JPH04356189A - 植物形質転換体を検出するためのオリゴヌクレオチドおよびその検出方法 - Google Patents

植物形質転換体を検出するためのオリゴヌクレオチドおよびその検出方法

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JPH04356189A
JPH04356189A JP3128924A JP12892491A JPH04356189A JP H04356189 A JPH04356189 A JP H04356189A JP 3128924 A JP3128924 A JP 3128924A JP 12892491 A JP12892491 A JP 12892491A JP H04356189 A JPH04356189 A JP H04356189A
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JP
Japan
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primer
sequence
gene
dna
oligonucleotide
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JP3128924A
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Inventor
Yoshihiro Minamii
南井 善尋
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遺伝子工学的手法によ
り植物体に遺伝子を導入して新しい形質を持った新品種
を開発する際、その形質転換体を効率よく検出あるいは
確認するためのプローブとしてのオリゴヌクレオチドお
よびその検出方法に関するものである。  更に詳しく
は、組換え微生物などを用いて植物組織より形質転換組
織の誘導を行う場合、得られた組織が親植物の組織なの
か、形質転換した組織なのかを判断するのに極めて有効
なプローブとしてのオリゴヌクレオチドおよびその検出
方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】植物の品種改良技術において、近年では遺
伝子工学的手法により植物体へある種の外来遺伝子を導
入し、その遺伝子に特有な形質を発現させることによっ
て、既存種には無かった新しい形質を付加しようとする
試みが数多く為されている。組換え微生物として使用す
る微生物は、元来植物に能動的に感染する能力を持つ微
生物が適当であり、これがいわゆる植物病原性微生物と
呼ばれているものである。これらの微生物を植物の形質
転換に用いるには、植物への感染能は少なくとも維持し
た上で本来持つ病原性の発現を無くし、目的となる有用
な遺伝子の発現が望まれる。
【0003】ここで、新しく得られた植物組織が真に形
質転換体であるか否かの確認は、導入確認・発現確認と
もに遺伝子レベルでの解析が必要となってくる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現段階
においては、組換えDNA に用いる有用な遺伝子資源
の獲得に努めている段階であり、まだ実用化には達して
いないのが現状である。
【0005】そこで、本発明は、遺伝子レベルで、植物
組織が真に形質転換体であるか否かを検出することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために鋭意研究を重ねてきたところ、オリゴヌ
クレオチドをプライマーとして用いた遺伝子増幅法によ
り、植物細胞付近に存在する特定遺伝子を効率よく検出
することを見いだし、さらに研究を重ねて本発明を完成
するに至った。ここに、遺伝子増幅法は、Saiki 
らが開発したPolymerase Chain Re
action 法(以下、略してPCR 法;Scie
nce. 230, 1350 (1985))に基づ
き行っている。
【0007】この方法では、ある特定のヌクレオチド配
列領域を検出する場合、その領域の一端は+鎖を他端は
−鎖をそれぞれ認識してハイブリダイズするオリゴヌク
レオチドを、一方のプライマーおよび他方のプライマー
として用意し、それらを熱変成により1本鎖状態にした
試料核酸に対して鋳型依存性ヌクレオチド重合反応のプ
ライマーとして機能させ、生成した2本鎖核酸を1本鎖
に分離し、再度同様な反応を起こさせる。この一連の操
作を繰り返すことで、2つのプライマーに挟まれた領域
は確実に検出できるまでにコピー数が増大してくる。
【0008】材料としては植物体のあらゆる組織、器官
、例えば脱分化細胞、腫瘍組織など、また根、茎、葉、
花弁などでもよい。これらの材料をPCR 反応の試料
として用いるには、植物材料から核酸成分を遊離させる
前処理が必要である。しかし、プライマーがハイブリダ
イズできる核酸は数分子から数十分子以上存在すればP
CR反応は進行するので、材料を酸素、界面活性剤、ア
ルカリ、あるいは機械的破砕などで短時間処理する簡単
な操作だけでPCR 反応を進行させるに十分な核酸量
を持った試料液が調製できる。
【0009】本発明でプライマーとして用いるオリゴヌ
クレオチドは、Agrobacterium rhiz
