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JPH05199877A - Controlling region for induction type plant protecting gene of potato and rice plant, its use and method for assay - Google Patents

Controlling region for induction type plant protecting gene of potato and rice plant, its use and method for assay

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Publication number
JPH05199877A
JPH05199877A JP4263721A JP26372192A JPH05199877A JP H05199877 A JPH05199877 A JP H05199877A JP 4263721 A JP4263721 A JP 4263721A JP 26372192 A JP26372192 A JP 26372192A JP H05199877 A JPH05199877 A JP H05199877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
gene
promoter
elicitor
rna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4263721A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kurea Fuitsumoorisu Reona
フィツモオリス レオナ、クレア
Ruisu Baatsu Erizabesu
バアツ エリザベス、ルイス
Rin Fuennfuen
フェンーフェン、リン
Eritsuku Mirukofu Tei
ミルコフ テイ・エリック
Geibin Korieiru Yana
ゲイビン コリエイル ヤナ
Kei Shiyounetsuku Poura
ケイ ショウネック ポウラ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of JPH05199877A publication Critical patent/JPH05199877A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8216Methods for controlling, regulating or enhancing expression of transgenes in plant cells
    • C12N15/8237Externally regulated expression systems
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 バレイショ又はイネのPAL遺伝子のプロモ
ーター、同プロモーターと構造遺伝子を含む発現カッセ
ト並びに同発現カセットを導入したトランスジェニック
植物細胞、組織及び植物体、並びに同トランスジェニッ
ク植物を用いることを特徴とする農業用物質等のスクリ
ーニング法に関する。 【効果】本発明のPALプロモーターは、各種の植物に
対する刺激に対して反応し、これに結合した遺伝子の転
写を開始するものであり、本プロモーターを含む発現カ
ッセットを導入した植物を用いつことによって、植物防
御遺伝子を誘導する農業用の物質等のスクリーニングが
可能となる。
(57) [Summary] [Construction] Transgenic plant cells, tissues and plants, and transgenic plants into which the promoter of the potato or rice PAL gene, an expression cassette containing the promoter and a structural gene, and the expression cassette are introduced. It relates to a screening method for agricultural substances and the like characterized by being used. [Effect] The PAL promoter of the present invention responds to a stimulus to various plants and initiates transcription of a gene bound thereto, and a plant into which an expression cassette containing the promoter is introduced is used. This makes it possible to screen for agricultural substances that induce plant defense genes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、植物バイオテクノロジ
ーに関する。更に詳細には、バレイショおよびイネ由来
の誘導型植物防御遺伝子のプロモータ(制御配列)、お
よびこれら関連配列の同定および単離方法、加えて、そ
の用途、特にトランスジェニック植物および植物組成物
の構築用の用途に関する。更に、本発明は植物防御遺伝
子を誘導する農薬および生物の同定方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to plant biotechnology. More specifically, the promoters (control sequences) of inducible plant defense genes from potato and rice, and methods for identifying and isolating these related sequences, as well as their uses, especially for the construction of transgenic plants and plant compositions. Regarding the use of. Furthermore, the present invention relates to a method for identifying pesticides and organisms that induce plant defense genes.

【0002】[0002]

【従来の技術】植物の病気に対する耐性機構として、植
物内における物理的および化学的バリア、および損傷や
病原体の攻撃によって誘導或いは活性化される反応が挙
げられる。重要な誘導防御反応の一つはフィトアレキシ
ンの産生であり、これは植物の感染部位で合成、蓄積さ
れた低分子量の抗菌性化合物として定義されている。フ
ィトアレキシンは、主に、フェニルプロパノイド類、イ
ソプレノイド類、およびアセチレン類である。高等植物
中におけるフェニルプロペノイド類の生合成における第
1段階はL−フェニルアラニンからのアンモニアおよび
トランス−ケイ皮酸塩の形成である。この反応は、酸素
L−フェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)に
よって触媒される。PAL遺伝子の構成は、マメ類、特
にインゲンマメ(ファゼオラス・ブルガリス(Phaseolu
s vulgaris) )において最も良く研究されている。Cram
erら、1989年、プラントモレキュラーバイオロジー(Pl
ant Mol.Biol. )12:367−383を参照。インゲ
ンマメゲノムにおいて、3つの異なるPAL遺伝子が、
gPAL−1、gPAL−2およびgPAL−3があ
る。
2. Description of the Related Art Mechanisms of resistance to plant diseases include physical and chemical barriers in plants and reactions induced or activated by damage or attack of pathogens. One of the important induced defense reactions is the production of phytoalexin, which is defined as a low molecular weight antibacterial compound synthesized and accumulated at the site of infection of plants. Phytoalexins are primarily phenylpropanoids, isoprenoids, and acetylenes. The first step in the biosynthesis of phenylpropenoids in higher plants is the formation of ammonia and trans-cinnamate from L-phenylalanine. This reaction is catalyzed by oxygen L-phenylalanine ammonia lyase (PAL). The PAL gene is composed of legumes, especially common bean (Phaseolus vulgaris).
s vulgaris)). Cram
er et al., 1989, Plant Molecular Biology (Pl
ant Mol. Biol.) 12: 367-383. In the kidney bean genome, three different PAL genes are
There are gPAL-1, gPAL-2 and gPAL-3.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】PAL遺伝子の転写
は、損傷、真菌細胞壁からのグリカンエリシター組成物
および細胞代謝物であるグルタチオンの還元型などをを
含む広範囲の刺激によって迅速に活性化される。これら
の刺激に対して全てのPAL遺伝子が同様に反応するわ
けではない。したがって、真菌または細菌エリシターま
たは損傷等に対して反応する新規PALプロモータを同
定する必要がある。そのような新規PALプロモータ
は、トランスジェニック植物材料およびトランスジェニ
ック植物の創製及び新規農薬スクリーニングのために用
いることができる。
Transcription of the PAL gene is rapidly activated by a wide range of stimuli, including damage, glycan elicitor compositions from the fungal cell wall and reduced forms of the cellular metabolite glutathione. Not all PAL genes respond similarly to these stimuli. Therefore, there is a need to identify new PAL promoters that respond to fungal or bacterial elicitors or damage and the like. Such novel PAL promoters can be used for transgenic plant material and transgenic plant creation and novel pesticide screening.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、真菌ま
たは細菌エリシターまたは損傷等などに対して反応する
新規PALプロモータを提供することにある。さらに、
本発明の目的は、これらの新規プロモータを使用してト
ランスジェニック植物材料およびトランスジェニック植
物を創製することにある。他の目的は、新規PALプロ
モータを同定し、単離する新規方法を提供することであ
る。本発明の更なる目的は、植物の正常なPAL関連防
御反応を誘導し、かつ、対応するPALプロモータに関
連する構造遺伝子の植物中での発現を誘導することがで
きる新規農薬のスクリーニング法に使用できるトランス
ジェニック植物及び新規農薬のスクリーニング法或いは
技術を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、植物防御遺伝子プロモータまたは制御領域を誘導す
る農薬、特に、暴露直後または極めて早期にこれらの植
物遺伝子制御領域を誘導することが可能な農薬を同定す
るための改良方法を提供することにある。最後に、本発
明の他の目的は、植物防御遺伝子制御領域を誘導する生
物を同定するための方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel PAL promoter which responds to fungal or bacterial elicitor, damage and the like. further,
It is an object of the present invention to create transgenic plant material and transgenic plants using these novel promoters. Another object is to provide new methods of identifying and isolating new PAL promoters. A further object of the present invention is to use in a method for screening a novel pesticide capable of inducing a normal PAL-related defense reaction in a plant and inducing expression of a structural gene associated with a corresponding PAL promoter in a plant. To provide a transgenic plant and a screening method or technology for a new pesticide that can be used. Another object of the present invention is also an improvement for identifying pesticides that induce plant defense gene promoters or regulatory regions, particularly pesticides capable of inducing these plant gene regulatory regions immediately after or very early in exposure. To provide a method. Finally, another object of the invention is to provide a method for identifying organisms which induce plant defense gene regulatory regions.

【0005】本明細書で使用した用語の定義を以下に示
す。本文で使用した「PAL」は、フェニルアラニンア
ンモニアリアーゼをいう。PALは、アミノ酸Lーフェ
ニルアラニンのトランス−ケイ皮酸およびNH4 +への
変換を触媒する。これは、リグニン類、フラボノイド
類、イソフラボノイド、クマリン類およびヒドロキシシ
ナモン酸エステル類を含むフェニルプロパン骨格をベー
スとした広範囲の天然植物物質合成における第1反応で
ある。本文で使用した「外来性制御植物遺伝子制御領域
または配列(elements)」は、外来刺激に反応して作動
又は機能し得るように結合又は連結された構造遺伝子の
転写に影響を及ぼす核酸配列をいう。外来性制御植物遺
伝子制御配列の例には、誘導可能植物防御遺伝子制御領
域またはプロモータ(例 PALプロモータ類)、エリ
シター制御アクチベータドメイン、上流サイレンサード
メイン等が挙げられる。本文で使用した「プロモータ」
は、RNAポリメラーゼ結合に関与する非翻訳領域DN
AおよびRNA転写物を産生する転写を開始または調節
する因子をいう。プロモータは天然または合成のいずれ
でもよい。プロモータは、構成的あるいは調節的なもの
であり、構成プロモータは、常に作動している。制御可
能プロモータは、作動又は停止するための特定のシグナ
ルを必要としている。発生的に制御されたプロモータ
は、発生の機能として作動又は停止するようなものであ
る。本発明のプロモータは、上述のように、外来性のエ
リシターおよび/または損傷に直接的または間接的に応
答する。別の表現で述べれば、外来性エリシターおよび
/または損傷は、本発明のプロモータを誘導して、関連
構造遺伝子の転写を誘導させる。本明細書および請求の
範囲において、用語「プロモータ」および「遺伝子制御
領域」は、交互に置換可能なものとして使用される。
The definitions of the terms used in the present specification are as follows. As used herein, "PAL" refers to phenylalanine ammonia lyase. PAL catalyzes the conversion of the amino acid L-phenylalanine to trans-cinnamic acid and NH 4 + . This is the first reaction in the synthesis of a wide range of natural plant materials based on the phenylpropane skeleton including lignins, flavonoids, isoflavonoids, coumarins and hydroxycinnamonates. As used herein, "exogenous regulatory plant gene regulatory regions or elements" refers to nucleic acid sequences that affect the transcription of structural genes that are operably linked or linked in response to foreign stimuli. . Examples of exogenous regulatory plant gene regulatory sequences include inducible plant defense gene regulatory regions or promoters (eg PAL promoters), elicitor regulatory activator domains, upstream silencer domains and the like. "Promoter" used in the text
Is an untranslated region DN involved in RNA polymerase binding.
A and factors that initiate or regulate transcription to produce RNA transcripts. The promoter may be natural or synthetic. Promoters are constitutive or regulated, and constitutive promoters are always on. Controllable promoters require specific signals to activate or deactivate. A developmentally controlled promoter is one that operates or stops as a function of development. The promoters of the invention respond directly or indirectly to exogenous elicitors and / or damage, as described above. Stated another way, exogenous elicitors and / or lesions induce the promoters of the invention to induce transcription of related structural genes. In the present specification and claims, the terms "promoter" and "gene control region" are used interchangeably.

【0006】本文で使用した「エリシター」は、フェニ
ルプロパノイド生合成酵素、フェニルアラニンアンモニ
アリアーゼ(PAL)をコードする植物遺伝子の誘導性
ストレス制御プロモータのような、外来性制御植物遺伝
子制御要素の作用を直接的または間接的に制御(例 開
始、終始、増加または低下)する化合物または生物であ
る。エリシターとしてグルタチオン還元型、ホモグルタ
チオン還元型、グルタチオンその他のペプチドアナログ
類の還元形;ヘキサ(β−D−グルコピラノシル)−D
−グルシトール類のようなグリカンエリシター類、アラ
キドン酸およびエイコサペンタエノイン酸のような脂質
エリシター類、グリコプロテインエリシター類、真菌エ
リシター類、塩化水銀HgCl2 のような非生物エリシ
ター類、カビ(例 カビ全体から放出されるエリシター
類)、細菌(例 細菌全体から放出されるエリシター
類)等が挙げられるがこれらに限定されるわけではな
い。本文で使用した「真菌エリシター」は、病原性マメ
類真菌Collectotrichim lindemuthianumの菌糸体細胞壁
からまたは病原性イネ真菌Pyricularia oryzaeから加熱
放出された高分子量物質をいう。
As used herein, "elicitor" refers to the action of exogenous regulatory plant gene regulatory elements, such as the inducible stress regulatory promoter of the plant gene encoding the phenylpropanoid biosynthetic enzyme, phenylalanine ammonia lyase (PAL). A compound or organism that directly or indirectly regulates (eg, starts, stops, increases or decreases). As elicitor, glutathione reduced type, homoglutathione reduced type, reduced form of glutathione and other peptide analogs; hexa (β-D-glucopyranosyl) -D
-Glycan elicitors such as glucitols, lipid elicitors such as arachidonic acid and eicosapentaenoic acid, glycoprotein elicitors, fungal elicitors, abiotic elicitors such as mercury chloride HgCl 2 , molds (eg. Examples thereof include, but are not limited to, elicitors released from whole mold), bacteria (eg elicitors released from whole bacteria), and the like. As used herein , "fungal elicitor" refers to a high molecular weight substance that is heat released from the mycelial cell wall of the pathogenic legume fungus Collectotrichim lindemuthianum or from the pathogenic rice fungus Pyricularia oryzae .

【0007】本文で使用した「プローブ」または「プラ
イマー」は、適切なハイブリダイゼーション条件下にお
いて、適当な(ターゲット)配列にハイブリダイズまた
は結合できるようにターゲット配列と十分な相補性を有
する1本鎖核酸配列(天然由来、合成産生または制限酵
素消化の産物)を意味する。プローブには、何個のヌク
レオチドが含まれていてもよく、およそ10個しか含ま
れていないこともあれば、数10万個のヌクレオチドが
含まれていることもある。好適な形態では、プローブま
たはプライマーは、適切な(ターゲット)配列と同一ま
たは極めて高い相補性を有している。このようなハイブ
リダイゼーション反応のための条件およびプロトコール
は、ハイブリダイゼーション反応におけるプローブの大
きさ、温度、ミスマッチの程度、塩濃度およびその他の
パラメータ類の効果と同様に当業者に周知である。例え
ば、ハイブリダイゼーション反応が起こる温度が低けれ
ば低いほど、かつ塩濃度が高ければ高いほど、ハイブリ
ッド分子中に存在するミスマッチの度合いが高くなる。
ハイブリダイゼーションプローブとして使用するため
に、DNA配列を、32P、 3Hまたは14Cによって標識
するか、または非放射性標識および化学標識を含む他の
手段によって標識するかによって検出可能としなければ
ならない。当技術分野で公知の非放射性標識類も同様に
使用できるが、それらは、利用可能な時間内(細胞培
養、DNA抽出およびハイブリダイゼーションアッセイ
類のための)において、DNA源として利用可能な細胞
DNAによって検出できるようにプローブに十分な感受
性を与えなければならない。いったんプローブに対して
十分に高度の相同性を有する配列が同定されれば、この
ような配列は、例えば、Maniatisら、((1982)モレキ
ュラークローニング:ラボラトリマニュアル(Molecula
r Cloning :A Laboratory Manual ) 、ColdSpring Har
bor Laboratoyr Press, Cold Spring Harbor,NY) に記
載のような標準的技術によって容易に単離できる。本文
で使用した全てのアッセイおよび操作は、他に特定され
ていなければ、標準条件として当業者が認めている条件
下で行われる。
As used herein, a "probe" or "primer" is a single strand that has sufficient complementarity with a target sequence to hybridize or bind to the appropriate (target) sequence under appropriate hybridization conditions. A nucleic acid sequence (naturally occurring, synthetically produced, or product of restriction enzyme digestion). The probe may contain any number of nucleotides, may contain only about 10 or may contain hundreds of thousands of nucleotides. In a preferred form, the probe or primer has the same or very high complementarity with the appropriate (target) sequence. Conditions and protocols for such hybridization reactions are well known to those of skill in the art, as are the effects of probe size, temperature, degree of mismatch, salt concentration and other parameters in the hybridization reaction. For example, the lower the temperature at which the hybridization reaction takes place and the higher the salt concentration, the greater the degree of mismatch present in the hybrid molecule.
For use as a hybridization probe, the DNA sequence must be detectable by being labeled with 32 P, 3 H or 14 C, or by other means, including non-radioactive labels and chemical labels. Non-radioactive labels known in the art can be used as well, as they will serve as a source of DNA within the available time (for cell culture, DNA extraction and hybridization assays) as a source of DNA. The probe must be sufficiently sensitive to be detected by. Once sequences with sufficiently high homology to the probe have been identified, such sequences are described, for example, in Maniatis et al. ((1982) Molecular Cloning: Laboratory Manual (Molecula).
r Cloning: A Laboratory Manual), ColdSpring Har
bor Laboratoyr Press, Cold Spring Harbor, NY) and easily isolated by standard techniques. All assays and procedures used herein are carried out under conditions recognized by those of skill in the art as standard conditions, unless otherwise specified.

【0008】本文で使用した「DNAコード配列」は、
転写され翻訳されたときに、ポリペプチド形成をもたら
すようなDNA配列を意味する。本文で使用した「転
写」とは、DNAテンプレートからのRNA合成を意味
する。本文で使用した「ターミネータ」または「3’タ
ーミネータ」とは、遺伝子または転写体の3’末端に示
され、RNAポリメラーゼに転写を終止させるDNA配
列を意味する。ターミネータの例として、ノパリンシン
ターゼ(NOS)遺伝子の3’隣接領域およびオクタピ
ンシンターゼ(OCS)遺伝子の3’隣接領域が挙げら
れる。本文で使用した「RNA転写体」とは前記プロモ
ータ配列または制御領域のRNAポリメラーゼ認識に続
く転写開始後に産生されたリボ核酸配列を意味する。本
文で使用した「転写開始部位」とは、RNAに取り込ま
れた第1塩基に対応するDNA上の位置を意味する。便
宜上、DNA配列中において、転写開始部位は、+1と
して示される。本文で使用した「発現カセット」とは、
選択された宿主中における発現およびもし所望であれば
プロセッシングおよび成熟タンパク質の分泌のために機
能する配列を含むDNA構築体を意味する。このような
フラグメントは、複製および発現のためにベクターから
ベクター、更に宿主細胞中に移動するように設計されて
いるので、それらは、しばしば、当業者によって「発現
カセット」と云われている。したがって、発現カセット
には、プロモータ領域、転写ターミネータ領域、および
翻訳に十分な配列、ならびに、発現タンパク質またはペ
プチドの適切なプロセッシングに影響を有するその他全
ての制御シグナルをコードするDNAが含まれる。
The "DNA coding sequence" used in the text is
By a DNA sequence that results in the formation of a polypeptide when transcribed and translated. As used herein, "transcription" means RNA synthesis from a DNA template. As used herein, the term “terminator” or “3 ′ terminator” means a DNA sequence which is located at the 3 ′ end of a gene or transcript and which causes RNA polymerase to terminate transcription. Examples of terminators include the 3'flanking region of the nopaline synthase (NOS) gene and the 3'flanking region of the octapin synthase (OCS) gene. As used herein, "RNA transcript" means a ribonucleic acid sequence produced after initiation of transcription following RNA polymerase recognition of the promoter sequence or control region. As used herein, the "transcription initiation site" means the position on DNA corresponding to the first base incorporated into RNA. For convenience, the transcription start site is indicated as +1 in the DNA sequence. "Expression cassette" used in the text means
By a DNA construct containing sequences that function for expression in the chosen host and, if desired, processing and secretion of the mature protein. Since such fragments are designed to move from vector to vector into host cells for replication and expression, they are often referred to by those of skill in the art as "expression cassettes." Thus, the expression cassette includes a promoter region, a transcription terminator region, and sequences sufficient for translation, as well as DNA encoding all other regulatory signals that affect the proper processing of the expressed protein or peptide.

【0009】本文で使用した「DNA構築体」には発現
カセットが含まれ、また、1個以上の発現カセットを含
むDNA断片が含まれる。本文で使用した「作動し得る
ように結合された(operatively linked) 又は機能し得
るように結合された(functionally linked) 又は連結し
た(associated)」という用語は、交互に使用可能な等価
の用語である。特にこれらの用語は、プロモータまたは
非コード遺伝子制御配列のRNAをコードするDNA配
列への結合を意味し、プロモータまたは制御配列が適当
なポリメラーゼによって認識されたときにDNAコード
配列に対応するRNA転写体産生を誘導する制御配列ま
たはプロモータの能力を意味する。この3種の用語全て
は、結合DNA配列(例 プロモータ、構造遺伝子(例
レポーター遺伝子、ターミネータ配列等)が、作動又
は機能するように結合されていること、すなわち、それ
らの意図された目的のために作用することを意味する。
別の表現で述べれば、作動し得るように結合された(op
eratively linked) 又は機能し得るように結合された又
は連結した(associated)とは、それぞれのDNAセグメ
ントが結合された後、プロモータを適当に活性化する
と、構造遺伝子が発現されることを意味する。本文で使
用した「マーカー」または「レポーター遺伝子」とは、
容易にアッセイ可能なタンパク質生成をコードする遺伝
子を意味する。マーカーまたはレポーター遺伝子の例と
して、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラー
ゼ(CAT)、ネオマイシンフォスフォトランスフェラ
ーゼ(NPT)、ノパリンシンターゼ(NOS)、オク
トピンシンターゼ(OCS)、β−1,3−グルタロニ
ダーゼ(GUS)、アセトヒドロキシ酸シンターゼ(A
HAS)、β−ガラクトシダーゼ(β−GAL)、およ
びルシフェラーゼ(LUX)をコードする遺伝子類があ
る。本発明の方法では、マーカーまたはレポーター遺伝
子は、それに作動し得るように結合させた遺伝子(CA
T,GUS,β−ガラクトシダーゼまたはルシフェラー
ゼレポーター遺伝子)の転写を調節させることによっ
て、外来刺激に反応する植物遺伝子制御部位に連結され
ている。本文で使用した「天然由来または自然の遺伝
子」とは、天然に存在する遺伝子を意味する。
As used herein, "DNA construct" includes an expression cassette and also includes a DNA fragment containing one or more expression cassettes. As used herein, the terms "operatively linked or operatively linked or associated" are equivalent terms that can be used interchangeably. is there. In particular, these terms refer to the binding of a promoter or non-coding gene regulatory sequence to a DNA sequence encoding RNA, the RNA transcript corresponding to the DNA coding sequence when the promoter or regulatory sequence is recognized by the appropriate polymerase. By the ability of a control sequence or promoter to induce production. All three terms refer to the binding DNA sequences (eg promoters, structural genes (eg reporter genes, terminator sequences, etc.) being operably or functionally linked, ie, for their intended purpose. Means to act on.
In other words, operably linked (op
By eratively linked or operably linked or associated is meant that the structural gene is expressed upon appropriate activation of the promoter after the respective DNA segments have been linked. "Marker" or "reporter gene" used in the text means
By gene that encodes protein production that is easily assayed. Examples of markers or reporter genes are chloramphenicol acetyl transferase (CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), nopaline synthase (NOS), octopine synthase (OCS), β-1,3-glutaronidase (GUS). , Acetohydroxy acid synthase (A
There are genes encoding HAS), β-galactosidase (β-GAL), and luciferase (LUX). In the method of the invention, the marker or reporter gene is the gene (CA) operably linked thereto.
T, GUS, β-galactosidase, or luciferase reporter gene) by regulating the transcription of the plant gene regulatory site in response to an external stimulus. As used herein, "naturally occurring or naturally occurring gene" means a naturally occurring gene.

【0010】本文で使用した「キメラ遺伝子」または
「キメラDNA配列」とは、人為的に構築されたかまた
は工学的に作製された遺伝子またはDNA配列を意味す
る。キメラ遺伝子またはDNA配列は、少なくとも2個
の異なった部分を有する。例えば、自然状態では連結し
ていない天然由来DNA配列から単離された部分或いは
合成起源で自然には見られない少なくとも1個のDNA
部分を含有するDNA部分を有する。本文で使用した
「適当な植物材料」とは、植物プロトプラスト、植物細
胞、植物カルス、植物組織類、幼植物体、未成熟植物体
および成熟植物体を意味し、包含する。本文で使用した
「植物プロトプラスト」とは、植物細胞壁を有していな
い単一植物細胞をいう。本文で使用した「野性型植物」
とは、前記トランスジェニック植物類と同一種または同
一であるが、前記トランスジェニック植物によって発現
される異種遺伝子をコードするDNAまたはRNAを含
有しない植物を指す。本文で使用した「トランスジェニ
ック植物」または「植物組成物」とは、異種または外来
DNAが発現されているかまたは植物中に天然に存在す
る遺伝子の発現が変更されている植物または植物組成物
を意味する。このようなDNAは、植物生化学制御シグ
ナルおよび配列と作動し得るように結合されている。発
現は、構成的または制御可能である。このDNAは、染
色体中に組み込まれるかまたは葉緑体のようなエピゾー
ム要素中に組み入れられるか、また、エピゾーム要素の
まま留まることができる。トランスジェニック植物また
は植物組成物を作製する際に、当業者に公知のいかなる
DNA導入方法も使用できる。
As used herein, "chimeric gene" or "chimeric DNA sequence" means an artificially constructed or engineered gene or DNA sequence. A chimeric gene or DNA sequence has at least two different parts. For example, a portion isolated from a naturally-occurring DNA sequence that is not naturally linked or at least one DNA that is not naturally found in synthetic origin.
Having a DNA portion containing the portion. As used herein, "appropriate plant material" means and includes plant protoplasts, plant cells, plant callus, plant tissues, seedlings, immature plants and mature plants. As used herein, "plant protoplast" refers to a single plant cell that does not have a plant cell wall. "Wild type plant" used in the text
Refers to a plant that is the same species or identical to the transgenic plants, but does not contain DNA or RNA encoding a heterologous gene expressed by the transgenic plant. As used herein, "transgenic plant" or "plant composition" means a plant or plant composition in which heterologous or foreign DNA is expressed or the expression of genes naturally present in the plant is altered. To do. Such DNA is operably linked to plant biochemical control signals and sequences. Expression can be constitutive or controllable. This DNA can be integrated into the chromosome or integrated into episomal elements such as chloroplasts, or it can remain episomal elements. In making transgenic plants or plant compositions, any method of introducing DNA known to those of skill in the art can be used.

【0011】本明細書および請求の範囲中において用い
た「実質的配列相同性」は、DNAまたはRNA配列が
互いに十分に類似しており、安定なハイブリッドを形成
することを意味して使用される。このような条件は、好
適には、少なくとも60%の相補性を有するDNA分子
が安定なハイブリッドを形成するようなものである。当
業者に周知のように、異なる配列を有する核酸断片は、
同一条件下において、同一“ターゲット”核酸にハイブ
リダイスし、検出可能である。2個の核酸断片は、スト
リンジェント条件下で十分に長いハイブリダイゼーショ
ン期間にわたりハイブリダイズし検出可能であり、その
理由として、他の核酸断片中の1個のセグメントの配列
に対して相補性(またはほとんど相補性)である1断片
が少なくとも10個のヌクレオチド類のセグメントを含
有していることが挙げられる。ハイブリダイゼーション
が起こり得る時間を一定に保ち、この間に予め選択した
ストリンジェンシー条件下で、完全に相補的な塩基対形
成部位を有する二個の核酸断片がハイブリダイズし、検
出可能であれば、当該塩基対形成部位に完全な相補から
離れた配列を導入しても、ハイブリダイズを検出するの
に十分な程度の塩基対形成が起こる。2個の核酸の塩基
対形成セグメント間における相補からの逸脱が大きくな
ればなるほど、かつ、ハイブリダイゼーションの条件が
よりストリンジェントになればなるほど、前記2個のセ
グメントが互いに検出可能な程度にハイブリダイスする
確率は低くなる。2個の1本鎖核酸セグメントは、
(a)両者が塩基対2本鎖を形成し、かつ、(b)前記
2個の2本鎖の0.5×SSPE溶液中における融点が
10℃未満しか違わないならば、本明細書の意味内で
“実質的に同一の配列”を有している。比較するセグメ
ントが同一数の塩基を有している場合、それが「実質的
に同一の配列」を有しているためには、通常それらの配
列の相違は塩基10個当たり1個未満である。核酸2本
鎖の融点測定方法は、周知である。例えば、Meinkothお
よびWahl,アナリティカルバイオケミストリ(Anal.Bi
ochem.)138:267−284 (1984) およびその文
中に引用された文献類を参照。
As used herein and in the claims, "substantial sequence homology" is used to mean that DNA or RNA sequences are sufficiently similar to each other to form stable hybrids. . Such conditions are preferably such that DNA molecules having at least 60% complementarity form stable hybrids. As is known to those skilled in the art, nucleic acid fragments having different sequences are
It can be detected by hybridizing to the same "target" nucleic acid under the same conditions. The two nucleic acid fragments hybridize and are detectable under stringent conditions over a sufficiently long hybridization period because they are complementary (or complementary to the sequence of one segment in another nucleic acid fragment). One fragment which is (mostly complementary) contains a segment of at least 10 nucleotides. If the time during which hybridization can occur is kept constant, and two nucleic acid fragments having completely complementary base pairing sites hybridize under the stringency conditions selected in advance, and the detection is possible, then Introducing a sequence away from perfect complementarity at the base pairing site still causes sufficient base pairing to detect hybridization. The greater the deviation from complementarity between the base pairing segments of two nucleic acids, and the more stringent the hybridization conditions, the more hybridisable the two segments will be to detect each other. The probability of doing it is low. The two single-stranded nucleic acid segments are
If both (a) both form a base pair duplex and (b) the melting points of the two duplexes in a 0.5 × SSPE solution differ by less than 10 ° C., It has “substantially identical sequence” within the meaning. When the segments to be compared have the same number of bases, their sequence differences are usually less than 1 per 10 bases because they have "substantially identical sequences". . The method for measuring the melting point of a double-stranded nucleic acid is well known. For example, Meinkoth and Wahl, Analytical Biochemistry (Anal. Bi
ochem.) 138: 267-284 (1984) and the references cited therein.

