasser verdünnt. Vorzugsweise soll die Testlösung weniger als 5% (Gewichtsprozente), besonders bevorzugt weniger als 1% organisches Lösungsmittel enthalten. To carry out the test method, the organic chemical to be tested Substances preferably dissolved in water. For substances that are sparingly soluble in water preferably first a solution in a physiologically acceptable orga African solvents, such as acetone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, Made of methanol or ethanol. This solution is then mixed with water diluted. The test solution should preferably be less than 5% (percent by weight), particularly preferably contain less than 1% organic solvent.
Die Konzentration der Testsubstanzen in der Testlösung kann über einen weiten Bereich schwanken und hängt ab von der Löslichkeit der Testsubstanzen und den jeweiligen Details der Testdurchführung, z. B. der Empfindlichkeit der Testpflanzen oder der für den Test ausgewählten Pflanzenteile und kann durch den Fachmann in einfachen Routineversuchen, z. B. mit Hilfe bekannter Resistenzinduktoren, wie z. B. Na-Salicylat, Dichlorisonikotinsäure oder Probenazol ermittelt werden. Diese Substanzen können auch verwendet werden, um das Testsystem auf seine Funktionsfähigkeit zu überprüfen und zu kalibrieren sowie hinsichtlich der je weiligen Gegebenheiten zu optimieren. Vorzugsweise werden die Testsubstanzen in einer Konzentration von 5 µM bis 20 000 µM, besonders bevorzugt von 100 µM bis 10 000 µM und ganz besonders bevorzugt von 50 µM bis 5 000 µM eingesetzt. Im Falle stark saurer oder stark basischer Verbindungen kann es zweckmäßig sein, den pH-Wert durch die Zugabe der üblichen Pufferlösungen in einen physiologisch annehmbaren Bereich zu bringen (vorzugsweise pH 4,5 bis 7,5). Im allgemeinen ist eine solche pH-Werteinstellung jedoch nicht erforderlich. Für eine oberflächige Anwendung kann zur besseren Benetzung des Pflanzenma terials auch eines der üblichen Netzmittel hinzugefügt werden, wobei darauf zu achten ist, daß das eingesetzte Netzmittel selbst keine induzierenden Eigenschaften aufweist.The concentration of the test substances in the test solution can be over a wide range Range fluctuate and depends on the solubility of the test substances and the respective details of the test implementation, e.g. B. the sensitivity of the test plants or the plant parts selected for the test and can be described by the person skilled in the art simple routine attempts, e.g. B. with the help of known resistance inductors, such as e.g. B. Na salicylate, dichlorisonicotinic acid or probenazole can be determined. This Substances can also be used to test the test system on its Functionality to check and calibrate as well as with respect to the optimize certain circumstances. The test substances are preferably used in a concentration of 5 µM to 20,000 µM, particularly preferably of 100 µM to 10,000 µM and very particularly preferably from 50 µM to 5,000 µM used. In the case of strongly acidic or strongly basic compounds, it can be appropriate to adjust the pH by adding the usual buffer solutions bring a physiologically acceptable range (preferably pH 4.5 to 7.5). In general, however, such pH adjustment is not necessary. For a superficial application can improve the wetting of the vegetable mass terials can also be added to one of the usual wetting agents It is important to ensure that the wetting agent used itself has no inducing properties having.
Ebenso kann die Konzentration von Phosphinothricin über einen weiten Bereich variiert werden. Je nach Pflanze, Pflanzenalter, Pflanzenteil, genotypischer sowie phänotypischer Faktoren etc. können Phosphinothricin-Konzentrationen verwendet werden, die den üblichen Aufwandmengen zwischen 0,1 kg/ha und 10 kg/ha Phosphinothricin entsprechen. Durch einfache Reihenversuche kann die jeweils optoimale Phosphinothricin-Aufwandmenge leicht ermittelt werden.Likewise, the concentration of phosphinothricin can vary over a wide range can be varied. Depending on the plant, plant age, plant part, genotypic as well phenotypic factors, etc., phosphinothricin concentrations can be used be the usual application rates between 0.1 kg / ha and 10 kg / ha Correspond to phosphinothricin. By simple series tests, each can optoimal phosphinothricin application rate can be easily determined.
Wie bereits oben ausgeführt wurde, können für die erfindungsgemäße Testmethode die Testpflanzen in Form der vollständigen Pflanzen oder aber in Form von Pflan zenteilen, vorzugsweise in Form von Blättern, Blatteilen oder Stengeln bzw. Teilen von Stengeln eingesetzt werden. Die Testpflanzen, welche als solche oder in Form von Pflanzenteilen oder von daraus gewonnenen Teilen (z. B. Blattstückchen) ein gesetzt werden, sollten wenigstens das 4-Blattstadium erreicht haben, also wenigstens erste nach den Keimblättern wachsende voll ausgebildete Blätter auf weisen. Bei Tabak wird dieses Stadium, ausgehend von Samen, abhängig von den vorliegenden Bedingungen nach etwa 14 bis 21 Tagen in Erde bei 20 bis 22°C und ca. 10 000 Lux Beleuchtung erreicht. Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, die jungen Pflanzen in der Anzuchtperiode vor allzu großer Wasserverdunstung, z. B. durch Abdecken, zu schützen. Die Größe und das Alter der Testpflanzen kann weitgehend variiert werden. Zweckmäßigerweise und vorzugsweise verwendet man kleine und junge Pflanzen, welche das 4-Blattstadium oder das darauf folgende Wachstumsstadium erreicht haben. Besonders bevorzugt werden die Testpflanzen im 4-Blattstadium eingesetzt.As already explained above, the test method according to the invention can the test plants in the form of whole plants or in the form of plants Center parts, preferably in the form of leaves, leaf parts or stems or parts used by stems. The test plants, which as such or in form parts of plants or parts obtained from them (e.g. leaf pieces) should have reached at least the 4-leaf stage, i.e. at least first fully developed leaves growing after the cotyledons point. In the case of tobacco, this stage, based on seeds, becomes dependent on the conditions after about 14 to 21 days in soil at 20 to 22 ° C and reached about 10,000 lux lighting. If necessary, it can be useful the young plants in the growing period before too much water evaporation, e.g. B. by covering to protect. The size and age of the test plants can be largely varied. It is expediently and preferably used small and young plants, which are the 4-leaf stage or the following Have reached growth stage. The test plants are particularly preferred used in the 4-leaf stage.