ogenesのDNA にコードされている遺伝子であ
って、植物への遺伝子導入に関する遺伝子(Natur
e 319,422−427(’86)  Bouch
ez D.&Camillieri c.’89 Un
published) を標的とし、該遺伝子のヌクレ
オチド配列に相補的な下記の(a)〜(f)配列を有す
るオリゴヌクレオチド         (5’)d−GATGGGCTCTT
GCAGT (3’)……(a  配列番号1)   
     (5’)d−CGCACGACCCATTG
G  (3’)……(b  配列番号2)      
  (5’)d−GCCAAGCAAGGTTGTG 
(3’)……(c  配列番号3)        (
5’)d−CACAACCTTGCTTGGC (3’
)……(d  配列番号4)        (5’)
d−CGCCTGGCGGATAAG  (3’)……
(e  配列番号5)        (5’)d−G
GCTCCGGTGAGGAG  (3’)……(f 
 配列番号6)が用いられる。
【0010】これらのオリゴヌクレオチドは植物への遺
伝子導入に関する遺伝子であって、認識する領域は各々
のオリゴヌクレオチドにより特異的である。つまりプラ
イマー(a) とプライマー(c) はTL−DNAの
ROLB遺伝子の前半を、プライマー(d) とプライ
マー(f) はTL−DNAのROLB遺伝子の後半を
、プライマー(b) とプライマー(c) はTR−D
NAのROLB遺伝子の前半を、プライマー(d) と
プライマー(e) はTR−DNAのROLB遺伝子の
後半を検出する。さらにプライマー(a) とプライマ
ー(b) とプライマー(c) を混ぜてPCR 反応
を行えば、TL−DNAが存在すればプライマー(a)
 とプライマー(c) による増幅領域が、TR−DN
Aが存在すればプライマー(b) とプライマー(c)
による増幅領域が検出できる。プライマー(d) とプ
ライマー(e) とプライマー(f) についても同様
の結果が得られる。なおプライマー(a) とプライマ
ー(f) はTL−DNAのROLB遺伝子を、プライ
マー(b) とプライマー(e) はTR−DNAのR
OLB遺伝子を、検出することができる。つまり標的微
生物の遺伝子の存在タイプを識別可能である。
【0011】また、本発明で用いるプライマーは、Ag
robacterium rhizogenesのDN
A にコードされている遺伝子であって、矮化に関する
遺伝子(J Biol Chem 261,108−1
21(’86))を標的とし、該遺伝子のヌクレオチド
配列に相補的な下記の(g)〜(r)配列を有するオリ
ゴヌクレオチド         (5’)d−GATGTGACAAG
CAGCGATGAG (3’)……(g  配列番号
7)        (5’)d−CCTCATCGA
GAGTCACATC   (3’)……(h  配列
番号8)        (5’)d−GCCTACT
TCGCTGCATTTTC  (3’)……(i  
配列番号9)        (5’)d−CGATT
GCAAACTTGCACTCG  (3’)……(j
  配列番号10)        (5’)d−GA
TGTGACAAGCAGCGATGAG (3’)…
…(k  配列番号11)        (5’)d
−CCTCCTTCTTCGTCAATATCC (3
’)……(l  配列番号12)        (5
’)d−CCTCATCGAGAGTCACATC  
 (3’)……(m  配列番号13)       
 (5’)d−GGATATTGACGAAGAAGG
AGG (3’)……(n  配列番号14)    
    (5’)d−CGATTGCAAACTTGC
ACTCG  (3’)……(o  配列番号15) 
       (5’)d−GGATATTGACGA
AGAAGGAGG (3’)……(p  配列番号1
6)        (5’)d−GATGTGACA
AGCAGCGATGAG (3’)……(q  配列
番号17)        (5’)d−CGATTG
CAAACTTGCACTCG  (3’)……(r 
 配列番号18)が用いられる。
【0012】なお、本発明でプライマーとして用いるオ
リゴヌクレオチドは、特異性や検出感度および再現性か
ら考えて、少なくとも15塩基から30塩基程度までの
ヌクレオチド断片でよく、化学合成したものあるいは天
然のものどちらでもよい。
【0013】また、本発明における2つのプライマーと
は、例えば一方のプライマーがa配列を含有するオリゴ
ヌクレオチドであれば、他方のプライマーはb配列を含
有するオリゴヌクレオチドである。
【0014】また、プライマーは検出用として特に標識
しなくてもよい。プライマーによって規定されているD
NA における増幅領域は50塩基から2000塩基と
なればよく、好ましくは200 塩基から300 塩基
程度である。
【0015】鋳型依存性ヌクレオチドの重合反応には、
耐熱性DNA ポリメラーゼを用いるが、この酵素は9
0〜95℃の温度で活性が維持されるならば、何れの生
物種由来でもよい。この酵素は既知物質であり、例えば
Perkin Elmer Cetus社製の物を用い
てもよい。熱変性温度は、通常90〜95℃、プライマ
ーをハイブリダイズさせるアニーリング操作の温度は通