【0012】本明細書および請求の範囲中においてDN
AまたはRNAの修飾語として使用した「単離された」
とは、DNAまたはRNAがヒトの努力によってそれら
のインビボ細胞環境中から分離されたこと;この分離の
結果、単離されたDNAまたはRNAが分離されておら
ず不純なDNAまたはRNAとは異なる点で有用である
ことを意味している。本発明は、バレイショまたはイネ
のフェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)をコ
ードする植物遺伝子のプロモータ(制御配列)を提供す
る。このプロモータは、外来性エリシターまたは損傷に
よって誘導可能であり、キメラ構築体の部分として本プ
ロモータを含有するトランスジェニック植物細胞、組織
および植物中において関連DNA配列の転写を制御する
ことができる。本発明は、これらの新規PALプロモー
タを得るための方法を含んでいる。本発明は、PALプ
ロモータ、プローブ配列、キメラバレイショおよびイネ
PALプロモータ構築体(この中で、PALプロモータ
は、例えばレポーター遺伝子のような構造遺伝子に作動
し得るように結合している)、ならびに、これらのキメ
ラ構築体を含有しているトランスジェニックバレイショ
およびイネ植物細胞、植物組織およびトランスジェニッ
ク植物を提供する。このキメラ構築体およびそれらを含
有するトランスジェニック植物材料は、農薬アッセイに
有用である。本発明は、また、トランスジェニック植物
中においてキメラ遺伝子の転写を誘導する方法を提供す
る。本発明は、さらに、植物防御遺伝子エレメントを誘
導可能な農薬、特に、暴露直後または極めて早期に特に
植物遺伝子制御を誘導できる農薬を同定する方法を提供
する。最後に、本発明は、植物防御遺伝子エレメントを
誘導可能な生物を同定する方法を提供する。
DN in the specification and claims
"Isolated" used as a modifier of A or RNA
Means that DNA or RNA has been separated from their in vivo cellular environment by human effort; the result of this separation is that the isolated DNA or RNA differs from the unseparated, impure DNA or RNA. Means useful in. The present invention provides a promoter (regulatory sequence) of a plant gene encoding a potato or rice phenylalanine ammonia lyase (PAL). This promoter is inducible by an exogenous elicitor or damage and is capable of controlling transcription of related DNA sequences in transgenic plant cells, tissues and plants containing the promoter as part of the chimeric construct. The present invention includes methods for obtaining these novel PAL promoters. The present invention provides a PAL promoter, a probe sequence, a chimeric potato and a rice PAL promoter construct, in which the PAL promoter is operably linked to a structural gene such as a reporter gene, and these Transgenic potato and rice plant cells, plant tissues and transgenic plants containing the chimeric constructs of. This chimeric construct and the transgenic plant material containing them are useful in pesticide assays. The present invention also provides methods of inducing transcription of chimeric genes in transgenic plants. The present invention further provides a method for identifying pesticides capable of inducing plant defense gene elements, in particular pesticides capable of inducing particularly plant gene regulation shortly after or very early in exposure. Finally, the invention provides methods for identifying organisms capable of inducing plant defense genetic elements.

【0013】本発明は、バレイショまたはイネのフェニ
ルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)をコードする
植物防御遺伝子用の単離されたかまたは単離可能なプロ
モータからなり、本プロモータは、適切な宿主中におい
て連結DNA配列の転写を制御可能であり、本プロモー
タは、外来性エリシターおよび/または損傷によって誘
導可能であるか、またはそうでなければ、直接的または
間接的にこれらに対して反応性であることを特徴とす
る。本発明のプロモータの例として、クローンλpPA
L−1、λpPAL−2、λpPAL−3、λpPAL
−4、λpPAL−6、λpPAL−7(λpPAL−
6およびλpPAL−7は実施例IICに記載されたもの
と同一であり、本文ではλpPAL−6/7といる)、
およびλpPAL−8に含まれるPAL構造遺伝子配列
に結合したバレイショPALプロモータ及びクローンλ
pPAL−2およびλpPAL−4に含まれるイネPA
Lプロモータを挙げることができる。
The present invention comprises an isolated or isolatable promoter for a plant defense gene encoding a potato or rice phenylalanine ammonia lyase (PAL), the promoter comprising a ligation DNA sequence in a suitable host. Of the present invention is characterized by that the promoter is inducible by an exogenous elicitor and / or injury, or is otherwise responsive to them either directly or indirectly. To do. As an example of the promoter of the present invention, clone λpPA
L-1, λpPAL-2, λpPAL-3, λpPAL
-4, λpPAL-6, λpPAL-7 (λpPAL-
6 and λpPAL-7 are identical to those described in Example IIC, referred to herein as λpPAL-6 / 7),
And the potato PAL promoter linked to the PAL structural gene sequence contained in λpPAL-8 and clone λ
Rice PA included in pPAL-2 and λpPAL-4
The L promoter can be mentioned.

【0014】別の側面では、本発明のバレイショおよび
イネPALプロモータは、直接的にまたは間接的に表現
型特性を生ずるタンパク質をコードする少なくとも1個
の関連DNA配列に作動し得るように結合している。こ
の結合は、この表現型特性を生ずるタンパク質が非融合
ペプチドとして発現されるような転写レベル(すなわ
ち、“転写融合”)であることができる。また、特にマ
ーカー遺伝子の場合において、この結合は前記マーカー
タンパク質が天然PALタンパク質のアミノ末端部分と
の融合ペプチドとして発現されるような翻訳レベル(す
なわち、“翻訳融合”)であることができる。本発明で
は、表現型特性は、除草剤、真菌、ウイルス、細菌、昆
虫、線虫また蛛類に対する耐性すなわち抵抗性、二次代
謝物の産生、雄性または雌性の不妊性、または、酵素ま
たはレポーター化合物の産生などである。この関連構造
遺伝子がレポーター酵素または化合物をコードする場
合、好適には、それは、クロラムフェニコールアセチル
トランスフェラーゼ(CAT)、ネオマイシンフォスフ
ォトランスフェラーゼ(NPT)、ノパリンシンターゼ
(NOS)、オクトピンシンターゼ(OCS)、β−
1,3−グルクロニダーゼ(GUS)、アセトヒドロキ
シ酸(AHAS)、β−ガラクトシダーゼ(β−GA
L)またはルシフェラーゼ(LUX)である。本発明に
よれば、バレイショおよびイネPALプロモータ−関連
DNA配列構築体は、適切な宿主の形質転換、トランス
ジェニック植物組成物、例えば、トランスジェニック植
物プロトプラスト、植物細胞、植物カルス、植物組織、
発生プラントレット、未成熟全植物体、成熟全植物体、
または、種子を産生するのに用いられる。本発明は、こ
れらの形質転換された宿主およびトランスジェニック植
物組成物を包含し、特にバレイショおよびイネPALプ
ロモータおよび関連DNA配列を含有するトランスジェ
ニックバレイショおよびイネ植物および種子PALプロ
モータを包含する。
In another aspect, the potato and rice PAL promoters of the present invention are operably linked to at least one related DNA sequence encoding a protein that directly or indirectly produces a phenotypic trait. There is. The binding can be at the transcriptional level (ie, "transcriptional fusion") such that the protein that produces this phenotypic trait is expressed as a non-fusion peptide. Also, particularly in the case of a marker gene, this binding can be at a translation level (ie, a "translational fusion") such that the marker protein is expressed as a fusion peptide with the amino-terminal portion of the native PAL protein. In the present invention, a phenotypic trait is a herbicide, fungus, virus, bacterium, insect, nematode or arachnid resistance or resistance, secondary metabolite production, male or female infertility, or an enzyme or reporter. Such as the production of compounds. Where this related structural gene encodes a reporter enzyme or compound, it is preferably chloramphenicol acetyltransferase (CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), nopaline synthase (NOS), octopine synthase (OCS). ), Β-
1,3-glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid (AHAS), β-galactosidase (β-GA
L) or luciferase (LUX). According to the present invention, the potato and rice PAL promoter-related DNA sequence constructs are transformed into suitable hosts, transgenic plant compositions such as transgenic plant protoplasts, plant cells, plant callus, plant tissue,
Outbreak plantlet, immature whole plant, mature whole plant,
Alternatively, it is used to produce seeds. The present invention includes these transformed host and transgenic plant compositions, particularly transgenic potato and rice plant and seed PAL promoters containing the potato and rice PAL promoters and related DNA sequences.

【0015】本発明は、配列番号1〜9として識別され
たDNA配列を提供する。配列番号1〜4は、それぞれ
バレイショPALクローンであるλpPAL−1〜λp
PAL−4、配列番号5及び6はλpPAL−6(2個
の配列)、配列番号7はλpPAL−8に由来するDN
A配列を表す。配列番号8及び9は、イネPALクロー
ンであるλrPAL−2及びλrPAL−4由来のDN
A配列である。更に詳細には、図1及び図2に示したλ
pPAL−1のB→S配列は配列番号1として示してあ
る。λpPAL−2の(E)→P配列は配列番号2であ
る。λpPAL−3の(E)→P配列は配列番号3であ
る。λpPAL−4のE→P配列は配列暗号4である。
λpPAL−6のH→S配列はλpPAL−6(a)で
あり、配列番号5である。λpPAL−6のS→H配列
(センス配列として示されており、アンチセンス配列か
ら変換された)はλpPAL−6(b)であり、これは
配列番号6として示されている。λpPAL−8の
(E)→P断片は配列番号7である。λrPAL−2は
配列番号8であり、λrPAL−4は、配列番号9であ
る。本発明のDNA配列は同一または類似PAL配列を
識別するためのプローブとして使用できる。好適には、
前記プローブは、少なくとも長さで10個のヌクレオチ
ドであり、最も好適には長さが約100個から約500
個のヌクレオチドである。例えば、バレイショPALク
ローン、λpPAL−1、λpPAL−2、λpPAL
−3、λpPAL−4、λpPAL−6/7またはλp
PAL−8からのコード配列、またはλrPAL−2ま
たはλrPAL−4は、同一配列を探索するためにcD
NAまたはゲノムライブラリをプローブするために用い
ることができる。これらの同一配列は、本発明の範囲内
の誘導可能なプロモータに連結している。
The present invention provides the DNA sequences identified as SEQ ID NOS: 1-9. SEQ ID NOs: 1 to 4 are potato PAL clones λpPAL-1 to λp, respectively.
PAL-4, SEQ ID NOS: 5 and 6 are λpPAL-6 (two sequences), and SEQ ID NO: 7 are DNs derived from λpPAL-8.
Represents the A sequence. Sequence Nos. 8 and 9 are DNs derived from rice PAL clones λrPAL-2 and λrPAL-4.
The A array. More specifically, λ shown in FIGS.
The B → S sequence of pPAL-1 is shown as SEQ ID NO: 1. The (E) → P sequence of λpPAL-2 is SEQ ID NO: 2. The (E) → P sequence of λpPAL-3 is SEQ ID NO: 3. The E → P array of λpPAL-4 is array code 4.
The H → S sequence of λpPAL-6 is λpPAL-6 (a) and is SEQ ID NO: 5. The S → H sequence of λpPAL-6 (shown as the sense sequence and converted from the antisense sequence) is λpPAL-6 (b), which is shown as SEQ ID NO: 6. The (E) → P fragment of λpPAL-8 is SEQ ID NO: 7. λrPAL-2 is SEQ ID NO: 8 and λrPAL-4 is SEQ ID NO: 9. The DNA sequences of the present invention can be used as probes to identify identical or similar PAL sequences. Preferably,
The probe is at least 10 nucleotides in length, most preferably from about 100 to about 500 nucleotides in length.
Individual nucleotides. For example, potato PAL clones, λpPAL-1, λpPAL-2, λpPAL
-3, λpPAL-4, λpPAL-6 / 7 or λp
The coding sequence from PAL-8, or λrPAL-2 or λrPAL-4, was cloned to search for identical sequences.
It can be used to probe NA or genomic libraries. These same sequences are linked to an inducible promoter within the scope of the invention.

【0016】関連PALコード領域は緩和なハイブリダ
イゼーション条件下において互いにハイブリダイズする
のに十分な相同性を有しているにしても、プロモータ
は、機能的には等価ではないこともある。この理由の故
に、本発明は、本発明の配列に相同であるばかりでなく
誘導可能なPALプロモータによって制御される配列を
見つける方法を含んでいる。この方法によれば、植物は
エリシターに供され、次に、前記植物からRNAを単離
する。ポリA+ RNAは、たとえばオリゴ(dT)カラ
ムを使用することによって選択される。cDNAライブ
ラリがこのRNAから調製されかつ適切なベクター中に
クローニングされる。このライブラリをエリシター誘導
遺伝子のコード領域のヌクレオチド配列、例えば、配列
番号2−7(λpPAL−2、λpPAL−3、λpP
AL−4、λpPAL−6、λpPAL−8)または配
列番号8および9(λrPAL−2およびλrPAL−
4)のコード配列からなるプローブで探索する。前記プ
ローブにハイブリダイズされるcDNA(すなわち、正
のクローン)をサブクローニングして配列決定する。対
象の植物からのゲノムライブラリをcDNAで探索し、
前記プローブにハイブリダイズするゲノムDNAのセグ
メントを識別同定する。このゲノムDNAからアンチセ
ンスRNA転写体を作製し標識(例 放射能によって)
する。次にこれをプローブとして、エリシター処理およ
び非処理植物からのmRNAにハイブリダイズさせる。
次にこのハイブリダイジング混合物を全1本鎖RNAの
RNase分解に供する。もし目的の転写体が総RNA
中に存在するならば、エリシター処理植物からのRNA
によって保護されているが非エリシターからのRNAに
よって保護されてないミスマッチを全く含まない2本鎖
RNA−RNAハイブリッドが形成され、かつ前記RN
ase処理によって影響されない。ゲル電気泳動でこの
産物のサイズによって識別できる。エリシター処理植物
からのRNAによって保護されているが非エリシター処
理植物からのRNAによって保護されていないアンチセ
ンスRNA転写体を産生するゲノムクローンからのプロ
モータは、エリシターによって誘導可能である。前記プ
ロモータを単離して農薬アッセイのために使用するキメ
ラ構築体を作製し、形質転換細胞およびトランスジェニ
ック植物およびトランスジェニック植物組成物を産生さ
せる。
Promoters may not be functionally equivalent, even though the relevant PAL coding regions have sufficient homology to hybridize to each other under mild hybridization conditions. For this reason, the invention includes a method of finding sequences that are not only homologous to the sequences of the invention, but are also regulated by the inducible PAL promoter. According to this method, the plant is subjected to an elicitor, and RNA is then isolated from said plant. Poly A + RNA is selected by using, for example, an oligo (dT) column. A cDNA library is prepared from this RNA and cloned into a suitable vector. This library is used for the nucleotide sequence of the coding region of the elicitor-inducible gene, for example, SEQ ID NO: 2-7 (λpPAL-2, λpPAL-3, λpP.
AL-4, λpPAL-6, λpPAL-8) or SEQ ID NOs: 8 and 9 (λrPAL-2 and λrPAL-
Search with a probe consisting of the coding sequence of 4). The cDNA that hybridizes to the probe (ie, the positive clone) is subcloned and sequenced. Search the genomic library from the target plant with cDNA,
A segment of genomic DNA that hybridizes to the probe is identified and identified. Antisense RNA transcripts are made from this genomic DNA and labeled (eg, by radioactivity)
To do. This is then used as a probe to hybridize to mRNA from elicitor-treated and untreated plants.
The hybridizing mixture is then subjected to RNase degradation of total single stranded RNA. If your transcript is total RNA
RNA from elicitor-treated plants, if present in
A double-stranded RNA-RNA hybrid is formed which contains no mismatches protected by RNA but not RNA from a non-elicitor, and said RN
not affected by the ase process. The size of this product can be identified by gel electrophoresis. Promoters from genomic clones that produce antisense RNA transcripts protected by RNA from elicitor-treated plants but not RNA by non-elicitor-treated plants are inducible by elicitors. The promoter is isolated to produce a chimeric construct for use in pesticide assays to produce transformed cells and transgenic plants and transgenic plant compositions.

【0017】本発明は、また、直接的または間接的にバ
レイショまたはイネPALプロモータを誘導可能な外来
生エリシターを識別同定する方法を包含する。本方法に
よれば、適切な宿主(例 植物組成物)を、発現が検出
可能な構造遺伝子(例 マーカー遺伝子)に作動し得る
ように結合させたバレイショまたはイネPALプロモー
タによって形質転換する。外来性エリシターと推定され
るものを次に形質転換された宿主に適用する。マーカー
遺伝子の発現を誘導可能な外来性エリシターは、バレイ
ショまたはイネPALプロモータを誘導可能なエリシタ
ーであると結論できる。関連した方法において、植物体
を本アッセイに使用する。本方法によれば、レポーター
構造遺伝子に作動し得るように結合させたバレイショま
たはイネPALプロモータからなるキメラDNA配列を
少なくとも1個含有するトランスジェニック植物体を作
製する。推定外来エリシターを次にこの植物体に適用す
る。前記レポーター遺伝子の発現を誘導するエリシター
は、バレイショまたはイネPALプロモータの発現を誘
導可能なエリシターであると結論できる。本発明は、ま
た、エリシター誘導可能なプロモータを識別する方法を
提供する。本方法によれば、植物体をエリシターに供
し、次にRNAをこの植物体から単離する。cDNAラ
イブラリをこの単離されたRNAから調製し、これを次
に、目的の遺伝子の転写されたコードおよび/または非
コード領域由来のヌクレオチド配列からなるプローブで
探索する。次に前記プローブにハイブリダイズしたcD
NAを用いて、問題の植物体由来のゲノムライブラリを
探索する。前記プローブにハイブリダイズしたゲノムD
NAのセグメントを識別同定し、それから、標識アンチ
センスRNA転写体を作製する。この標識アンチセンス
RNA転写体をプローブとして使用し、エリシター処理
および非エリシター処理植物体からのmRNAにハイブ
リダイズする。前記ハイブリダイズした混合物をRNa
seに供し、エリシター処理RNAによって分解を防御
されているが非エリシター処理植物体による分解を保護
されていないアンチセンスRNA転写体類を識別する。
エリシター処理植物体からのRNAのみによって保護さ
れているアンチセンスRNA転写体を産生するゲノムク
ローンからのプロモータは、エリシターによって誘導可
能である。
The present invention also includes a method of identifying and identifying an exogenous elicitor capable of directly or indirectly inducing a potato or rice PAL promoter. According to this method, a suitable host (eg, plant composition) is transformed with a potato or rice PAL promoter operably linked to a structural gene whose expression is detectable (eg, a marker gene). The putative exogenous elicitor is then applied to the transformed host. It can be concluded that the exogenous elicitor capable of inducing the expression of the marker gene is an elicitor capable of inducing the potato or rice PAL promoter. In a related method, plants are used in this assay. According to this method, transgenic plants containing at least one chimeric DNA sequence consisting of a potato or rice PAL promoter operably linked to a reporter structural gene are produced. A putative exotic elicitor is then applied to this plant. It can be concluded that the elicitor that induces the expression of the reporter gene is an elicitor that can induce the expression of the potato or rice PAL promoter. The invention also provides a method of identifying an elicitor-inducible promoter. According to this method, the plant is subjected to an elicitor, and then RNA is isolated from this plant. A cDNA library is prepared from this isolated RNA, which is then probed with a probe consisting of nucleotide sequences from the transcribed coding and / or non-coding regions of the gene of interest. Next, cD hybridized to the probe
Search for genomic libraries from the plant in question using NA. Genome D hybridized to the probe
The segment of NA is identified and identified, from which a labeled antisense RNA transcript is made. This labeled antisense RNA transcript is used as a probe to hybridize to mRNA from elicitor-treated and non-elicitor-treated plants. The hybridized mixture was treated with RNa
Antisense RNA transcripts that are protected against degradation by elicitor-treated RNA but not protected by non-elicitor-treated plants are identified.
Promoters from genomic clones producing antisense RNA transcripts protected only by RNA from elicitor-treated plants are inducible by elicitors.

【0018】本発明は、また、エリシター誘導可能プロ
モータを識別同定する関連方法を開示している。本方法
によれば、植物ゲノムライブラリを、目的の遺伝子の転
写コードおよび/または非コード領域由来のヌクレオチ
ド配列からなるプローブで探索する。該プローブにハイ
ブリダイズするゲノムDNA部位を特定する。前記プロ
ーブにハイブリダイズしたゲノムDNAのセグメントか
ら、標識アンチセンスRNA転写体を作製する。この標
識アンチセンスRNA転写体をプローブとして使用し、
エリシター処理および非エリシター処理植物体からのm
RNAにハイブリダイズする。前記ハイブリダイズした
混合物をRNaseに供し、エリシター処理RNAによ
って分解を防御されているが非エリシター処理植物体に
よる分解を保護されていないアンチセンスRNA転写体
を識別する。エリシター処理植物体からのRNAのみに
よって保護されているアンチセンスRNA転写体を産生
するゲノムクローンからのプロモータは、エリシターに
よって誘導可能である。もうひとつの側面において、本
発明は、植物遺伝子の発現を誘導可能な農薬を識別同定
する増幅方法を開示している。本発明の方法によれば、
推定誘導剤に暴露されていない植物材料からRNAを単
離して、この単離RNAから、問題の遺伝子によってコ
ードされたRNAをプローブを用いたハイブリダイゼー
ションによって識別する。この識別された遺伝子由来R
NAを、特定RNA配列類の増幅のための自己保持複製
または3SRTM(SIBIA La, Jolla 、CA92037 −464
1)技術および問題の誘導可能遺伝子転写体に特異的な
プライマー類を用いて増幅される。Guatelliら、1990.
プロシーディング・オブ・ナショナル・アカデミ・オブ
・サイエンシィズ(Proc. Natl. Acad. Sci USA)8
7:1874−1878参照。第1RNAを得た非暴露植物材料
を次に推定化学誘導剤に対して暴露する。次に問題の遺
伝子によってコードされたRNAを次に識別同定し、か
つ、3SRを用いて増幅する。非暴露および暴露植物材
料からの増幅産物を比較する。もし、暴露植物材料から
のRNA増幅における予測産物レベルが非暴露植物材料
からのRNA増幅におけるよりも高ければ、この農薬が
問題の遺伝子の発現を誘導可能であると結論できる。
The present invention also discloses related methods for identifying and identifying elicitor inducible promoters. According to this method, a plant genomic library is searched with probes consisting of nucleotide sequences derived from the transcriptional coding and / or non-coding regions of the gene of interest. The genomic DNA site that hybridizes to the probe is identified. A labeled antisense RNA transcript is prepared from a segment of genomic DNA hybridized to the probe. Using this labeled antisense RNA transcript as a probe,
M from elicitor-treated and non-elicitor-treated plants
Hybridizes to RNA. The hybridized mixture is subjected to RNase to identify antisense RNA transcripts protected against degradation by elicitor-treated RNA but not degraded by non-elicitor-treated plants. Promoters from genomic clones producing antisense RNA transcripts protected only by RNA from elicitor-treated plants are inducible by elicitors. In another aspect, the present invention discloses an amplification method for identifying and identifying a pesticide capable of inducing the expression of plant genes. According to the method of the present invention,
RNA is isolated from plant material that has not been exposed to the putative inducer, and from this isolated RNA the RNA encoded by the gene of interest is identified by hybridization with a probe. R from this identified gene
NA was cloned into self-retained replication or 3SR (SIBIA La, Jolla, CA 92037-464 for amplification of specific RNA sequences.
1) Amplified using primers specific for the technique and inducible gene transcript of interest. Guatelli et al., 1990.
Proc. Natl. Acad. Sci USA 8
7: 1874-1878. The unexposed plant material from which the first RNA was obtained is then exposed to the putative chemical inducer. The RNA encoded by the gene of interest is then differentially identified and amplified with 3SR. Compare amplification products from unexposed and exposed plant material. If the predicted product level in RNA amplification from exposed plant material is higher than in RNA amplification from unexposed plant material, it can be concluded that this pesticide is able to induce expression of the gene of interest.

【0019】増幅方法に関して、その感度には、2つの
重要な利点がある。まず第1に、極めて少量の試料を分
析でき、従って、アラビドプシス(Arabidopsis)のよう
な植物および組織培養細胞を農薬スクリーニングのため
に使用することができる。第2に、一部の農薬は、極め
て小さいがしかし極めて重要な効果を植物遺伝子、例え
ば、植物防御遺伝子に対して有することができ、この応
答が感度の低い方法で3SRよりも検出困難である。本
発明の3SR増幅方法は、初めてこれらの化学エリシタ
ーの識別を可能とした。さらにもうひとつの面では、本
発明は、植物防御遺伝子を誘導可能な生物を識別同定す
る新規方法を開示する。本方法によれば、少なくとも1
個のレポーター構造遺伝子に作動し得るように結合させ
た誘導可能な植物防御遺伝子プロモータからなる少なく
とも1個のキメラDNA配列を含有するトランスジェニ
ック植物が、潜在的に誘導性の生物に暴露される。この
生物は、生存していてもまた死亡していてもまたはその
他障害があってもよい。レポーター遺伝子の発現をモニ
タリングすることによって、どの生物がレポーター遺伝
子の転写を誘導するかしたがって、“誘導剤”または植
物ワクチン類としての使用のための候補であるかまたは
潜在的に植物に対して病原性であると結論することが可
能である。
Regarding the amplification method, its sensitivity has two important advantages. First of all, very small samples can be analyzed and thus plant and tissue culture cells such as Arabidopsis can be used for pesticide screening. Second, some pesticides can have very small but very important effects on plant genes, such as plant defense genes, which response is more difficult to detect than 3SR in a less sensitive way. . The 3SR amplification method of the present invention made it possible for the first time to identify these chemical elicitors. In yet another aspect, the present invention discloses a novel method for identifying and identifying organisms capable of inducing plant defense genes. According to the method, at least 1
Transgenic plants containing at least one chimeric DNA sequence consisting of an inducible plant defense gene promoter operably linked to a single reporter structural gene are exposed to a potentially inducible organism. The organism may be living, dead or otherwise impaired. By monitoring the expression of the reporter gene, which organism induces the transcription of the reporter gene and is therefore a candidate for use as an "inducer" or plant vaccines or potentially pathogenic to plants. It is possible to conclude that it is sex.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は、各種の外来性の刺激に反応し
て誘導される植物防御遺伝子のプロモータ、PALプロ
モータを提供するものであり、本発明のプロモータは、
植物の遺伝子の転写を制御することができ、本プロモー
タを組み込んだ発現カセットを植物細胞、組織、植物体
等に導入して製造したトランスジェニック植物細胞、組
織や植物体は、農業用化学薬品などのスクリーニングに
用いることができる。
The present invention provides a PAL promoter, a plant defense gene promoter that is induced in response to various exogenous stimuli, and the promoter of the present invention comprises:
Transgenic plant cells, which can control transcription of plant genes and are produced by introducing an expression cassette incorporating this promoter into plant cells, tissues, plants, etc., tissues and plants, agricultural chemicals, etc. Can be used for screening.

【0021】[0021]

【実施例】本発明を下記の実施例でさらに詳細に記載す
るが、これは、例示目的のためのみに示されており限度
することはない。 実施例I:バレイショ バレイショ由来アラキドン酸誘導cDNA類の単離 A.cDNAライブラリの構築 バレイショ塊茎(Solanum tuberosum cv. Desiree)を、
米国農務省から得た。塊茎は脱イオン水で洗浄して土壌
を除去し、次に、95%エタノールに1分間浸積して、
無菌精製水で3回洗浄した。塊茎の皮をむき、表面を溶
液100ml当たり2滴のTWEEN20TMを含有する1
0%ピューレックスTM(市販漂白剤)中で15分間殺菌
し、無菌蒸留水で3回洗浄した。コルクボーラー(直径
約8mm)を塊茎の髄組織の長径方向に挿入して塊茎を円
板状にくり抜き、約3mm厚の円板上にスライスする。チ
ューバーディスクをバレイショカルス誘導培地に移し
た。 バレイショカルス誘導培地 ムラシゲおよびスクーク(Murashige and Skoog)塩ベース チアミン・HCl 0.1mg/l ピリドキシン・HCl 0.5mg/l ニコチン酸 0.5mg/l グリシン 2.0mg/l 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸 10.0mg/l ミオイノシトール 100.0mg/l ショ糖 30.0g/l 組織培養寒天 8.0g/l pH5.7 誘導したカルスをLS2T培地で増殖維持した。 LS2T培地 組成 mg/l NH4 NO3 1650.0 KNO3 1900.0 CaCl2 ・2H2 O 440.0 MgSO4 ・7H2 O 370.0 KH2 PO4 170.0 Na2 −EDTA 37.3 FeSO4 ・7H2 O 27.8 H3 BO3 6.2 MnSO4 ・H2 O 16.9 ZnSO4 ・7H2 O 8.6 KI 0.83 Na2 MoO4 ・2H2 O 0.25 CuSO4 ・5H2 O 0.025 CoCl2 ・6H2 O 0.025 チアミン・HCl 0.5 ピリドキシン・HCl 0.5 ニコチン酸 5.0 グリシン 2.0 ビチオン 0.05 葉酸 0.5 トランス・ゼアチン 0.1 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸 2.0 ミオイノシトール 100.0 ショ糖 30,000.0 pH5.8 バレイショ懸濁培養細胞をバレイショカルス培養物から
誘導した。培養物をLS2T培地中で維持増殖させ、暗
所27℃で速度125rpmの旋回培養機でインキュベ
ートした。Desiee懸濁培養物を毎週継代培養した。各継
代培養において、生重量5gの細胞を100mlの新鮮L
S2T培地に移した。7日間の培養期間において5倍に
増殖することが観察された。RNA単離3時間前におい
て、この培養物をアラキドン酸(シグマ(Sigma),St.
Louis, MO)で終濃度0.1mMで処理した。アラキドン
酸は、通常、真菌細胞壁に見られる脂肪酸であり、少な
くともいくつかのPAL遺伝子発現を誘導する(Fritze
meier ら、1987,プラントフィジオロジー(Plant Phys
iol.)85:34−41)。誘導後、Haffner ら,19
78,カナディアンジャーナルオブバイオケミストリ
(Can. J. Biochem.) 56:729−733に記載の操
作を改変したものに従って総RNAを単離した。
The invention is described in greater detail in the following examples, which are given for illustrative purposes only and are not limiting. Example I: Isolation of potato-derived arachidonic acid-derived cDNAs A. Construction of cDNA library Potato tubers ( Solanum tuberosum cv. Desiree)
Obtained from the US Department of Agriculture. The tubers were washed with deionized water to remove soil, then soaked in 95% ethanol for 1 minute,
It was washed 3 times with sterile purified water. Tuber is peeled and the surface contains 2 drops of TWEEN 20 per 100 ml of solution 1
It was sterilized in 0% Purex (commercial bleach) for 15 minutes and washed 3 times with sterile distilled water. A cork borer (diameter: about 8 mm) is inserted in the major axis direction of the marrow tissue of the tuber, the tuber is cut out into a disc shape, and sliced on a disc with a thickness of about 3 mm. Tuberdiscs were transferred to potato callus induction medium. Potato callus induction medium Murashige and Skoog salt-based thiamine · HCl 0.1 mg / l pyridoxine · HCl 0.5 mg / l nicotinic acid 0.5 mg / l glycine 2.0 mg / l 2,4-dichlorophenoxyacetic acid 10.0 mg / l myo-inositol 100.0 mg / l sucrose 30.0 g / l tissue culture agar 8.0 g / l pH 5.7 Induced callus was maintained in growth on LS2T medium. LS2T medium composition mg / l NH 4 NO 3 1650.0 KNO 3 1900.0 CaCl 2 .2H 2 O 440.0 MgSO 4 .7H 2 O 370.0 KH 2 PO 4 170.0 Na 2 -EDTA 37.3 FeSO 4 .7H 2 O 27.8 H 3 BO 3 6.2 MnSO 4 .H 2 O 16.9 ZnSO 4 .7H 2 O 8.6 KI 0.83 Na 2 MoO 4 .2H 2 O 0.25 CuSO 4 · 5H 2 O 0.025 CoCl 2 · 6H 2 O 0.025 thiamine-HCl 0.5 pyridoxine-HCl 0.5 nicotinic acid 5.0 glycine 2.0 biotin 0.05 folic acid 0.5 trans-zeatin 0 .1, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid 2.0 myo-inositol 100.0 sucrose 300.0 pH 5.8 potato suspension culture Was al induction. Cultures were maintained and grown in LS2T medium and incubated in the orbital incubator at a speed of 125 rpm at 27 ° C in the dark. Desiee suspension cultures were subcultured weekly. In each subculture, 5 g fresh weight of cells was added to 100 ml of fresh L
Transferred to S2T medium. It was observed to grow 5-fold during the 7-day culture period. Three hours before RNA isolation, this culture was treated with arachidonic acid (Sigma, St.
(Louis, MO) at a final concentration of 0.1 mM. Arachidonic acid, a fatty acid normally found in fungal cell walls, induces expression of at least some PAL genes (Fritze
meier et al., 1987, Plant Physology
iol.) 85: 34-41). After induction, Haffner et al., 19
78, Canadian Journal of Biochem. (Can. J. Biochem.) 56: 729-733. Total RNA was isolated according to a modified procedure.