Die gelösten Testsubstanzen können in beliebiger Weise mit den Pflanzen oder dem Pflanzenmaterial in Kontakt gebracht werden, z. B. durch Aufsprühen oder Aufpinseln. Das Pflanzenmaterial kann auch in die Lösungen der Testsubstanzen eingetaucht oder eingelegt werden. Neben diesen Methoden der oberflächigen Auf bringung, ist es auch möglich, eine Aufnahme der Testsubstanzen über die Wur zeln oder Leitungsbahnen der Pflanze oder Pflanzenteile zu erreichen. Hierzu wer den die Wurzeln der intakten Pflanzen, Pflanzenstengel oder Blattstiele in die Test lösungen für eine ausreichend lange Zeit, die die Aufnahme der Testsubstanzen erlaubt, eingetaucht. Vorzugsweise erfolgt die Applikation über die Wurzeln. Die Einwirkzeit liegt vorzugsweise zwischen 1 und 96, besonders bevorzugt zwischen 2 und 72 und ganz besonders bevorzugt zwischen 24 und 48 Stunden. Die Inkubation erfolgt vorzugsweise unter normaler Belichtung oder Belichtung in einem üblichen Lichtschrank, wobei zweckmäßigerweise der für die Pflanzen übliche Licht-Dunkel-Rhythmus (z. B. 16 h Licht, 8 h Dunkel) eingehalten wird. Die Inkubation wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 15 und 30°C, be sonders bevorzugt zwischen 18 und 28°C vorgenommen.The dissolved test substances can be mixed with the plants or in any way be brought into contact with the plant material, e.g. B. by spraying or Brush up. The plant material can also be in the solutions of the test substances to be immersed or inserted. In addition to these methods of superficial on bring, it is also possible to record the test substances via the Wur individual plants or parts of the plant. About who the roots of the intact plants, plant stems or petioles in the test solutions for a sufficiently long time that the absorption of the test substances allowed, immersed. Application is preferably via the roots. The The exposure time is preferably between 1 and 96, particularly preferably between 2 and 72 and very particularly preferably between 24 and 48 hours. The Incubation is preferably done under normal exposure or exposure in a conventional light cabinet, which is expediently the one for the plants usual light-dark rhythm (e.g. 16 h light, 8 h dark) is observed. The incubation is preferably at temperatures between 15 and 30 ° C, be made particularly preferably between 18 and 28 ° C.
Die Applikation des Herbizids Phosphinothricin kann gleichzeitig mit der Behandlung des zu testenden chemischen Stoffes oder nach verschiedenen großen Zeitabständen nach der Behandlung des zu testenden chemischen Stoffs erfolgen. Werden intakte Pflanzen, die in Erde gepflanzt wurden untersucht, werden die mit der Testsubstanz bzw. mit Phosphinothricin behandelten Testpflanzen unter Gewächshausbedingungen (20-25°C, ca. 10 000 lux und 60% rel. Luftfeuchte) inkubiert und ausschließlich von unten bewässert. Die Evaluation erfolgt 3-21 Tage nach der Behandlung mit Phosphinothricin. Dabei wird der resistenzindu zierende Einfluß der Testsubstanz anhand der Phosphinothricin-Resistenz der Test pflanzen im Vergleich zu Kontrollpflanzen, die nur mit Phosphinothricin behandelt wurden, beurteilt. Hierbei können Kriterien wie Blattgröße, Wachstumsgeschwin digkeit, Blattschädigungen etc. herangezogen werden. Zusätzlich kann die genakti vierende Potenz einer Testsubstanz durch Bestimmung der in vitro Phosphino thricin-N-aceytltranferase-Aktivität näher analysiert werden.The application of the herbicide phosphinothricin can simultaneously with the Treatment of the chemical to be tested or by various large ones Time intervals after the treatment of the chemical substance to be tested. If intact plants that have been planted in soil are examined, those with the test substance or test plants treated with phosphinothricin Greenhouse conditions (20-25 ° C, approx. 10,000 lux and 60% relative humidity) incubated and irrigated exclusively from below. The evaluation takes place 3-21 Days after treatment with phosphinothricin. The resistance indu ornamental influence of the test substance based on the phosphinothricin resistance of the test plants compared to control plants treated only with phosphinothricin were judged. Here criteria such as leaf size, growth rate damage, leaf damage etc. are used. In addition, the genakti Fourth potency of a test substance by determining the in vitro phosphino thricin-N-aceytltranferase activity can be analyzed in more detail.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Appli kation der Testsubstanzen über die Wurzel von jungen Testpflanzen. Die Sub stanzen werden hierbei durch die Wurzel aufgenommen und über das Leitgewebe in der Pflanze verteilt. Danach wird der Test wie beschrieben durchgeführt und ausgewertet.In a further possible embodiment of the invention, the appli is carried out cation of the test substances via the roots of young test plants. The sub punches are taken up by the root and over the lead tissue distributed in the plant. Then the test is carried out as described and evaluated.
Falls sich bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Testmethode eine gestei gerte Phosphinothricin-Resistenz, d. h. z. B. gesteigertes Pflanzenwachstum oder eine Reduktion der durch Phosphinothricin hervorgerufenen Pflanzenschäden, der mit Testsubstanzen behandelten Testpflanzen im Vergleich mit den Kontroll pflanzen meßbar ist, liegt eine Testsubtanz vor, von der angenommen werden kann, daß sie die gesuchten induzierenden Eigenschaften aufweist. Dabei werden die Kontrollpflanzen mit Wasser als Testlösung gehandelt, welches gegebenenfalls das verwendete organische Lösungsmittel und/oder das verwendete oberflächen aktive Mittel in der entsprechenden Konzentration enthält. Die Ausprägung der Phosphinothricin-Resistenz korreliert meist mit der Stärke des Induktionsver mögens der jeweiligen Testsubstanz.If there is an increase in the performance of the test method according to the invention low phosphinothricin resistance, d. H. e.g. B. increased plant growth or a reduction in plant damage caused by phosphinothricin, the Test plants treated with test substances in comparison with the control plants is measurable, there is a test substance that is accepted may have the inductive properties sought. In doing so the control plants traded with water as a test solution, which if necessary the organic solvent used and / or the surface used contains active agents in the appropriate concentration. The form of the Resistance to phosphinothricin usually correlates with the strength of the induction ver of the respective test substance.
Transgene Pflanzen, die die DNA-Sequenz I (bzw. die DNA-Sequenzen II oder III) in ihrem Genom enthalten und die für die erfindungsgemäße Testmethode als Testpflanzen verwendet werden können, sind nach den allgemein üblichen Methoden erhältlich.Transgenic plants that have the DNA sequence I (or the DNA sequences II or III) contained in their genome and as for the test method according to the invention Test plants can be used according to the common practice Methods available.
Eine Anzahl verschiedener Methoden steht zur Verfügung, die DNA-Sequenz I (bzw. die DNA-Sequenzen II oder III) in das genetische Material von Pflanzen bzw. Pflanzenzellen einzusetzen. Wie bereits ausgeführt, kann der DNA-Transfer nach den allgemein üblichen bekannten Methoden erfolgen, wobei der Fachmann die jeweils geeignete Methode ohne Schwierigkeiten ermitteln und durchführen kann.A number of different methods are available, DNA sequence I (or the DNA sequences II or III) in the genetic material of plants or use plant cells. As stated earlier, DNA transfer can take place according to the generally customary known methods, the person skilled in the art identify and perform the appropriate method without difficulty can.
Alle im vorliegenden Text aufgeführten Prozentangaben beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben wird auf Gewichtsprozente. All percentages listed in this text refer to if nothing else is given on weight percentages.
Das erfindungsgemaße Testverfahren sowie die Erzeugung der erfindungsgemäß verwendbaren transgenen Pflanzen soll durch die folgenden, nicht beschränkend wirkenden Beispiele erläutert werden. In den Beispielen bedeutet "PPT" Phosphinothricin.The test method according to the invention and the generation of the invention usable transgenic plants are intended to be non-limiting by the following acting examples are explained. In the examples, "PPT" means Phosphinothricin.