常37〜65℃、ヌクレオチド重合反応は通常50〜7
5℃で、これを1サイクルとしたPCR 反応を、試料
としてのDNA 重にもよるが、通常20サイクル以上
で、好ましくは30〜45サイクル行って標的とするヌ
クレオチド断片のコピー数を増幅させる。検出に際して
は、酵素反応液をそのままアガロースゲル電気泳動にか
ければ増幅されたヌクレオチド断片の存在およびその長
さが確認できる。
【0016】その結果から、材料中に、プライマーが認
識すべき配列を持った核酸が存在していたか否か判定で
きる。この判定は、DNA の有無を直接判定するもの
となる。
【0017】なお、増幅されたヌクレオチド断片の検出
には、例えばアクリルアミド電気泳動など各種の電気泳
動やクロマトグラフィーも有効である。また、電気泳動
では、マーカーを入れて分子量を決定し、および/また
は臭化エチジウムなどを用いての核酸染色法を用いるこ
とにより、プライマーなどに標識をせずに検出を行うこ
とができる。
【0018】
【作用】本発明によれば、PCR 法により特定遺伝子
を増幅して、その遺伝子を検出しているので、遺伝子レ
ベルで形質転換体か否かの確認が可能となる。
【0019】
【実施例】
(実験例1) 試料の調製 LB培地にて振とう培養したAgrobacteriu
m rhizogenes strain A4培養懸
濁液50μl を、1.5ml 容のエッペンドルフチ
ューブにとり、そこにLysozyme (10mg/
ml) を 2μl 加え25℃で15分間インキュー
ベートした。続いてAlk−SDS 溶液(0.2N 
NaOH ,1% SDS)を50μl 加え、25℃
で10分間静置した。次に3M Potassiuma
cetateを37.5μl 加え25℃で10分間静
置した。
【0020】4 ℃15,000rpm で20分間遠
心分離を行って上清を回収し、0.5 容の2−pro
panolを加え、20℃15,000rpm で2分
間遠心分離を行った。得られた沈澱を75% etha
−nolで洗浄し乾燥後30mlの蒸留水を加えて試料
液とした。
【0021】プライマーの合成 Agrobacterium rhizogenesが
保有する植物への遺伝子導入に関する遺伝子の塩基配列
から、 1      (5’)d−GATGGGCTCTTG
CAGT (3’)……(a)      および         (5’)d−GCCAAGCAAGG
TTGTG (3’)……(c)2      (5’
)d−CGCACGACCCATTGG  (3’)…
…(b)      および         (5’)d−GCCAAGCAAGG
TTGTG (3’)……(c)3      (5’
)d−GATGGGCTCTTGCAGT (3’)…
…(a)        (5’)d−CGCACGA
CCCATTGG  (3’)……(b)      
および         (5’)d−GCCAAGCAAGG
TTGTG (3’)……(c)4      (5’
)d−CACAACCTTGCTTGGC (3’)…
…(d)      および         (5’)d−CGCCTGGCGGA
TAAG  (3’)……(e)5      (5’
)d−CACAACCTTGCTTGGC (3’)…
…(d)      および         (5’)d−GGCTCCGGTGA
GGAG  (3’)……(f)6      (5’
)d−CACAACCTTGCTTGGC (3’)…
…(d)        (5’)d−CGCCTGG
CGGATAAG  (3’)……(e)      
および         (5’)d−GGCTCCGGTGA
GGAG  (3’)……(f)7      (5’
)d−GATGGGCTCTTGCAGT (3’)…
…(a)      および         (5’)d−GGCTCCGGTGA
GGAG  (3’)……(f)8      (5’
)d−CGCACGACCCATTGG  (3’)…
…(b)      および         (5’)d−CGCCTGGCGGA
TAAG  (3’)……(e)の8組を選出し、それ
と同じ配列を持つオリゴヌクレオチドを化学合成し、そ
れぞれプライマー(a)からプライマー(f)とした。 化学合成にはMILLIPORE 社のCyclon 
plus DNA synthesizerを用い、ホ
スフォネイト法により行った。合成したオリゴヌクレオ
チドの精製にはC18 逆相カラムを用いた。
【0022】PCR 前記の試料液 3μl を用い、それに滅菌蒸留水 1
4.55μl 、10×反応用緩衝液3 μl 、dN
TP溶液 4.8μl 、NP40溶液 3μl 、プ
ライマー(a)0.75μl 、プライマー(c)0.
75μl 、そして耐熱性DNA ポリメラーゼ0.1
5μl を加え、30μlの反応液を調製した。プライ
マー(b)およびプライマー(c),プライマー(d)
およびプライマー(e),プライマー(d)およびプラ
イマー(f)についても同様の反応液を調整した。3種
類のプライマーの組合わせには、前記の試料液 3μl
 に滅菌蒸留水 13.8 μl 、10×反応用緩衝
液3 μl 、dNTP溶液 4.8μl 、NP40
溶液 3μl 、プライマー(a)0.75μl 、プ
ライマー(b)0.75μl 、プライマー(c)0.