【0022】改変操作によって、RNAを以下のように
単離した: 1.組織3−5gを秤量する。乳鉢および乳棒を用いて
微細粉末に磨砕する(組織を液体N2 で予じめ冷却して
おく)。 2.組織を、飽和フェノール10ml+0.1MTris
−Cl(pH9)5mlに添加する。ボルテックスを用い
て均質にする。以下の操作の全ては、4℃で行わなけれ
ばならない。 3.3,000 ×gで10分間遠心分離する。水層を50ml
試験管に移す。 4.フェノールを逆抽出する。0.1M Tris−C
l(pH9)5mlを添加して、混合して再遠心分離す
る。 5.水層をまとめて、1等量のクロロホルムを添加し
て、混合および再遠心分離する。下層のクロロホルム層
を除去する。繰り返す。 6.水層を別の試験管に移し、0.1倍量の3M酢酸ナト
リウム(pH5.2)+2.5倍量のエタノールを添加す
る。−20℃で2時間(最低)静置する。 7.30mlのコーレックス(Corex)試験管中で10,000×
gで30分間、RNAを沈殿させる。 8.ペレットを6mlのH2 O中に再懸濁する。溶解した
後、2.0mlの8M LiClを添加する。十分混合す
る。+4℃で一晩静置する。 9.LiCl沈殿したRNAを10,000×g,30分間で
遠心分離する。ペレットを10ml 70%エタノールで
洗浄して再遠心分離する。デカントし、液体を除去す
る。 10. ペレットを5ml H2 O中に再懸濁する。 11. 0.5mlの3M酢酸ナトリウム(pH5.2)及び13
mlのエタノールを添加する。−20℃で2時間(最低)
静置する。 12. 10,000×gで30分間、RNAを遠心分離する。5
mlの70%エタノールで洗浄し、再遠心分離し、乾燥さ
せる。 13. ペレットを1ml H2 O中に再懸濁する。−70℃
で保存する。 ポリA+ RNAを400μgの総RNAからmRNA精
製キット(ファルマシア(Pharmacia)、Piscataway, N
J;カタログ番号#27−9258)を用いてかつ製造業者
の指示に従い単離した。約3.1μgのポリA+ を回収
し、BRL cDNA合成系プロトコール(BRL,Be
thesda, MD;カタログ番号#8269SA)に従いcDN
A合成に用いた。cDNAを9単位のT4 DNAポリ
メラーゼ(BRL)で30分間処理し、その後、50倍
モル過剰のEcoRIアダプター(ファルマシア(Phar
macia))をこのcDNAに結合した(15℃で一晩)。
Maniatisら、モレキュラークローニング:ラボラトリマ
ニュアル(Molecular Cloning :A Laboratory Manua
l)、Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spri
ng Harbor,NY,1982に従って、このcDNAを過剰の
アダプターから単離し、製造業者の指示に従って精製し
たcDNAをEcoRI消化λgt10アームに結合し
た(プロメガ(Promege)、マジソン、WI)。全結合混
合物を、製造業者の指示に従ってGigapackTM11 Gold
Packaging Extract (ストラタジーン(Stratagene)
,La Jolla、CA)を用いてパッケージングした。cD
NAライブラリをE.coli株C600(プロメガ(Prom
ega)、マジソン、WI))を用いて力価を調べた。ライ
ブラリの力価は、2.6×107 プラーク形成単位/mlで
あると決定した。
RNA was isolated by a modification procedure as follows: Weigh 3-5 g of tissue. Grinding to a fine powder using a mortar and pestle (tissue keep pre Ji because cooled with liquid N 2 and). 2. Tissue, 10 ml saturated phenol + 0.1 M Tris
Add to 5 ml of Cl (pH 9). Homogenize using vortex. All of the following operations must be performed at 4 ° C. 3. Centrifuge at 3,000 xg for 10 minutes. 50 ml of water layer
Transfer to a test tube. 4. Back-extract the phenol. 0.1M Tris-C
l (pH 9) 5 ml is added, mixed and re-centrifuged. 5. Combine the aqueous layers, add 1 equivalent of chloroform, mix and centrifuge again. Remove the lower chloroform layer. repeat. 6. The aqueous layer is transferred to another test tube, and 0.1 volume of 3M sodium acetate (pH 5.2) +2.5 volume of ethanol is added. Let stand at -20 ° C for 2 hours (minimum). 10,000x in 7.30 ml Corex test tube
Precipitate RNA for 30 min at 30 g. 8. Resuspend the pellet in 6 ml H 2 O. After dissolution, 2.0 ml of 8M LiCl is added. Mix well. Let stand overnight at + 4 ° C. 9. The LiCl precipitated RNA is centrifuged at 10,000 xg for 30 minutes. The pellet is washed with 10 ml 70% ethanol and recentrifuged. Decant and remove liquid. 10. Resuspend the pellet in 5 ml H 2 O. 11. 0.5 ml of 3M sodium acetate (pH 5.2) and 13
Add ml ethanol. 2 hours at -20 ° C (minimum)
Let stand. 12. Centrifuge RNA at 10,000 xg for 30 minutes. 5
Wash with ml 70% ethanol, re-centrifuge and dry. 13. Resuspend the pellet in 1 ml H 2 O. -70 ° C
Save with. Poly A + RNA from 400 μg of total RNA from mRNA purification kit (Pharmacia, Piscataway, N.
J; catalog number # 27-9258) and according to the manufacturer's instructions. About 3.1 μg of poly A + was recovered, and the BRL cDNA synthesis system protocol (BRL, Be
thesda, MD; catalog number # 8269SA)
Used for A synthesis. The cDNA was treated with 9 units of T4 DNA polymerase (BRL) for 30 minutes, then a 50-fold molar excess of EcoRI adapter (Pharmacia (Phar) was used.
macia)) was bound to this cDNA (15 ° C. overnight).
Maniatis et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manua
l), Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spri
The cDNA was isolated from excess adapters according to ng Harbor, NY, 1982, and the cDNA purified according to the manufacturer's instructions was ligated into an EcoRI digested λgt10 arm (Promege, Madison, Wis.). Gigapack 11 Gold according to the manufacturer's instructions
Packaging Extract (Stratagene)
, La Jolla, CA). cd
E. NA library. coli strain C600 (Promega (Prom
titers were tested using ega), Madison, WI)). The titer of the library was determined to be 2.6 x 10 7 plaque forming units / ml.

【0023】B.ライブラリスクリーニング このライブラリを、バレイショPALエクソンII遺伝子
配列の部分をコードするcDNAを持つpUC19ベー
スのプラスミドpCP63.15の0.9kb断片でス
クリーニングした(Fritzemeier ら、1987、Plant Phys
iol.85:34−41)。スクリーニング条件は、下記
のようであった。 ハイブリダイゼーション:42℃、35%ホルムアミ
ド、5×デンハート(Denhardts)、5×SSC、0.2%
SDS,200μg/mlサケ精子DNA。 洗浄:2×SSC,0.1%SDS,総計4回、50℃で
それぞれ1時間繰り返す。スクリーニングおよび5回の
プラーク洗浄によって、3個のPALコードcDNAを
同定し、それらを、λpPAL−3,λpPAL−2
1,およびλpPAL−25と命名した。 C.サブクローニングおよび特性解析 ベクターに対するインサートの比率を5:1としてライ
ゲーションを行った。3個のλクローン、λpPAL−
3,λpPAL−21,およびλpPAL−25のそれ
ぞれをEcoRIで消化すると、それぞれ、450,5
50および250bpのインサートを放出した。ゲル精
製後、それぞれのインサートをEcoRI−消化pUC
119(Vieira,J.およびMessing, J.,1987,メソッ
ズ・イン・エンザイモロジー(Methods in Enzymolog
y))(R.WuおよびL.Grossman編著)、153巻、3−
11頁、Academic Press、New York)にライゲーショ
ン、結合物を別々にDH5α細胞中に形質転換した。A
mpR コロニーを選択した。正しいプラスミドを有する
コロニーは、EcoRIによるプラスミドDNAの消化
によって、450,000 または250bp断片をそれぞれ放
出した。EcoRIインサートを、2重鎖DNA用Sequ
enase (U. B. Biochemical,Cleveland 、OH)プロトコ
ールを用いて配列決定し、それぞれのヌクレオチド配列
をマメgPAL−2遺伝子(Ceamerら、1989,プラント
モレキュラーバイオロジー(Plant Mol.Biol.)12:3
67−383)のヌクレオチド配列と比較した。類似性
は下記のようであった: バレイショクローン# gPAL−2に対する相同性 3 55 % 21 62 % 25 有意な相同性なし
B. Library Screening This library was screened with a 0.9 kb fragment of pUC19-based plasmid pCP63.15, which has a cDNA encoding a portion of the potato PAL exon II gene sequence (Fritzemeier et al., 1987, Plant Phys.
iol. 85: 34-41). The screening conditions were as follows. Hybridization: 42 ° C, 35% formamide, 5 x Denhardts, 5 x SSC, 0.2%
SDS, 200 μg / ml salmon sperm DNA. Washing: 2 × SSC, 0.1% SDS, 4 times in total, repeated at 50 ° C. for 1 hour each. Three PAL-encoding cDNAs were identified by screening and 5 plaque washes and were identified as λpPAL-3, λpPAL-2.
1 and λpPAL-25. C. Subcloning and characterization Ligation was performed with an insert to vector ratio of 5: 1. Three λ clones, λpPAL-
3, λpPAL-21 and λpPAL-25 were digested with EcoRI to give 450 and 5, respectively.
50 and 250 bp inserts were released. After gel purification, each insert was EcoRI-digested pUC.
119 (Vieira, J. and Messing, J., 1987, Methods in Enzymolog
y)) (edited by R. Wu and L. Grossman), 153, 3-
(Page 11, Academic Press, New York), ligation and ligation were separately transformed into DH5α cells. A
mp R colonies were selected. Colonies with the correct plasmid released 450,000 or 250 bp fragments, respectively, upon digestion of the plasmid DNA with EcoRI. EcoRI insert for Sequencing for double-stranded DNA
The nucleotide sequence of each was sequenced using the enase (UB Biochemical, Cleveland, OH) protocol, and the nucleotide sequence of each was prepared using the bean gPAL-2 gene (Ceamer et al., 1989, Plant Mol. Biol.) 12: 3.
67-383). The similarities were as follows: homology to potato clone # gPAL-2 3 55% 21 62% 25 No significant homology.

【0024】実施例II:バレイショ バレイショ由来アラキドン酸誘導cDNAに対応するゲ
ノムクローンの単離 A.ゲノムライブラリの構築 ゲノムライブラリを、Solanum tuberosum cv.Desiree
若芽から単離した総ゲノムDNAから構築した。DNA
単離は、Bendich ,1988,プラントモレキュラーバイオ
ロジーマニュアル(Plant Molecular Biology Manual)
、Kleuwer Academic Publishers, Section A6,1
−10頁の操作によった。ゲノムDNAは、Sau3A
Iによって部分消化し、大きさが9−23kbの断片を
生成した。Sau3AI末端は、dATPおよびdGT
Pを用いて部分的に充填した。約0.43μgの断片をX
hoI−消化プラスミドλFIXIITM(Stratagene) 1
μgと結合した。これは、dTTPおよびdCTPを用
いて部分的に充填されたオーバーハングを有していた。
製造業者の指示に従ってGigapackTM 11Gold Packgin
g mix (Stratagene, La Jolla 、CA)を用いて結合反応
物をパッケージングした。4種のライブラリを構築し
た。3種は、およそ3×105 クローンを含有してお
り、第4番目は、7×105 クローンを有していた。 B.ライブラリスクリーニング 4種のライブラリを全て、Solanum tuberosum cv.Desi
ree cDNAクローンpPAL−3(450bp,Ec
oRI断片)およびpPAL−21(500bp,Ec
oRI断片)から単離された断片の等量混合物をプロー
ブとして用いて高ストリンジェンシー条件下でスクリー
ニングした(バレイショ実施I.B参照)。スクリーニ
ング条件は下記のようであった; ハイブリダイゼーション:42℃、50%ホルムアミ
ド、5×デンハート(Denhardts)、5×SSC,0.2%
SDS,200μg×mlサケ精子DNA。 洗浄:0.2×SSC,0.1%SDS,総計3回、45℃
でそれぞれ15分間洗浄;および0.2×SSC,0.1%
SDS、65℃で15分間1回洗浄。 総計43個の推定PALコードゲノムDNAクローンを
このスクリーニングから同定した。12個のクローンを
選択し、5回のプラークハイブリダイゼーションに供し
た。9個のクローンを選択してさらに特性解析した。本
文に述べたこの選択されたクローンは、λpPAL−1
からλpPAL−8と命名した。
Example II: Isolation of genomic clone corresponding to arachidonic acid-derived cDNA from potato A. Construction of genomic library A genomic library was constructed from total genomic DNA isolated from Solanum tuberosum cv. Desiree shoots . DNA
Isolation by Bendich, 1988, Plant Molecular Biology Manual.
, Kleuwer Academic Publishers, Section A6, 1
According to the operation on page-10. Genomic DNA is Sau3A
Partial digestion with I generated a fragment 9-23 kb in size. The Sau3AI ends are dATP and dGT.
Partially filled with P. X about 0.43 μg fragment
hoI-digested plasmid λFIXII (Stratagene) 1
bound with μg. It had an overhang partially filled with dTTP and dCTP.
Gigapack TM 11 Gold Packgin according to manufacturer's instructions
Binding reactions were packaged using g mix (Stratagene, La Jolla, CA). Four libraries were constructed. Three contained approximately 3 × 10 5 clones, the fourth had 7 × 10 5 clones. B. Library screening Solanum tuberosum cv. Desi
ree cDNA clone pPAL-3 (450 bp, Ec
oRI fragment) and pPAL-21 (500 bp, Ec)
oRI fragments) and screened under high stringency conditions using an equal mixture of fragments isolated as a probe (see potato run IB). The screening conditions were as follows: Hybridization: 42 ° C, 50% formamide, 5x Denhardts, 5x SSC, 0.2%.
SDS, 200 μg × ml salmon sperm DNA. Washing: 0.2 x SSC, 0.1% SDS, total 3 times, 45 ° C
For 15 minutes each; and 0.2 x SSC, 0.1%
SDS, washed once at 65 ° C for 15 minutes. A total of 43 putative PAL-encoding genomic DNA clones were identified from this screen. Twelve clones were selected and subjected to 5 plaque hybridizations. Nine clones were selected for further characterization. This selected clone described in the text was λpPAL-1.
Was designated as λpPAL-8.

【0025】C.クローン解析 これらの9個のクローンの制限酵素消化物解析によっ
て、λpPAL−6およびλpPAL−7が、数個の制
限酵素断片類を共通に有する重複クローンであること、
および、残りの7個のクローン類が独自であるこ(バレ
イショ第1図)が明らかとなった。(λpPAL−2の
地図は、第2図に示してある)。λpPAL−5の地図
は、PALに対する配列類似性がこの挿入物中に全く見
られないので示していない。制限酵素解析およびハイブ
リダイゼーション解析によって(pPAL−3およびp
PAL−21をプローブとして用いて)、バレイショ第
1図に示したゲノムクローンの白枠内セグメントは、前
記プローブ(ハイブリダイズしたインサートの部分であ
ると決定された。したがって、枠内のセグメントは、適
切な制限酵素(バレイショ第1図参照)による消化によ
って切断され、適切に消化されたプラスミドpGEM−
7Z(−)(プロメガ、マジソン、WI)中に結合し
て、下記のサブクローンプラスミドを得た: ゲノムクローン# インサート(5’−3’) サブクローンプラスミド λpPAL−1 BamHI/SstI pPAL−1 λpPAL−2 EcoRI/EcoRI pPAL−2 λpPAL−3 EcoRI/EcoRI pPAL−3 λpPAL−4 EcoRI/BglII pPAL−4 λpPAL−6 Hind III/EcoRI pPAL−5 λpPAL−7 BamHI/EcoRI pPAL−7 λpPAL−8 EcoRI/EcoRI pPAL−8 挿入DNAは、2本鎖(ジデオキシヌクレオチド)用Se
quenase プロトコール(U. S. Biochemical Corporatio
n)に従って、配列決定し、この配列をウィスコンシン大
学遺伝学(UWG)比較プログラム、FASTAを用い
て解析した。λpPAL−5を除くゲノムクローンの部
分配列は、ソラナム チュベロサムcv.ダチュラ(So
lanum tuberosum cv. Datura) から単離したPAL c
DNAクローンと同一性を示した。さらに、λpPAL
−2、λpPAL−3、λpPAL−4およびλpPA
L−8の部分配列は、互いに90%を超える配列類似性
を示した;λpPAL−6およびλpPAL−7の部分
配列は同一であった;およびλpPAL−1の部分配列
は、λpPAL−6およびλpPAL−7と62%の配
列類似性を示した。これらの結果は、λpPAL−2、
λpPAL−3、λpPAL−4、およびλpPAL−
8に対応する遺伝子が同一PAL遺伝子サブファミリー
のメンバーであること、λpPAL−6およびλpPA
L−7が同一PAL遺伝子のゲノムクローンであるこ
と、およびλpPAL−1がλpPAL−6に含有され
るPAL遺伝子と異なるPAL遺伝子を有していること
を示唆していた。
C. Clone Analysis By restriction enzyme digestion analysis of these 9 clones, λpPAL-6 and λpPAL-7 are overlapping clones having several restriction enzyme fragments in common,
Also, it was revealed that the remaining 7 clones were unique (Valley Fig. 1). (A map of λpPAL-2 is shown in Figure 2). A map of λpPAL-5 is not shown as no sequence similarity to PAL is found in this insert. By restriction enzyme analysis and hybridization analysis (pPAL-3 and p
Using PAL-21 as a probe), the open boxed segment of the genomic clone shown in FIG. 1 was determined to be part of the probe (hybridized insert. The appropriately digested plasmid pGEM- which was cleaved by digestion with the appropriate restriction enzymes (see Figure 1).
Ligation into 7Z (-) (Promega, Madison, WI) gave the following subclone plasmid: Genome clone # insert (5'-3 ') subclone plasmid λpPAL-1 BamHI / SstI pPAL-1 λpPAL. -2 EcoRI / EcoRI pPAL-2 [lambda] pPAL-3 EcoRI / EcoRI pPAL-3 [lambda] pPAL-4 EcoRI / BglII pPAL-4 [lambda] pPAL-6 HindIII / EcoRI pPAL-5 [lambda] pPAL-7 BamHI / EcoRIpELPEL-EcoRIpPAL-L7pPAL-4. EcoRI pPAL-8 insert DNA is Se for double-stranded (dideoxynucleotide)
quenase protocol (US Biochemical Corporatio
n) and was sequenced and analyzed using the University of Wisconsin Genetics (UWG) comparison program, FASTA. The partial sequence of the genomic clone excluding λpPAL-5 is Solanum tuberosum cv. Datula (So
PAL c isolated from lanum tuberosum cv. Datura)
It showed identity with the DNA clone. Furthermore, λpPAL
-2, λpPAL-3, λpPAL-4 and λpPA
Subsequences of L-8 showed greater than 90% sequence similarity with each other; subsequences of λpPAL-6 and λpPAL-7 were identical; and subsequences of λpPAL-1 were λpPAL-6 and λpPAL. It showed 62% sequence similarity with -7. These results show that λpPAL-2,
λpPAL-3, λpPAL-4, and λpPAL-
The gene corresponding to 8 is a member of the same PAL gene subfamily, λpPAL-6 and λpPA
It was suggested that L-7 is a genomic clone of the same PAL gene, and that λpPAL-1 has a PAL gene different from the PAL gene contained in λpPAL-6.

【0026】実施例 III:バレイショ RNase防御アッセイ RNase防御アッセイ(Winterら、1985、Proc. Nat
l. Acad. Sci.82:7575−7579)は、1本鎖RNA特
異的酵素RNaseによる分解に対する前記1本鎖RN
AとRNA−RNAハイブリッドとの耐性の差に基づい
ている。これらのアッセイでは、総RNAを問題の転写
物に相補性の放射能標識アンチセンスプローブにハイブ
リダイズさせ、その後、RNaseによる全1本鎖RN
Aの分解を行う。もし問題の転写物が総RNA中に存在
するならば、その際には、ミスマッチを全く含まない2
本鎖RNA−RNAハイブリッドが形成され前記のRN
ase処理によって影響を受けないであろう。この産物
は、サイズ識別ゲル電気泳動によって識別できる。バレ
イショ実施例II.C.に記載のゲノムサブクローンを誘
導した遺伝子がアラキドン酸によって誘導されたかどう
かを決定するために、各サブクローンから作製された標
識アンチセンス転写物をアラキドン酸処理および未処理
バレイショ(Solanum tuberosum cv. Desiree)懸濁培養
細胞由来の総RNAにハイブリダイズさせ、RNase
防御アッセイを行った。次にこのハイブリダイゼーショ
ン混合物をRNaseによって処理し、電気泳動によっ
て分析した。標識アンチセンスプローブの分解からの保
護が、アラキドン酸処理細胞由来RNAに見られかつ未
処理細胞由来RNAに見られなければ対応する遺伝子の
発現がアラキドン酸によって誘導されることを示してい
る。したがって、このアッセイ方法は、ゲノムクローン
類に対応する遺伝子がアラキドン酸誘導可能プロモータ
によって制御されるかどうかの決定を可能とした。 A.プロトコール 本文に記載のRNaseの防御アッセイでは、問題の転
写物は、ゲノムサブクローンによって下記のように定義
された: ゲノムサブクローン 使用インサート RNase発現用サブクローン λpPAL−1 1250bp BamHI/SstI pPAL−1* λpPAL−2 271bp EcoRI/EcoRI pPAL−2EP** λpPAL−3 276bp EcoRI/EcoRI pPAL−3EP*** λpPAL−4 276bp EcoRI/BglII pPAL−4EP* λpPAL−8 278bp EcoRI/PstI pPAL−8EP** λpPAL−6 500bp Hind III/SstI pPAL−6HS** * このアンチセンス転写物はSP6プロモータを使用
して転写され、かつ前記センス転写物は、T7プロモー
タを使用して転写される。 **このアンチセンス転写物はT7プロモータを使用し
て転写され、かつ前記センス転写物は、SP6プロモー
タを使用して転写される。 記載のインサートは、pGEM−11Z(+)(プロメ
ガ)中に結合されたλpPAL−6の600bpインサ
ートをのぞき、適当に消化されたpGEM−7z(−)
に結合された。これらの両方のプラスミド類中における
ポリリンカー領域には、SP6およびT7 RNAポリ
メラーゼプロモータが隣接しており、SP6またはT7
RNAポリメラーゼを用いてインサート物の32P標識
アンチセンスRNA転写物を作製可能とする。どのポリ
メラーゼを使用するかの選択は、ポリリンカー中におけ
る遺伝子断片の方向に依存する。32P標識アンチセンス
RNA転写物は、リボプローブジェミニシステム(Ribo
probe Gemini System)II (プロメガ(Promega))を用い
ておよび製造業者の指示に従ってサブクローンpPAL
−1、pPAL−2EP、pPAL−3EP、pPAL
−4EP、pPAL−8EP、およびpPAL−6HS
からインビトロで合成した。このRNAを次にSolanum
tuberosum cv. Desiree 懸濁培養細胞由来総RNAのR
Nase防御アッセイにおけるプローブとして用いた。
懸濁細胞は、バレイショ実施例I.Aに記載のように調
製し、新鮮調製0.1mMアラキドン酸(誘導)または水
(非誘導)で3時間処理後、この細胞から総RNAを単
離した(RNAは、バレイショ実施例I.Aに記載のよ
うに単離した)。この単離RNA類を45℃で一晩別々
にハイブリダイズさせ、6種の異なるアンチセンスプロ
ーブ類をそれぞれ調製した。ハイブリダイゼーション条
件は、下記のようであった:40mM Pipes, pH 6.
4、1mM EDTA、400mM NaCl、50%
ホルムアミド。このハイブリダイゼーション混合物を
次に34℃でRNasea(40μg/ml;シグマ(Si
gma)、St.Louis 、MO)およびRNaseT1(2U
/ml;BRL、Bethesda、MD)の混合物で消化し、6
%ポリアクリルアミド、8M尿素ゲルで解析した。これ
らの各実験において陽性対照を提供するため、センスR
NAをインビトロでサブクローンpPAL−1、pPA
L−2EP、pPAL−3EP、pPAL−4EP、p
PAL−8EP、およびpPAL−6HSから転写し、
対応する標識アンチセンスRNAとハイブリダイズさせ
た。これらのハイブリッドは、完全にマッチしていなけ
ればならない。このアンチセンスRNA転写物は、同一
サブクローンから合成されたセンスRNAとハイブリダ
イズさせた時、予想通りRNaseによる分解から保護
されたが、センスRNAが存在していない場合、完全に
分解された。pPAL−2EP、pPAL−3EP、p
PAL−4EP、pPAL−8EP、およびpPAL−
6HSのそれぞれから由来するRNAアンチセンス転写
物は、新鮮調製アラキドン酸で誘導されたSolanum tube
rosum cv. Desiree 細胞から調製したRNAによる分解
から保護された。これらのクローンが対応している遺伝
子(類)に結合したプロモータがアラキドン酸で誘導可
能であることを、この結果から確認した。また、いくつ
かの保護が、誘導されなかった細胞から調製されたRN
Aで観察され、ただし、それは、誘導された細胞由来R
NAで観察されたものよりもはるかに低かった。PAL
遺伝子発現の有意なバックグラウンドレベルが一貫して
これらの細胞類中で観察されたので、この結果は驚くべ
きことではなかった。pPAL−1由来プローブは、誘
導および非誘導細胞の両者由来RNAによる分解から同
様に十分に保護された。この結果は、λpPAL−1に
対応する遺伝子がアラキドン酸誘導可能PAL遺伝子で
ないことを示唆していた。
Example III: Potato RNase Protection Assay RNase Protection Assay (Winter et al., 1985, Proc. Nat
L. Acad. Sci. 82: 7575-7579) is the single-stranded RN for degradation by the single-stranded RNA-specific enzyme RNase.
It is based on the difference in resistance between A and RNA-RNA hybrids. In these assays, total RNA was hybridized to a radiolabeled antisense probe complementary to the transcript of interest, followed by RNase total single-stranded RN.
Decompose A. If the transcript in question is present in total RNA, then it contains no mismatches 2
The double-stranded RNA-RNA hybrid is formed to form the RN.
It will not be affected by the ase process. This product can be identified by size-discriminating gel electrophoresis. Potato Example II. C. In order to determine whether the gene that induced the genomic subclone described in (1) was induced by arachidonic acid, labeled antisense transcripts generated from each subclone were treated with arachidonic acid-treated and untreated potato (Solanum tuberosum cv. Desiree). ) Hybridization to total RNA derived from suspension-cultured cells,
A protection assay was performed. The hybridization mixture was then treated with RNase and analyzed by electrophoresis. The protection of labeled antisense probes from degradation is shown to be found in RNA from arachidonic acid-treated cells and not in untreated cell-derived RNA, where expression of the corresponding gene is induced by arachidonic acid. Therefore, this assay method allowed the determination of whether the gene corresponding to the genomic clones was regulated by the arachidonic acid inducible promoter. A. In the RNase protection assay described in the protocol, the transcript in question was defined by the genomic subclone as follows: Genomic subclone used insert RNase expressing subclone λpPAL-1 1250bp BamHI / SstI pPAL-1 * λpPAL-2 271 bp EcoRI / EcoRI pPAL-2EP ** λpPAL-3 276 bp EcoRI / EcoRI pPAL-3EP *** λpPAL-4 276 bp EcoRI / BglII pPAL-4EP * λpPAL-8 278 bp EcoRI / PstI ** PPAL-PstIpPAL-PstI * PPAL-PstL ** pPAL 6 500 bp HindIII / SstI pPAL-6HS *** This antisense transcript is transcribed using the SP6 promoter and the sense transcript is transcribed using the T7 promoter. ** This antisense transcript is transcribed using the T7 promoter and the sense transcript is transcribed using the SP6 promoter. The insert described excludes the 600 bp insert of λpPAL-6 bound in pGEM-11Z (+) (Promega), with the appropriately digested pGEM-7z (−).
Was combined with. The polylinker region in both of these plasmids is flanked by SP6 and T7 RNA polymerase promoters, and SP6 or T7
RNA polymerase can be used to generate the 32 P-labeled antisense RNA transcript of the insert. The choice of which polymerase to use depends on the orientation of the gene fragment in the polylinker. The 32 P-labeled antisense RNA transcript is a riboprobe Gemini system (Ribo
Subclone pPAL with probe Gemini System) II (Promega) and according to the manufacturer's instructions
-1, pPAL-2EP, pPAL-3EP, pPAL
-4EP, pPAL-8EP, and pPAL-6HS
In vitro. This RNA is then called Solanum
tuberosum cv. Desiree R of total RNA derived from suspension culture cells
Used as a probe in Nase protection assay.
The suspended cells were prepared according to the procedure of Example I. Total RNA was isolated from the cells prepared as described in A. and treated with freshly prepared 0.1 mM arachidonic acid (induced) or water (non-induced) for 3 hours. Was isolated as described above). The isolated RNAs were hybridized separately at 45 ° C. overnight to prepare 6 different antisense probes. Hybridization conditions were as follows: 40 mM Pipes, pH 6.
4, 1 mM EDTA, 400 mM NaCl, 50%
Formamide. The hybridization mixture was then subjected to RNase (40 μg / ml; Sigma (Si
gma), St. Louis, MO) and RNaseT1 (2U
/ Ml; BRL, Bethesda, MD) digested with a mixture of 6
% Polyacrylamide, 8M urea gel analysis. To provide a positive control in each of these experiments, sense R
NA in vitro with subclones pPAL-1, pPA
L-2EP, pPAL-3EP, pPAL-4EP, p
Transcribed from PAL-8EP and pPAL-6HS,
Hybridized with corresponding labeled antisense RNA. These hybrids must be a perfect match. This antisense RNA transcript was protected from degradation by RNase as expected when hybridized with sense RNA synthesized from the same subclone, but was completely degraded in the absence of sense RNA. pPAL-2EP, pPAL-3EP, p
PAL-4EP, pPAL-8EP, and pPAL-
RNA antisense transcripts from each of the 6HS were isolated from freshly prepared arachidonic acid Solanum tube
Protected from degradation by RNA prepared from rosum cv. Desiree cells. From these results, it was confirmed that the promoter bound to the gene (s) to which these clones correspond could be induced by arachidonic acid. Also, some protection was obtained from cells in which RN was not induced.
A, except that it was derived from cell-derived R
It was much lower than that observed in NA. PAL
This result was not surprising, as a significant background level of gene expression was consistently observed in these cells. The pPAL-1 derived probe was equally well protected from degradation by RNA from both induced and uninduced cells. This result suggested that the gene corresponding to λpPAL-1 was not the arachidonic acid-inducible PAL gene.