Phosphinothricin-(PPT)-resistente Tabakpflanzen werden unter Gewächs hausbedingungen (22°C, 60% rel. Luftfeuchte, ca. 15 000 Lux) bis zur Blüte kultiviert und zur Gewinnung der Filial-(F1)-Generation geselbstet. Samen der F1-Generation wird in Sterilkultur auf LS-Medium mit 75 µg/ml Kanamycin (Sigma) vorselektiert und die resistenten F1-Keimlinge nach 2 Wochen in Erde überführt. Nach weiteren 6-14 Tagen werden die Pflanzen mit wäßrigen Testlösungen verschiedener zu testender Chemi kalien/Wirkstoffe besprüht (5-20 000 µM), um nach verschieden großen Intervallen mit PPT (0,1-10 kg/ha) behandelt zu werden. Als Negativ kontrolle dienen SR1-Wildtypkeimlinge oder Tabakkeimlinge, die lediglich das übertragende Plasmid mit dem Kanamycin-Resistenzgen (nptII), aber ohne Promotor/pat- bzw. Promotor/bar-Fusion enthalten. Parallel zu Screeninguntersuchungen mit F1-Pflanzen werden pro transgene Linie ca. 10 F1-Pflanzen geselbstet und der F2-Samen zwecks Identifizierung homo zygoter Nachkommen auf kanamycin-haltigem LS-Medium ausgelegt. Homozygoter F2-Samen wird dann direkt in die Erde ausgesät, die Tabak keimlinge nach ca. 10 Tagen pikiert und nach weiteren 5-14 Tagen wie die F1-Keimlinge behandelt. Die Spritzung erfolgt in Spritzkabinen. Dabei werden jeweils 50 ml Test- bzw. PPT-Lösung gleichmäßig mit einem Druck von 3,0 bar auf eine Fläche von 1 m² verteilt, so daß ca. 80 Pflanzen/m² gleichzeitig besprüht werden.Phosphinothricin (PPT) resistant tobacco plants are grown house conditions (22 ° C, 60% relative humidity, approx. 15,000 lux) up to Flower cultivated and self-grown to gain the branch (F1) generation. F1 generation seeds are grown in sterile culture on LS medium at 75 µg / ml Kanamycin (Sigma) preselected and the resistant F1 seedlings after Transferred to soil for 2 weeks. After another 6-14 days, the Plants with aqueous test solutions of different chemi to be tested Kalien / active ingredients sprayed (5-20 000 µM) to different sizes Intervals to be treated with PPT (0.1-10 kg / ha). As a negative control serve SR1 wild-type seedlings or tobacco seedlings, which are only the transferring plasmid with the kanamycin resistance gene (nptII), however without promoter / pat or promoter / bar fusion included. Parallel to Screening examinations with F1 plants are approx. 10 F1 plants self-grown and the F2 seed homo for identification offspring of zygotes designed on LS medium containing kanamycin. Homozygous F2 seeds are then sown directly into the earth, the tobacco seedlings pricked after about 10 days and after another 5-14 days like that F1 seedlings treated. The spraying takes place in spray booths. Here 50 ml of test or PPT solution are evenly mixed with a Pressure of 3.0 bar distributed over an area of 1 m², so that approx. 80 plants / m² can be sprayed simultaneously.
In Abhängigkeit vom Keimlingsalter und der applizierten PPT-Konzen tration wird nach 5-20 Tagen das Wachstum der Pflanzen beurteilt, indem jeweils das größte Blatt ausgemessen wird. Darüber hinaus werden die Blätter schon nach der Behandlung mit den induzierenden Chemikalien auf evtl. Blattschädigungen untersucht. Eine mehrmalige Evalution in verschiedenen großen Abständen nach der PPT-Behandlung erwies sich als äußerst sinnvoll, da der zeitliche Verlauf der Genaktivierung bzw. PPT-Resistenzinduktion durch die verschiedenen chemischen Substanzen stark variieren kann. Zeigt eine Substanz eine resistenzinduzierende Wirkung, können der zeitliche Verlauf und die Höhe der Genaktivierung mit Hilfe eines einfachen Enzymtests näher analysiert und quantifiziert werden (M. DeBlock et al. (1987) EMBO J. 6: 2513-2518 und M. DeBlock et. al. (1989) Plant Physiol. 91: 694-701).Depending on the seedling age and the PPT concentrations applied plant growth is assessed after 5-20 days by the largest sheet is measured. In addition, the Leaves open after treatment with the inducing chemicals possible leaf damage examined. A multiple evaluation in various large intervals after the PPT treatment proved to be extremely useful because the time course of gene activation or PPT resistance induction by the various chemical substances strong can vary. If a substance shows a resistance-inducing effect, can change the time course and the level of gene activation with the help a simple enzyme test can be analyzed and quantified (M. DeBlock et al. (1987) EMBO J. 6: 2513-2518 and M. DeBlock et. al. (1989) Plant Physiol. 91: 694-701).
Tabakpflanzen, die die DNA-Sequenz III mit dem pat-Gen aus Strepto myces viridochromogenes enthalten, wurden dem PPT-Resistenztest unter worfen: Homozygote Keimlinge der F2-Generation wurden 16 Tage nach der Aussaat mit Probenazol (1 mM), Wasser als Kontroll-Testlösung, und 5-Chlorsalicylsäure (1 mM) behandelt. 24 h später wurden die Pflanzen mit 2 kg/ha PPT besprüht. Die mit den Resistenzinduktoren behandelten Test pflanzen zeigten 1 Woche nach der PPT-Behandlung erheblich größere Blätter, als die nur mit Wasser behandelten Pflanzen.Tobacco plants that have the DNA sequence III with the pat gene from Strepto containing myces viridochromogenes were tested for PPT resistance Litter: Homozygous seedlings of the F2 generation became 16 days after sowing with probenazole (1 mM), water as a control test solution, and 5-chlorosalicylic acid (1 mM) treated. 24 hours later the plants were with 2 kg / ha PPT sprayed. The test treated with the resistance inducers plants showed significantly larger 1 week after PPT treatment Leaves than plants treated only with water.
Tabakpflanzen, die die DNA-Sequenz III mit dem pat-Gen aus Strepto myces viridochromogenes enthalten, wurden dem PPT-Resistenztest unterworfen: Homozygote F2-Keimlinge wurden 20 Tage nach der Aussaat mit 10 mM Natrium-Salicylat bzw. Wasser behandelt, 24 h später wurden 4 kg/ha PPT appliziert. Als Kontrolle dienten Wildtyppflanzen und Pflanzen, die das PPT-Resistenzgen pat unter dem konstitutiven 35S RNA-Promotor aus Cauliflower Mosaic Virus enthielten (W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142-151).Tobacco plants that have the DNA sequence III with the pat gene from Strepto myces viridochromogenes, were the PPT resistance test Subject: Homozygous F2 seedlings were grown 20 days after sowing treated with 10 mM sodium salicylate or water, 24 hours later 4 kg / ha PPT applied. Wild type plants and Plants that have the PPT resistance gene under the constitutive 35S Contained Cauliflower Mosaic Virus RNA promoter (W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142-151).
Die mit Na-Salicylat behandelten Testpflanzen zeigten erheblich größere Blätter als die nur mit Wasser behandelten Pflanzen. Die Blattgröße der mit Na-Salicylat behandelten Pflanzen entsprach der der Kontrollpflanzen, die den konstitutiven CaMV 35S RNA Promotor enthielten. Wildtyppflanzen wurden durch 4 kg/ha PPT so stark geschädigt, daß sie wenige Tage nach der Behandlung jegliches Wachstum einstellten und verkümmerten.The test plants treated with Na salicylate showed considerably larger ones Leaves as the plants treated only with water. The sheet size of the with The plants treated with Na salicylate corresponded to those of the control plants contained the constitutive CaMV 35S RNA promoter. Wild type plants were so badly damaged by 4 kg / ha PPT that they only a few days after treatment stopped and stunted.