75μl 、そして耐熱性DNA ポリメラーゼ0.1
5μl を加え、30μl の反応液を調製した。プラ
イマー(d)、プライマー(e)およびプライマー(f
)に関しても同様に行った。
【0023】この反応液の入った容器にミネラルオイル
(SIGMA 社)を50μl 重層した。添加液の詳
細は下記の通りである。 10×反応用緩衝液;500mM KCl, 100m
M Tris−HCI(pH8.3), 15mM M
gC12, 0.1 %(w/v)ゼラチンNP40溶
液;NONIDET P−40, Tween 20を
混合したもの(終濃度何れも0.05%) dNTP溶液;dATP, dCTP, dGTP, 
dTTPを混合したもの(終濃度何れも1.25mM) プライマー(a)及び(b) ;前述した化学合成精製
品の各水溶液(5ODU/ml) 耐熱性DNA ポリメラーゼ;Taq DNA ポリメ
ラーゼ(5 unit/ml; Perkin Elm
er Cetus) 。
【0024】反応条件は、次の通りである。 熱変性;94℃  1分 アニーリング;55℃  1分 重合反応;72℃  1分。
【0025】熱変性からアニーリングを経て重合反応に
至る過程を1サイクル(所用時間5.7 分)とし、こ
れを42サイクル(総所用時間約4時間)反復した。こ
れらの操作は、Perkin Elmer Cetus
社製DNA Thermal Cyclerに上記反応
条件をプログラムして行った。
【0026】検出 反応液から、増幅されたヌクレオチド断片を検出するた
め、アガロースゲル電気泳動を以下の条件で行った。
【0027】アガロースゲルはゲル濃度 2%(w/v
)とし、臭化エチジウム(0.5μg /ml) を含
むものを用いた。泳動は定電圧150Vで35分行った
。なお、操作方法ならびに他の条件は、maniati
sなどによるMolecula Cloning(19
82)に記載されていた技法で行った。反応液の他に分
子量マーカーの泳動も同時に行い、相対移動度の比較に
より、ゲル中、紫外線光などで検出されたヌクレオチド
断片の長さを算出した。
【0028】結果 前述したように、Agrobacterium rhi
zogenes strain A4のDNA におけ
る植物への遺伝子導入に関する遺伝子は、すでに塩基配
列が決定されており、本発明のオリゴヌクレオチド、す
なわち、PCR によってプライマーが増幅させるヌク
レオチドの大きさは推定できる。それによると、プライ
マー(a)とプライマー(c)を用いた場合、推定30
0 塩基対のヌクレオチドが,プライマー(b)とプラ
イマー(c)を用いた場合、推定195 塩基対のヌク
レオチドが,プライマー(d)とプライマー(e)を用
いた場合、推定156 塩基対のヌクレオチドが,プラ
イマー(d)とプライマー(f)を用いた場合、推定2
54 塩基対のヌクレオチドが,プライマー(a)とプ
ライマー(f)を用いた場合、推定538 塩基対のヌ
クレオチドが,プライマー(b)とプライマー(e)を
用いた場合、推定335 塩基対のヌクレオチドが,プ
ライマー(a)とプライマー(b)とプライマー(c)
を用いた場合、推定300 塩基対と推定195塩基対
のヌクレオチドが,プライマー(d)とプライマー(e
)とプライマー(f)を用いた場合、推定254 塩基
対と推定156 塩基対のヌクレオチドが,増幅された
はずである。この推定はアガロースゲル電気泳動の結果
とよく一致した。
【0029】図1は、増幅されたヌクレオチド断片のア
ガロースゲル電気泳動の結果を示す。図中、(イ)はマ
ーカー(φ× 174/HinC II)を、(ロ)か
ら(リ)はAgrobacterium rhizog
enes strain A4であり各々用いたプライ
マーは順にa−c,b−c,a−b−c,d−e,d−
f,d−e−f,a−f,b−eである。
【0030】(実験例2) 試料の調整 タバコ(Nicotiana tabacum cv.
Samsun )の展開葉を取り、流水および中性洗剤
で充分に洗浄した。次に70% エタノール溶液で30
秒間、2%次亜塩素酸ナトリウム水溶液に20分間浸し
、滅菌を行った。滅菌した展開葉を滅菌水で充分に洗浄
し、ペーパータオル上で水分をよくきった後、ペーパパ
ンチを用いて葉脈を含むようにして円盤状のディスクを
打ち抜き、リーフディスクを作製した。アグロバクテリ
ウム培養培地(1%Bacto−trypton,0.