【0027】実施例IV:バレイショ バレイショPALプロモータの単離 A.クローニング λpPAL−2由来約6kbのSstI−BamHI断
片をゲル精製し、標準DNAクローニング操作法(Mani
atisら、同上)を用いてpGEM11Z(+)(プロメ
ガ)中にサブクローニングした。結合混合物をDH5α
中に形質転換し、およびAmPR コロニー類を選択し
た。正しい構築体を、SstI−BamHI消化DNA
の6および3.2kbバンド類の存在によって確認し、p
D2.2と命名した。1.4kbのKpn−1SstI断片
および3.3kbSstI−EcoRI断片をλpPAL
−7から精製した。等モル比でこれらの断片類を混合
し、先にKpnIおよびEcoRIで消化したpUC1
19中にサブクローニングした。この結果反応をDH5
α細胞中に形質転換し、AmpR コロニー類を選択し
た。正しい構築体を、EcoRI−KpnIによる2回
消化による4.7および3.2kbバンドの存在によって確
認し、7Pと命名した。 B.特性解析 λpPAL−7の完全なプロモータ含有領域およびコー
ド領域の一部およびλpPAL−2の完全なプロモータ
含有領域の大部分およびコード領域の一部を配列決定し
た。この2種のPALコード領域は、80%の配列類似
性をヌクレオチドレベルで共有している。
Example IV: Isolation of the potato PAL promoter A. Cloning Approximately 6 kb SstI-BamHI fragment derived from λpPAL-2 was gel-purified and subjected to standard DNA cloning procedures (Mani
subcloned into pGEM11Z (+) (Promega) using atis et al., supra). The binding mixture is DH5α
Transformed into, and AmP R colonies were selected. Correct construct was constructed with SstI-BamHI digested DNA
Confirmed by the presence of 6 and 3.2 kb bands of
It was named D2.2. The 1.4 kb Kpn-1SstI fragment and the 3.3 kb SstI-EcoRI fragment were combined with λpPAL.
Purified from -7. These fragments were mixed in an equimolar ratio and pUC1 previously digested with KpnI and EcoRI.
Subcloned into The resulting reaction is DH5
Transformed into α cells, Amp R colonies were selected. The correct construct was confirmed by the presence of the 4.7 and 3.2 kb bands by two digests with EcoRI-KpnI and was named 7P. B. Characterization The complete promoter-containing region and part of the coding region of λpPAL-7 and the majority of the complete promoter-containing region and part of the coding region of λpPAL-2 were sequenced. The two PAL coding regions share 80% sequence similarity at the nucleotide level.

【0028】実施例V:バレイショ アラキドン誘導遺伝子発現 A.pUC−GUS.1、pUC−GUS.2、pUC
−GUS.3の構築 プロモータを欠失したGUS(β−グルクロニダーゼ)
遺伝子カセットは、プラスミド類pBI101、pBI
101.2、およびpBI101.3中におけるHing I
II−EcoRIインサートとして入手可能である。(ク
ロンテック(Clontech) , Palo Alto 、CA)。このプラ
スミドpBI101.2およびpBI101.3中のGUS
カセット類はpBI101中におけるそれと同一であ
り、但し、それらの読み取り枠が、ポリリンカーに関し
てそれぞれヌクレオチド1個および2個だけシフトして
いる。結果として、プロモータ断片およびコード領域の
1部分は、前記GUS遺伝子の上流の3種の読み取り枠
全てにおいて挿入でき、翻訳および転写融合体を産生す
る。GUSコードインサートを各プラスミドから除去
し、各インサートを別々にHind III−EcoRI消
化pUC119で結合した。この結合物をDH5α細胞
中に形質転換し、AmpR コロニー類を選択した。正し
い構築体は、EcoRIおよびHind IIIによる消化
による2.2および3.2kbバンドを示し、それぞれ、p
UC−GUS.1、pUC−GUS.2およびpUC−
GUS.3と命名した。 B.PAL−GUS−融合ベクターの構築 1.λpPAL−2プロモータ プラスミドpD2.2(バレイショ実施例IX.A)をHa
e IIIによって消化し、このインサートを別々にSma
I消化pUC−GUS.1、pUC−GUS.2および
pUC−GUS.3に結合した。DH5α細胞中への形
質転換およびAmpR コロニー類の選択後、Hind I
II消化による1.8kbの放出によって確認した正しい構
築体を、pPAL2.1、pPAL2.2およびpPAL2.
3と命名した。プラスミドpPAL2.1、2.2および2.
3をXbaIおよびSstIによって消化し、各インサ
ートをXbaI−およびSstI−消化pBI101に
結合した。プラスミドpBI101(Clontech、Palo A
lto 、CA)は、バイナリーベクターであり、Agrobacter
ium tumefaciens を用いた植物形質転換系で使用する広
範囲の宿主プラスミドである。結合をDH5α細胞中へ
形質転換して、KanRコロニーを選択した。正しい構
築体を、XbaIおよびSstIによる消化による6k
b断片の放出によって確認し、それぞれ、pBIN−2.
1、pBIN−2.2、およびpBIN−2.3と命名し
た。 2.プロモータλpPAL−7 プラスミド7PをPstIおよびEcoRVによって消
化し、このインサートをPstIおよびSmaI消化p
UC−GUS.1、pUC−GUS.2、およびpUC
−GUS.3と結合した。DH5α細胞中への形質転換
およびAmpRコロニーの選択後、正しい構築体を、E
coRIおよびBamHIによる消化による4.7kbバ
ンドの放出によって確認した。正しい構築体を、それぞ
れ、pGUS7.1、pGUS7.2、およびpGUS7.3
と命名した。プラスミドpGUS7.1、7.2および7.3
をHind IIIおよびEcoRIによって消化し、そし
て、各インサートをHind III−およびEcoRI消
化pBIN19に結合した。プラスミドpBIN19
は、バイナリーベクターであり、Agrobacterium tumefa
ciens を用いた形質転換系で使用される広範囲の宿主プ
ラスミドであり、Clontechから入手可能である。この結
合物をTB−1細胞中に形質転換し、KanR コロニー
類を選択した。正しい構築体を、Hind IIIおよびE
coRIによる消化による6kb断片の放出によって確
認し、それぞれ、pBIN−7.1、pBIN−7.2、お
よびpBIN−7.3と命名した。バレイショの形質転換
に先立ち、pRK2073をヘルパー株として用いて3
親交配によってプラスミド類pBIN2.1、2.2、2.
3、7.1、7.2、および7.3をE.coli宿主からAg
robacteriuum tumefaciens株LBA4404に移入した(Co
rbin、D.ら、1982、J.Bacteriol.149:221−2
28)。
Example V: Potato Arachidon Induced Gene Expression A. pUC-GUS. 1, pUC-GUS. 2, pUC
-GUS. Construction of 3 GUS lacking a promoter (β-glucuronidase)
Gene cassettes are plasmids pBI101, pBI
Hing I in 101.2 and pBI101.3
Available as II-EcoRI insert. (Clontech, Palo Alto, CA). GUS in this plasmid pBI101.2 and pBI101.3
The cassettes are identical to those in pBI101, except that their open reading frames are shifted by 1 and 2 nucleotides respectively with respect to the polylinker. As a result, the promoter fragment and part of the coding region can be inserted in all three open reading frames upstream of the GUS gene, producing translational and transcriptional fusions. The GUS coding insert was removed from each plasmid and each insert was separately ligated with HindIII-EcoRI digested pUC119. This ligation product was transformed into DH5α cells and Amp R colonies were selected. The correct construct shows 2.2 and 3.2 kb bands upon digestion with EcoRI and HindIII, respectively p
UC-GUS. 1, pUC-GUS. 2 and pUC-
GUS. It was named 3. B. Construction of PAL-GUS-fusion vector 1. The λpPAL-2 promoter plasmid pD2.2 (Valley Example IX.A) was added to Ha.
digested with eIII and the inserts separately Sma
I digested pUC-GUS. 1, pUC-GUS. 2 and pUC-GUS. Bound to 3. After transformation into DH5α cells and selection of Amp R colonies, Hind I
The correct constructs, confirmed by the 1.8 kb release by II digestion, were identified as pPAL2.1, pPAL2.2 and pPAL2.2.
It was named 3. Plasmids pPAL2.1, 2.2 and 2.
3 was digested with XbaI and SstI and each insert was ligated to XbaI- and SstI-digested pBI101. Plasmid pBI101 (Clontech, Palo A
lto, CA) is a binary vector, Agrobacter
It is a wide range of host plasmids used in the plant transformation system using ium tumefaciens . The ligation was transformed into DH5α cells and Kan R colonies were selected. Correct construct was 6k by digestion with XbaI and SstI
Confirmed by release of the b fragment, pBIN-2.
1, pBIN-2.2, and pBIN-2.3. 2. The promoter λpPAL-7 plasmid 7P was digested with PstI and EcoRV and the insert was digested with PstI and SmaI.
UC-GUS. 1, pUC-GUS. 2, and pUC
-GUS. Combined with 3. After transformation into DH5α cells and selection of Amp R colonies, the correct construct was
Confirmed by release of the 4.7 kb band upon digestion with coRI and BamHI. The correct constructs were designated pGUS7.1, pGUS7.2, and pGUS7.3, respectively.
I named it. Plasmids pGUS7.1, 7.2 and 7.3
Was digested with HindIII and EcoRI and each insert was ligated to HindIII- and EcoRI digested pBIN19. Plasmid pBIN19
Is a binary vector, Agrobacterium tumefa
A wide range of host plasmids used in ciens- based transformation systems, available from Clontech. This ligation product was transformed into TB-1 cells and Kan R colonies were selected. Correct constructs are designated Hind III and E
Confirmed by the release of a 6 kb fragment upon digestion with coRI, designated pBIN-7.1, pBIN-7.2, and pBIN-7.3, respectively. Prior to transformation of potato, pRK2073 was used as a helper strain to
Plasmids pBIN2.1, 2.2, 2.
3, 7.1, 7.2, and 7.3 in E. coli host to Ag
Transferred to robacteriuum tumefaciens strain LBA4404 (Co
rbin, D.I. Et al., 1982, J. Bacteriol. 149: 221-2.
28).

【0029】C.バレイショの形質転換 本実験に使用したバレイショ塊茎は、Solanum tuberosu
m cv. Desiree のバレイショ植物から入手した。4℃の
暗所で1週間保存した塊茎を洗浄し脱イオン水で洗浄し
て土壌を除去し、95%エタノールに1分間浸積し無菌
蒸留水で3回洗浄し表面を殺菌した。塊茎の皮をむき、
表面を溶液100ml当たり2滴のTWEEN20TMを含
有する10%ビューレックスTM(市販漂白剤)中で15
分間殺菌し、無菌蒸留水で5回洗浄した。塊茎の両端の
4分の1を捨てた。殺菌したバレイショ塊茎をホルモン
フリ−のMS液体培地(Murashige およびSkoog 、196
2,Phyiol.Plant 15:473−496)に20分間浸
積後、ディスクを採取した。この外植体を、プラスミド
類pBIN2.1、2.2、2.3;およびpBIN7.1,7.
2,7.3(バレイショ実施例IV.B)を有する別々のAg
robacterium tumefaciens LBA4404(Clontech、Palo
Alto 、CA)の終夜培養物を含有する20mlのホルモン
フリ−のMS培地中に浮遊させた。このAgrobacterium
株を50μMアセトシリンゴンで前誘導した。この組織
およびAgrobacterium を室温で旋回培養機でゆっくりと
振とうしながら(約60rpm)インキュベートした。
20分後、この外植体を無菌ワットマン(Whatman)ろ紙
No.1上にブロットし、保温中の培地、即ち2日間前調製
したタバコフィーダプレートへ移入した。フィーダープ
レートは、HorschおよびJones (In Vitro、1980、1
6:103−108)の方法に従って、以下のように改
変したもので行った:懸濁培養6日目の細胞を無菌30
メッシュのふるいを通してろ過し2層の無菌キムワイプ
上に採取し、ろうとによって過剰の培地を除去した。次
に細胞をMS基礎培地に0.5 mg/l 2,4-Dと0.5 mg/l BA
とを補充した新鮮MM培地に再懸濁し、1ml当たり最終
濃度0.3g生重量密度とした。この懸濁液を攪拌し、1.
5mlの重量をピペットで2種の新芽再生培地3C52R
培地(バレイショ表I)およびバレイショ表IIに定義さ
れた培地を含有するプレート上に移した。 バレイショ表I バレイショ新芽再生培地 3C52R培地 ムラシゲおよびスクーグ塩培地(4.3g/L;ギブコ(GIBCO),Grand Is land、NY) R3ビタミン類 チアミン・HCl 1.0mg/l ニコチン酸 0.5mg/l ピリドキシン・HCl 0.5mg/l トランス−ゼアチンリボシド 5.0μM インドール酢酸・アスパラギン酸塩 3.0μM ミオイノシトール 100.0mg/l ショ糖 30.0g/l 組織培養寒天 8.0g/l pH5.7 バレイショ表II 新芽誘導培地 ムラシゲおよびスクーグ塩ベース ニッチェ(Nitsch) ビタミン類: チアミン・HCl 0.1mg/l ニコチン酸 0.5mg/l ピリドキシン・HCl 0.5mg/l グリシン 2.0mg/l D−ビオチン 0.05mg/l 葉酸 0.5mg/l ジベリン酸 0.5mg/l 6−ベンジルアミノプリン 3.0mg/l α−ナフタン酢酸 0.03mg/l カゼイン加水分解物 1.0g/l ミオイノシトール 100.0mg/l ショ糖 30.0g/l 組織培養寒天 8.0g/l pH5.7 2日後、感染塊茎ディスクをセフォタキシム(500μ
g/ml)およびカナマイシン(100μg/ml)含有選
択培地に移した。培地の組成はインキュベーション培地
と同一であったが、フィーダー層はまったくなかった。
組織を新鮮選択培地に2週間間隔で植継ぎ、セフォタキ
シム濃度を培養4週後に250μg/mlに低下させた。
バレイショ新芽は培養3週間後に再生した。再生バレイ
ショ新芽の大きさが3−5mmに達したとき、それらを塊
茎ディスクから切断し、250μg/mlセファタキシム
および100μg/mlカナマイシン含有選択培地上で増
殖させた。推定トランスジェニックバレイショ新芽の大
きさが2cmに達したとき、それらを250μg/mlセフ
ァタキシムおよび100μg/mlカナマイシン含有発根
培地上に移した。この発根培地は、植物ホルモンを添加
しなかった点をのぞき、発根再生培地と同一であった。
この新芽が発根したとき、結果として生成したプラント
レットを培地から土壌中に移植し、植物成長チャンバー
内で成長させた。所望の時点で、トランスジェニックバ
レイショ植物のGUS活性をアッセイした。この培養物
を、実験全体を通して4000ルクスの光強度で16時間,
27℃でインキュベートした。
C. Potato transformation The potato tubers used in this experiment were Solanum tuberosu.
Obtained from potato plant of m cv. Desiree . Tubers stored for 1 week in the dark at 4 ° C. were washed, washed with deionized water to remove the soil, immersed in 95% ethanol for 1 minute and washed with sterile distilled water 3 times to sterilize the surface. Peel the tuber,
Surface in 15% 10% BUREX (commercial bleach) containing 2 drops of TWEEN 20 per 100 ml of solution.
It was sterilized for minutes and washed 5 times with sterile distilled water. One quarter of the ends of the tuber was discarded. Sterilized potato tubers were treated with hormone-free MS liquid medium (Murashige and Skoog, 196).
2, Phyiol. Plant 15: 473-496) and immersed for 20 minutes, and then the disc was collected. This explant was transformed into plasmids pBIN2.1, 2.2, 2.3; and pBIN7.1, 7.
Separate Ag with 2,7.3 (Valley Example IV.B)
robacterium tumefaciens LBA4404 (Clontech, Palo
Alto, CA) was suspended in 20 ml of hormone-free MS medium containing an overnight culture. This Agrobacterium
Strains were pre-induced with 50 μM acetosyringone. The tissue and Agrobacterium were incubated at room temperature on a vortex incubator with gentle shaking (about 60 rpm).
After 20 minutes, remove the explants with sterile Whatman filter paper.
The cells were blotted on No. 1 and transferred to an incubation medium, that is, a tobacco feeder plate prepared in advance for 2 days. The feeder plates are Horsch and Jones (In Vitro, 1980, 1
6: 103-108) with the following modifications: Cells from day 6 of suspension culture were sterile 30
Filter through a mesh sieve and collect on two layers of sterile Kimwipe to remove excess medium by wax. The cells were then placed in MS basal medium at 0.5 mg / l 2,4-D and 0.5 mg / l BA.
Resuspended in fresh MM medium supplemented with and to give a final concentration of 0.3 g fresh weight density per ml. Stir this suspension, 1.
Pipette 2 ml of sprout regeneration medium 3C52R with a weight of 5 ml
Transferred onto plates containing medium (Valley Table I) and medium as defined in Potato Table II. Potato Table I Potato Sprout Regeneration Medium 3C52R Medium Murashige and Skoog Salt Medium (4.3 g / L; Gibco, Grand Is land, NY) R3 Vitamins Thiamine / HCl 1.0 mg / l Nicotinic Acid 0.5 mg / l Pyridoxine / HCl 0.5 mg / l trans-zeatin riboside 5.0 μM indole acetic acid / aspartate 3.0 μM myo-inositol 100.0 mg / l sucrose 30.0 g / l tissue culture agar 8.0 g / l pH 5.7 potato table II Sprout induction medium Murashige and Skoog salt base Nitsch vitamins: thiamine / HCl 0.1 mg / l nicotinic acid 0.5 mg / l pyridoxine / HCl 0.5 mg / l glycine 2.0 mg / l D-biotin 0.5. 05 mg / l folic acid 0.5 mg / l diveric acid 0.5 mg / l 6-benzylaminopurine 3.0 mg / l α-naphthanacetic acid 0.1 3 mg / l casein hydrolyzate 1.0 g / l myo-inositol 100.0 mg / l sucrose 30.0 g / l tissue culture agar 8.0 g / l pH 5.7 2 days after the infection tuber disks cefotaxime (500 microns
(g / ml) and kanamycin (100 μg / ml). The composition of the medium was the same as the incubation medium, but without any feeder layer.
Tissues were subcultured in fresh selection medium at 2-week intervals and the cefotaxime concentration was reduced to 250 μg / ml after 4 weeks of culture.
The potato shoots were regenerated after 3 weeks of culture. When the regenerated potato shoots reached 3-5 mm in size, they were cut from tuber discs and grown on selective medium containing 250 μg / ml cefataxime and 100 μg / ml kanamycin. When the putative transgenic potato shoots reached 2 cm in size, they were transferred onto rooting medium containing 250 μg / ml cefataxime and 100 μg / ml kanamycin. This rooting medium was the same as the rooting medium except that no plant hormone was added.
When the shoots rooted, the resulting plantlets were transplanted from medium into soil and grown in a plant growth chamber. At desired time points, transgenic potato plants were assayed for GUS activity. The culture was exposed to 4000 lux light intensity for 16 hours throughout the experiment.
Incubated at 27 ° C.

【0030】実施例V:バレイショ 農薬スクリーニングとしてのトランスジェニックバレイ
ショ植物の使用本実施例ではアラキドン酸によって誘導
された安定組み入れPAL−GUS構築体を含有するこ
とが示されたトランスジェニック植物から誘導した塊茎
から、PAL−GUS融合構築体含有トランスジェニッ
クバレイショ植物をクローン的に促進する。これらのト
ランスジェニック植物は、標準的温室条件下で保持され
る。農薬スクリーニングアッセイにおける用途のため、
植物を温室条件下で取扱い可能でかつ問題の病原菌、例
えばPhythophthora infestans に耐性である大きさおよ
び/または発生段階にまで成長させる。この植物をある
範囲の濃度の非公知の化学物質(エリシター)を有する
葉スプレーまたは土壌浸積のいずれかで処理する。平行
して、追加の植物を陰性対照としての水または陽性対照
としての公知のエリシターに暴露する。処理6時間乃至
24時間後葉組織を除去して、Jefferson ら、(Plant M
ol. Biol. Rep., 1987, 5:387−405)のフルオ
ロメトリックアッセイを用いてGUS活性をアッセイし
た。陽性結果は、陰性対照で観察されたものよりも有意
に高いGUS活性レベルによって示される。陽性結果
は、バレイショPALプロモータ類誘導可能な化学物質
を示唆し、すなわち、識別する。
Example V: Potato Use of Transgenic Potato Plants as a Pesticides Screen Tubers derived from transgenic plants shown in this example to contain stably incorporated PAL-GUS constructs induced by arachidonic acid. To clonally promote a transgenic potato plant containing a PAL-GUS fusion construct. These transgenic plants are maintained under standard greenhouse conditions. For use in pesticide screening assays,
The plants are grown under greenhouse conditions to a size and / or developmental stage that is manageable and resistant to the pathogen in question, eg Phythophthora infestans . The plants are treated with either a leaf spray or soil infiltration with a range of concentrations of an unknown chemical (elicitor). In parallel, additional plants are exposed to water as a negative control or the known elicitor as a positive control. After 6 to 24 hours of treatment, the leaf tissue was removed, and Jefferson et al. (Plant M
ol. Biol. Rep., 1987, 5: 387-405) was used to assay GUS activity. A positive result is indicated by a significantly higher level of GUS activity than that observed with the negative control. Positive results indicate, ie, identify, chemicals that are inducible to the potato PAL promoters.

【0031】実施例VI:イネ イネゲノムDNA由来PALプロモータの単離 A.イネゲノムライブラリスクリーニング イネ(Oryza sativa) ゲノムライブラリ(Clontech、Pa
lo Alto,CA;λEMBL3中の平均インサート大きさ
15kb)をエリシター誘導マメPAL1エクソンIIc
DNAによってスクリーニングし、イネPAL遺伝子を
コードするクローンを識別した。PAL1エクソンII配
列をコードするcDNAは、pPAL1−B6およびp
SPP1(C.Lamb,The Salk Institute、La Jolla、CA
から入手;公表文献なし)であった。このプローブは、
pPAL1−B6の800bpインサートおよびpSP
P1の500bpインサートの等量混合物であった。こ
のスクリーニング条件は下記のようであった: ハイブリダイゼーション:42℃、35%ホルムアミ
ド、5×SSC、5×デンハート(Denhardts)、5×S
SC、0.2%SDS,200μg/mlサケ精子DNA。 洗浄:2×SSC,0.1%SDS,総計4回、50℃そ
れぞれ1時間繰り返す。 6回のプラーク精製によって、推定イネPAL配列から
なる5種のクローンを同定した。プローブにハイブリダ
イズさせた時に、クローンλrPAL−2,λrPAL
−4,およびλrPAL−10は、強いシグナルを示
し、一方、λrPAL−8およびλrPAL−12のハ
イブリダイゼーションは弱かった。 B.クローン特性解析 1.制限酵素地図の作成 この5種のクローンを制限酵素解析によって特性解析し
た。クローンλrPAL−8およびλrPAL−12は
同一であった;クローンλrPAL−4およびλrPA
L−10は、いくつかの共通断片を有していた;および
クローンλrPAL−2は独自であった。クローンλr
PAL−2,−4および−10由来インサートの部分制
限酵素地図をイネ第3図に示した。 2.DNA配列決定 制限酵素マッピングおよびマメPAL1エクソンIIDN
A断片をプローブとして使用したハイブリダイゼーショ
ン解析によって、PALハイブリダイズ領域を有するク
ローンλrPAL−2、λrPAL−4、λrPAL−
8およびλrPAL−10の部分を決定した。これらの
部分は、イネ第3図中に示し、λrPAL−2の場合点
線付き枠内に、λrPAL−4およびλrPAL−10
の場合網がけ枠内に示した。枠内の断片はλrPALク
ローンから切断し、適当に消化したpUC119(Viei
raおよびMessing 、1987、Meth. Enzym.153:3−1
1)に結合した。この結合反応をDH5α細胞中に形質
転換しAmpR コロニーを選択後、正しいプラスミドを
適当な酵素による消化によって適当な大きさ(すなわ
ち、インサートの大きさ)の断片の放出によって識別し
た。λrPAL−2の点線枠領域はp6中にあり、λr
PAL−4および−10の網かけ領域は、それぞれ、p
296および−4410中にあった。挿入DNAは、2本鎖
ジデオキシヌクレオチド用Sequenase プロトコール(U.
S.Biochemical Corporation)に従って、配列決定したλ
rPAL−2 のPAL領域の部分配列は、イネ(Oryza
sativa cv.Nipponbare) ゲノムPAL遺伝子(Minami
ら、1989, ヨーロピアンジャーナル・オブ・バイオケミ
ストリ(Eur. J. Biochem.) 185:19−25)の公
表された配列に対する同一性が84.3%であることが判
明した;λrPAL−4およびλrPAL−10由来断
片の部分配列は同一であって、前記イネPALゲノム配
列に対して79.6%の同一性を有していた;およびλr
PAL−8断片の部分配列は、前記イネPALゲノム配
列に対して53.8%の同一性を有していた。これらのデ
ータは、クローンλrPAL−2、λrPAL−4、お
よびλrPAL−10がイネPAL遺伝子を含有するこ
と、およびλrPAL−8がイネPAL遺伝子を含有す
ることもあれば含有しないこともあることを示唆してい
た。クローンλrPAL−2,−4および−10内部の
PAL遺伝子の方向は、配列データから決定した。イネ
PAL遺伝子の公表配列と比較したインサートの大きさ
および方向に基づいて(Minamiら、1989、同上) 、3種
のクローン全てがイネPALプロモータを含有している
ようであった。これらのクローンのプロモータ領域を決
定するため、断片をさらにサブクローニングしかつ配列
決定した。クローンλrPAL−2、Hind III−E
coRIおよびEcoRI−Hind III両断片(イネ
第3図)について、斜線枠は、別々にpUC119中に
サブクローニングされた。λrPAL−4およびλrP
AL−10クローンおよび公表されたイネPALゲノム
配列の5’末端の類似性領域は、SalI断片の右端に
あるので(イネ第3図の網掛け枠)、λrPAL−10
由来のSalI断片(黒枠)をpUC119中にサブク
ローニングして配列決定した。λrPAL−4由来プロ
モータ断片は、3kb ClaI−SstI断片として
AccI−SstI消化pGEM5Z(プロメガ(Prom
ega)、マジソン、WI)中にサブクローニングした。こ
の3kb断片は、約300bpのEMBL3の右腕、18
00bpのSalI断片(イネ第3図中の黒枠)および18
50bpのSalI断片(網掛け枠)部分を有している。
λrPAL−4および−10の構造配列を配列番号9と
して示した(λrPAL−4)。プロモータ領域および
λrPAL−2のコード領域部分の配列を配列8(λr
PAL−2)として示した。この配列決定データから、
λrPAL−4がλrPAL−10に比べて付加的な8
50bpの上流配列を含有していることを除き、λrP
AL−4およびλrPAL−10のプロモータ領域なら
びにそれらのコード領域の部分が同一であることが示さ
れた。公表されたイネ(Oryzae sativa)PALゲノム配
列(Minamiら、1989, 同上) およびλrPAL−4およ
びλrPAL−10のサブクローンの配列の比較から、
公表された配列の翻訳開始(ATG)がλrPAL−4
およびλrPAL−10のSalI制限部位の5塩基対
上流に位置していることが示された(配列番号9)。し
たがって、λrPAL−4およびλrPAL−10によ
ってコードされるPAL遺伝子の翻訳開始部位がこのS
alI部位近くにある可能性がある。植物翻訳開始コン
センサス配列(GNNATGG)は、λrPAL−4お
よびλrPAL−10中の(配列番号9)中において構
造配列の1704位に存在している。1702位のATGで開始
し1828位まで伸びるヌクレオチド配列のコンピュータ作
成翻訳によって、公表されたイネPAL遺伝子配列から
予測されたアミノ酸配列との類似性が78%であること
(Minamiら、1989、同上) およびλrPAL−4 および
λrPAL−10から推定されたアミノ酸配列と51%
の類似性(Cramerら、1989、プラントモレキュラーバイ
オロジー (Plant Mol. Biol)) を示すタンパク質配列が
生成した。
Example VI: Isolation of PAL promoter from rice genomic DNA Rice genomic library screening Rice ( Oryza sativa ) genomic library (Clontech, Pa
lo Alto, CA; the average insert size in λEMBL3 is 15 kb) and elicitor-induced beans PAL1 exon IIc
Screening with DNA identified clones encoding the rice PAL gene. The cDNAs encoding the PAL1 exon II sequences are pPAL1-B6 and pPAL1-B6.
SPP1 (C. Lamb, The Salk Institute, La Jolla, CA
Obtained from; no published literature). This probe
800 bp insert of pPAL1-B6 and pSP
It was an equal mixture of 500 bp inserts of P1. The screening conditions were as follows: Hybridization: 42 ° C., 35% formamide, 5 × SSC, 5 × Denhardts, 5 × S.
SC, 0.2% SDS, 200 μg / ml salmon sperm DNA. Washing: 2 × SSC, 0.1% SDS, 4 times in total, repeated at 50 ° C. for 1 hour each. Five clones consisting of the putative rice PAL sequence were identified by six rounds of plaque purification. Clones λrPAL-2, λrPAL when hybridized to the probe
-4 and λrPAL-10 showed a strong signal, while λrPAL-8 and λrPAL-12 had weak hybridization. B. Clone characterization 1. Creation of restriction enzyme maps These five clones were characterized by restriction enzyme analysis. Clones λrPAL-8 and λrPAL-12 were identical; clones λrPAL-4 and λrPA.
L-10 had several common fragments; and clone λrPAL-2 was unique. Clone λr
Partial restriction enzyme maps of inserts derived from PAL-2, -4 and -10 are shown in FIG. 2. DNA Sequencing Restriction Enzyme Mapping and Bean PAL1 Exon II DN
By hybridization analysis using the A fragment as a probe, clones λrPAL-2, λrPAL-4, λrPAL- having a PAL hybridizing region were obtained.
The 8 and λrPAL-10 parts were determined. These parts are shown in FIG. 3 of the rice, and in the case of λrPAL-2, in a frame with a dotted line, λrPAL-4 and λrPAL-10.
The case is shown in the shaded area. The in-frame fragment was cut from the λrPAL clone and digested appropriately with pUC119 (Viei
ra and Messing, 1987, Meth. Enzym. 153: 3-1.
Bound to 1). After this ligation reaction was transformed into DH5α cells and Amp R colonies were selected, the correct plasmid was identified by digestion with the appropriate enzyme to release a fragment of the appropriate size (ie, insert size). The dotted frame region of λrPAL-2 is in p6 and
The shaded regions of PAL-4 and -10 are p and p, respectively.
296 and -4410. The insert DNA is a Sequenase protocol for double-stranded dideoxynucleotides (U.
S. Biochemical Corporation)
The partial sequence of the PAL region of rPAL-2 is the rice (Oryza
sativa cv. Nipponbare) Genome PAL gene (Minami
Et al., 1989, European Journal of Biochem. 185: 19-25, found to have 84.3% identity to the published sequence; λrPAL-4 and λrPAL. The partial sequence of the −10 derived fragment was identical and had 79.6% identity to the rice PAL genomic sequence; and λr
The partial sequence of the PAL-8 fragment had 53.8% identity with the rice PAL genomic sequence. These data suggest that clones λrPAL-2, λrPAL-4, and λrPAL-10 contain the rice PAL gene, and λrPAL-8 may or may not contain the rice PAL gene. Was. The orientation of the PAL gene within clones λrPAL-2, -4 and -10 was determined from the sequence data. Based on the size and orientation of the insert compared to the published sequence of the rice PAL gene (Minami et al., 1989, supra), all three clones appeared to contain the rice PAL promoter. To determine the promoter region of these clones, the fragments were further subcloned and sequenced. Clone λrPAL-2, Hind III-E
For both the coRI and EcoRI-HindIII fragments (Figure 3 in rice), the shaded boxes were subcloned separately into pUC119. λrPAL-4 and λrP
Since the region of similarity at the 5'end of the AL-10 clone and the published rice PAL genomic sequence is at the right end of the SalI fragment (shaded box in FIG. 3 of rice), λrPAL-10.
The derived SalI fragment (black box) was subcloned into pUC119 and sequenced. The λrPAL-4-derived promoter fragment was AccI-SstI-digested pGEM5Z (Promega (Prom) as a 3 kb ClaI-SstI fragment.
ega), Madison, WI). This 3 kb fragment is the right arm of EMBL3 of about 300 bp, 18
00 bp SalI fragment (black box in rice 3) and 18
It has a 50 bp SalI fragment (hatched frame).
The structural sequence of λrPAL-4 and -10 is shown as SEQ ID NO: 9 (λrPAL-4). The sequence of the promoter region and the coding region portion of λrPAL-2 is set to the sequence 8 (λr
It is shown as PAL-2). From this sequencing data,
λrPAL-4 has an additional 8 compared to λrPAL-10.
ΛrP except that it contains a 50 bp upstream sequence
It was shown that parts of the promoter regions of AL-4 and λrPAL-10 and their coding regions are identical. From a comparison of the published rice ( Oryzae sativa) PAL genomic sequences (Minami et al., 1989, supra) and the sequences of λrPAL-4 and λrPAL-10 subclones,
Translation initiation (ATG) of the published sequence is λrPAL-4
And was located 5 base pairs upstream of the SalI restriction site of λrPAL-10 (SEQ ID NO: 9). Therefore, the translation initiation site of the PAL gene encoded by λrPAL-4 and λrPAL-10 is located at this S
It may be near the alI site. The plant translation initiation consensus sequence (GNNATGG) is located at position 1704 of the structural sequence in (SEQ ID NO: 9) in λrPAL-4 and λrPAL-10. Computational translation of a nucleotide sequence starting at ATG at position 1702 and extending to position 1828 shows 78% similarity to the amino acid sequence predicted from the published rice PAL gene sequence (Minami et al., 1989, ibid.). And 51% of the amino acid sequence deduced from λrPAL-4 and λrPAL-10
(Cramer et al., 1989, Plant Mol. Biol).