Die Region des Vst1-Promotors aus Vitis vinifera von Position +72 bis -552 (624 bp) wurde mit Hilfe der PCR-Technik mit den folgenden Primern der Sequenzen gemäß SEQ ID No. 1 und SEQ ID No. 2 (vgl. auch Fig. 1 und Fig. 2) amplifiziert.The region of the Vitis vinifera Vst1 promoter from position +72 to -552 (624 bp) was determined using the PCR technique with the following primers of the sequences according to SEQ ID No. 1 and SEQ ID No. 2 (see also FIG. 1 and FIG. 2) amplified.
Als Template diente das Plasmid pVSt12t3 gemäß EP-A 0 464 461, welches in E. coli Stamm E. coli Fier pVSt12t3 gemäß DSM 6346 ent halten ist.The plasmid pVSt12t3 according to EP-A 0 464 461 was used as a template, which in E. coli strain E. coli Fier pVSt12t3 according to DSM 6346 ent hold is.
Das amplifizierte Fragment, das die Sequenz des Vst1-Promotors aus Vitis vinifera von Position +72 bis -552 trägt, wurde mit den Restriktions enzymen BamHI und HindIII nachgeschnitten. Das entstandene BamHI/HindIII-Vst1-Promotor-Fragment wurde zusammen mit einem BamHI/HindIII-Fragment (ca. 900 bp) aus dem Vektor pWD26.41 (W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142-151), welches die kodierende Region des pat-Gens aus S. viridochromogenes sowie die Polyadenylierungs sequenz des Nopalinsynthase-Gens aus A. tumefaciens enthält, in den HindIII-linearisierten, binären Vektor pPCV002 (C. Koncz und J. Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204: 383-396) ligiert, in dem entstandenen Konstrukt pVst1PAT steht die kodierende Region des pat-Gens unter Kontrolle des Vst1-Promotors (bis -552). pVst1PAT entspricht der DNA-Sequenz II.The amplified fragment, which is the sequence of the Vst1 promoter from Vitis vinifera from position +72 to -552 was with the restrictions enzymes BamHI and HindIII cut. The resulting BamHI / HindIII Vst1 promoter fragment was combined with a BamHI / HindIII fragment (approx. 900 bp) from the vector pWD26.41 (W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142-151), which is the coding region of the pat gene from S. viridochromogenes and the polyadenylation sequence of the nopaline synthase gene from A. tumefaciens contains in the HindIII linearized binary vector pPCV002 (C. Koncz and J. Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204: 383-396) in the resulting Construct pVst1PAT is under the coding region of the pat gene Control of the Vst1 promoter (up to -552). pVst1PAT corresponds to the DNA sequence II.
Die Region des prp1-1-Promotors aus Solanum tuberosum (Position -402 bis -130) wurde zusammen mit der sich daran anschließenden Region (TATA-box-Region) des CaMV 35S RNA-Promotors (Position -46 bis +8) als EcoRI/HindIII-Fragment (326 bp) aus dem Vektor pETVgus27-1 (N. Martini et al. (1993) Mol. Gen. Genet. 236: 179-186) isoliert und in die multiple Klonierungsstelle des binären Vektors pPCV002 (C. Koncz und J. Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204: 383-396) eingefügt (→ pPRP1-1Pro). Die kodierende Region des pat-Gens aus Streptomyces viridochromogenes wurde zusammen mit dem Terminationssignal des Nopalinsynthasegens (nos) aus A. tumefaciens als BamHI/HindIII-Fragment (ca. 900 bp) aus dem Vektor pWD26.41 (W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142151) gereinigt. Das bakterielle pat-Gen liegt in dem Vektor pWD26.41 bereits derart modifiziert vor, daß eine effiziente Expression in Pflanzen möglich ist. Das 900 Bp-Fragment wurde mit einem HindIII/BamHI-Oligonukleotid linker (siehe unten) fusioniert, wobei der Linker so ausgerichtet war, daß seine HindIII-Restriktionsschnittstelle erst durch einen nachträglichen HindIII-Restriktionsverdau generiert wurde. Das resultierende HindIII-Frag ment wurde in die HindIII-Restriktionsschnittstelle des Konstrukts pPRP1-1-Pro ligiert, so daß die kodierende Region des pat-Gens unter Kontrolle des prp1-1-Promotors steht (→ pPRP1-PAT (= DNA-Sequenz III)).The region of the prp1-1 promoter from Solanum tuberosum (position -402 to -130) was together with the adjoining region (TATA box region) of the CaMV 35S RNA promoter (position -46 to +8) as an EcoRI / HindIII fragment (326 bp) from the vector pETVgus27-1 (N. Martini et al. (1993) Mol. Gen. Genet. 236: 179-186) isolated and into the multiple cloning site of the binary vector pPCV002 (C. Koncz and J. Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204: 383-396) added (→ pPRP1-1Pro). The coding region of the pat gene from Streptomyces viridochromogenes was together with the termination signal of the nopaline synthase gene (nos) from A. tumefaciens as BamHI / HindIII fragment (approx. 900 bp) the vector pWD26.41 (W. Dröge et al. (1992) Planta 187: 142151) cleaned. The bacterial pat gene is already in the vector pWD26.41 modified in such a way that efficient expression in plants is possible is. The 900 bp fragment was made with a HindIII / BamHI oligonucleotide linker (see below) merged with the linker oriented so that its HindIII restriction interface only by a subsequent HindIII restriction digest was generated. The resulting HindIII frag was inserted into the HindIII restriction site of the construct pPRP1-1-Pro ligated so that the coding region of the pat gene under The prp1-1 promoter is in control (→ pPRP1-PAT (= DNA sequence III)).
Der verwendete HindIII/BamHI-Oligonukleotid-Linker bestand aus dem Oligonukleotid gemäß SEQ ID No. 3 (vgl. Fig. 3).The HindIII / BamHI oligonucleotide linker used consisted of the oligonucleotide according to SEQ ID No. 3 (see Fig. 3).
Das bar-Gen wird mit den Primern der Sequenzen gemäß SEQ ID No. 4 und SEQ ID No. 5 (vgl. auch Fig. 5 und 6) in einer PCR-Reaktion amplifiziert und anschließend mit den Restriktionsenzymen BamHI und EcoRI nachgeschnitten.The bar gene is primed with the sequences according to SEQ ID No. 4 and SEQ ID No. 5 (cf. also FIGS. 5 and 6) were amplified in a PCR reaction and then trimmed with the restriction enzymes BamHI and EcoRI.
Das entstandene BamHI/EcoRI(5′→3′)-Restriktionsfragment (556 B sp.) wird mit dem Polyadenylierungssignal der 35S RNA aus Cauliflower Mosaic Virus fusioniert, welches zuvor als EcoRI/HindIII(5′→3′)-Fragment (ca. 250 Bp) aus dem Vektor pRT104 (R. Töpfer et al. (1987) Nucl. Acids Res. 15: 5890) isoliert wurde. The resulting BamHI / EcoRI (5 ′ → 3 ′) restriction fragment (556 B sp.) with the polyadenylation signal of the 35S RNA from Cauliflower Mosaic Virus fused, which was previously an EcoRI / HindIII (5 ′ → 3 ′) fragment (approx. 250 bp) from the vector pRT104 (R. Töpfer et al. (1987) Nucl. Acids Res. 15: 5890) was isolated.