5%Yeast extract,1%sucrose
,10mMMMES,pH5.2)で一晩培養したAg
robacterium rhizogenes st
rain A4培養液に作製したリーフディスクをアグ
ロバクテリウム培養液から取りだし、ディスク表裏面に
付着した余分な培養液を滅菌したろ紙で除いた後、滅菌
水のみを含む培養容器(プラステックス、東洋紡社)に
移植し、25℃、2000lux(12hr/day)
 で3日間静置培養した。3%のショ糖、500 μg
/mlクラフォラン(ヘキスト社)を含むLS液体倍地
を入れたプランテックスにディスクを移植し、同条件下
で培養を行ったところ、約2週間後に葉脈の切断面より
カルス状組織が現れ、約3週間目にそのカルス状組織よ
り毛状根の分化が認められた。
【0031】得られた多数の毛状根の先端組織をそれぞ
れ約5mm ずつ切取り、LS寒天倍地に移植、培養し
た。 生育が良い毛状根を15回以上選抜することにより、無
菌の毛状根を得ることに成功した。
【0032】タバコ毛状根約10mmを1.5ml 容
のエッペンドルフチューブにとり、緩衝液40μl(0
.1MPotassium Phosphate pH
7.0)を加え0.5ml 容のエッペンドルフチュー
ブで粉砕した。そこにLysozyme (10mg/
ml) を 2μl 加え25℃で15分間インキュー
ベートした。続いてAlk−SDS 溶液(0.2N 
NaOH ,1% SDS)を50μl 加え、25℃
で10分間静置した。次に3M Potassium 
acetateを37.5μl 加え25℃で10分間
静置した。
【0033】4 ℃15,000rpm で20分間遠
心分離を行って上清を回収し、0.5 容の2−pro
panolを加え、20℃15,000rpm で2分
間遠心分離を行った。得られた沈澱を75% etha
−nolで洗浄し乾燥後1ml の蒸留水を加えて試料
液とした プライマーの合成 Agrobacterium rhizogenesが
保有する矮化に関する遺伝子の塩基配列から、 (5’)d−GATGTGACAAGCAGCGATG
AG (3’)……(g)および (5’)d−CCTCATCGAGAGTCACATC
   (3’)……(h)を選び、実験例1と同様の手
法で合成を行った。
【0034】PCR 上記プライマー(g),(h) を0.75μl 加え
た以外は、実験例1と同様の手法で行った。
【0035】検出 実験例1と同様の手法で行った。
【0036】結果 前述したように、Agrobacterium rhi
zogenesのDNA における矮化に関する遺伝子
は、すでに塩基配列が決定されており、本発明のオリゴ
ヌクレオチド、すなわち、PCR によってプライマー
が増幅させるヌクレオチドの大きさは推定できる。それ
によると、プライマー(g)とプライマー(h)を用い
た場合、推定262 塩基対のヌクレオチドが増幅され
たはずである。この推定はアガロースゲル電気泳動の結
果とよく一致した。
【0037】図2は、増幅されたヌクレオチド断片のア
ガロースゲル電気泳動の結果を示す。図中、(イ)はマ
ーカー(φ× 174/HinC II)を、(ロ)は
Agrobacterium rhizogenes 
strain A4を、(ハ)はタバコ葉(対照)を、
(ニ)はタバコ毛状根を示す。
【0038】(実験例3) 試料の調整 LB培地にて振とう培養したAgrobacteriu
m rhizogenes培養懸濁液50μl を、実
験例1と同様の手法で調整した。
【0039】プライマーの合成 Agrobacterium rhizogenesが
保有する矮化に関する遺伝子の塩基配列から、 1      (5’)d−GATGTGACAAGC
AGCGATGAG (3’)……(g)    およ
び         (5’)d−CCTCATCGAGA
GTCACATC   (3’)……(h)2    
  (5’)d−GCCTACTTCGCTGCATT
TTC  (3’)……(i)    および         (5’)d−CGATTGCAAAC
TTGCACTCG  (3’)……(j)3    
  (5’)d−GATGTGACAAGCAGCGA
TGAG (3’)……(k)    および         (5’)d−CCTCCTTCTTC
GTCAATATCC (3’)……(l)4    
  (5’)d−CCTCATCGAGAGTCACA
TC   (3’)……(m)    および         (5’)d−GGATATTGACG
AAGAAGGAGG (3’)……(n)5    
  (5’)d−CGATTGCAAACTTGCAC
TCG  (3’)……(o)    および         (5’)d−GGATATTGACG
AAGAAGGAGG (3’)……(p)6    
  (5’)d−GATGTGACAAGCAGCGA
TGAG (3’)……(q)    および         (5’)d−CGATTGCAAAC
TTGCACTCG  (3’)……(r)の6組を選
出し、それと同じ配列を持つオリゴヌクレオチドを化学
合成し、それぞれプライマー(g)からプライマー(r
)とした。化学合成にはMILLIPORE 社のCy
clon plus DNA synthesizer
を用い、ホスフォネイト法により行った。合成したオリ
ゴヌクレオチドの精製にはC18 逆相カラムを用いた
【0040】PCR プライマーとして、前記(g)から(r)を用いた以外
は、実験例1と同様の手法により行った。
【0041】検出 実験例1と同様の手法で行った。
【0042】結果 前述したように、Agrobacterium rhi
zogenesのDNA における矮化に関する遺伝子
は、すでに塩基配列が決定されており、本発明のオリゴ
ヌクレオチド、すなわち、PCR によってプライマー
が増幅させるヌクレオチドの大きさは推定できる。それ
によると、プライマー(g)とプライマー(h)を用い
た場合、推定262 塩基対のヌクレオチドが、プライ
マー(i)とプライマー(j)を用いた場合、推定16
9 塩基対のヌクレオチドが、プライマー(k)とプラ