【0032】実施例VII :イネ イネPAL−GUS構築体の構築 A.GUSマーカー−ハイグロマイシン選択性発現ベク
ター プロモータを欠失したGUS(β−グルクロニダーゼ)
遺伝子カセットは、プラスミドpBI101,pBI1.
2およびpBI101.3中のHind III−EcoRI
インサートとして入手可能である(クロンテック(Clon
tech) 、Palo Alto 、CA)。プラスミドpBI101,
bBI1.2およびpBI101.3中のGUSカセット
は、それらの読み取り枠がそれぞれ、ポリリンカーに関
してヌクレオチド類1個分および2個分だけシフトして
いる点を除き、pBI101中のそれと同一である。結
果として、プロモータ断片および遺伝子コード領域のあ
る部分を各ベクター中に挿入することによって、前記G
US遺伝子の上流の全3種の読み取り枠中において翻訳
および転写融合体の両方を作製する。ベクターに対する
インサートのモル比を5:1としてすべてのライゲーシ
ョンを行った。したがって、前記3個のプラスミドpB
I101,pBI1.2およびpBI101.3のそれぞれ
をHind IIIおよびEcoRIで消化して、前記GU
Sコードインサートを単離して、1%TBEゲルで精製
した。各インサートを別々にHind III−EcoRI
消化pUC119にライゲーションした。前記結合物を
DH5α細胞中に形質転換して、AmpR コロニーを選
択した。正しいプラスミドは、EcoRIおよびHin
d III消化によって大きさが2.2および3.2kbのバン
ドを示し、pUC−GUS.1、pUC−GUS.2お
よびpUC−GUS.3とそれぞれ命名した。 E.coliハイグロマイシンB遺伝子含有プラスミド
pSV2hyg(J.Kwoh、Baxter Healthcare, San Die
go、CA)をHind IIIおよびBglIIによって消化
し、全消化物をT4 DNAポリメラーゼ(BRL,Be
thesda、MD)によって処理した。ハイグロマイシン遺
伝子からなる断片を1%TBEゲル上に単離して、確立
されたクローニング操作を用いてPstI消化T4 D
NAポリメラーゼ処理pCANVCN DNA(ファル
マシア(Pharmacia)、Piscathaway、NJ)にライゲーシ
ョンした。前記結合反応物は、DH5α細胞中に形質転
換して、AmpR コロニーを選択した。正しいプラスミ
ドは、Hind IIIによる消化で2kb断片を放出し、
p35S−hygと命名した。プラスミドp35S−h
ygをHind IIIで消化して、この2kb断片を1%
TBEゲル上で精製した。次にこの断片を、Hind I
IIで消化したpUC−GUSベクター(pUC−GU
S.1、pUC−GUS.2およびpUC−GUS.
3)に別々に結合した。この結合反応物をDH5α細胞
中に形質転換して、AmpR コロニーを選択した。正し
いプラスミドは、Hind IIIによる消化によって2k
b断片を放出し、pHyg−GUS.1、pHyg−G
US.2、およびpHyg−GUS.3とそれぞれ命名
した。全3種のプラスミド中において、ハイグロマイシ
ン耐性遺伝子の転写の方向は、前記GUS遺伝子のそれ
と反対であった;したがって、これらのベクターで形質
転換された植物中において検出されたいかなるGUS活
性も、CaMV35Sプロモータ由来の読み通し転写に
よるものではないであろう。 B.イネPALプロモータを有する発現ベクターの構築 1.クローンλrPAL−4 λrPAL−4由来プロモータ保持断片をClaI−S
stIサブクローン(イネ実施例VI.B.2)から、そ
のサブクローンのBssHII消化、Klenow処理、Pst
I消化後、単離した。約1850bpの生成断片を別々に、
さらにSmaIおよびPstIによって消化したpHy
s−GUS.1、pHys−GUS.2およびpHys
−GUS.3プラスミド中に結合した。前記結合物をD
H5アルファ細胞中に形質転換して、AmpR コロニー
を選択した。正しい構築体を、EcoRI消化による70
00bpプラスミドの直線化によって決定し、rPAL4.
1、rPAL4.2,およびrPAL4.3とそれぞれ命名
した。 2.rPAL−10由来プロモータ λrPAL−10由来プロモータ断片を下記の方法によ
って単離した。プラスミドpSa11000 (コメ第3図中
のλrPAL−10の黒枠部分由来の800bpSal
I断片、pUC119に結合された)をSalIおよび
PstIによって消化した。プラスミドp4410(イネ実
施例VIB.2参照)をBssHIIによって消化し、Klen
ow処理、SalIおよびSstIIによる消化(結合を妨
害するような他のBssHII−SalI断片を除去する
ため)を行った。前記800bp断片および全SalI
−SstII消化物をSmaI−およびPstI消化pH
yg−GUS.1、p−Hyg−GUS.2およびpH
yg−GUS.3に3種の方法の結合で結合した。前記
結合物を、DH5アルファ細胞中に形質転換して、Am
R コロニーを選択した。正しい構築体を、EcoRI
消化による6200bpプラスミドの直線化によって決定
し、rPAL10.1,rPAL10.2,およびrPAL
10.3とそれぞれ命名した。 3.λrPAL−2由来プロモータ λrPAL−2由来プロモータ断片をEcoRI消化、
Klenow処理を行った後、リン酸化BamHIリンカー類
(New England Biolabs,Inc.,Beverly, MA)を添加し
た。確立されたクローニング操作によって、生成した約
2100bp断片を、それぞれ別々に、BamHI−Sma
I消化pHyg−GUS.1、p−Hyg−GUS.2
およびpHyg−GUS.3に結合した。前記結合物を
DH5アルファ細胞中に形質転換して、AmpR コロニ
ーを選択した。正しい構築体を、rPAL2.1,rPA
L2.2,およびrPAL2.3とそれぞれ命名した。
Example VII: Construction of rice PAL-GUS construct A. GUS marker-hygromycin selective expression vector GUS lacking promoter (β-glucuronidase)
The gene cassette consists of plasmids pBI101, pBI1.
2 and HindIII-EcoRI in pBI101.3
Available as insert (Clontech
tech), Palo Alto, CA). Plasmid pBI101,
The GUS cassettes in bBI1.2 and pBI101.3 are identical to those in pBI101, except that their open reading frames are shifted by one and two nucleotides relative to the polylinker, respectively. As a result, by inserting a promoter fragment and a portion of the gene coding region into each vector, the G
Both translational and transcriptional fusions are made in all three open reading frames upstream of the US gene. All ligations were performed with a 5: 1 molar ratio of insert to vector. Therefore, the three plasmids pB
I101, pBI1.2 and pBI101.3, respectively, were digested with HindIII and EcoRI to give the GU
The S-code insert was isolated and purified on a 1% TBE gel. Hind III-EcoRI for each insert separately
Ligated into digested pUC119. The ligation product was transformed into DH5α cells and Amp R colonies were selected. The correct plasmids are EcoRI and Hin
Upon digestion with dIII, bands of 2.2 and 3.2 kb in size were shown, and pUC-GUS. 1, pUC-GUS. 2 and pUC-GUS. We named them 3 respectively. E. coli hygromycin B gene-containing plasmid pSV2hyg (J. Kwoh, Baxter Healthcare, San Die
go, CA) was digested with Hind III and Bgl II, and the entire digest was digested with T4 DNA polymerase (BRL, Be).
thesda, MD). The fragment consisting of the hygromycin gene was isolated on a 1% TBE gel and PstI digested T4 D using the established cloning procedure.
It was ligated to NA polymerase treated pCANVCN DNA (Pharmacia, Piscathaway, NJ). The ligation reaction was transformed into DH5α cells and Amp R colonies were selected. The correct plasmid released a 2 kb fragment upon digestion with HindIII,
It was named p35S-hyg. Plasmid p35S-h
Yg was digested with HindIII and this 2 kb fragment was digested with 1%
Purified on TBE gel. Next, this fragment is called Hind I
II digested pUC-GUS vector (pUC-GU
S. 1, pUC-GUS. 2 and pUC-GUS.
Separately bound to 3). The ligation reaction was transformed into DH5α cells and Amp R colonies were selected. The correct plasmid is 2k after digestion with Hind III
b fragment is released and pHyg-GUS. 1, pHyg-G
US. 2, and pHyg-GUS. We named them 3 respectively. In all three plasmids, the direction of transcription of the hygromycin resistance gene was opposite to that of the GUS gene; therefore, any GUS activity detected in plants transformed with these vectors would result in CaMV35S. It would not be due to read-through transcription from the promoter. B. Construction of expression vector having rice PAL promoter 1. The clone λrPAL-4 λrPAL-4-derived promoter retaining fragment was ClaI-S.
From the stI subclone (rice example VI.B.2), BssHII digestion of the subclone, Klenow treatment, Pst
Isolated after I digestion. Separately generated fragments of about 1850 bp,
Furthermore, pHy digested with SmaI and PstI
s-GUS. 1, pHys-GUS. 2 and pHys
-GUS. Ligated into 3 plasmids. The combined product is D
Amp R colonies were selected by transformation into H5alpha cells. The correct construct was made 70 by EcoRI digestion.
Determined by linearization of the 00 bp plasmid, rPAL4.
1, rPAL4.2 and rPAL4.3, respectively. 2. rPAL-10-derived promoter A λrPAL-10-derived promoter fragment was isolated by the following method. Plasmid pSa11000 (800 bp Sal derived from the black frame of λrPAL-10 in FIG. 3 of rice.
The I fragment, ligated to pUC119) was digested with SalI and PstI. Plasmid p4410 (see rice Example VIB.2) was digested with BssHII and Klen
ow treatment, digestion with SalI and SstII (to remove other BssHII-SalI fragments that interfere with binding). The 800 bp fragment and the entire SalI
-SstII digested product with SmaI- and PstI digested pH
yg-GUS. 1, p-Hyg-GUS. 2 and pH
yg-GUS. It was attached to 3 in three different ways. The ligation product was transformed into DH5alpha cells and transformed into Am
p R colonies were selected. Correct construction with EcoRI
RPAL10.1, rPAL10.2, and rPAL determined by linearization of the 6200 bp plasmid by digestion
They were named 10.3. 3. λrPAL-2-derived promoter A λrPAL-2-derived promoter fragment was digested with EcoRI,
After Klenow treatment, phosphorylated BamHI linkers (New England Biolabs, Inc., Beverly, MA) were added. Generated by established cloning operations
The 2100 bp fragment was separately separated from each other by BamHI-Sma.
I digested pHyg-GUS. 1, p-Hyg-GUS. Two
And pHyg-GUS. Bound to 3. The ligation was transformed into DH5alpha cells and Amp R colonies were selected. The correct construct is rPAL2.1, rPA
They were named L2.2 and rPAL2.3, respectively.

【0033】実施例VIII:イネ A.プロトプラストの単離および形質転換 イネ懸濁培養物(Oryza sativa IR54)を、C. Lam
b 、The Salt Institute, La Jolla, CA)によって供
与された。この懸濁培養物を、2.3g/lプロリン添
加N6培地(イネ表III)上で維持増殖させた。 コメ表 III:N6培地 KNO3 2830.0 (HN4 2 SO4 463.0 KH2 PO4 400.0 MgSO4 ・7H2 O 185.0 CaCl2 ・2H2 O 166.0 Na2 −EDTA 37.25 FeSO4 ・7H2 O 27.85 KI 0.8 H3 BO3 1.6 ZnSO4 ・H2 O 1.5 MnSO4 ・7H2 O 3.3 チアミン・HCl 0.1 ピリドキシン・HCl 0.5 ニコチン酸 0.5 グリシン 2.0 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸 2.0 L−トリプトファン 50.0 ミオイノシトール 100.0 ショ糖 30,000.0 pH5.8 本培養物を毎週継代培養した。各継代培養において、イ
ネ懸濁細胞2.5g生重量を50ml新鮮培地に移した。本
培養物を暗所で旋回培養機で27℃で速度約125rp
mでインキュベートした。5日目の懸濁細胞(Oryza sa
tiva IR54)の生重量10gを暗所、温室で、1%
セルラーゼRS、0.1%ペクトリアーゼY−23含有プ
ロトプラスト洗浄溶液(pH6.0)100ml中で旋回培
養機で速度50rpmで4時間インキュベートした。 イネ表IV:プロトプラスト洗浄溶液 構成 量 KH2 PO4 27.2mg/l KNO3 101.0mg/l CaCl2 ・2H2 O 1.4mg/l MgSO4 ・7H2 O 246.0mg/l KI 0.16mg/l CuSO4 ・7H2 O 0.025mg/l MES 5.0mM マンニトール 72.9g/l pH5.8
Example VIII: Rice A. Isolation and transformation of protoplasts Rice suspension culture ( Oryza sativa IR54) was transformed into C. Lam.
b, The Salt Institute, La Jolla, CA). This suspension culture was maintained and grown on 2.3 g / l proline-added N6 medium (rice table III). Rice Table III: N6 medium KNO 3 283.0 (HN 4 ) 2 SO 4 463.0 KH 2 PO 4 400.0 MgSO 4 .7H 2 O 185.0 CaCl 2 .2H 2 O 166.0 Na 2 -EDTA 37.25 FeSO 4 · 7H 2 O 27.85 KI 0.8 H 3 BO 3 1.6 ZnSO 4 · H 2 O 1.5 MnSO 4 · 7H 2 O 3.3 thiamine · HCl 0.1 pyridoxine · HCl 0.5 Nicotinic acid 0.5 Glycine 2.0 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid 2.0 L-Tryptophan 50.0 Myo-inositol 100.0 Sucrose 30.000.0 pH 5.8 Weekly passage of the main culture Cultured. In each subculture, 2.5 g fresh weight of rice suspension cells was transferred to 50 ml fresh medium. Rotate the main culture at 27 ° C in a dark place at a speed of about 125 rp.
Incubated at m. Suspended cells on day 5 ( Oryza sa
tiva IR54) 10 g fresh weight in a dark place in a greenhouse, 1%
The cells were incubated in 100 ml of protoplast wash solution (pH 6.0) containing cellulase RS, 0.1% pectolyase Y-23 at a speed of 50 rpm for 4 hours in an orbital incubator. Rice Table IV: Protoplast Wash Solution Composition Amount KH 2 PO 4 27.2 mg / l KNO 3 101.0 mg / l CaCl 2 .2H 2 O 1.4 mg / l MgSO 4 .7H 2 O 246.0 mg / l KI 0. 16mg / l CuSO 4 · 7H 2 O 0.025mg / l MES 5.0mM mannitol 72.9 g / l pH 5.8

【0034】酵素プロトプラスト混合物は300メッシ
ュの組織ふるいを通過させ、残渣を取り除き、次に約1
47×gで室温で10分間遠心分離した。ペレットとし
たプロトプラストを、プロトプラスト洗浄溶液35mlに
再懸濁して約147×gで10分間遠心分離する操作を
2度くり返し洗浄した。プロトプラストは、パーコール
溶液段階勾配による遠心分離によって精製した。プロト
プラストを70%パーコール(Percoll)溶液6ml(イネ
表V)中に再懸濁して、50%パーコール溶液をこの再
懸濁プロトプラストに重層し、かつ、25%パーコール
溶液6mlを50%パーコール溶液に重層した。 イネ表V:パーコール溶液 (1) 70%パーコール溶液 パーコール溶液 70.0ml/100ml 市販Murashige & Skoog 塩ベース 0.43g/100ml ショ糖 3.0g/100ml マニト−ル 0.3M (2) 50%パーコール溶液 パーコール溶液 50.0ml/100ml 市販Murashige & Skoog 塩ベース 0.43g/100ml ショ糖 3.0g/100ml マニト−ル 0.3M (3) 25%パーコール溶液 パーコール溶液 25.0ml/100ml 市販Murashige & Skoog 塩ベース 0.43g/100ml ショ糖 3.0g/100ml マニト−ル 0.3M パーコールプロトプラスト勾配を室温で15分間、約2
97×gで遠心分離した。無菌パスツールピペットを用
いてプロトプラストを25%および50%パーコール溶
液の界面で回収し、プロトプラスト洗浄溶液25mlに移
した。プロトプラストを、プロトプラスト洗浄溶液25
mlに再懸濁して約147×gで10分間遠心分離を2度
繰り返し洗浄した。このプロトプラストを、プロトプラ
スト洗浄溶液に1ml当たり約1×107 プロトプラスト
の密度で再懸濁した。PEGによる形質転換を下記のよ
うにした行った:プロトプラスト1ml容量をそれぞれ、
rPAL2.2またはrPAL4.3のいずれかから由来し
たプラスミドDNA100μg/mlと混合した(イネ実
施例 VII.B.1,および3)。培地(Krens's F溶
液;Krens ら、1982、Nature、296:72−74)中
等量のポリエチレングリコール(PEG8000,40%w
/v)をプロトプラストおよびプラスミドDNAの混合
物に添加した。プロトプラスト−PEG混合物に45℃
で5分間のヒートショックを与え、氷で20秒間冷却し
た。この溶液を次に室温に戻し、30℃で30分間、イ
ンキュベーションした。プロトプラスト−PEG混合物
を次にKrens's F溶液で希釈し、PEG濃度が下記の
時間表を標準として2%未満となるまで行った。 0−2分 30秒毎に2滴 2−5分 30秒毎に5滴 5−10分 30秒毎に0.5ml 10−15分 30秒毎に1ml 15−30分 5分毎に2ml プラスミドDNAで処理したプロトプラストを、約14
7×gで10分間遠心分離して回収し、0.3Mマンニト
ール含有N6培地(コメ表III)に再懸濁し、暗所で室温
で、旋回培養機で50rpmでインキュベートした。各
プロトプラスト混合物試料をPyrichlaria oryzaeの細胞
壁から調製した真菌エリシターで処理した。真菌エリシ
ターの調製については、下記のイネ表VIに記載されてい
る。 表VI:真菌エリシターの調製 維持培地:コーンミール寒天(ティフコ(Difco) TM 03
86-01-3) ;プレート 増殖培地:液体培養 コーンミール培養液:精製水800mlにコーンミール5
0gを混合する;一晩この混合物を冷蔵する;次に60
℃で1時間、加熱する;溶液をろ過する;溶液を1リッ
トルとする;20分間、オートクレーブ殺菌する。全培
地および機器類を二回オートクレーブ(120℃/20
分)にかける。プレート/液体培地を1週間以上放置
し、汚染を検査する。 培養の保持:コルクボーラーディスク1×0.6mmをと
り、コーンミール寒天ディッシュに配置する。黒く増殖
した菌糸の端から試料を採取する。 増殖培地への接種;コルクボーラーディスク5×0.6mm
を、増殖菌糸/50ml培地の端から採る(250ml円錐
フラスコ)。23℃の暗所に保持する。菌糸を1カ月後
に採取する。Pyricularia oryzae 菌糸壁からの粗エリシターの調製 1.ワーリングブレンダー中で60秒間、菌糸を均質に
破砕する(菌糸湿潤重量1グラム当たり水5ml)。目の
粗い焼結ガラスフィルターでホモジネートをろ過する
*;残渣を保持する。(注意、ガラスフィルターを濃硝
酸で洗浄し次に精製水で洗浄することがしばしば必要に
なる。その理由は、目が詰まるからである)。 2.段階1をさらに3回繰り返す*。 3.クロロホルム:メタノール(1:1)混合物でいっ
たん均質にする(液体5ml当たり菌糸1g);ろ過する
*。 4.アセトンで1回、ホモジナイズする(アセトン5ml
当たり菌糸1g);ろ過する。 5.室温で風乾する。この処理によって、菌糸壁分画を
残す。 6.壁5gを水100ml中に懸濁し、121℃のオート
クレーブで1/2時間、殺菌する。 7.オートクレーブにかけた懸濁物を目の粗い焼結ガラ
スフィルターでろ過する。 8.凍結乾燥によって濃縮する(凍結乾燥)。 9.殺菌水(約10ml)に再懸濁する。 10. 炭水化物およびタンパク質アッセイを行う。 *これは、変動する。最終アセトン段階でろ液が透明な
るまで行う。 参考:Ayers ら、Plant Physiol. 1976 ,57:76
0。Dixon, Planta 、1981、157:272。約60ま
たは80μg/ml濃度の真菌エリシターを形質転換22
(80μg)または36(60μg)時間後添加して、
さらに20時間、インキュベーションを行った。この4
2または56時間インキュベーション後、対照および処
理試料を下記のように処理した。
The enzyme protoplast mixture was passed through a 300 mesh tissue sieve to remove debris, then about 1
Centrifuge at 47 xg for 10 minutes at room temperature. The pelleted protoplasts were resuspended in 35 ml of the protoplast washing solution and centrifuged at about 147 × g for 10 minutes to repeat the washing twice. Protoplasts were purified by centrifugation with a Percoll solution step gradient. Protoplasts were resuspended in 6 ml of 70% Percoll solution (Rice Table V), 50% Percoll solution was overlaid on this resuspended protoplast, and 6 ml of 25% Percoll solution was overlaid with 50% Percoll solution. did. Rice Table V: Percoll Solution (1) 70% Percoll Solution Percoll Solution 70.0 ml / 100 ml Commercial Murashige & Skoog Salt Base 0.43 g / 100 ml Sucrose 3.0 g / 100 ml Manitol 0.3M (2) 50% Percoll Solution Percoll solution 50.0 ml / 100 ml Commercial Murashige & Skoog Salt base 0.43 g / 100 ml Sucrose 3.0 g / 100 ml Manitol 0.3M (3) 25% Percoll solution Percoll solution 25.0 ml / 100 ml Commercial Murashige & Skoog Salt base 0.43 g / 100 ml sucrose 3.0 g / 100 ml Manitol 0.3M Percoll protoplast gradient for about 15 minutes at room temperature, about 2 min.
Centrifuge at 97 × g. Protoplasts were collected at the interface of 25% and 50% Percoll solutions using a sterile Pasteur pipette and transferred to 25 ml of protoplast wash solution. Add protoplasts to the protoplast wash solution 25
The cells were resuspended in ml and centrifuged twice at about 147 × g for 10 minutes. The protoplasts were resuspended in protoplast wash solution at a density of approximately 1 × 10 7 protoplasts per ml. Transformation with PEG was carried out as follows: 1 ml volume of each protoplast,
It was mixed with 100 μg / ml of plasmid DNA derived from either rPAL2.2 or rPAL4.3 (Rice Examples VII.B.1, and 3). Medium (Krens's F solution; Krens et al., 1982, Nature, 296: 72-74) equivalent amount of polyethylene glycol (PEG8000, 40% w)
/ V) was added to the mixture of protoplasts and plasmid DNA. 45 ° C to the protoplast-PEG mixture
Heat shock was applied for 5 minutes and cooled with ice for 20 seconds. The solution was then brought to room temperature and incubated at 30 ° C for 30 minutes. The protoplast-PEG mixture was then diluted with Krens' F solution until the PEG concentration was below 2% with the timetable below as a standard. 0-2 minutes 2 drops every 30 seconds 2-5 minutes 5 drops every 30 seconds 5-10 minutes 0.5 ml every 30 seconds 10-15 minutes 1 ml every 30 seconds 15-30 minutes 2 ml every 5 minutes Plasmid About 14 protoplasts treated with DNA
The cells were collected by centrifugation at 7 × g for 10 minutes, resuspended in N6 medium containing 0.3 M mannitol (Rice Table III), and incubated at room temperature in the dark at 50 rpm in an orbital incubator. Each protoplast mixture sample was treated with a fungal elicitor prepared from the cell wall of Pyrichlaria oryzae . The preparation of fungal elicitors is described in Rice Table VI below. Table VI: Preparation of fungal elicitor Maintenance medium: Cornmeal agar (Difco TM 03
86-01-3) ; Plate Growth medium: Liquid culture Cornmeal culture solution: Cornmeal 5 in 800 ml of purified water
Mix 0 g; refrigerate the mixture overnight; then 60
Heat at 0 ° C. for 1 hour; Filter solution; Bring solution to 1 liter; Autoclave sterilize for 20 minutes. Autoclave all media and equipment twice (120 ° C / 20
Minutes). Allow plate / liquid medium to sit for at least 1 week and inspect for contamination. Retention of culture: Take 1 x 0.6 mm cork borer disc and place on cornmeal agar dish. A sample is taken from the edge of the mycelium that grew black. Inoculation into growth medium; cork borer disc 5 × 0.6 mm
Is taken from the edge of the growing mycelium / 50 ml medium (250 ml conical flask). Keep in the dark at 23 ° C. Mycelia are collected after 1 month. Preparation of crude elicitor from Pyricularia oryzae hyphae wall 1. The hyphae are homogenized in a Waring blender for 60 seconds (5 ml water per gram hyphal wet weight). Filter the homogenate through a coarse sintered glass filter *; retain the residue. (Caution, it is often necessary to wash the glass filter with concentrated nitric acid and then with purified water, because it can clog the eyes). 2. Repeat step 1 three more times *. 3. Once homogenized with chloroform: methanol (1: 1) mixture (1 g of mycelium per 5 ml of liquid); filter *. 4. Homogenize once with acetone (5 ml of acetone)
Per hypha 1 g); filtered. 5. Air dry at room temperature. This treatment leaves a hyphal wall fraction. 6. 5 g of the wall are suspended in 100 ml of water and sterilized in an autoclave at 121 ° C for 1/2 hour. 7. The autoclaved suspension is filtered through a coarse sintered glass filter. 8. Concentrate by freeze-drying (freeze-drying). 9. Resuspend in sterile water (about 10 ml). 10. Perform carbohydrate and protein assay. * This varies. Do the final acetone step until the filtrate is clear. Reference: Ayers et al., Plant Physiol. 1976, 57:76.
0. Dixon, Planta, 1981, 157: 272. Transformation of a fungal elicitor at a concentration of about 60 or 80 μg / ml 22
(80 μg) or 36 (60 μg) after the addition,
Incubation was carried out for another 20 hours. This 4
After 2 or 56 hours of incubation, control and treated samples were treated as described below.

【0035】1.トランジェント発現アッセイ類 形質転換後40時間インキュベーション後、イネPAL
−GUS融合構築体で形質転換したイネプロトプラスト
をマイクロフュージ中で約30秒間遠心分離して回収し
た。プロトプラストを50μlのGUS抽出緩衝液(Je
fferson 、1987、Plant Mol. Biol. Rep. 5:387:
−405)中にホモジナイズした。さらに150μlの
GUS抽出緩衝液を添加し、プロトプラストを液体窒素
中で凍結して、次に室温で融解した。この操作を繰り返
して、プロトプラスト混合物をマイクロフュージ中で1
0分間、4℃で遠心分離した。プロトプラスト抽出物
(100μl)をJefferson (1987、同上)の操作にし
たがってメタノール20%含有0.6mlのMUG緩衝液と
インキュベートしてGUS活性を決定した。簡単に云え
ば、GUS活性アッセイは、蛍光基質である4−メチル
ウンベリフェリルグルクロナイド(MUG)からの4−
メチルウンベリフェリルの生成を測定するフルオロメト
リックアッセイである。タンパク質濃度は、Bradfordタ
ンパク質アッセイにしたがってBio-Rad から入手した試
薬を用いて決定した。 2.結果 プロトプラストは、イネPAL−GUS融合構築体でそ
れぞれがイネPALプロモータおよびGUS遺伝子の間
に翻訳融合物を含有するrPAL2.2およびrPAL4.
3で別々に形質転換した。これらのプロトプラストの抽
出物は、GUS活性をアッセイした。これらのアッセイ
の結果をイネ表VII に示した。 イネ表VII :コメPAL−GUS融合構築体rPAL2.
2で形質転換したイネプロトプラスト類GUS活性 GUS活性 エリシターによる%増加 (pmol/min /mg)a 実験1: DNA対照なし 26 − rPAL2.2 786 − rPAL2.2+エリシター 862 9.8% rPAL4.3 86 − rPAL4.3+エリシター 70 − 実験2: rPAL2.2 1,542 − rPAL2.2+エリシター 1,707 10.7% 実験3: rPAL2.2 2,464 − rPAL2.2+エリシター 2,683 8.8% rPAL2.2+エリシター 2,655 7.7% a. これらの値は、酵素アッセイの異なる時点で得ら
れたデータの平均である。 a.バックグランドGUS発現 非形質転換非誘導対照プロトプラスト中におけるよりも
高いレベルの非誘導GUS活性を、プラスミドDNAで
形質転換したがエリシターで誘導されていないプロトプ
ラスト中で測定した。高いレベルのGUSは、実験的に
形質転換したプロトプラスト中におけるあるレベルの構
成的および/または誘導(エリシターによる誘導以外の
誘導)GUS発現によること、および、前記プロトプラ
スト中への構築体の移行が成功したことを示唆してい
る。rPAL2.2およびrPAL4.3で形質転換された
プロトプラストのバックグランドGUSレベルの差は、
形質転換効率の差、前記構築体中におけるイネPALプ
ロモータおよびGUS遺伝子間の差、または、最も確率
が高いが前記2種のイネPALプロモータの可能な他の
誘導因子類に対する応答性の差の結果であることもでき
る。 b.エリシター誘導GUS発現 rPAL2.2によって形質転換されたエリシター処理プ
ロトプラストは、同一構築体によって形質転換された未
処理プロトプラストの活性よりも平均して9.8%高いG
US活性を生じた。rPAL4.3によって形質転換され
た未処理プロトプラストに比べてこの機構体によって形
質転換されたエリシター処理プロトプラストでは、GU
S活性に有意な増加を見なかった。これらのデータは、
λrPAL−3プロモータが本文で評価した真菌エリシ
ターによって誘導可能であり、一方、λrPAL−4プ
ロモータが可能でないことを示唆している。
1. Transient Expression Assays After incubation for 40 hours after transformation, rice PAL
The rice protoplasts transformed with the -GUS fusion construct were collected by centrifugation in microfuge for about 30 seconds. 50 μl of GUS extraction buffer (Je
fferson, 1987, Plant Mol. Biol. Rep. 5: 387:
-405). An additional 150 μl of GUS extraction buffer was added and the protoplasts were frozen in liquid nitrogen and then thawed at room temperature. Repeat this operation to mix the protoplast mixture in a microfuge.
Centrifuge for 0 minutes at 4 ° C. The GUS activity was determined by incubating the protoplast extract (100 μl) with 0.6 ml MUG buffer containing 20% methanol according to the procedure of Jefferson (1987, supra). Briefly, the GUS activity assay uses 4-from the fluorescent substrate 4-methylumbelliferyl glucuronide (MUG).
Fluorometric assay measuring the production of methylumbelliferyl. Protein concentration was determined using the reagents obtained from Bio-Rad according to the Bradford protein assay. 2. Results Protoplasts were rice PAL-GUS fusion constructs rPAL2.2 and rPAL4. Each containing a translational fusion between the rice PAL promoter and the GUS gene.
3 were transformed separately. Extracts of these protoplasts were assayed for GUS activity. The results of these assays are shown in Table VII of rice. Rice Table VII: Rice PAL-GUS fusion construct rPAL2.
Rice protoplasts transformed with 2 GUS activity GUS activity% increase by elicitor (pmol / min / mg) a Experiment 1: no DNA control 26-rPAL2.2 786-rPAL2.2 + elicitor 862 9.8% rPAL4.386 -RPAL4.3 + elicitor 70-Experiment 2: rPAL2.2 1,542-rPAL2.2 + elicitor 1,707 10.7% Experiment 3: rPAL2.2 + 2,464-rPAL2.2 + elicitor 2,683 8.8% rPAL2 .2 + elicitor 2,655 7.7% a. These values are the average of the data obtained at different time points in the enzyme assay. a. Background GUS expression Higher levels of uninduced GUS activity than in untransformed uninduced control protoplasts were measured in protoplasts transformed with plasmid DNA but not elicitor. High levels of GUS are due to some level of constitutive and / or inducible (induction other than elicitor induced) GUS expression in experimentally transformed protoplasts and successful transfer of the construct into said protoplasts. Suggests that you have done it. The difference in background GUS levels of protoplasts transformed with rPAL2.2 and rPAL4.3 was
As a result of the difference in transformation efficiency, the difference between the rice PAL promoter and the GUS gene in the construct, or the difference in the responsiveness of the two most likely rice PAL promoters to other possible inducers. Can also be b. Elicitor-Induced GUS Expression The elicitor-treated protoplasts transformed with rPAL2.2 averaged 9.8% higher G than the activity of untreated protoplasts transformed with the same construct.
It produced US activity. In the elicitor-treated protoplasts transformed by this mechanism compared to untreated protoplasts transformed by rPAL4.3, GU
There was no significant increase in S activity. These data are
It suggests that the λrPAL-3 promoter is inducible by the fungal elicitor evaluated herein, while the λrPAL-4 promoter is not.