Das entstandene BamHI/HindIII(5′→3′)-Fragment, bestehend aus dem bar- Gen und einer polyA-Sequenz, wird mit Hilfe allgemein üblicher Methoden gereinigt und im nächsten Klonierungsschritt zusammen mit dem Vst1-Promotor, der als HindIII/BamHI(5′→′3′)-Fragment vorliegt (vgl. Klonie rungsstrategie zur Herstellung der DNA-Sequenz II mit pat-Gen aus S. viridochromogenes), in die HindIII-Schnittstelle des binären Vektors pPCV002 (C. Koncz und J. Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204: 383-396) ligiert. In dem entstandenen Konstrukt pVST1BAR steht die kodierenden Region des bar-Gens unter Kontrolle des Vst1-Promotors (bis -552; vgl. DNA-Sequenz II).The resulting BamHI / HindIII (5 ′ → 3 ′) fragment, consisting of the bar- Gene and a polyA sequence is generated using common methods cleaned and in the next cloning step together with the Vst1 promoter, which is present as a HindIII / BamHI (5 ′ → ′ 3 ′) fragment (cf. clone Development strategy for the production of DNA sequence II with pat gene from S. viridochromogenes), in the HindIII site of the binary vector pPCV002 (C. Koncz and J. Schell (1986) Mol. Gen. Genet. 204: 383-396) ligated. The coding is in the resulting construct pVST1BAR Region of the bar gene under the control of the Vst1 promoter (up to -552; cf. DNA sequence II).
Das bar-Gen wird mit den Primern der Sequenzen gemäß SEQ ID No. 6 und SEQ ID No. 7 (vgl. auch Fig. 7 und 8) in einer PCR-Reaktion amplifiziert und anschließend mit den Restriktionsenzymen HindIII und BamHI nachgeschnitten.The bar gene is primed with the sequences according to SEQ ID No. 6 and SEQ ID No. 7 (cf. also FIGS. 7 and 8) amplified in a PCR reaction and then cut with the restriction enzymes HindIII and BamHI.
Das entstandene HindIII/BamHI(5′→3′)-Fragment (558 Basenpaare) wird mit dem Polyadenylierungssignal der 35S RNA aus Cauliflower Mosaic Virus fusioniert, welches zuvor als BamHI/HindIII(5′→3′)-Fragment (ca. 250 Bp) aus dem Vektor pRT104 (R. Töpfer et al. (1987) Nucl. Acids Res. 15: 5890) isoliert wurde.The resulting HindIII / BamHI (5 ′ → 3 ′) fragment (558 base pairs) is with the polyadenylation signal of the 35S RNA from Cauliflower Mosaic Virus fused, which was previously a BamHI / HindIII (5 ′ → 3 ′) fragment (approx. 250 bp) from the vector pRT104 (R. Töpfer et al. (1987) Nucl. Acids Res. 15: 5890) was isolated.
Das entstandene HindIII-Fragment, bestehend aus dem bar-Gen und einer polyA-Sequenz, wird mit Hilfe allgemein üblicher Methoden gereinigt und im nächsten Klonierungsschritt in die HindIII-Restriktionsschnittstelle des Vektors pPRP1-1Pro (vgl. Abb. 4) ligiert. In dem entstandenen Konstrukt pPRP1-1BAR steht die kodierenden Region des bar-Gens unter Kontrolle des prp1-1-Promotors aus S. tuberosum (vgl. DNA-Sequenz III).The resulting HindIII fragment, consisting of the bar gene and one polyA sequence, is cleaned using generally customary methods and in the next cloning step into the HindIII restriction site of Vector pPRP1-1Pro (see Fig. 4) ligated. In the resulting construct pPRP1-1BAR controls the coding region of the bar gene of the prp1-1 promoter from S. tuberosum (cf. DNA sequence III).
Nicotiana tabacum (Petit Havana SR1) wird als sterile Sproßkultur auf hor monfreiem LS Medium (Linsmaier und Skoog 1965) vermehrt. In Abstän den von ca. 6-8 Wochen werden Sproßabschnitte auf frisches LS-Medium umgesetzt. Die Sproßkulturen werden bei 12 h Licht (1000-3000 Lux) in einem Kulturraum bei 24-26°C gehalten.Nicotiana tabacum (Petit Havana SR1) is grown as a sterile shoot culture on Hor mon-free LS medium (Linsmaier and Skoog 1965) increased. In intervals From about 6-8 weeks, shoot sections are placed on fresh LS medium implemented. The shoot cultures are in 12 h light (1000-3000 lux) in kept in a culture room at 24-26 ° C.
Für die Isolierung von Blattprotoplasten werden ca. 2 g Blätter (ca. 3-5 cm lang) mit einer frischen Rasierklinge in kleine Stücke (0,5 cm × 1 cm) ge schnitten. Das Blattmaterial wird in 20 ml Enzymlösung, bestehend aus K3 Medium (Nagy und Maliga 1976), 0,4 m Saccharose, pH 5,6, 2% Zellulase R10 (Serva), 0,5% Macerozym R10 (Serva) für 14-16 h bei Raumtemperatur inkubiert. Danach werden die Protoplasten durch Filtration über 0,30 mm und 0,1 mm Stahlsiebe von Zellresten getrennt. Das Filtrat wird 10 Minuten lang bei 100 × g zentrifugiert. Während dieser Zentrifu gation flotieren intakte Protoplasten und sammeln sich in einer Bande am oberen Rand der Enzymlösung. Das Pellet aus Zellresten und die Enzym lösung werden mit einer Glaskapillare abgesaugt. Die vorgereinigten Proto plasten werden mit frischem K3 Medium (0,4 M Saccharose als Osmotikum) auf 10 ml aufgefüllt und erneut flotiert. Das Waschmedium wird abgesaugt und die Protoplasten werden für Kultur oder folgende Infektion mit Agrobakterien (Kokultur) auf 1-2 × 10⁵/ml verdünnt. Die Protoplastenkonzentration wird in einer Zählkammer bestimmt. Approx. 2 g leaves (approx. 3-5 cm long) with a fresh razor blade into small pieces (0.5 cm × 1 cm) cut. The leaf material is in 20 ml enzyme solution consisting of K3 Medium (Nagy and Maliga 1976), 0.4 m sucrose, pH 5.6, 2% Cellulase R10 (Serva), 0.5% Macerozym R10 (Serva) for 14-16 h at Incubated at room temperature. After that, the protoplasts by filtration Over 0.30 mm and 0.1 mm steel sieves separated from cell debris. The filtrate is centrifuged at 100 x g for 10 minutes. During this centrifuge gation float intact protoplasts and collect in a band top of the enzyme solution. The pellet from cell debris and the enzyme solution is aspirated with a glass capillary. The pre-cleaned proto plastic with fresh K3 medium (0.4 M sucrose as Osmotic) made up to 10 ml and floated again. The washing medium is aspirated and the protoplasts are used for culture or following Infection with agrobacteria (coculture) diluted to 1-2 × 10⁵ / ml. The Protoplast concentration is determined in a counting chamber.