イマー(l)を用いた場合、推定113 塩基対のヌク
レオチドが、プライマー(m)とプライマー(n)を用
いた場合、推定170 塩基対のヌクレオチドが、プラ
イマー(o)とプライマー(p)を用いた場合、推定3
98 塩基対のヌクレオチドが、プライマー(q)とプ
ライマー(r)を用いた場合、推定490 塩基対のヌ
クレオチドが増幅されたはずである。この推定はアガロ
ースゲル電気泳動の結果とよく一致した。
【0043】図3は、増幅されたヌクレオチド断片のア
ガロースゲル電気泳動の結果を示す。図中、(イ)はマ
ーカー(φ× 174/HinC II)を、(ロ)か
ら(ト)はAgrobacterium rhizog
enes strain A4であり各々用いたプライ
マーは順にg−h,i−j,k−l,m−n,o−p,
q−rである。
【0044】(実験例4) 試料の調整 タバコ(Nicotiana tabacum cv.
 Samsun)展開葉の表面に、一晩LB培地にて振
とう培養したAgrobacterium rhizo
genes strain M123培養懸濁液 2μ
l を塗布した。  菌体懸濁液を塗布した中心点から
半径2.5mm の円盤状に葉を打ち抜き、1.5ml
 容のエッペンドルフチューブにとり、緩衝液40μl
 (0.1M Potassium Phosphat
e pH7.0)を加え0.5ml 容のエッペンドル
フチューブで粉砕した。
【0045】そこにLysozyme (10mg/m
l) を 2μl 加え25℃で15分間インキューベ
ートした。続いてAlk−SDS 溶液(0.2N N
aOH ,1% SDS)を50μl 加え、25℃で
10分間静置した。次に3M Potassium a
cetateを37.5μl 加え25℃で10分間静
置した。
【0046】4 ℃15,000rpm で20分間遠
心分離を行って上清を回収し、0.5 容の2−pro
panolを加え、20℃15,000rpm で2分
間遠心分離を行った。得られた沈澱を75% etha
−nolで洗浄し乾燥後1mlの蒸留水を加えて試料液
とした。
【0047】プライマーの合成 Agrobacterium rhizogenesが
保有する矮化に関する遺伝子の塩基配列から、 (5’)d−GCCTACTTCGCTGCATTTT
C  (3’)……(i)および (5’)d−CGATTGCAAACTTGCACTC
G  (3’)……(j)を選び、それと同じ配列を持
つオリゴヌクレオチドを化学合成し、それぞれプライマ
ー(i)からプライマー(j)とした。化学合成にはM
ILLIPORE社のCyclonplus DNA 
synthesizer を用い、ホスフォネイト法に
より行った。合成したオリゴヌクレオチドの精製にはC
18 逆相カラムを用いた。
【0048】PCR プライマーとして、前記(i)から(j)を用いた以外
は、実験例1と同様の手法により行った。
【0049】検出 実験例1と同様の手法で行った。
【0050】結果 前述したように、Agrobacterium rhi
zogenesのDNA における矮化に関する遺伝子
は、すでに塩基配列が決定されており、本発明のオリゴ
ヌクレオチド、すなわち、PCR によってプライマー
が増幅させるヌクレオチドの大きさは推定できる。それ
によると、プライマー(i)とプライマー(j)を用い
た場合、推定169 塩基対のヌクレオチドが増幅され
たはずである。この推定はアガロースゲル電気泳動の結
果とよく一致した。
【0051】図4は、増幅されたヌクレオチド断片のア
ガロースゲル電気泳動の結果を示す。図中、(イ)はマ
ーカー(φ× 174/HinC II)を、(ロ)は
Agrobacterium rhizogenes 
strain M123を、(ハ)はタバコ葉(対照)
を、(ニ)はタバコ感染葉を示す。
【0052】
【発明の効果】本発明では、PCR の採用によりプラ
イマーが植物体の標的ヌクレオチドのコピー数を増幅す
る。 しかも増幅されるヌクレオチド配列は2本以上のプライ
マーの反応によって規定できるので、本発明に従えば形
質転換体から特定の外来遺伝子を高感度で容易に検出で
きるし、検出に際しては高い選択性が得られる。
【0053】本発明では、高い検出感度が得られるにも
かかわらず検出には多量の材料を必要とせず、材料の前
処理も簡便である。しかも、反応時間が短く、検出も簡
単な機材で済み、操作もまた容易なため、結果を得るま
での時間を大幅に短縮できる。  また、本発明では検
出にアガロースゲル電気泳動と臭化エチジウムによる核
酸染色法を用いることで、プライマーなどに標識をせず
に検出が行え、しかもヌクレオチド断片の長さが確認で
きるので、結果の信頼性が高くなる。
【0054】さらに、標的ヌクレオチドを持つ微生物の
検出に関しては、標的ヌクレオチドに高い選択性を持つ
ので、例えば組換え微生物による植物の形質転換実験な
どにおいて、微生物に標的ヌクレオチドを組み込んでい
れば植物体における微生物の存在指標として利用するこ
とが可能である。
【0055】
【配列表】
配列番号(SEQ  ID  NO) :1配列の長さ
          16塩基配列の型       
     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
ティカル配列      NOアンチセンス     
   NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GATGGGCTCTTGC
AGT配列番号(SEQ  ID  NO) :2配列
の長さ          15塩基配列の型    
        核酸鎖の数            
  一本鎖トポロジー          直鎖状配列
の種類          Genomic DNAハ
イポセティカル配列      NOアンチセンス  
      NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CGCACGACCCATT
GG配列番号(SEQ  ID  NO) :3配列の
長さ          16塩基配列の型     