【0036】実施例IX:イネ トランスジェニックイネ植物の生成 A.プロトプラストの単離、形質転換、およびトランス
ジェニックイネ植物の再生 イネ種子(Oryza sativa) は、米国農務省国立小穀物コ
レクション(NationalSmall Grains Collection,US
DA)から入手した。カルス培養を、Kyozukaら、(モ
レキュラージーンエンドジェネティックス(Mol. Gen.
Genet.) , 1987,206:408−413)のプロトコ
ールに従って誘導した。誘導カルス類は、2種の異なる
培地:MS2培地(Kyozuka ら、1987)およびN6培地
上で維持増殖させた。これらの培地のための処方は、上
記に示してある。イネ懸濁培養を、2種の懸濁培地N6
培地およびR2培地でイネカルスから誘導した。MS2
培地で生育させたイネカルスはR2培地で誘導し、N6
培地で生育させたイネカルスはN6培地で誘導した。こ
のR2培地は、下記のようである: イネ表VIII:イネ懸濁R2培地 構成 量 KNO3 4044.00mg/l NaH2 PO4 ・H2 O 275.98mg/l (NH4 2 SO4 330.25mg/l MgSO4 ・7H2 O 246.48mg/l CaCl2 ・2H2 O 147.02mg/l MnSO4 ・7H2 O 1.54mg/l ZnSO4 ・7H2 O 2.20mg/l H3 BO3 2.86mg/l CuSO4 ・5H2 O 0.196mg/l Na2 MoO4 ・2H2 O 0.11mg/l FeSO4 ・7H2 O 10.24mg/l Na2 −EDTA 7.25mg/l チアミン・HCl 0.1mg/l ピリドキシン・HCl 0.5mg/l ニコチン酸 0.5mg/l グリシン 2.0mg/l 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸 2.0mg/l ミオイノシトール 100.0mg/l ショ糖 30.0g/l カゼイン加水分解物 3.0g/l pH5.8 誘導培養物を暗所で速度約50rpmの旋回培養機で2
7℃でインキュベートした。イネ懸濁培養物を毎週継代
培養した。各継代培養において、2.5g生重量の細胞
を、250mlフラスコにいれた25mlの新鮮懸濁培地に
移した。増殖が2倍に増加していることが、7日間の増
殖期間で観察された。R2培地で誘導した5日目(誘導
2カ月目)の懸濁細胞生重量13gを、2%セルラーゼ
RS、0.2%ペクトリアーゼY−23含有プロトプラス
ト洗浄溶液(pH6.0)100ml中で室温で速度約50
rpmの旋回培養機で暗所で3時間45分、インキュベ
ートした。酵素プロトプラスト混合物を300メッシュ
の組織ふるいを通過させ、残渣を取り除き、次に約10
0×gで室温で10分間遠心分離した。ペレットとした
プロトプラストを、プロトプラスト洗浄溶液約35mlに
再懸濁して約100×gで10分間遠心分離する操作を
2度繰り返して洗浄した。プロトプラストは、Oryza sa
tiva IR−54について上記に述べたように精製した
(イネ実施例VIII.A参照)。パーコールプロトプラス
ト勾配は、約200×gで室温で15分間遠心分離し
た。プロトプラストを25%パーコール溶液の上端から
採取し、プロトプラスト洗浄溶液30mlに移した。プロ
トプラスト洗浄溶液30mlに再懸濁して、懸濁の都度、
約100×gで10分間各再懸濁後に遠心分離し2度洗
浄した。プロトプラストは、プロトプラスト洗浄溶液に
1ml当たり約3×107 プロトプラストの密度で再懸濁
した。PEGによる形質転換をOryza sativa IR−5
4について上記に記載のような形質転換方法を用いて行
った。プラスミドDNAで処理したプロトプラストは、
約100×gで15分間遠心分離して採取し、R2プロ
トプラスト培地1ml中に再懸濁して、2.5%シープラー
クアガロース含有(0.4 M ショ糖を含む以外はR2培地
と同等である)R2プロトプラスト培地等量と混合し、
35mm×15mmの無菌ペトリ皿に移した。プロトプラス
ト含有固化したアガロースを4個のブロックに切断し
て、N6培地で誘導して30メッシュの組織ふるいを通
した約500mgの5日目のSasanishiki 懸濁細胞を再懸
濁したR2プロトプラスト培地15ml含有無菌ペトリ皿
に移した。培養物を暗所で室温で約50rpmの速度で
旋回培養機でインキュベートした。10日後に、イネプ
ロトプラスト含有アガロースブロックを新規プレートに
移し、前記R2培地で洗浄してSasanishiki 懸濁細胞を
完全に除去した。アガロースブロックを、20mlのR2
プロトプラスト培地含有100mm×150mmペトリ皿で
培養した。本培養物を、速度約40rpmの旋回培養機
で暗所で室温でインキュベートした。4日後、プロトプ
ラスト由来コロニー類含有アガロースブロックを、50
μg/mlハイグロマイシンB含有R2プロトプラスト培
地に移した。本培養物を、速度約30rpmの旋回培養
機で暗所で室温でインキュベートした。11日後に、プ
ロトプラスト誘導イネカルスが目視された。イネカルス
含有アガロースブロックを、50μg/mlハイグロマイ
シンB含有N6軟質アガロース培地(N6基本培地、2
mg/1 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、6%ショ糖
および0.25%シグマタイプIアガロース(Sigma Type
I Agarose) 、pH5.7に移した。本培養物を4,000
ルクスの光の下で16時間、27℃でインキュベートし
た。10日後、アガロースブロック上のイネカルスは直
径約1mmであり、N6軟質アガロース培地として50μ
g/mlハイグロマイシンBを含有するN6培地に移した
が、ただし、この培地は、0.5%シグマタイプIアガロ
ース(Sigma Type IAgarose) を含有していた。2週
後、イネカルスが直径約2−3mmになったとき、それら
を、50μg/mlハイグロマイシンB含有再生培地に移
した。この再生培地はN6無機塩、Murashige and Skoo
g ビタミン、6%ショ糖、1%シグマタイプIアガロー
スおよび2μg/mlカイネチンを含有していた。発芽体
が3 cmあるいはそれより長くなったとき、1%シグマタ
イプIアガロースを含む50μg/mlハイグロマイシン
B含有のホルモンフリ−培地で根付かせる。再生したと
き、このトランスジェニックイネ植物を例えば農薬スク
リーニング使用して、これらのプロモータの誘導剤を識
別した。
Example IX: Rice Generation of transgenic rice plants A. Isolation of Protoplasts, Transformation, and Regeneration of Transgenic Rice Plants Rice seeds ( Oryza sativa ) are available from the US Department of Agriculture National Small Grains Collection, US
DA). Callus cultures were prepared according to Kyozuka et al. (Molecular Gene End Genetics (Mol. Gen.
Genet.), 1987, 206: 408-413). Induced callus was maintained and grown on two different media: MS2 media (Kyozuka et al., 1987) and N6 media. The formulations for these media are shown above. Rice suspension culture was prepared by using two suspension media N6
Derived from rice callus in medium and R2 medium. MS2
Rice callus grown in medium was induced in R2 medium to produce N6
Rice callus grown in medium was induced in N6 medium. This R2 medium is as follows: Rice Table VIII: Rice suspension R2 medium Constituent amount KNO 3 404 4.00 mg / l NaH 2 PO 4 .H 2 O 275.98 mg / l (NH 4 ) 2 SO 4 330 .25 mg / l MgSO 4 .7H 2 O 246.48 mg / l CaCl 2 .2H 2 O 147.02 mg / l MnSO 4 .7H 2 O 1.54 mg / l ZnSO 4 .7H 2 O 2.20 mg / l H 3 BO 3 2.86 mg / l CuSO 4 .5H 2 O 0.196 mg / l Na 2 MoO 4 .2H 2 O 0.11 mg / l FeSO 4 .7H 2 O 10.24 mg / l Na 2 -EDTA 7.25 mg / l thiamine · HCl 0.1 mg / l pyridoxine · HCl 0.5 mg / l nicotinic acid 0.5 mg / l glycine 2.0 mg / l 2,4-dichlorophenoxyacetic acid 2.0 mg / l myo-inositol 100.0 mg / l Sugar 30.0 g / l Casein hydrolyzate 3.0 g / l pH 5. 8 The induction culture was cultivated in the dark in a swirling culture machine at a speed of about 50 rpm.
Incubated at 7 ° C. Rice suspension cultures were subcultured weekly. At each subculture, 2.5 g fresh weight cells were transferred to 25 ml fresh suspension medium in a 250 ml flask. A two-fold increase in proliferation was observed over a 7 day growth period. 13 g of the fresh cell weight of suspension on the 5th day (2nd month of induction) induced with R2 medium was added to 100 ml of a protoplast washing solution (pH 6.0) containing 2% cellulase RS and 0.2% pectolyase Y-23 at room temperature. Speed about 50
Incubation was carried out for 3 hours and 45 minutes in the dark in a rotary incubator at rpm. The enzyme protoplast mixture is passed through a 300 mesh tissue sieve to remove debris, then about 10
Centrifuge at 0 × g for 10 minutes at room temperature. The pelleted protoplasts were washed twice by resuspending them in about 35 ml of the protoplast washing solution and centrifuging at about 100 × g for 10 minutes. Protoplasts are Oryza sa
Purified as described above for tiva IR-54 (see rice Example VIII.A). The Percoll protoplast gradient was centrifuged at about 200 xg for 15 minutes at room temperature. Protoplasts were taken from the top of 25% Percoll solution and transferred to 30 ml of protoplast wash solution. Resuspend in 30 ml of protoplast wash solution,
After each resuspension at approximately 100 × g for 10 minutes, centrifugation and washing were performed twice. Protoplasts were resuspended in protoplast wash solution at a density of approximately 3 × 10 7 protoplasts per ml. Transformation with PEG was performed using Oryza sativa IR-5
4 was performed using the transformation method as described above. Protoplasts treated with plasmid DNA are
It was collected by centrifugation at about 100 xg for 15 minutes, resuspended in 1 ml of R2 protoplast medium, and containing 2.5% sea plaque agarose (equivalent to R2 medium except that 0.4 M sucrose was included) R2 Mix with an equal volume of protoplast medium,
Transferred to a 35 mm x 15 mm sterile petri dish. Protoplast-containing solidified agarose was cut into 4 blocks, and induced by N6 medium, and passed through a 30-mesh tissue sieve. Transferred to a sterile petri dish. Cultures were incubated in the orbital incubator at a speed of approximately 50 rpm in the dark at room temperature. After 10 days, the rice protoplast-containing agarose block was transferred to a new plate and washed with the R2 medium to completely remove Sasanishiki suspended cells. Add agarose block to 20 ml of R2
It was cultured in a 100 mm x 150 mm petri dish containing protoplast medium. The main culture was incubated at room temperature in the dark on a swirl culture machine at a speed of about 40 rpm. After 4 days, the protoplast-derived colony-containing agarose block was treated with 50
Transferred to R2 protoplast medium containing μg / ml hygromycin B. The main culture was incubated at room temperature in the dark in a swirl culture machine at a speed of about 30 rpm. After 11 days, protoplast-induced rice callus was visible. The rice callus-containing agarose block was treated with 50 μg / ml hygromycin B-containing N6 soft agarose medium (N6 basal medium, 2
mg / 1 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 6% sucrose and 0.25% sigma type I agarose (Sigma Type
I Agarose), pH 5.7. 4,000 main culture
Incubated at 27 ° C for 16 hours under lux light. After 10 days, the rice callus on the agarose block had a diameter of about 1 mm and had 50 μm as N6 soft agarose medium.
Transferred to N6 medium containing g / ml hygromycin B, but this medium contained 0.5% Sigma Type I agarose. After 2 weeks, when the rice callus became about 2-3 mm in diameter, they were transferred to regeneration medium containing 50 μg / ml hygromycin B. This regeneration medium is N6 inorganic salt, Murashige and Skoo
g vitamins, 6% sucrose, 1% sigma type I agarose and 2 μg / ml kinetin. When sprouts are 3 cm or longer, they are rooted in hormone-free medium containing 50 μg / ml hygromycin B containing 1% sigma type I agarose. When regenerated, this transgenic rice plant was used, for example, in a pesticide screen to identify inducers of these promoters.

【0037】イネ実施例X 農薬スクリーニングとしてのトランスジェニックイネ植
物の使用 トランスジェニックイネを、適当な濃度のハイグロマイ
シンを含有する適切な組織培地中で種子を発芽させるこ
とによって増進させ、PAL−GUS融合構築体がこの
トランスジェニック植物の全組織中に確実に存在するよ
うにする。いったんこのトランスジェニック植物体が適
当な大きさ、例えば、長さが3−6インチに達すると、
それらを土壌に移植して標準的温室条件下に保持する。
農薬スクリーニングアッセイにおける用途について、植
物を温室条件下で保持可能であるかつ問題の病原菌、例
えば、Pyricularia oryzaeに耐性である大きさおよび/
または段階にまで成長させる。この植物を、広範囲の濃
度の未知の化学物質または化学物質を有する葉スプレー
または土壌に浸積して処理する。平行して、追加の植物
を陰性対照としての水に暴露して、または、公知のエリ
シター例えばプローベナゾール(Iwata ら、アナルズ・
オブ・ファイトパソロジーソサイエティ、日本(Ann. P
hytopath. Soc. Japan), 1980,46:297−30
6)に暴露する。処理6〜24時間後に葉組織を除去
し、Jefferson ら、(Plant Mol. Biol. Rep., 1987,
5:387−405)のフルオロメトリックアッセイを
用いてGUS活性をアッセイした。陽性結果は、陰性対
照で観察された活性よりも有意に高いGUS活性レベル
によって示唆される。陽性結果は、イネPALプロモー
タを誘導可能な化学物質を示唆し、識別する。
Rice Example X Use of transgenic rice plants as a pesticide screen Transgenic rice was enhanced by germinating seeds in a suitable tissue medium containing a suitable concentration of hygromycin to produce a PAL-GUS fusion. Ensure that the construct is present in all tissues of this transgenic plant. Once this transgenic plant reaches the proper size, for example 3-6 inches in length,
They are transplanted to soil and kept under standard greenhouse conditions.
For use in pesticide screening assays, the size and / or size of plants that can be maintained under greenhouse conditions and that are resistant to pathogens of interest, eg Pyricularia oryzae
Or grow to stages. The plants are treated by dipping in leaf spray or soil with a wide range of concentrations of unknown chemicals or chemicals. In parallel, additional plants were exposed to water as a negative control, or known elicitors such as probenazole (Iwata et al., Anals.
Of Fight Pathology Society, Japan (Ann. P
hytopath. Soc. Japan), 1980, 46: 297-30.
Expose to 6). Leaf tissue was removed after 6-24 hours of treatment, and Jefferson et al. (Plant Mol. Biol. Rep., 1987,
5: 387-405) was used to assay GUS activity. A positive result is indicated by a level of GUS activity that is significantly higher than the activity observed in the negative control. A positive result suggests and identifies a chemical capable of inducing the rice PAL promoter.

【0038】実施例XI:アッセイ イネゲノムDNAからの誘導可能プロモータの識別のた
めの3SRの使用 A.3SR 3SR反応(自己保持配列複製)は、特定のRNA配列
のインビトロ増幅のための方法である(Guatelliら、19
90、Proc.Natl.Acad.Sci. USA.87:1874−187
8)。主にRNAである生成物の合成は、リボおよびデ
オキシリボヌクレオチドの存在下においてAMV逆転写
酵素およびT7RNAポリメラーゼの作用によって提供
される。増幅すべき領域は1対のRNAプライマーによ
って特定され、その内のひとつは、T7 RNA結合部
位を有しかつターゲットmRNAに対して相補性(アン
チセンス)である。第2のプライマーは、第1のプライ
マーから約200−300bp離れた領域中のmRNA
(センス)と同一である。3SR技術は、第3図に示し
てある。本技術によれば、ターゲットRNA配列は、逆
転写酵素によって最初に第1プライマーによって特定さ
れた領域中がRNA/DNA二本鎖に転換される。この
二本鎖は、前記AMV逆転写酵素上に存在するRNas
eHによって攻撃される。RNaseHはRNAテンプ
レートを破壊するが、cDNAを未変化のままとする。
このcDNAは、逆転写酵素および第2のプライマーを
用いる第2のcDNA鎖の合成のためのテンプレートと
して使用する。結果として生成した二本鎖DNAテンプ
レートは、T7RNAポリメラーゼのための基質として
作用し、プライマー2にハイブリダイズするような複数
コピーのアンチセンスRNAを産生し、二本鎖cDNA
合成の第2のサイクルを開始させる。これによって再度
RNA転写が起こり、このアンチセンスRNAによっ
て、反応におけるある限界のためにサイクリングが停止
するまで3SR反応のリサイクリングが可能となる。こ
のターゲットRNAは、106 −109 倍に増幅され
る。この実施例は3SR技術を用いて、マメゲノムDN
A由来誘導可能プロモータ類の識別を例示している。 B.組織培養条件 マメ(Phaseolus vulgaris Canadian Wonder)懸濁培養
物(C. Lamb 博士から入手)を修正SchenkおよびHildeb
rand培地(SH培地)(下記、アッセイ表IX)上に維持
増殖させた。本培養物を毎週継代培養した。各継代培養
において、6g生重量のマメ懸濁細胞を100mlの新鮮
SH培地に移した。本培養物を速度約125rpmの旋
回培養機で暗所で27℃でインキュベートした。
Example XI: Assay Use of 3SR for Identification of Inducible Promoters from Rice Genomic DNA A. 3SR 3SR reaction (self-retaining sequence replication) is a method for in vitro amplification of specific RNA sequences (Guatelli et al., 19
90, Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87: 1874-187
8). The synthesis of products, which are predominantly RNA, is provided by the action of AMV reverse transcriptase and T7 RNA polymerase in the presence of ribo and deoxyribonucleotides. The region to be amplified is specified by a pair of RNA primers, one of which has a T7 RNA binding site and is complementary (antisense) to the target mRNA. The second primer is an mRNA in a region about 200-300 bp away from the first primer.
Is the same as (sense). The 3SR technique is shown in FIG. According to the present technique, the target RNA sequence is converted by the reverse transcriptase into an RNA / DNA duplex in the region initially specified by the first primer. This double strand is the RNas present on the AMV reverse transcriptase.
Attacked by eH. RNase H destroys the RNA template but leaves the cDNA unchanged.
This cDNA is used as a template for the synthesis of the second cDNA strand using reverse transcriptase and a second primer. The resulting double-stranded DNA template acts as a substrate for T7 RNA polymerase, producing multiple copies of antisense RNA that hybridizes to primer 2 and double-stranded cDNA.
Initiate the second cycle of synthesis. This causes RNA transcription to occur again, and this antisense RNA allows recycling of the 3SR reaction until cycling is stopped due to some limitation in the reaction. This target RNA is amplified 10 6 to 10 9 times. This example uses the 3SR technology to generate the bean genome DN.
3 illustrates the identification of A-derived inducible promoters. B. Tissue Culture Conditions Bean ( Phaseolus vulgaris Canadian Wonder) suspension culture (obtained from Dr. C. Lamb) modified Schenk and Hildeb
It was maintained and grown on rand medium (SH medium) (below, Assay Table IX). The main culture was subcultured weekly. At each subculture, 6 g fresh weight of bean suspension cells were transferred to 100 ml of fresh SH medium. The main culture was incubated at 27 ° C in the dark in a swirl culture machine at a speed of about 125 rpm.

【0039】C.マメPAL−1増幅 PAL誘導実験を、マメ細胞懸濁培養物上で継代培養7
日後に行った。培養物の2gを下記の条件で3時間処理
した:(1) イネ表IXに従ってCollectorichum lindemuth
ianum race Alpha の細胞壁から単離した真菌エリシタ
ーの20μg/ml:(2) 大腸菌(E.coli) 株DH5α
(BRL,Betheda 、MD);(3) Agrobacterium tume
faciens 株C58(Dr. Maaten Chrispeels,UCSD,
La Jolla, CA);(4) Clavibacter michiganese pv M
ichiganese (American Type Culture Collection, Rock
ville,MD);(5) Xanthomonas Campestris pv malvac
earum (ATCC,Rockville,MD):(6) Pseudomona
s syringae pv tomato(ATCC,Rockville,MD);
(7) Pseudonomas syringae pv tabaci(ATCC,Rock
ville 、MD):(8) Erwinia carotovora subsp. caro
tovora(ATCC,Rockville, MD);(9) SH培地
(陰性対照、t=3);および(10)非処理、直後凍結
(t=0)。全細菌は、約107 −108 細胞/ml濃度
で添加した。総核酸は、下記のプロトコールを用いて各
試料0.2−0.3gから単離した:(1) 凍結組織を、乳鉢
および乳棒を微細粉末に破砕する;(2) 粉末化した組織
を450μlのTN緩衝液(0.1M NaCl、0.01
M Tris. pH9.0、1mMEDTA)および450μ
lのフェノール:クロロホルム(1:1)に添加して、
融解するまでボルテックスした;(3) スラリーをマイク
ロフュージ中で10分間遠心分離した;(4) 水層を除去
して、Maniatisら(1982)の標準的プロトコールにした
がってEtOHで沈殿させた;(5) 核酸類を遠心分離に
よって回収して、濃度を260nmにおけるスペクトロ
メトリによって決定した;(6) 最終濃度を0.6μg/ml
に調製した。総核酸を、マメPAL−1遺伝子配列由来
プライマー類を用いて3SR増幅に供した(Edwards
ら、1985. Pro. Natl. Acad. Sci.)。プライマーの配列
を配列番号10および12として示した。(T7RNA
ポリメラーゼのプライマー1における結合部位は、配列
番号11として示してある)。約0.6μg濃度の総核酸
を前記3SR反応のために使用し、その正確な詳細は、
アッセイ表Xに示した。3SR反応生成物を、ドットブ
ロット措置を用いて解析した(SchleierおよびSchuell
、Keene,NH)。2μlの反応物を、DM5(2.6m
M Tris, pH8.0、0.26mM EDTA,10×S
SC,7.4%フォルムアルデヒド)100μlに添加し
て、本試料を55℃まで20分間加熱し、次に氷にお
き、その後、製造業者の指示に従って、ドットブロット
解析装置のニトロセルロース上においた。核酸は、UV
クロスリンキングによってニトロセルロースに固定した
(Stratagene, La Jolla、CA)。このブロットをマメ
PAL−1遺伝子由来オリゴヌクレオチドで探索した
(Edwards ら、1985、同士) 。本配列はnRNA(セン
ス)鎖と同一であった。プローブは、配列番号13とし
て示してある。前記オリゴヌクレオチドを、Maniatis
ら、1982, 同士に従って、γ32P−ATPでT4キナー
ゼを用いて末端標識した(BRL,Betheda 、MD)。
ブロットを2×106cpm/mlで1時間、5×SSP
E、4×BP(2%BSA,2%ポリビニルピロリドン
−40)中でハイブリダイズさせた。フィルターを室温
で5分間、それぞれ1×SSPE、1%SDS中で3回
洗浄し、42℃で1時間、1×SSPE、1%SDS中
で1回洗浄した。未誘導試料よりも誘導試料でよりPA
Lハイブリダイズ可能なものを検出した。したがって、
このデータは、PAL−1が植物性病原性細菌によって
誘導可能な遺伝子であることを示唆している。さらに、
3SRTMが迅速かつ感度の良好な技術であり、植物防御
遺伝子の誘導因子識別のために使用できることが結論で
きた。
C. Bean PAL-1 amplification PAL induction experiments were subcultured on bean cell suspension cultures 7
Went a day later. 2 g of the culture was treated under the following conditions for 3 hours: (1) According to rice table IX, Collectoric hum lindemuth
20 μg / ml of fungal elicitor isolated from cell wall of ianum race Alpha: (2) E. coli strain DH5α
(BRL, Betheda, MD); (3) Agrobacterium tume
faciens strain C58 (Dr. Maaten Chrispeels, UCSD,
La Jolla, CA); (4) Clavibacter michiganese pv M
ichiganese (American Type Culture Collection, Rock
ville, MD); (5) Xanthomonas Campestris pv malvac
earum (ATCC, Rockville, MD): (6) Pseudomona
s syringae pv tomato (ATCC, Rockville, MD);
(7) Pseudonomas syringae pv tabaci (ATCC, Rock
ville, MD): (8) Erwinia carotovora subsp. caro
tovora (ATCC, Rockville, MD); (9) SH medium (negative control, t = 3); and (10) untreated, immediately frozen (t = 0). All bacteria were added at a concentration of approximately 10 7 -10 8 cells / ml. Total nucleic acid was isolated from 0.2-0.3 g of each sample using the following protocol: (1) Frozen tissue was crushed into a fine powder in a mortar and pestle; (2) 450 μl of powdered tissue TN buffer (0.1M NaCl, 0.01
M Tris. PH 9.0, 1 mM EDTA) and 450μ
l phenol: chloroform (1: 1),
Vortex until thawed; (3) Slurry was centrifuged in microfuge for 10 minutes; (4) Aqueous layer removed and precipitated with EtOH according to standard protocol of Maniatis et al. (1982); (5) ) Nucleic acids were collected by centrifugation and the concentration was determined by spectrophotometry at 260 nm; (6) Final concentration was 0.6 μg / ml.
Was prepared. Total nucleic acid was subjected to 3SR amplification using primers derived from the bean PAL-1 gene sequence (Edwards
1985. Pro. Natl. Acad. Sci.). The sequences of the primers are shown as SEQ ID NOS: 10 and 12. (T7 RNA
The binding site for polymerase 1 in primer 1 is shown as SEQ ID NO: 11). A total nucleic acid concentration of about 0.6 μg was used for the 3SR reaction, the exact details of which are:
It is shown in Assay Table X. 3SR reaction products were analyzed using the dot blot procedure (Schleier and Schuell
, Keene, NH). 2 μl of reaction was added to DM5 (2.6 m
M Tris, pH 8.0, 0.26 mM EDTA, 10xS
SC, 7.4% formaldehyde) and heated to 55 ° C. for 20 minutes, then placed on ice and then placed on nitrocellulose in a dot blot analyzer according to the manufacturer's instructions. .. Nucleic acid is UV
Immobilized on nitrocellulose by cross-linking (Stratagene, La Jolla, CA). The blot was probed with an oligonucleotide derived from the bean PAL-1 gene (Edwards et al., 1985, et al.). This sequence was identical to the nRNA (sense) strand. The probe is shown as SEQ ID NO: 13. Maniatis the oligonucleotide
Et al., 1982, et al., End labeled with T4 kinase with γ 32 P-ATP (BRL, Betheda, MD).
Blot at 2 × 10 6 cpm / ml for 1 hour, 5 × SSP
E, hybridized in 4xBP (2% BSA, 2% polyvinylpyrrolidone-40). The filters were washed 3 times in room temperature for 5 min each in 1 × SSPE, 1% SDS and 1 hour at 42 ° C. in 1 × SSPE, 1% SDS. PA more in the induced sample than in the uninduced sample
L hybridizable was detected. Therefore,
This data suggests that PAL-1 is a gene inducible by phytopathogenic bacteria. further,
It can be concluded that 3SR is a rapid and sensitive technique and can be used for the identification of inducers of plant defense genes.