Es wird im folgenden die Methode von Marton et al. 1979 mit kleinen Veränderungen benutzt. Die Protoplasten werden wie beschrieben isoliert und in einer Dichte von 1-2 × 10⁵/ml in K3 Medium (0,4 M Saccharose, 0,1 mg/l NAA, 0,2 mg/l Kinetin) 2 Tage im Dunkeln und ein bis zwei Tage lang unter Schwachlicht (500 lux) bei 26°C inkubiert. Sobald die ersten Teilungen der Protoplasten auftreten, werden 30 µl einer Agrobakteriumsuspension des Stammes GV3 101 C58CI pMP90RK: prp1-1-PAT oder Vst1-PAT oder eines anderen geeigneten Agrobakterien stammes, der prp1-1-PAT oder Vst1-PAT enthält, in Minimal A (Am) Medium (Dichte ca. 10⁹ Agrobakterien/ml) zu 3 ml regenerierenden Proto plasten gegeben. Die Kokulturdauer beträgt 3-4 Tage bei 20°C im Dunkeln. Danach werden die Tabakzellen in 12 ml Zentrifugenröhrchen gefüllt, mit Seewasser (600 mOsm/kg) auf 10 ml verdünnt und bei 60 × g 10 Minuten lang pelletiert. Dieser Waschvorgang wird noch 1-2 × wieder holt um den größten Teil der Agrobakterien zu entfernen. Die Zellsuspen sion wird in einer Dichte von 5 × 10⁴/ml in K3 Medium (0,3 in Saccha rose) mit 1 mg/l NAA (Naphthyl-1-essigsäure), 0,2 mg/l Kinetin und 500 mg/l des Cephalosporin-Antibiotikums Cefotaxim kultiviert. Die Zell suspension wird jede Woche mit frischem K3 Medium verdünnt und der osmotische Wert des Mediums graduell um 0,05 m Saccharose (ca. 60 mOsm/kg) pro Woche reduziert. Die Selektion mit Kanamycin (100 mg/l Kanamycinsulfat) wird 2-3 Wochen nach der Kokultur in Agarose "bead type culture" (Shillito et al. 1983) gestartet. Kanamycinresistente Kolonien können 3-4 Wochen nach Beginn der Selektion vom Hinter grund zurückgebliebener Kolonien unterschieden werden.The method of Marton et al. 1979 with little ones Changes used. The protoplasts are isolated as described and in a density of 1-2 × 10⁵ / ml in K3 medium (0.4 M sucrose, 0.1 mg / l NAA, 0.2 mg / l kinetin) 2 days in the dark and one or two Incubated for days under low light (500 lux) at 26 ° C. As soon as the first division of the protoplasts occur, 30 µl one Agrobacterium suspension of the strain GV3 101 C58CI pMP90RK: prp1-1-PAT or Vst1-PAT or other suitable agrobacteria strain containing prp1-1-PAT or Vst1-PAT in Minimal A (Am) Medium (density approx. 10⁹ agrobacteria / ml) to 3 ml regenerating proto given plastic. The coculture time is 3-4 days at 20 ° C in Dark. Then the tobacco cells are placed in 12 ml centrifuge tubes filled, diluted to 10 ml with sea water (600 mOsm / kg) and at 60 × g Pelleted for 10 minutes. This washing process will be 1-2 times again picks up to remove most of the agrobacteria. The cell suspensions sion is in a density of 5 × 10⁴ / ml in K3 medium (0.3 in Saccha rose) with 1 mg / l NAA (naphthyl-1-acetic acid), 0.2 mg / l kinetin and 500 mg / l of the cephalosporin antibiotic cefotaxime cultivated. The cell suspension is diluted every week with fresh K3 medium and the Gradually increase the osmotic value of the medium by 0.05 m sucrose (approx. 60 mOsm / kg) per week. Selection with kanamycin (100 mg / l Kanamycin sulfate) is agarose 2-3 weeks after coculture "Bead type culture" (Shillito et al. 1983) started. Kanamycin resistant Colonies can emerge 3-4 weeks after the start of selection from the rear to be distinguished on the basis of remaining colonies.
In einer Petrischale werden ca. 106 Protoplasten in 180 µl K3 Medium mit 20 µl wäßriger DNA-Lösung, welche 0,5 µg/l des Plasmids prp1-1-PAT oder Vst1-PAT enthält, vorsichtig gemischt. Anschließend werden 200 µl Fusionslösung (0,1 m Calciumnitrat, 0,45 M Mannit, 25% Polyethylen glykol (PEG 6000), pH 9) vorsichtig zugegeben. Nach 15 Minuten werden 5 ml Waschlösung (0,275 M Calciumnitrat pH 6) addiert und nach wei teren 5 Minuten werden die Protoplasten in ein Zentrifugenröhrchen transferiert und bei 60 × g pelliert. Das Pellet wird in einer kleinen Menge K3 Medium aufgenommen und wie im nächsten Abschnitt beschrieben kultiviert. Alternativ können die Protoplasten nach Hain et al. 1985 transformiert werden.Approx. 106 protoplasts in 180 µl K3 medium are mixed in a Petri dish 20 ul aqueous DNA solution containing 0.5 ug / l of plasmid prp1-1-PAT or contains Vst1-PAT, mixed gently. Then 200 µl Fusion solution (0.1 M calcium nitrate, 0.45 M mannitol, 25% polyethylene Glycol (PEG 6000), pH 9) carefully added. After 15 minutes 5 ml washing solution (0.275 M calcium nitrate pH 6) added and after white After 5 minutes, the protoplasts are placed in a centrifuge tube transferred and pelleted at 60 × g. The pellet comes in a small amount K3 medium recorded and as described in the next section cultured. Alternatively, the protoplasts according to Hain et al. 1985 be transformed.
Für die im folgenden beschriebene Kultur und Selektion Kanamycin-re sistenter Kolonien wird eine modifizierte "Bead Type culture"-Technik (Shillito et al. 1983) verwendet. Eine Woche nach Behandlung der Protoplasten mit DNA (vgl. c) werden 3 ml der Zellsuspension mit 3 ml K3 Medium (0,3 M Saccharose + Hormone; 1,2% (Seaplaque) LMT Agarose (low melting agarose, Marine Colloids) in 5 cm Petrischalen ge mischt. Für diesen Zweck wird Agarose trocken autoklaviert und nach Zugabe von K3 Medium im Mikrowellenherd kurz aufgekocht. Nach Erstarren der Agarose werden die Agarosescheiben ("beads") mit den eingebetteten Tabakmikrokalli für weitere Kultur und Selektion in 10 cm Petrischalen transferiert und je 10 ml K3 Medium (0,3 M Saccharose, 1 mg/l NAA, 0,2 mg/l Kinetin) und 100 mg/l Kanamycinsulfat addiert. Das Flüssigmedium wird jede Woche gewechselt. Dabei wird der osmotische Wert des Mediums stufenweise herabgesetzt.For the culture and selection described below Kanamycin-re resistant colonies becomes a modified "Bead Type culture" technique (Shillito et al. 1983). A week after treatment of the Protoplasts with DNA (see c) are 3 ml of the cell suspension with 3 ml K3 Medium (0.3 M sucrose + hormones; 1.2% (Seaplaque) LMT Agarose (low melting agarose, marine colloids) in 5 cm petri dishes mixes. For this purpose, agarose is autoclaved dry and after Add K3 medium briefly boiled in the microwave. After The agarose disks ("beads") solidify with the embedded tobacco micro calli for further culture and selection in 10 cm Petri dishes are transferred and 10 ml K3 medium (0.3 M sucrose, 1 mg / l NAA, 0.2 mg / l kinetin) and 100 mg / l kanamycin sulfate added. The Liquid medium is changed every week. The osmotic Value of the medium gradually reduced.
Pro Woche wird das Austauschmedium (K3 + Km) um 0,05 M an Saccharose (ca. 60 mOsm) reduziert. The exchange medium (K3 + Km) increases by 0.05 M per week Sucrose (approx. 60 mOsm) reduced.