       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
ポセティカル配列      NOアンチセンス   
     NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GCCAAGCAAGGTT
GTG配列番号(SEQ  ID  NO) :4配列
の長さ          16塩基配列の型    
        核酸鎖の数            
  一本鎖トポロジー          直鎖状配列
の種類          Genomic DNAハ
イポセティカル配列      NOアンチセンス  
      NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CACAACCTTGCTT
GGC配列番号(SEQ  ID  NO) :5配列
の長さ          15塩基配列の型    
        核酸鎖の数            
  一本鎖トポロジー          直鎖状配列
の種類          Genomic DNAハ
イポセティカル配列      NOアンチセンス  
      NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CGCCTGGCGGATA
AG配列番号(SEQ  ID  NO) :6配列の
長さ          15塩基配列の型     
       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
ポセティカル配列      NOアンチセンス   
     NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GGCTCCGGTGAGG
AG配列番号(SEQ  ID  NO) :7配列の
長さ          21塩基配列の型     
       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
ポセティカル配列      NOアンチセンス   
     NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GATGTGACAAGCA
GCGATGAG配列番号(SEQ  ID  NO)
 :8配列の長さ          19塩基配列の
型            核酸鎖の数       
       一本鎖トポロジー          
直鎖状配列の種類          Genomic
 DNAハイポセティカル配列      NOアンチ
センス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CCTCATCGAGAGT
CACATC配列番号(SEQ  ID  NO) :
9配列の長さ          20塩基配列の型 
           核酸鎖の数         
     一本鎖トポロジー          直鎖
状配列の種類          Genomic D
NAハイポセティカル配列      NOアンチセン
ス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GCCTACTTCGCTG
CATTTTC配列番号(SEQ  ID  NO) 
:10配列の長さ          20塩基配列の
型            核酸鎖の数       
       一本鎖トポロジー          
直鎖状配列の種類          Genomic
 DNAハイポセティカル配列      NOアンチ
センス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CGATTGCAAACTT
GCACTCG配列番号(SEQ  ID  NO) 
:11配列の長さ          21塩基配列の
型            核酸鎖の数       
       一本鎖トポロジー          
直鎖状配列の種類          Genomic
 DNAハイポセティカル配列      NOアンチ
センス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GATGTGACAAGCA
GCGATGAG配列番号(SEQ  ID  NO)
 :12配列の長さ          21塩基配列
の型            核酸鎖の数      
        一本鎖トポロジー         
 直鎖状配列の種類          Genomi
c DNAハイポセティカル配列      NOアン
チセンス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CCTCCTTCTTCGT
CAATATCC配列番号(SEQ  ID  NO)
 :13配列の長さ          19塩基配列
の型            核酸鎖の数      
        一本鎖トポロジー         
 直鎖状配列の種類          Genomi
c DNAハイポセティカル配列      NOアン
チセンス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CCTCATCGAGAGT
CACATC配列番号(SEQ  ID  NO) :
14配列の長さ          21塩基配列の型
            核酸鎖の数        
      一本鎖トポロジー          直
鎖状配列の種類          Genomic 
DNAハイポセティカル配列      NOアンチセ
ンス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GGATATTGACGAA
GAAGGAGG配列番号(SEQ  ID  NO)
 :15配列の長さ          20塩基配列
の型            核酸鎖の数      