【0040】 アッセイ表IX:SchenkおよびHildebrandtSH 培地 構成 量mg/ml KNO2 2500.00 NaH2 PO4 ・H2 O 300.00 MgSO4 ・7H2 O 400.00 CaCl2 ・2H2 O 225.00 Na2 −EDTA 20.00 FeSO4 ・7H2 O 13.90 MnSO4 ・7H2 O 12.50 H3 BO2 5.00 ZnSO4 ・7H2 O 1.00 KI 1.00 CuSO4 ・5H2 O 0.20 Na2 MoO4 ・2H2 O 0.10 チアミン・HCl 15.00 ピリドキシン・HCl 1.50 ニコチン酸 15.0 2,4−ジクロロフェノキシ酢酸 0.440 P−クロロフェノキシ酢酸 2.100 キネチン 0.105 ショ糖 34,000.00 ミオイノシトール 1,000.00 pH5.8 アッセイ表X:3SRプロトコール 5×反応緩衝液 20.0μl 200mM Tris・HCl、pH8.1 150mM MgCl2 100mM KCl 20mM スペルミジン 50mM ジチオスレイトール dNTP’s(25mM)(Promega, Madison, WI) 4.0μl rNTP’s(25mM)(アルドリッチ(Aldrich) Milwaukee,WI) 20.0μl DMSO(Sigma, St. Louis, MO) 10.0μl ソルビトール(66.7%w/v)(Sigma, St. Louis、MO) 22.5μl プライマー1 5.0μl プライマー2 5.0μl 水 8.5μl ターゲット核酸 5.0μl 65℃1分加熱試料 37℃に1分間移す 氷上におく 1μlのAMV逆転写酵素(20u)を添加(ライフサイエンシズ(Life Scien ces), St. Petersburg, FL) 1μlのT7 RNA ポリメラーゼ(50u)(Stratagene、La Jolla、CA ) 反応を42℃で1時間おく 氷上におくことによって増幅を停止 植物宿主中のDNA配列の転写を制御することができ、
かつ、誘導可能か又は外来性エリシターおよび/または
損傷に直接或いは間接的に反応する。
Assay Table IX: Schenk and Hildebrandt SH Medium Composition Amount mg / ml KNO 2 2500 0.00 NaH 2 PO 4 .H 2 O 300.00 MgSO 4 .7H 2 O 400.00 CaCl 2 .2H 2 O 225.00 Na 2 -EDTA 20.00 FeSO 4 / 7H 2 O 13.90 MnSO 4 / 7H 2 O 1 2.50 H 3 BO 2 5.00 ZnSO 4 / 7H 2 O 1.00 KI 1.00 CuSO 4 / 5H 2 O 0.20 Na 2 MoO 4 .2H 2 O 0.10 Thiamine.HCl 15.00 Pyridoxine.HCl 1.50 Nicotinic acid 15.0 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid 0.440 P-chlorophenoxyacetic acid 2.100 Kinetin 0.105 Sucrose 34,000.00 Myo-inositol 1,000.00 pH 5.8 Assay Table X: 3SR Protocol 5x Reaction Buffer 20.0 μl 200 mM Tris.HCl, pH 8. 150mM MgCl 2 100mM KCl 20mM spermidine 50mM dithiothreitol dNTP's (25mM) (Promega, Madison, WI) 4.0μl rNTP's (25mM) ( Aldrich (Aldrich) Milwaukee, WI) 20.0μl DMSO (Sigma, St Louis, MO) 1.0 μl sorbitol (66.7% w / v) (Sigma, St. Louis, MO) 22.5 μl primer 1 5.0 μl primer 2 5.0 μl water 8.5 μl target nucleic acid 5.0 μl 65 Heated sample for 1 minute at 37 ° C Transfer for 1 minute at 37 ° C Place on ice Add 1 µl of AMV reverse transcriptase (20u) (Life Sciences, St. Petersburg, FL) 1 µl of T7 RNA polymerase (50u) (Stratagene) , La Jolla, CA) Leave the reaction at 42 ° C for 1 hour to stop amplification by placing on ice Transcription of DNA sequence in plant host It can be controlled,
And responds directly or indirectly to inducible or exogenous elicitors and / or damage.

【0041】[0041]

【配列表】配列番号:1 配列の長さ:245 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Solanum tuberosum 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: pPAL-1 配列 GATCCTCTTC AGAAACCAAA GCAAGCATCG TTATGCTCTC CGAACATCTC CACAATGGCT 60 TGGCCCTCAA ATTGAAGTCA TACGCGCAGC AACTAAGATG ATTGAGAGGG AGATTAACTC 120 AGTGAACGAC AATCCATTGA TCGATGTATC AAGAAACAAG GCCTTGCACG GTGGCAACTT 180 TCAAGGCACC CATATGGTGT GTCATGGATA ATACAGATTG GCCTGCATCA TAGGAATGAT 240 GTTTG 245 配列番号:2 配列の長さ:271 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Solanum tuberosum 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: pPAL-2 配列 CTTGGGATTA ATCTCAGCCA GGAAAACAGC TGAGGCTGTT GATATCTTGA AGCTAATGTC 60 ATCAACCTAT CTCGTGGCGC TTTGCCAAGC TATAGACTTA CGGCATTTGG AGGAGAACTT 120 GAAGAGTGCT GTCAAGAACA CAGTTAGCCA AGTAGCTAAG AGAACTTTGA CAATGGGTGC 180 TAATGGGGAA CTTCATCCAG CAAGATTCTG TGAGAAGGAA TTGCTTCGAG TCGTGGATAG 240 GGAATACTTG TTTGCCTATG CAGATGACCC C 271 配列番号:3 配列の長さ:277 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Solanum tuberosum 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: pPAL-3 配列 GAATTCCTTG GGATTAATCT CAGCCAGGAA AACAGCCGAG GCTGTTGATA TCTTGAAGCT 60 AATGTCATCA ACCTATCTCG TGGCGCTTTG CCAAGCTATA GACTTANNGC ATTTGGAGGA 120 GAACTTGAAG AGTGCTGTCA AGAACACAGT TAGCCAAGTA GCTAAGAGAA CTTTGACAAT 180 GGGTGCTAAT GGTGAACTTC ATCCAGCAAG ATTCTGCGAA AAGGAATTGC TTCGAGTCGT 240 GGACAGGGAA TACTTGTTTG CCTATGCAGA TGACCCC 277 配列番号:4 配列の長さ:276 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Solanum tuberosum 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: pPAL-4 配列 GAATTCCTTG GGCTTAATCT CAGCCAGGAA AACAGCTGAG GCTGTTGATA TCTTGAAGCT 60 AATGTCATCA ACCTATCTCG TGGCGCTTTG CCAAGCTATA GACTTACGGC ATTTGGAGGA 120 GAACTTGAAG AGTGCTGTCA AGAACACAGT TAGCCAAGTA GCTAAGAGAA CTTTGACAAT 180 GGGTGCTAAT GGTGAACTTC ATCCAGCAAG ATTTTGCGAA AAGGAATTGC TTCGAGTCGT 240 GGACAGGGAA TACTTGTTTG CCTATGCAGA TGACCC 276 配列番号:5 配列の長さ:300 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Solanum tuberosum 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: pPAL-6a 配列 AAGCTTGGAC TATGGTTTCA AGGGAGCTGA AATCGCGATG GCTTCTTACT GCTCGGAACT 60 TCAATTCTTG GCAAATCCAG TGACCAACCA TGTTCAGAGT GCCGAGCAAC ACAACCAAGA 120 TGTGAACTCC TTAGGCTTAA TCTCAGCAAG GAAAACAGCT GAGGCTGTCG ACATCTTAAA 180 GCTAATGTCA TCAACCTATC TCGTGGCACT TTGCCAAGCT ATAGACTTGA GGCATTTGGA 240 GGAGAACTTG AAGAGTGTTG TCAAGAACAC AGTTAGCCAA GTAGCTAAGA GACTTTGACA 300 配列番号:6 配列の長さ:260 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Solanum tuberosum 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: pPAL-6b 配列 TGGTGAACTT CATCCAGCAA GATTCTGCGA GAAGGAATTG CTTCGAGTCG TAGACAGGGA 60 ATACTTGTTT ACCTATGCTG ATGACCCCTG CAGCTCCACC TATCCTTTGA TGCAGAAGCT 120 GAGACAGGTC CTTGTTGATC ATGCAATGAA GAATGGTGAA AGTGAGAAGA ATATCAACAG 180 CTCAATCTTC CAAAAGATTG GAGCTTTCGA GGACGAATTA AATGCTGTGT TGCCTAAAGA 240 AGTTGAGAGT GCAAGAGCTC 260 配列番号:7 配列の長さ:278 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Solanum tuberosum 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: pPAL-8 配列 GAATTCCTTG GGATTAATCT CAGCCAGGAA AACAGCCGAG GCTGTCGATA TCTTGAAGCT 60 AATGTCATCA ACCTATCTCG TGGCGCTTTG CCAAGCTATA GACTTGAGGC ATTTGGAGGA 120 AAACTTGAAG AGTGCTGTCA AGAACACAGT TAGCCAAGTA GCTAAGAGAA CTTTGACAAT 180 GGGTGCTAAT GGTGAACTTC ATCCAGCAAG ATTCTGCGAA AAGGAATTGC TTCGAGTCGT 240 GGACAGGGAA TACTTGTTTG CCTATGCAGA TGATCCCC 278 配列番号:8 配列の長さ:2338 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Oryza sativa 株名: cv. Desiree 直接の起源 クローン名: rPAL-2 配列 CTCTCCTTGT CCCGGCCAAG TCGGCCGAGC TCGAATTCCA ATGATAGTTA TGTTTGATTT 60 TTACAATCCC AATGACAATA AAGAGTATGC GGCGGACGAG TCGTAGAGGA GTATAGTGGC 120 AGTGTTTGAC GGGTTTTCTA AAAATTATAA AAAACATGAA ACCCAACGAG ACAATAAACT 180 CTAAAAACTA TAAGGTTCAA ATTTTAAAGG TTCGGGCTTC TAAAAAATAA AAAAATAAAC 240 CCTAATGATA ATCATATTTG ATTTTTAAAA TCTCAATGAC AATAAAGAAG GGCGGCAGCG 300 GGCGGGCCGT AGAGGAGTAC AGTGGCAAAG CAACTGACGG TTTGGCAGGA CTTCTAGAAA 360 GTAAAAAATG AACCCGAATG ATAATTATGT TCGATTTTTA AAATCCCAAT GATAATAAAT 420 AGAAAAGACA ATTGACGGGG CATAGAGGAG TATAATGACA GCGTTTGACG GGACTTATAG 480 AAATTATAAA AACGAAACCC AACGAGACAC TAAACTCTAA AAACTATAAG ATCCTATTTT 540 TAAAGGTTTC AAGGAGAATG AATAGAAATA GTGGTAGATT GAGCAAGCAA ATAAAAAATG 600 ATATGAGAAA AGTAAGACGT AGCAGCTGGT GTGACTTTAA AAACCATATA ATTAGAAATA 660 TGGAGATGAT AAGGTTTGGT CTTTCAAAGT CTTAAGACAA CGAAATAGCT ATTTAATAAA 720 TTTTAAGCAA AATCATACTT AAAAAATATA TAATTTTGTT TGTGTACTAG CCGCGCAGTT 780 GCGCGGGCCA CCAGCTAGTT GAGAGTATAA TTAACTTTTT TTCTTTAAAA TATACACAAT 840 AAACTATATT TTTTAAAAGA TTTTCTGTCG CACAGACATT ATACTAGTTC TGAGAAAAAA 900 CTGTCTATAT TTTCTCAGTC AAGTCAGGTG TGTATTGCGC AGAACGAAAG CTCGGAGAGA 960 ATACTAGCAC TTGGTATGAA CCATTAGGAC TTGCTAAAGA CAGATGAAAG GGTTATGCCA 1020 ACACCAGTTT TTGTCGGGGG ACTGGTGACC GCGCAATTGG ATTGGTACCT CTCTTGTGCC 1080 GTAGTTTCCC CCCTCATGCA CCCCCAAAAC CCCAGAAAAA TTTTGTTGTT TGTACACAGA 1140 CCGCTTGACC ATCAGCCCAT CACCTACGTG CGGAGAACCA ATGACCTATG GAATATGTAA 1200 CTAGAACACA AAACCTAAAC AAACGTGTTG CACGAAGTAG AAAGCGATAG AGAAAGATAA 1260 GCCGGGGGAC CAAGGAAATG ATATCTGGAT ATGAGTTCAC AGCCCTTCCA GATAAACGGA 1320 CGCCCGGACG AAACGAAAGA CGACGAGTCG AGGACCGTCA GCAGCCGCAG AAACGGCGAG 1380 AGACGCCCCC AAGCCAAACG TGGCTTCGTG GCGTGACGAC GCGAGGTGTT TCACGCCCCG 1440 TATCCCCCCG CGCCGCGCTG CCGCGTGCAA CTCTCTCTCT CTTCCCCCGC ATGCACTCCC 1500 GCCACTGCCC GCCGCCCGCA TCGCTCCGCT CCCCCGAGCC CAACCGCCAC AGGGCACGCC 1560 ACGACCACCA CGAAACCTCT ACGTAGCCAC ACGCCCACCC GGCCCGTAGT TGCGGTCCCA 1620 AACTCGTCGC GCCGGCACAC CAATCCCGTG GTCAACCCAA CCGGCCACAC CGAACCCACA 1680 CTCCCCACTC CCACCCATCC TGCGCCTCCT ATTTAAACTC CCCACAACTC CCTCCATTCC 1740 CCTCCAAGAG CAAAGCCACT GCAGCTTCCA TATCCCCGGC TCTTCCGCAC ACACAACTCC 1800 TCCACCTCCA TCGGGAGCAA ACCGCTCGAG CAACCACCAC TCGTTACAGC TAGACATCGA 1860 TCTCCCCTCT CGTTCGCCGT TCCGATGGAG TGCGAGAACG GGCACGTCGC CCCCGCCGCC 1920 AACGGCAGCA GCCTGTGCGT GGCTAAGCCG CGTGCCGACC CGCTCAACTG GGGGAAGGCG 1980 GCGGAGGAGC TGTCCGGGAG CCATCTGGAC GCGGTGAAGC GCATGGTGGA GGAGTACCGC 2040 AGGCCCGTGG TGACGATCGA GGGCGCCAGC CTGACCATCG CGCAGGTCGC GGCGGTGGCC 2100 TCCGCCGGCG CCGCCAGGGT GGAGCTCGAC GAGTCCGCCC GCGGCCGCGT CAAGGCCAGC 2160 AGCGACTGGG TCATGAACAG CATGATGAAC GGCACCCACA GCTACGGCGT CACCACCGGC 2220 TTCGGCGCCA CCTCCCACCG GAGGACCAAG GAGGGCGGCG CGCTCCAGCG AGAGCTTATC 2280 CGGTAAGAAG CCGCAAGAGT TTGCTGTTCG TCTGGTGAGA GCTTGTGTGG ATCAGAGG 2338 配列番号:9 配列の長さ:2001 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 生物名: Oryza sativa 直接の起源 クローン名: rPAL-4 配列 TGTCCGTCGA CCCAGATCTG GGTCGACCTG CAGGTCAACG GATCTTCTAC TGGCGTTCCA 60 CCTGCAAGTA CCTTTTTTCT AAGTAGTGCT AGCTAGCATA CATCCACCAC GTGAGCCGCC 120 GGGGCAGTGG GATGCCGACG TCGCGCACAA CAACATCAAG AGCACGAACA TACTGCTCGC 180 AAAGCCGGCA AGGCATGGCT CGCGGACTAC GGCCTGGCGC GGGTGGTCTC GTCCCTACGG 240 GCCGCCGCGA GCTCGGCGTG GTACCGGCCC CCGACGCACC CCCGGTGCCA CGGGCGTGGG 300 CGTCGAAGAA GGGCGACGTG TACGCGTTCG GCGTGGTGCT CTCGTGCCCG GGCAAGCGAG 360 CTTCCCAACG CGACGCCGCC GTGCCCACCA GCTGCGGCCA CGGTTGCGTC ATCCCCCTTG 420 GCGAAACCAG CGGGCACAGC AACAGCAGCG GGGAAAAGAT GAGCCGGGCA GCTGTGGTAG 480 CAATTGTGGC CGGGGATTTC GCCGGTACAG GTTGAGGCGA TACAGAAGAA GAGAGGAGAG 540 AGAAGGAAGA AGATGGAAAA TGAAGAAGAT GATGGAAAAC GTGATGGTAG TGGTATGATC 600 GTAGTTTTGT AAAATTTCGA TGGCACGACT ACGAATAGAT AAATTTAATT ATAATGGTAT 660 TTTTCTGAAT AGACAAATTT ACAATGGCAT GGACCAATTA ACCCTACCTC TTTCCCATGT 720 GGAGAGTATG CAAGCATGCA ACAACTAGAA AAGATACTCA TGATAGTTAA ACTCCAAATA 780 GTTTTTTCTT GCAAATTACA TATCCGATCA ACAATCCGAT TATACCATTG TATTCGTTGT 840 AATTAAATCT TATAACAAGA TCTTACAAAG ATTATATTTT GATAAAAAAA ATTATATATG 900 TTGTAATTAA TTATATATGT AAGTTACTTT ATCGTATATA TAAATTACTT CTAGATTTAA 960 TTAAATTATA TTTTGGACAT TTGAAAATTT TATTTTATTG GTTAGTTCTA TAATGTGTTC 1020 ATTAAATTTA ATTTCTAGAC AGTCTTATGT TTTTATCCCC ATAATAGATT TGTTTATAAT 1080 GTCGTGACAA GTTACTTTAT TTTTATGTTA CTTCTATACT TATATGCAAA TTACATTTAG 1140 GCTTTATTGA ATTTACTTTT ATATGTCTAA GAAGTAATTT AATGAAATCT AAAAATAATT 1200 CAGATATATT ATAAAAGTAA TTTGTATTTT TATAAAAATT ATAGCTATAA ATATTCAATT 1260 GTTACGAACA ATAGTGTTAT CGGATCGTAA ATTGGATGAG TAGTTTAATA GAAATTTTTA 1320 TTTGAATCAT AGGTGGGAGG GATATATTTT TCTACTTGCT TTATGGCCTA GTAGTATCGA 1380 GATAAACATT AAGGCTGTGT TTAGTTCACA CCAAAATTGG AAGTTTGGTT GAAATTGGAA 1440 CGATGTGACG GAAAAGTTAG AAGTTTGTGT GTGTAGGAAA GGTTTTGATG TGATGGAAAA 1500 GTTAGGAAGT TTGAAGAATT ATTTTGTAAC TAAACACGGC GTAAGAGGTC TCTTTGATTT 1560 AGATTTTGCA TAAAACAAGG GACGGTCCCG CTCTTGCTAC TTATTTAAGC ACCCCCCTCA 1620 GTAGTCCTGA CTCCAACAAG CTCCACCGCA AAGATCCTCT GTTAGCTGGA CGACCTGTGG 1680 ACTGCGGTAC GTGGCGCTGC GAGCAATGGA GTGTGAGACC GGTCTGGTCG ACCGTCCCCT 1740 CAACGGCGAC CCCTTGTACT GGGGCAAGGC GGCGGAGGGT CTTGCGGGGA GCCACCTCGA 1800 CGAGGTGAAG AGGATGGTGG TGGAGTACCG CGCGCCCGCT GGTGAAGATC GACGGCGCCA 1860 TGCTCAGCGT CGCCAAGGTG GCAGCCGTCG CTGGCGAGGC CGCCCGGGTG CAGGTGGTGC 1920 TGGACGAATC CGCACGACCC CGCCTGGAGG CTAGTCGCGA GTGGGTCTTC GACAGCACCA 1980 TGAACGGCAC CGACACGTAC A 2001 配列番号:10 配列の長さ:54 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: cDNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:Yes 起源: 生物名:Phaseolus vulgaris 配列 AATTTAATAC GACTCACTAT AGAAACAATA GGAAGCCATG GCAATTTCAG CTCC 54 配列番号:11 配列の長さ:25 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: Genomic DNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 合成 配列 AATTTAATAC GACTCACTAT AGAAA 25 配列番号:12 配列の長さ:29 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: cDNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源: 合成 生物名:Phaseolus vulgaris 配列 GAGAGAGATT AACTCCGTGA ATGACAACC 29 配列番号:13 配列の長さ:24 配列の型: 核酸 鎖の数: 一本鎖 トポロジー: 直鎖状 配列の種類: cDNA ハイポセテイカル:No アンチセンス:No 起源 生物名:Phaseolus vulgaris 配列 TCTACAACAA CGGTCTGCCT TCAA 24[Sequence Listing] SEQ ID NO: 1 Sequence Length: 245 Sequence Type: Nucleic Acid Number of Strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin: Organism: Solanum tuberosum strain name:. cv Desiree direct origin clone name: pPAL-1 sequence GATCCTCTTC AGAAACCAAA GCAAGCATCG TTATGCTCTC CGAACATCTC CACAATGGCT 60 TGGCCCTCAA ATTGAAGTCA TACGCGCAGC AACTAAGATG ATTGAGAGGG AGATTAACTC 120 AGTGAACGAC AATCCATTGA TCGATGTATC AAGAAACAAG GCCTTGCACG GTGGCAACTT 180 TCAAGGCACC CATATGGTGT GTCATGGATA ATACAGATTG GCCTGCATCA TAGGAATGAT 240 GTTTG 245 SEQ ID NO: 2 Sequence length: 271 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single-stranded Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin: Organism: Solanum tuberosum Strain: cv. Desiree Direct origin Clone name: pPAL-2 sequence CTTGGGATTA ATCTCAGCCA GGAAAACAGC TGAGGCTGTT GATATCTTGA AGCTAATGTC 60 ATCAACCTAT CTCGTGGCGC TTTGCCAAGC TATAGACTT A CGGCATTTGG AGGAGAACTT 120 GAAGAGTGCT GTCAAGAACA CAGTTAGCCA AGTAGCTAAG AGAACTTTGA CAATGGGTGC 180 TAATGGGGAA CTTCATCCAG CAAGATTCTG TGAGAAGGAA TTGCTTCGAG TCGTGGATAG 240 GGAATACTTG STR: GLAAT ACT TG: C3 271 Sequence type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin: Organism name: Solanum tuberosum Strain name: cv. Desiree Direct origin Clone name: pPAL-3 Sequence GAATTCCTTG GGATTAATCT CAGCCAGGAA AACAGCCGAG GCTGTTGATA TCTTGAAGCT 60 AATGTCATCA ACCTAT GAACTTGAAG AGTGCTGTCA AGAACACAGT TAGCCAAGTA GCTAAGAGAA CTTTGACAAT 180 GGGTGCTAAT GGTGAACTTC ATCCAGCAAG ATTCTGCGAA AAGGAATTGC TTCGAGTCGT 240 GGACAGGGAA TACTTGTTTG CCTATGCAGA TGACCCC 277 SEQ ID NO: 276 SEQ ID NO: 276 Sequence: SEQ ID NO: 276 Sequence: SEQ ID NO: 276 Genomic DNA Hypothetical: No Antisense Scan: No Origin: Organism Name: Solanum tuberosum strain name:. Cv Desiree direct origin clone name: pPAL-4 sequence GAATTCCTTG GGCTTAATCT CAGCCAGGAA AACAGCTGAG GCTGTTGATA TCTTGAAGCT 60 AATGTCATCA ACCTATCTCG TGGCGCTTTG CCAAGCTATA GACTTACGGC ATTTGGAGGA 120 GAACTTGAAG AGTGCTGTCA AGAACACAGT TAGCCAAGTA GCTAAGAGAA CTTTGACAAT 180 GGGTGCTAAT GGTGAACTTC ATCCAGCAAG ATTTTGCGAA AAGGAATTGC TTCGAGTCGT 240 GGACAGGGAA TACTTGTTTG CCTATGCAGA TGACCC 276 SEQ ID NO: 5 Sequence length: 300 Sequence type: Nucleic acid Strand number: Single-stranded topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin : organism: Solanum tuberosum strain name:. cv Desiree direct origin clone name: pPAL-6a sequence AAGCTTGGAC TATGGTTTCA AGGGAGCTGA AATCGCGATG GCTTCTTACT GCTCGGAACT 60 TCAATTCTTG GCAAATCCAG TGACCAACCA TGTTCAGAGT GCCGAGCAAC ACAACCAAGA 120 TGTGAACTCC TTAGGCTTAA TCTCAGCAAG GAAAACAGCT GAGGCTGTCG ACATCTTAAA 180 GCTAATGTCA TCAACCTATC TCGTGGCACT TTGCCAAGCT ATAGACTTGA GGCATTTG GA 240 GGAGAACTTG AAGAGTGTTG TCAAGAACAC AGTTAGCCAA GTAGCTAAGA GACTTTGACA 300 SEQ ID NO: 6 Sequence length: 260 Sequence type: Nucleic acid Strand number: Single stranded Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin : organism: Solanum tuberosum strain name:. cv Desiree direct origin clone name: pPAL-6b sequence TGGTGAACTT CATCCAGCAA GATTCTGCGA GAAGGAATTG CTTCGAGTCG TAGACAGGGA 60 ATACTTGTTT ACCTATGCTG ATGACCCCTG CAGCTCCACC TATCCTTTGA TGCAGAAGCT 120 GAGACAGGTC CTTGTTGATC ATGCAATGAA GAATGGTGAA AGTGAGAAGA ATATCAACAG 180 CTCAATCTTC CAAAAGATTG GAGCTTTCGA GGACGAATTA AATGCTGTGT TGCCTAAAGA 240 AGTTGAGAGT GCAAGAGCTC 260 SEQ ID NO: 7 Sequence length: 278 Sequence type: Nucleic acid Strand number: Single-stranded Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin: Organism name: Solanum tuberosum Strain name: cv. Desiree Direct origin Clone name: pPAL-8 Sequence GAATTCCTTG GGATTAATCT CAGCCAGGAA AA CAGCCGAG GCTGTCGATA TCTTGAAGCT 60 AATGTCATCA ACCTATCTCG TGGCGCTTTG CCAAGCTATA GACTTGAGGC ATTTGGAGGA 120 AAACTTGAAG AGTGCTGTCA AGAACACAGT TAGCCAAGTA GCTAAGAGAA CTTTGACAAT 180 GGGTGCTAAT GGTGAACTTC ATCCAGCAAG ATTCTGCGAA AAGGAATTGC TTCGAGTCGT 240 GGACAGGGAA TACTTGTTTG CCTATGCAGA TGATCCCC 278 SEQ ID NO: 8 SEQ Length: type 2338 sequence: the number of nucleic acid strands: Single Strand Topology: Linear Sequence Type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin: Organism: Oryza sativa Strain: cv. Desiree Direct origin Clone: rPAL-2 Sequence CTCTCCTTGT CCCGGCCAAG TCGGCCGAGC TCGAATTCCA ATGATAGTTA TGTTTGATTT 60 TTACAATCCC AATGACAATA AAGAGTATGC GGCGGACGAG TCGTAGAGGA GTATAGTGGC 120 AGTGTTTGAC GGGTTTTCTA AAAATTATAA AAAACATGAA ACCCAACGAG ACAATAAACT 180 CTAAAAACTA TAAGGTTCAA ATTTTAAAGG TTCGGGCTTC TAAAAAATAA AAAAATAAAC 240 CCTAATGATA ATCATATTTG ATTTTTAAAA TCTCAATGAC AATAAAGAAG GGCGGCAGCG 300 GGCGGGCCGT AGAGGAGTAC AGTGGCAAAG CAACTGACGG TTTGGCAGGA CTTCTAGAAA 360 GTAA AAAATG AACCCGAATG ATAATTATGT TCGATTTTTA AAATCCCAAT GATAATAAAT 420 AGAAAAGACA ATTGACGGGG CATAGAGGAG TATAATGACA GCGTTTGACG GGACTTATAG 480 AAATTATAAA AACGAAACCC AACGAGACAC TAAACTCTAA AAACTATAAG ATCCTATTTT 540 TAAAGGTTTC AAGGAGAATG AATAGAAATA GTGGTAGATT GAGCAAGCAA ATAAAAAATG 600 ATATGAGAAA AGTAAGACGT AGCAGCTGGT GTGACTTTAA AAACCATATA ATTAGAAATA 660 TGGAGATGAT AAGGTTTGGT CTTTCAAAGT CTTAAGACAA CGAAATAGCT ATTTAATAAA 720 TTTTAAGCAA AATCATACTT AAAAAATATA TAATTTTGTT TGTGTACTAG CCGCGCAGTT 780 GCGCGGGCCA CCAGCTAGTT GAGAGTATAA TTAACTTTTT TTCTTTAAAA TATACACAAT 840 AAACTATATT TTTTAAAAGA TTTTCTGTCG CACAGACATT ATACTAGTTC TGAGAAAAAA 900 CTGTCTATAT TTTCTCAGTC AAGTCAGGTG TGTATTGCGC AGAACGAAAG CTCGGAGAGA 960 ATACTAGCAC TTGGTATGAA CCATTAGGAC TTGCTAAAGA CAGATGAAAG GGTTATGCCA 1020 ACACCAGTTT TTGTCGGGGG ACTGGTGACC GCGCAATTGG ATTGGTACCT CTCTTGTGCC 1080 GTAGTTTCCC CCCTCATGCA CCCCCAAAAC CCCAGAAAAA TTTTGTTGTT TGTACACAGA 1140 CCGCTTGACC ATCAGCCCAT CACCTACGTG CGGAGAACCA ATGACCTATG GAATATGTAA 1200 CTAGAACACA AAACCTAAA C AAACGTGTTG CACGAAGTAG AAAGCGATAG AGAAAGATAA 1260 GCCGGGGGAC CAAGGAAATG ATATCTGGAT ATGAGTTCAC AGCCCTTCCA GATAAACGGA 1320 CGCCCGGACG AAACGAAAGA CGACGAGTCG AGGACCGTCA GCAGCCGCAG AAACGGCGAG 1380 AGACGCCCCC AAGCCAAACG TGGCTTCGTG GCGTGACGAC GCGAGGTGTT TCACGCCCCG 1440 TATCCCCCCG CGCCGCGCTG CCGCGTGCAA CTCTCTCTCT CTTCCCCCGC ATGCACTCCC 1500 GCCACTGCCC GCCGCCCGCA TCGCTCCGCT CCCCCGAGCC CAACCGCCAC AGGGCACGCC 1560 ACGACCACCA CGAAACCTCT ACGTAGCCAC ACGCCCACCC GGCCCGTAGT TGCGGTCCCA 1620 AACTCGTCGC GCCGGCACAC CAATCCCGTG GTCAACCCAA CCGGCCACAC CGAACCCACA 1680 CTCCCCACTC CCACCCATCC TGCGCCTCCT ATTTAAACTC CCCACAACTC CCTCCATTCC 1740 CCTCCAAGAG CAAAGCCACT GCAGCTTCCA TATCCCCGGC TCTTCCGCAC ACACAACTCC 1800 TCCACCTCCA TCGGGAGCAA ACCGCTCGAG CAACCACCAC TCGTTACAGC TAGACATCGA 1860 TCTCCCCTCT CGTTCGCCGT TCCGATGGAG TGCGAGAACG GGCACGTCGC CCCCGCCGCC 1920 AACGGCAGCA GCCTGTGCGT GGCTAAGCCG CGTGCCGACC CGCTCAACTG GGGGAAGGCG 1980 GCGGAGGAGC TGTCCGGGAG CCATCTGGAC GCGGTGAAGC GCATGGTGGA GGAGTACCGC 2040 AGGCCCGTGG TGACGATCGA GGGC GCCAGC CTGACCATCG CGCAGGTCGC GGCGGTGGCC 2100 TCCGCCGGCG CCGCCAGGGT GGAGCTCGAC GAGTCCGCCC GCGGCCGCGT CAAGGCCAGC 2160 AGCGACTGGG TCATGAACAG CATGATGAAC GGCACCCACA GCTACGGCGT CACCACCGGC 2220 TTCGGCGCCA CCTCCCACCG GAGGACCAAG GAGGGCGGCG CGCTCCAGCG AGAGCTTATC 2280 CGGTAAGAAG CCGCAAGAGT TTGCTGTTCG TCTGGTGAGA GCTTGTGTGG ATCAGAGG 2338 SEQ ID NO: 9 SEQ Length: 2001 sequence type: nucleic acid strands Number: Single-stranded Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin: Organism: Oryza sativa Direct origin Clone name: rPAL-4 Sequence TGTCCGTCGA CCCAGATCTG GGTCGACCTG CAGGTCAACG GATCTTCTAC TGGCGTTCCA 60 CCTGCAAGTAAG AGCTAGCATA CATCCACCAC GTGAGCCGCC 120 GGGGCAGTGG GATGCCGACG TCGCGCACAA CAACATCAAG AGCACGAACA TACTGCTCGC 180 AAAGCCGGCA AGGCATGGCT GCGCGGGGGGCGCGGCGCGGGGCGCGTCGCGTCCCTACGG 240GCCGCCGCGA GCTCGGCGTCGCGTCGCACGCGGCGCGCGCGCCGCGGCGCGCGCGCCGCGGCGC CAAGCGAG 360 CTTCCCAACG CGACGCCGCC GTGCCCACCA GCTGCGGCCA CGGTTGCGTC ATCCCCCTTG 420 GCGAAACCAG CGGGCACAGC AACAGCAGCG GGGAAAAGAT GAGCCGGGCA GCTGTGGTAG 480 CAATTGTGGC CGGGGATTTC GCCGGTACAG GTTGAGGCGA TACAGAAGAA GAGAGGAGAG 540 AGAAGGAAGA AGATGGAAAA TGAAGAAGAT GATGGAAAAC GTGATGGTAG TGGTATGATC 600 GTAGTTTTGT AAAATTTCGA TGGCACGACT ACGAATAGAT AAATTTAATT ATAATGGTAT 660 TTTTCTGAAT AGACAAATTT ACAATGGCAT GGACCAATTA ACCCTACCTC TTTCCCATGT 720 GGAGAGTATG CAAGCATGCA ACAACTAGAA AAGATACTCA TGATAGTTAA ACTCCAAATA 780 GTTTTTTCTT GCAAATTACA TATCCGATCA ACAATCCGAT TATACCATTG TATTCGTTGT 840 AATTAAATCT TATAACAAGA TCTTACAAAG ATTATATTTT GATAAAAAAA ATTATATATG 900 TTGTAATTAA TTATATATGT AAGTTACTTT ATCGTATATA TAAATTACTT CTAGATTTAA 960 TTAAATTATA TTTTGGACAT TTGAAAATTT TATTTTATTG GTTAGTTCTA TAATGTGTTC 1020 ATTAAATTTA ATTTCTAGAC AGTCTTATGT TTTTATCCCC ATAATAGATT TGTTTATAAT 1080 GTCGTGACAA GTTACTTTAT TTTTATGTTA CTTCTATACT TATATGCAAA TTACATTTAG 1140 GCTTTATTGA ATTTACTTTT ATATGTCTAA GAAGTAATTT AATGAAATCT AAAAATAATT 1200 CAG ATATATT ATAAAAGTAA TTTGTATTTT TATAAAAATT ATAGCTATAA ATATTCAATT 1260 GTTACGAACA ATAGTGTTAT CGGATCGTAA ATTGGATGAG TAGTTTAATA GAAATTTTTA 1320 TTTGAATCAT AGGTGGGAGG GATATATTTT TCTACTTGCT TTATGGCCTA GTAGTATCGA 1380 GATAAACATT AAGGCTGTGT TTAGTTCACA CCAAAATTGG AAGTTTGGTT GAAATTGGAA 1440 CGATGTGACG GAAAAGTTAG AAGTTTGTGT GTGTAGGAAA GGTTTTGATG TGATGGAAAA 1500 GTTAGGAAGT TTGAAGAATT ATTTTGTAAC TAAACACGGC GTAAGAGGTC TCTTTGATTT 1560 AGATTTTGCA TAAAACAAGG GACGGTCCCG CTCTTGCTAC TTATTTAAGC ACCCCCCTCA 1620 GTAGTCCTGA CTCCAACAAG CTCCACCGCA AAGATCCTCT GTTAGCTGGA CGACCTGTGG 1680 ACTGCGGTAC GTGGCGCTGC GAGCAATGGA GTGTGAGACC GGTCTGGTCG ACCGTCCCCT 1740 CAACGGCGAC CCCTTGTACT GGGGCAAGGC GGCGGAGGGT CTTGCGGGGA GCCACCTCGA 1800 CGAGGTGAAG AGGATGGTGG TGGAGTACCG CGCGCCCGCT GGTGAAGATC GACGGCGCCA 1860 TGCTCAGCGT CGCCAAGGTG GCAGCCGTCG CTGGCGAGGC CGCCCGGGTG CAGGTGGTGC 1920 TGGACGAATC CGCACGACCC CGCCTGGAGG CTAGTCGCGA GTGGGTCTTC GACAGCACCA 1980 TGAACGGCAC CGACACGTAC A 2001 SEQ ID NO: 10 sequence Length: 54 array type : Number of nucleic acid strands: single-stranded topology: linear sequence type: cDNA hypothetical: No antisense: Yes origin: organism name: Phaseolus vulgaris sequence AATTTAATAC GACTCACTAT AGAAACAATA GGAAGCCATG GCAATTTCAG CTCC 54 SEQ ID NO: 11 sequence length: 25 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single-stranded Topology: Linear Sequence type: Genomic DNA Hypothetical: No Antisense: No Origin: Synthetic sequence AATTTAATAC GACTCACTAT AGAAA 25 SEQ ID NO: 12 Sequence length: 29 Sequence Type: nucleic acid number of strands: single-stranded topology: linear sequence type: cDNA hypothetical: No antisense: No origin: synthetic organism name: Phaseolus vulgaris sequence GAGAGAGATT AACTCCGTGA ATGACAACC 29 SEQ ID NO: 13 sequence length: 24 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single-stranded topology: Linear Sequence type: cDNA Hypothetical: No Antisense: No Origin Biological name: Phaseolus vulgaris Sequence TCTACAACAA CGGTCTGCCT TCAA 24