Sobald die Kanamycin-resistenten Kolonien einen Durchmesser von ca. 0,5 cm erreicht haben, wird die Hälfte auf Regenerationsmedium (LS-Medium, 2% Saccharose, 0,5 mg/l Benzylaminopurin BAP) gesetzt und bei 12 h Licht (3000-5000 lux) und 24°C im Kulturraum gehalten. Die andere Hälfte wird als Kalluskultur auf LS Medium mit 1 mg/l NAA, 0,2 mg/l Kinetin, 0,1 mg/l BAP und 100 mg/l Kanamycinsulfat propagiert. Wenn die regenerierten Sprosse ca. 1 cm groß sind, werden sie abgeschnitten und auf 1/2 LS Medium (1% Saccharose, 0,8% Agar) ohne Wachstums regulatoren zur Bewurzelung gesetzt. Die Sprosse werden auf 1/2 MS-Medium mit 100 mg/l Kanamycinsulfat bewurzelt und später in Erde umgesetzt.As soon as the kanamycin-resistant colonies have a diameter of approx. 0.5 cm, half will be on regeneration medium (LS medium, 2% sucrose, 0.5 mg / l benzylaminopurine BAP) and at 12 h Light (3000-5000 lux) and 24 ° C kept in the culture room. The other Half is used as a callus culture on LS medium with 1 mg / l NAA, 0.2 mg / l Kinetin, 0.1 mg / l BAP and 100 mg / l kanamycin sulfate. If the regenerated shoots are approx. 1 cm in size, they are cut off and on 1/2 LS medium (1% sucrose, 0.8% agar) without growth regulators set for rooting. The rungs are set to 1/2 MS medium rooted with 100 mg / l kanamycin sulfate and later in soil implemented.
Die F1, F2 bzw. F3 Generationen dieser Regenerate werden als Test pflanzen verwendet. The F1, F2 and F3 generations of these regenerates are used as a test plants used.
Für die Transformation von Blattscheiben (Horsch et al. 1985) werden ca. 2-3 cm lange Blätter von sterilen Sproßkulturen in Scheiben von 1 cm Durchmesser gestanzt und mit einer Suspension entsprechender Agro bakterien, GV3101 C58CIpMP90RK::prp1-1-PAT oder Vst1-PAT, (ca. 10⁹/ml) (vgl. b) in Am-Medium, siehe unten) für ca. 5 Minuten inkubiert. Die infizierten Blattstücke werden auf MS-Medium (siehe unten) ohne Hormone für 3-4 Tage bei ca. 24°C gehalten. Während dieser Zeit über wächst Agrobakterium die Blattstücke. Die Blattstücke werden an schließend in MS-Medium (0,5 mg/ml BAP, 0,1 mg/ml NAA) gewaschen und auf das gleiche Medium (0,8% Agar) mit 500 g/ml Cefotaxim und 100 g/ml Kanamycinsulfat gelegt. Nach zwei Wochen sollte das Medium erneuert werden. Transformierte Sprosse werden nach weiteren 2-3 Wochen sichtbar. Die Regeneration von Sprossen sollte parallel auch ohne Selektionsdruck durchgeführt werden. Die regenerierten Sprosse müssen dann durch biochemische Tests z. B. auf Nopalinsynthase- oder PAT-Akti vität auf Transformation getestet werden. Auf diese Weise werden 1-10% transformierte Sprosse erhalten.For the transformation of leaf disks (Horsch et al. 1985) approx. 2-3 cm long leaves of sterile shoot cultures in 1 cm slices Punched diameter and with a suspension of appropriate agro bacteria, GV3101 C58CIpMP90RK :: prp1-1-PAT or Vst1-PAT, (approx. 10⁹ / ml) (cf. b) in Am medium, see below) for about 5 minutes. The infected leaf pieces are on MS medium (see below) without Hormones kept at about 24 ° C for 3-4 days. During this time Agrobacterium grows the leaf pieces. The leaf pieces are on finally washed in MS medium (0.5 mg / ml BAP, 0.1 mg / ml NAA) and on the same medium (0.8% agar) with 500 g / ml cefotaxime and 100 g / ml kanamycin sulfate. After two weeks, the medium should to be renewed. Transformed rung will be after another 2-3 Weeks visible. The regeneration of sprouts should also take place in parallel Selection printing. The regenerated rung must then by biochemical tests e.g. B. on nopaline synthase or PAT shares be tested for transformation. In this way 1-10% obtained transformed rung.
In den gemäß den obigen Beispielen erhaltenen Pflanzenzellen und Pflanzen (Ta bak) wurde die Anwesenheit der DNA-Sequenz I (bzw. II und III) durch Northern Blot Analyse, Southern Blot Analyse, Phosphinothricin-N-acetyltransferase- Aktivität (M. DeBlock et al. (1987) EMBO J. 6: 2513-2518 und M. DeBlock et al. (1989) Plant Physiol. 91: 694-701) und Phosphinothricin-Toleranz auf Phosphinothricin-haltigem Nährmedium bestätigt.In the plant cells and plants (Ta bak) was the presence of DNA sequence I (or II and III) by Northern Blot analysis, Southern blot analysis, phosphinothricin-N-acetyltransferase- Activity (M. DeBlock et al. (1987) EMBO J. 6: 2513-2518 and M. DeBlock et al. (1989) Plant Physiol. 91: 694-701) and phosphinothricin tolerance Phosphinothricin-containing nutrient medium confirmed.
Im folgenden werden einige der bei der Transformation von Pflanzen bzw. Pflanzenzellen eingesetzte Medien beschrieben. In the following, some of the Media used in plant cells are described.
3,5 g K₂HPO₄
1,5 g KH₂PO₄
0,5 g Na₃ Citrat
0,1 g MgSO₄ × 7H₂O
1 g (NH₄)₂SO₄
2 g Glukose
ad 113.5 g K₂HPO₄
1.5 g KH₂PO₄
0.5 g Na₃ citrate
0.1 g MgSO₄ × 7H₂O
1 g (NH₄) ₂SO₄
2 g glucose
ad 11
Macro-elemente 1/2 der Konzentration der MS Salze
Micro-elemente 1/2 der Konzentration der MS SalzeMacro elements 1/2 of the concentration of MS salts
Micro elements 1/2 of the concentration of MS salts
Zur Kultur von regenerierenden Protoplasten und für Gewebekultur von Tabaktu moren und Kallus. Linsmaier und Skoog (LS) Medium ist Murashige und Skoog Medium (Murashige und Skoog, 1962) mit den folgenden Modifikationen:For the culture of regenerating protoplasts and for tissue culture of tabaktu moren and callus. Linsmaier and Skoog (LS) Medium is Murashige and Skoog Medium (Murashige and Skoog, 1962) with the following modifications:
- - Thiamin wird in höherer Konzentration eingewogen 0,4 mg/l anstatt 0,1 mg/l;- Thiamine is weighed in a higher concentration instead of 0.4 mg / l 0.1 mg / l;
- - Glycin, Pyridoxin und Nicotinsäure fehlen.- Glycine, pyridoxine and nicotinic acid are missing.
Zur Transformation von Pflanzen bzw. Pflanzenzellen kann die folgende Literatur angeführt werden:The following literature can be used to transform plants or plant cells be listed:
Fromm ME, Taylor LP, Walbot V (1986) Stable transformation of maize after gene transfer by electroporation. Nature 319: 791-793.Fromm ME, Taylor LP, Walbot V (1986) Stable transformation of maize after gene transfer by electroporation. Nature 319: 791-793.
Hain, R., Stabel, P., Czernilofsky, A.Pp., Steinbiß, H.H., Herrera-Estrella, L., Schell, J. (1985) Uptake, integration, expression and genetic transmission of a selectable chimeric gene by plant protoplasts. Molec Gen Genet 199: 161-168.Hain, R., Stabel, P., Czernilofsky, A.Pp., Steinbiß, H.H., Herrera-Estrella, L., Schell, J. (1985) Uptake, integration, expression and genetic transmission of a selectable chimeric gene by plant protoplasts. Molec Gen Genet 199: 161-168.