        一本鎖トポロジー         
 直鎖状配列の種類          Genomi
c DNAハイポセティカル配列      NOアン
チセンス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CGATTGCAAACTT
GCACTCG配列番号(SEQ  ID  NO) 
:16配列の長さ          21塩基配列の
型            核酸鎖の数       
       一本鎖トポロジー          
直鎖状配列の種類          Genomic
 DNAハイポセティカル配列      NOアンチ
センス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GGATATTGACGAA
GAAGGAGG配列番号(SEQ  ID  NO)
 :17配列の長さ          21塩基配列
の型            核酸鎖の数      
        一本鎖トポロジー         
 直鎖状配列の種類          Genomi
c DNAハイポセティカル配列      NOアン
チセンス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            GATGTGACAAGCA
GCGATGAG配列番号(SEQ  ID  NO)
 :18配列の長さ          20塩基配列
の型            核酸鎖の数      
        一本鎖トポロジー         
 直鎖状配列の種類          Genomi
c DNAハイポセティカル配列      NOアン
チセンス        NO 起源                Agrobac
terium rhizogenes配列の特徴   
       特徴を決定した方法  S配列    
            CGATTGCAAACTT
GCACTCG
【図面の簡単な説明】
【図1】増幅された実験例1のヌクレオチド断片のアガ
ロースゲル電気泳動図である。
【図2】増幅された実験例2のヌクレオチド断片のアガ
ロースゲル電気泳動図である。
【図3】増幅された実験例3のヌクレオチド断片のアガ
ロースゲル電気泳動図である。
【図4】増幅された実験例4のヌクレオチド断片のアガ
ロースゲル電気泳動図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  Agrobacterium rhi
    zogenesのDNA にコードされている遺伝子で
    あって、植物への遺伝子導入に関する遺伝子を標的とし
    、該遺伝子のヌクレオチド配列に相補的な下記の(a)
    〜(f)配列を有するオリゴヌクレオチド。 (5’)d−GATGGGCTCTTGCAGT (3
    ’)……(a)(5’)d−CGCACGACCCAT
    TGG  (3’)……(b)(5’)d−GCCAA
    GCAAGGTTGTG (3’)……(c)(5’)
    d−CACAACCTTGCTTGGC (3’)……
    (d)(5’)d−CGCCTGGCGGATAAG 
     (3’)……(e)(5’)d−GGCTCCGGT
    GAGGAG  (3’)……(f)
  2. 【請求項2】  
    Agrobacterium rhizogenesの
    DNA にコードされている遺伝子であって、矮化に関
    する遺伝子を標的とし、該遺伝子のヌクレオチド配列に
    相補的な下記の(g)〜(r)配列を有するオリゴヌク
    レオチド。 (5’)d−GATGTGACAAGCAGCGATG
    AG (3’)……(g)(5’)d−CCTCATC
    GAGAGTCACATC   (3’)……(h)(
    5’)d−GCCTACTTCGCTGCATTTTC
      (3’)……(i)(5’)d−CGATTGCA
    AACTTGCACTCG  (3’)……(j)(5
    ’)d−GATGTGACAAGCAGCGATGAG
     (3’)……(k)(5’)d−CCTCCTTCT
    TCGTCAATATCC (3’)……(l)(5’
    )d−CCTCATCGAGAGTCACATC   
    (3’)……(m)(5’)d−GGATATTGAC
    GAAGAAGGAGG (3’)……(n)(5’)
    d−CGATTGCAAACTTGCACTCG  (
    3’)……(o)(5’)d−GGATATTGACG
    AAGAAGGAGG (3’)……(p)(5’)d
    −GATGTGACAAGCAGCGATGAG (3
    ’)……(q)(5’)d−CGATTGCAAACT
    TGCACTCG  (3’)……(r)
  3. 【請求項3】
      植物細胞付近に存在する請求項1,2に記載のいず
    れかの遺伝子を検出する方法であって、■試料中の一本
    鎖状態の標的ヌクレオチド配列に、請求項1,2に記載
    のいずれかのオリゴヌクレオチド(プライマー)をハイ
    ブリダイズさせて、四種のヌクレオチドの重合反応によ
    り鎖長反応を行い、■得られた二本鎖ヌクレオチド配列
    を一本鎖に分離し、その相補鎖を他方のプライマーによ
    る鎖長反応の鋳型として機能させ、■これら二つのプラ
    イマーによる同時の鎖長反応および鎖長反応生成物の鋳
    型からの分離操作を繰り返すことにより、特定のヌクレ
    オチド断片のコピー数を増幅し、■増幅された該ヌクレ
    オチド断片を電気泳動またはクロマトグラフィーにより
    検出し、および、■該断片の分子量の決定および/また
    は核酸染色により、前記の試料中に認識されるべきヌク
    レオチド配列が存在しているか否かを判定することの工
    程を包含することを特徴とする形質転換体の検出法。
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