【0042】[0042]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、バレイショ S.チュベロサム(tube
rosum)cv.Desiree ゲノムライブラリから単離した6個
のバレイショPAL遺伝子クローンの限定制限酵素地図
を示している。
FIG. 1 is a schematic diagram of the S. Tuberosum (tube
rosum) cv. 1 shows the restricted restriction map of 6 potato PAL gene clones isolated from Desiree genomic library.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

クローン1はλpPAL−1、クローン3はλpPAL
−3、クローン4はλpPAL−4、クローン6はλp
PAL−6、クローン7はλpPAL−7、クローン8
はλpPAL−8を表す。BはBamHI、EはEco
RI、HはHind III、KはKpnI、SはSstI
を表す。記号の周りの括弧は、制限酵素切断部位が存在
するがその正確な位置が不明であることを表している。
四角の枠はサブクーロン化されS.チュベロサム(tube
rosum)cv.Desiree cDNAクローンpPAL−3およ
びpPAL−21にハイブリダイズする配列を含有する
各クローンの領域を示している。推定PAL遺伝子の方
向は、四角の枠内に示してある。
Clone 1 has λpPAL-1, clone 3 has λpPAL
-3, clone 4 has λpPAL-4, clone 6 has λp
PAL-6, clone 7 is λpPAL-7, clone 8
Represents λpPAL-8. B is BamHI, E is Eco
RI, H is Hind III, K is KpnI, S is SstI
Represents. The parentheses around the symbol indicate that there is a restriction enzyme cleavage site but its exact location is unknown.
The square frame is subcoulombized and S. Tuberosum (tube
rosum) cv. The region of each clone containing sequences that hybridize to Desiree cDNA clones pPAL-3 and pPAL-21 is shown. The orientation of the putative PAL gene is shown in a box.

【図2】図2は、S.tubersum cv.Desiree ゲノムラ
イブラリから単離された7個のバレイショPAL遺伝子
クローン類の制限酵素地図を示している。
FIG. 2 is a schematic diagram of S. tubersum cv. 1 shows a restriction map of 7 potato PAL gene clones isolated from a Desiree genomic library.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

クローン1はλpPAL−1、クローン2はλpPAL
−2、クローン3はλpPAL−3、クローン4はλp
PAL−4、クローン6はλpPAL−6、クローン7
はλpPAL−7、クローン8はλpPAL−8を表
す。BはBamHI、BglIIはBglII、EはEco
RI、HはHind III、PはPatI、SはSstI
を表す。記号の周りの括弧は、制限酵素切断部位が存在
するがその正確な位置は不明であることを表している。
PAL遺伝子の方向は、各地図の下に示してある。
Clone 1 has λpPAL-1 and clone 2 has λpPAL
-2, clone 3 has λpPAL-3, clone 4 has λp
PAL-4, clone 6 is λpPAL-6, clone 7
Represents λpPAL-7 and clone 8 represents λpPAL-8. B is BamHI, BglII is BglII, E is Eco
RI, H is Hind III, P is PatI, S is SstI
Represents. The parentheses around the symbol indicate that there is a restriction enzyme cleavage site, but its exact location is unknown.
The orientation of the PAL gene is shown below each map.

【図3】図3は、イネ オリザ・サティバ(Oryza sati
va)ゲノムライブラリから単離された3種のイネPAL
クローン類の制限酵素地図類を示している。
FIG. 3 is, rice Oryza sativa (Oryza sati
va) Three rice PALs isolated from a genomic library
The restriction enzyme maps of clones are shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

クローン2はλrPAL−2、クローン4はλrPAL
−4、クローン10はλrPAL−10を表す。四角の
枠は、pUCベクター中にサブクローニングされた領域
を示している。地図上の矢印は、このゲノムクローン内
部におけるPAL遺伝子の方向を示している。EはEc
oRI、HはHind III、SはSstIを表す。
Clone 2 has λrPAL-2 and clone 4 has λrPAL
-4, clone 10 represents λrPAL-10. Boxes indicate the regions subcloned into the pUC vector. The arrow on the map indicates the direction of the PAL gene within this genomic clone. E is Ec
oRI, H represents Hind III and S represents SstI.

【図4】図4は、自己保持配列複製系を示す略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a self-retaining sequence replication system.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フェンーフェン、リン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92056、オウシャンサイド アベニダ セ ゴビア 1841 (72)発明者 テイ・エリック ミルコフ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92128、サンデイエゴ、クレスウィック コウト 12202 (72)発明者 ヤナ ゲイビン コリエイル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92120、サンデイエゴ、ダンバリウエイ 6232 (72)発明者 ポウラ ケイ ショウネック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92014、デルマル、アプト・イ ポウトフ イノ ドライブ 13760 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Fen-Fuen, Lin USA 92056, California, USA 92056, Oushanside Avenida Segovia 1841 (72) Inventor Tei Eric Mirkov, California 92128, San Diego, Creswick Kout 12202 (72) Inventor Jana Gaybin Coryle United States California 92120, San Diego, Danbury Way 6232 (72) Inventor Poula Kay Shawneck United States California 92014, Del Mar, Apto Ipotohuino Drive 13760

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バレイショ又はイネのフエニルアラニン
アンモニアリアーゼ(PAL)をコードする植物遺伝子
のプロモータ。
1. A promoter of a plant gene encoding a potato or rice phenylalanine ammonia lyase (PAL).
【請求項2】 λpPAL−1、λpPAL−2、λp
PAL−3、λpPAL−4、λpPAL−6、λpP
AL−7、λpPAL−8、λrPAL−2、λrPA
L−4又はλrPAL−10由来の請求項1のPALプ
ロモータ。
2. λpPAL-1, λpPAL-2, λp
PAL-3, λpPAL-4, λpPAL-6, λpP
AL-7, λpPAL-8, λrPAL-2, λrPA
The PAL promoter of claim 1 derived from L-4 or λrPAL-10.
【請求項3】 植物プロトプラスト、植物細胞、植物カ
ルス、植物組織、幼植物体、未成熟植物体、成熟植物体
または種子でDNA配列の転写を制御することができ、
かつ、誘導可能であるか又は外来性エリシターまたは損
傷に直接或いは間接的に反応する請求項1又は2のプロ
モータ。
3. The transcription of a DNA sequence can be controlled in plant protoplasts, plant cells, plant callus, plant tissues, seedlings, immature plants, mature plants or seeds,
And the promoter of claim 1 or 2, which is inducible or responds directly or indirectly to an exogenous elicitor or damage.
【請求項4】 直接的にまたは間接的に形質を生ずるタ
ンパク質をコードする少なくともひとつのDNA配列に
結合されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かに記載のプロモータ。
4. The promoter according to any one of claims 1 to 3, which is directly or indirectly bound to at least one DNA sequence encoding a protein that gives rise to a trait.
【請求項5】 除草剤、真菌、ウイルス、細菌、昆虫、
線虫または蛛類に対する耐性又は抵抗性、2次代謝物産
生、雄性または雌性不妊性を生じるタンパク質、酵素ま
たはレポーター化合物の生産をコードするDNAに結合
されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
記載のプロモータ。
5. Herbicides, fungi, viruses, bacteria, insects,
A DNA encoding a protein, an enzyme or a production of a reporter compound which causes resistance or resistance to nematodes or arachnids, secondary metabolite production, male or female infertility, and the like. 3. The promoter according to any one of 3 above.
【請求項6】 クロラムフェニコールアセチルトランス
フェラーゼ(CAT)、ネオマイシンフォスフォトラン
スフェラーゼ(NPT)、ノバリンシンターゼ(NO
S)、オクトピンシンターゼ(OCS)、β−1,3−
グルクロニダーゼ(GUS)、アセトヒドロキシ酸シン
ターゼ(AHAS)、β−ガラクトシダーゼ(βGA
L)、またはルシフェラーゼ(LUX)をコードするD
NAに結合していることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載のプロモータ。
6. Chloramphenicol acetyl transferase (CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), novaline synthase (NO)
S), octopine synthase (OCS), β-1,3-
Glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid synthase (AHAS), β-galactosidase (βGA
L), or D encoding luciferase (LUX)
The promoter according to any one of claims 1 to 3, which is bound to NA.
【請求項7】 グルタチオン還元型,ホモグルタチオン
還元型、グリカンエリシター類,ヘキサ(β−D−グル
コピラノシル)−D−グリシトール類,脂質エリシタ
ー,アラキドン酸,エイコサペンタエノイン酸,グリコ
プロテインエリシター,真菌エリシター、塩化水銀,ウ
イルス、真菌,細菌および昆虫によって誘導されるか、
または、これらに直接的または間接的に反応する請求項
1〜3のいずれかに記載のプロモータ。
7. Glutathione reduced type, homoglutathione reduced type, glycan elicitors, hexa (β-D-glucopyranosyl) -D-glycitols, lipid elicitors, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, glycoprotein elicitors, fungi Induced by elicitors, mercury chloride, viruses, fungi, bacteria and insects,
Alternatively, the promoter according to any one of claims 1 to 3, which directly or indirectly reacts with them.
【請求項8】 請求項1−7のいずれかに記載のプロモ
ータを含有するトランスジェニック植物プロトプラス
ト、植物カルス、植物組織、発生プラントレット、未成
熟植物体、成熟植物体および種子。
8. A transgenic plant protoplast, a plant callus, a plant tissue, a developing plantlet, an immature plant, a mature plant and a seed, which contains the promoter according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 植物が、Solanum tuberosum であること
を特徴とする請求項8のトランスジェニック植物プロト
プラスト、植物カルス、植物組織、発生プラントレッ
ト、未成熟植物体、成熟植物体および種子。
9. The transgenic plant protoplast, plant callus, plant tissue, developmental plantlet, immature plant, mature plant and seed according to claim 8, wherein the plant is Solanum tuberosum .
【請求項10】 植物が、Oryza sativaまたはOryza in
dicaであることを特徴とする請求項8のトランスジェニ
ック植物プロトプラスト、植物カルス、植物組織、発生
プラントレット、未成熟植物体、成熟植物体および種
子。
10. The plant is Oryza sativa or Oryza in
The transgenic plant protoplast, plant callus, plant tissue, developmental plantlet , immature plant, mature plant and seed of claim 8, which is dica .
【請求項11】 λpPAL−1、λpPAL−2、λ
pPAL−3、λpPAL−4、λpPAL−6/7、
λpPAL−8、λrPAL−2、λrPAL−4また
はλrPAL−10由来PALプロモータ及びPAL遺
伝子コード領域の一部からなるキメラDNA配列。
11. λpPAL-1, λpPAL-2, λ
pPAL-3, λpPAL-4, λpPAL-6 / 7,
A chimeric DNA sequence consisting of a PAL promoter derived from λpPAL-8, λrPAL-2, λrPAL-4 or λrPAL-10 and a part of the PAL gene coding region.
【請求項12】 少なくとも一種の他のペプタイド構造
遺伝子が発現可能なように結合されていることを特徴と
する請求項11のキメラDNA配列。
12. The chimeric DNA sequence according to claim 11, which is operably linked to at least one other peptide structural gene.
【請求項13】 構造遺伝子がクロラムフェニコールア
セチルトランスフェラーゼ(CAT)、ネオマイシンフ
ォスフォトランスフェラーゼ(NPT)、ノパリンシン
ターゼ(NOS)、オクトピンシンターゼ(OCS)、
β−1,3−グルクロニダーゼ(GUS)、アセトヒド
ロキシ酸シンターゼ(AHAS)、β−ガラクトシダー
ゼ(βGAL)、及びルシフェラーゼ(LUX)のレポ
ータータンパク質をコードすることを特徴とする請求項
12に記載のキメラDNA。
13. A structural gene having chloramphenicol acetyltransferase (CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), nopaline synthase (NOS), octopine synthase (OCS),
The chimeric DNA according to claim 12, which encodes a reporter protein of β-1,3-glucuronidase (GUS), acetohydroxy acid synthase (AHAS), β-galactosidase (βGAL), and luciferase (LUX). ..
【請求項14】 請求項11〜13のいずれかに記載の
キメラDNAで形質転換された植物細胞、植物組織、植
物体または種子。
14. A plant cell, plant tissue, plant or seed transformed with the chimeric DNA according to any one of claims 11 to 13.
【請求項15】 プロモータがバレイショPALプロモ
ータであり植物がSolanum であることを特徴とする請求
項14に記載の植物細胞、植物組織、植物体または種
子。
15. The plant cell, plant tissue, plant or seed according to claim 14, wherein the promoter is the potato PAL promoter and the plant is Solanum .
【請求項16】 植物がSolanum tuberosum であること
を特徴とする請求項15記載の植物細胞、植物組織、植
物体または種子。
16. The plant cell, plant tissue, plant or seed according to claim 15, wherein the plant is Solanum tuberosum .
【請求項17】 プロモータがイネPALプロモータで
あり植物がOryza であることを特徴とする請求項14に
記載の植物細胞、植物組織、植物体または種子。
17. The plant cell, plant tissue, plant or seed according to claim 14, wherein the promoter is a rice PAL promoter and the plant is Oryza .
【請求項18】 植物がOryza sativaまたはOryza indi
caであることを特徴とする請求項17に記載の植物細
胞、植物組織、植物体または種子。
18. The plant is Oryza sativa or Oryza indi.
The plant cell, plant tissue, plant or seed according to claim 17, which is ca.
【請求項19】 配列番号1〜9に記載のDNA又はそ
の断片、又は、これらに対応するmRNAからなること
を特徴とする少なくとも10個のヌクレオチドからなる
プローブ。
19. A probe consisting of at least 10 nucleotides, which consists of the DNAs of SEQ ID NOs: 1 to 9 or fragments thereof, or mRNA corresponding thereto.
【請求項20】 配列番号1〜9に記載のDNA又はそ
の断片に相補性のDNAまたはそれに対応するmRNA
からなることを特徴とする少なくとも10個のヌクレオ
チド類からなるアンチセンスプローブ。
20. DNAs complementary to the DNAs shown in SEQ ID NOs: 1 to 9 or fragments thereof, or mRNAs corresponding thereto
An antisense probe consisting of at least 10 nucleotides.
【請求項21】 トランスジェニックバレイショまたは
イネでのキメラDNAの転写誘導方法であって、バレイ
ショまたはイネ由来の少なくとも1個のPALプロモー
タ及び構造遺伝子からなるキメラDNAを含んだ宿主を
直接的または間接的に外来性エリシターに接触させるこ
とを特徴とするバレイショまたはイネ宿主でのキメラD
NAの転写誘導方法。
21. A method for inducing transcription of a chimeric DNA in transgenic potato or rice, which comprises directly or indirectly inducing a host containing the chimeric DNA comprising at least one PAL promoter derived from potato or rice and a structural gene. Chimera D in a potato or rice host characterized in that it is contacted with an exogenous elicitor
A method for inducing transcription of NA.
【請求項22】 トランスジェニック植物内部に含まれ
るキメラDNAの転写誘導方法で、キメラDNAがバレ
イショまたはイネ由来の少なくとも1個のPALプロモ
ータが少なくとも1個の構造遺伝子に作動し得るように
結合されたものであり、該プロモータがエリシターによ
って誘導可能であるかまたは直接的または間接的にエリ
シターに反応するものであり、トランスジェニック植物
をエリシターに直接的または間接的に外来性エリシター
に接触させることを特徴とするキメラDNAの転写誘導
方法。
22. A method for inducing transcription of a chimeric DNA contained in a transgenic plant, wherein the chimeric DNA is operably linked to at least one PAL promoter derived from potato or rice to at least one structural gene. Wherein the promoter is inducible by the elicitor or reacts directly or indirectly to the elicitor, and wherein the transgenic plant is contacted with the elicitor directly or indirectly to the exogenous elicitor. And a method for inducing transcription of a chimeric DNA.
【請求項23】エリシター誘導可能な植物遺伝子プロモ
ータをクローニングする方法であって、 a)植物をエリシターに接触させ、 b)該植物からRNAを単離し、 c)該RNAからcDNAライブラリを調製し、 d)目的の遺伝子の転写コードまたは非コード領域から
のヌクレオチド配列からなるプローブでこのライブラリ
を探索し、 e)前記プローブまたはこれとハイブリダイズしたcD
NAを用いて、植物のゲノムライブラリを探索し、 f)ゲノムDNAのセグメントを識別し、 g)ゲノムDNAセグメントからのアンチセンスRNA
転写体を生成、標識し h)前記標識アンチセンスRNA転写体をプローブとし
て用いて、エリシター処理および非エリシター処理植物
からのmRNAにハイブリダイズさせ、 i)このハイブリダイズさせた混合物をRNaseに供
し j)エリシター処理RNAによる分解から保護されてい
るが非エリシター処理植物からのRNAによる分解から
保護されていないアンチセンスRNA転写体類を識別し
、 k)エリシター処理植物類由来RNAのみによって保護
されているアンチセンスRNA転写体を産生するゲノム
クローンからのプロモータを単離することを特徴とする
エリシター誘導可能植物プロモータをクローニングする
方法。
23. A method of cloning an elicitor-inducible plant gene promoter, comprising: a) contacting a plant with elicitor; b) isolating RNA from the plant; c) preparing a cDNA library from the RNA; d) searching this library with a probe consisting of a nucleotide sequence from the transcriptional coding or non-coding region of the gene of interest; e) the probe or cD hybridized with it.
NA is used to search a plant genomic library, f) identify segments of genomic DNA, and g) antisense RNA from genomic DNA segments.
Generating and labeling transcripts h) hybridizing to mRNA from elicitor-treated and non-elicitor-treated plants using the labeled antisense RNA transcript as a probe, i) subjecting the hybridized mixture to RNase j ) Identifies antisense RNA transcripts protected from degradation by elicitor-treated RNA but not RNA-degraded from non-elicitor-treated plants, and k) protected only by RNA from elicitor-treated plants. A method for cloning an elicitor-inducible plant promoter, which comprises isolating the promoter from a genomic clone producing an antisense RNA transcript.
【請求項24】 エリシター誘導可能プロモータ類をク
ローニングする方法であって、 a)植物ゲノムライブラリを目的の遺伝子の転写コード
または非コード領域からのヌクレオチド配列からなるプ
ローブで探索し、 b)前記プローブにハイブリダイズしたゲノムDNAセ
グメントを識別し、 c)このゲノムDNAセグメントからのアンチセンスR
NA転写体を生成、標識し、 d)前記標識アンチセンスRNA転写体をプローブとし
て用いて、エリシター処理および非エリシター処理植物
からのmRNAにハイブリダイズさせ、 e)前記ハイブリダイズさせた混合物をRNaseに供
し、 f)エリシター処理RNAによる分解から保護されてい
るが、非エリシター処理植物からのRNAによる分解か
ら保護されていないアンチセンスRNA転写体を識別
し、 g)エリシター処理植物由来RNAのみによって保護さ
れているアンチセンスRNA転写体を産生するゲノムク
ローンからのプロモータを単離することを特徴とするエ
リシター誘導可能プロモータ類をクローニングする方
法。
24. A method for cloning elicitor-inducible promoters, comprising the steps of: a) searching a plant genomic library with a probe consisting of a nucleotide sequence from a transcriptional coding or non-coding region of a gene of interest; Identify the hybridized genomic DNA segment, and c) antisense R from this genomic DNA segment.
Generating and labeling an NA transcript, d) hybridizing to mRNA from elicitor-treated and non-elicitor-treated plants using the labeled antisense RNA transcript as a probe, and e) RNaseing the hybridized mixture. And f) identify antisense RNA transcripts that are protected from degradation by elicitor-treated RNA, but are not protected from degradation by RNA from non-elicitor-treated plants, and g) protected only by RNA from elicitor-treated plants. A method for cloning elicitor-inducible promoters, which comprises isolating the promoter from a genomic clone producing an antisense RNA transcript.
【請求項25】 配列番号1〜9に記載のDNA。25. The DNA according to SEQ ID NOS: 1 to 9. 【請求項26】 配列類が少なくとも1個の構造遺伝子
および少なくとも1個のターミネータ配列に作動するよ
うに結合されていることを特徴とする請求の範囲第25
項記載のDNA。
26. A method according to claim 25, wherein the sequences are operably linked to at least one structural gene and at least one terminator sequence.
Item DNA.
【請求項27】 前記構造遺伝子が、除草剤、真菌、ウ
イルス、細菌、昆虫、線虫または蛛類に対する耐性又は
抵抗性、2次代謝物産生、雄性または雌性不妊性を生じ
るタンパク質、酵素またはレポーター化合物の生産をコ
ードするDNAをコードする遺伝子であることを特徴と
する請求項26に記載のDNA。
27. A protein, enzyme or reporter in which the structural gene causes resistance or resistance to a herbicide, fungus, virus, bacterium, insect, nematode or arachnid, secondary metabolite production, male or female infertility. 27. The DNA according to claim 26, which is a gene encoding a DNA encoding the production of a compound.
【請求項28】 前記構造遺伝子が、クロラムフェニコ
ールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)、ネオマイ
シンフォスフォトランスフェラーゼ(NPT)、ノパリ
ンシンターゼ(NOS)、オクトピンシンターゼ(OC
S)、β−1,3−ゲルクロニダーゼ(GUS)、アセ
トヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS)、β−ガラクト
シダーゼ(βGAL)、およびルシフェラーゼ(LU
X)をコードすることを特徴とする請求の範囲第27項
に記載のDNA。
28. The structural gene comprises chloramphenicol acetyltransferase (CAT), neomycin phosphotransferase (NPT), nopaline synthase (NOS), octopine synthase (OC).
S), β-1,3-gel clonidase (GUS), acetohydroxy acid synthase (AHAS), β-galactosidase (βGAL), and luciferase (LU).
DNA according to claim 27, characterized in that it encodes X).
【請求項29】 PALプロモータを誘導するエリシタ
ーを選択する方法であって、PALプロモータ及びレポ
ーター遺伝子からなるキメラDNA配列または前記キメ
ラDNA配列のいずれかを含有するベクターで宿主を形
質転換し、エリシターを前記形質転換宿主に接触させ、
該レポーター遺伝子の発現を起こすものを選択すること
を特徴とするPALプロモータを誘導するエリシターの
選択方法。
29. A method for selecting an elicitor which induces a PAL promoter, which comprises transforming a host with a chimeric DNA sequence consisting of a PAL promoter and a reporter gene or a vector containing the chimeric DNA sequence to transform the elicitor Contacting the transformed host,
A method for selecting an elicitor which induces a PAL promoter, which comprises selecting one that causes expression of the reporter gene.
【請求項30】 植物防衛遺伝子の転写を誘導する生物
を選択する方法であって、レポーター構造遺伝子及びそ
れに作動し得るように結合したバレイショまたはイネP
ALプロモータからなるキメラDNA配列を含有するト
ランスジェニック植物を生成し、生物を前記トランスジ
ェニック植物に接触させ、レポーター構造遺伝子の発現
を起こすものを選別することを特徴とする植物防衛遺伝
子の転写を誘導する生物を選択する方法。
30. A method for selecting an organism that induces transcription of a plant defense gene, comprising a reporter structural gene and a potato or rice P operably linked thereto.
Inducing transcription of a plant defense gene, which comprises producing a transgenic plant containing a chimeric DNA sequence consisting of an AL promoter, contacting the organism with the transgenic plant, and selecting one that causes expression of a reporter structural gene How to select the organism to do.
【請求項31】 防御遺伝子の転写を誘導可能な生物を
選別する方法であって、レポーター遺伝子に作動し得る
ように結合した植物防御遺伝子プロモータを含有するト
ランスジェニック植物を対象の生物に対して暴露させ、
レポーター遺伝子の発現をモニターし、レポーター遺伝
子の転写を誘導する生物を植物防御遺伝子またはそのプ
ロモータ類を含有するキメラDNAを誘導可能なものと
して選択することを特徴とする防御遺伝子の転写を誘導
可能な生物を選別する方法。
31. A method for selecting an organism capable of inducing transcription of a defense gene, which comprises exposing a transgenic plant containing a plant defense gene promoter operably linked to a reporter gene to the organism of interest. Let
It is possible to induce transcription of a protection gene, which is characterized by monitoring the expression of the reporter gene and selecting an organism that induces the transcription of the reporter gene as an inducible chimeric DNA containing a plant defense gene or its promoters. How to select organisms.
【請求項32】 前記生物がウイルス、細菌、真菌また
は昆虫であることを特徴とする請求項31項記載の方
法。
32. The method according to claim 31, wherein the organism is a virus, bacterium, fungus or insect.
【請求項33】 植物遺伝子発現を誘導可能な農薬を選
別する方法であって(a)披検査農薬に暴露していない
植物材料からRNAを単離し、(b)このRNAから植
物遺伝子によってコードされたRNAを識別し、(c)
前記識別されたRNAを3SR技術を用いて増幅し、
(d)前記のRNAを単離した植物材料と同一の植物材
料を披検査農薬に暴露させ、(e)前記暴露植物材料の
RNAを単離し、(f)このRNAから、上記(b)の
植物遺伝子によってコードされたRNAを識別し、
(g)上記(e)のRNAを3SR技術類を用いて増幅
し、(h)上記(c)および(g)からの増幅産物を比
較し、(i)上記(g)で(c)よりも強く増幅を誘導
する農薬を、植物遺伝子の発現を誘導可能な農薬として
選択する植物遺伝子発現を誘導可能な農薬を選別する方
法。
33. A method for selecting a pesticide capable of inducing plant gene expression, comprising: (a) isolating RNA from plant material not exposed to a test pesticide; and (b) encoding the plant gene from this RNA. Identified RNA, (c)
Amplifying the identified RNA using 3SR technology,
(D) exposing the same plant material as the plant material from which the RNA was isolated to a test pesticide; (e) isolating the RNA of the exposed plant material; (f) extracting from this RNA the above-mentioned (b) Identify RNA encoded by plant genes,
(G) Amplifying the RNA of (e) above using 3SR technologies, (h) comparing the amplified products from (c) and (g) above, (i) from (c) above (g) above A method for selecting a pesticide capable of inducing plant gene expression, wherein a pesticide that strongly induces amplification is selected as a pesticide capable of inducing plant gene expression.
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