Herrera-Estrella L., De Block M., Messens E., Hernalsteens JP., van Montagu M., Schell J. (1983) EMBO J. 2: 987-995. Herrera-Estrella L., De Block M., Messens E., Hernalsteens JP., Van Montagu M., Schell J. (1983) EMBO J. 2: 987-995.
Horsch RB, Fry JE, Hoffmann NL, Eichholtz D, Rogers SG, Fraley RT (1985) A simple and general method for transferring genes into plants. Science 277: 1229-1231.Horsch RB, Fry JE, Hoffmann NL, Eichholtz D, Rogers SG, Fraley RT (1985) A simple and general method for transferring genes into plants. Science 277: 1229-1231.
Krens FH, Molendÿk L, Wullems GJ, Schilperoort RA (1982) in vitro transforma tion of plant protoplasts with Ti-plasmid DNA. Nature 296: 72-74.Krens FH, Molendÿk L, Wullems GJ, Schilperoort RA (1982) in vitro transforma tion of plant protoplasts with Ti-plasmid DNA. Nature 296: 72-74.
Koncz C, Schell J (1986) The promotor of TL-DNA gene 5 controls the tissue specific expression of chimaeric genes carried by a novel type of Agrobacterium binary vector. Mol. Gen. Genet. (1986) 204: 338-396.Koncz C, Schell J (1986) The promotor of T L -DNA gene 5 controls the tissue specific expression of chimaeric genes carried by a novel type of Agrobacterium binary vector. Mol. Gen. Genet. (1986) 204: 338-396.
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Nagy JI, Maliga P (1976) Callus induction and plant regeneration from mesophyll protoplasts of Nicotiana sylvestris. Z Pflanzenphysiol 78: 453-455.Nagy JI, Maliga P (1976) Callus induction and plant regeneration from mesophyll protoplasts of Nicotiana sylvestris. Z Plant Physiol 78: 453-455.
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Van Haute E, Joos H, Maes M, Warren G, Van Montagu M, Schell J (1983) Intergenic transfer and exchange recombination of restriction fragments cloned in pBR322: a novel strategy for the reversed genetics of Ti plasmids of /Agrobac terium tumefaciens. EMBO J 2: 411-418.Van Haute E, Joos H, Maes M, Warren G, Van Montagu M, Schell J (1983) Intergenic transfer and exchange recombination of restriction fragments cloned in pBR322: a novel strategy for the reversed genetics of Ti plasmids of / Agrobac terium tumefaciens. EMBO J 2: 411-418.
Velten J, Velten L, Hain R, Schell J (1984) Isolation of a dual plant promotor fragment from the Ti Plasmid of Agrobacterium tumefaciens. EMBO J 12: 2723-2730.Velten J, Velten L, Hain R, Schell J (1984) Isolation of a dual plant promotor fragment from the Ti Plasmid of Agrobacterium tumefaciens. EMBO J 12: 2723-2730.
Wullems GJ, Molendÿk L, Ooms G, Schilperoort RA (1981) Differential expres sion of crown gall tumor markers in transformants obtalned after in vitro Agrobac terium tumefaciens - induced transformation of cell wall regenerating protoplasts derived from Nicotiana tabacum. Proc Natl Acad Sci 78: 4344-4348.Wullems GJ, Molendÿk L, Ooms G, Schilperoort RA (1981) Differential expres sion of crown gall tumor markers in transformants obtalned after in vitro Agrobac terium tumefaciens - induced transformation of cell wall regenerating protoplasts derived from Nicotiana tabacum. Proc Natl Acad Sci 78: 4344-4348.
Zambryski P, Joos H, Genetello C, van Montagu M, Schell J (1983) Ti-plasmid vector for the introduction of DNA into plant cells without altering their normal regeneration capacity, EMBO J 12: 2143-2150.Zambryski P, Joos H, Genetello C, van Montagu M, Schell J (1983) Ti-plasmid vector for the introduction of DNA into plant cells without altering their normal regeneration capacity, EMBO J 12: 2143-2150.
Weiterhin können die folgenden veröffentlichten Patentanmeldungen aufgeführt werden:The following published patent applications can also be listed will:
EP-A 116718
EP-A 159 418
EP-A 120 515
EP-A 120 516
EP-A 172 112
EP-A 140 556
EP-A 174 166
EP-A 122 791
EP-A 126 546
EP-A 164 597
EP-A 175 966
WO 84/02913
WO 84/02919
WO 84/02920
WO 83/01176
EP-A 116718
EP-A 159 418
EP-A 120 515
EP-A 120 516
EP-A 172 112
EP-A 140 556
EP-A 174 166
EP-A 122 791
EP-A 126 546
EP-A 164 597
EP-A 175 966
WO 84/02913
WO 84/02919
WO 84/02920
WO 83/01176
Claims (14)
- 1. Ein in Pflanzen aktivierbarer Promotor der durch Agenzien, welche pflanzliche Abwehrmechanismen systemisch induzieren können, aktiviert werden kann;
- 2. eine sich daran anschließende für Phosphinothricin-N-acetyltrans ferase (im folgenden auch "PAT" genannt) kodierende DNA-Sequenz; und
- 3. die sich hieran anschließende Terminationssequenz des Nopalin synthase-Gens ("nos") aus Agrobacterium tumefaciens;
- 1. A promoter which can be activated in plants and which can be activated by agents which can systemically induce plant defense mechanisms;
- 2. a subsequent DNA sequence coding for phosphinothricin-N-acetyltransferase (hereinafter also referred to as "PAT"); and
- 3. the subsequent termination sequence of the nopaline synthase gene ("nos") from Agrobacterium tumefaciens;
- 1. Eine Region des Vst1-Promotors aus Vitis vinifera von Position +72 bis -552 (624 bp);
- 2. eine sich daran anschließende für Phosphinothricin-N-acetyltrans ferase (PAT) kodierende Region des pat-Gens aus Streptomyces viridochromogenes; und
- 3. die sich hieran anschließende Terminationssequenz des Nopalin synthase-Gens ("nos") aus Agrobacterium tumefaciens;
- 1. A region of the Vitis vinifera Vst1 promoter from position +72 to -552 (624 bp);
- 2. a subsequent region of the pat gene from Streptomyces viridochromogenes coding for phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT); and
- 3. the subsequent termination sequence of the nopaline synthase gene ("nos") from Agrobacterium tumefaciens;
- 1. Eine Region des prp1-1 Promotors aus Kartoffel von Position -402
bis -130 (272 bp) und
eine sich daran anschließende Region (TATA box-Region) des CaMV 35S RNA Promotors (Positionen -46 bis +8); - 2. die sich hieran anschließende für Phosphinothricin-N-acetyltrans ferase (PAT) kodierende Region des pat-Gens aus Streptomyces viridochromogenes; und
- 3. die sich daran anschließende Terminationssequenz des Nopalin synthase-Gens ("nos") aus Agrobacterium tumefaciens,
- 1. A region of the prp1-1 potato promoter from position -402 to -130 (272 bp) and
an adjoining region (TATA box region) of the CaMV 35S RNA promoter (positions -46 to +8); - 2. the region of the pat gene from Streptomyces viridochromogenes coding for phosphinothricin-N-acetyltransferase (PAT); and
- 3. the subsequent termination sequence of the nopaline synthase gene ("nos") from Agrobacterium tumefaciens,
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