JPH07509139A - グリコシルトランスフェラーゼ酵素をコードする遺伝子配列およびその用途 - Google Patents

グリコシルトランスフェラーゼ酵素をコードする遺伝子配列およびその用途

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JPH07509139A JP6504823A JP50482394A JPH07509139A JP H07509139 A JPH07509139 A JP H07509139A JP 6504823 A JP6504823 A JP 6504823A JP 50482394 A JP50482394 A JP 50482394A JP H07509139 A JPH07509139 A JP H07509139A
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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】 グリコジルトランスフェラーゼ酵素をコードする遺伝子配列およびその用途 本発明は一般にフラボノイド経路の代謝酵素をコードする遺伝子配列に関し、詳 しくはフラボノイドグリコジル化酵素および例えば植物内での色素分子の産生を 操作する場合の該酵素の用途に関する。
本明細書で以後引用する刊行物の書誌的詳細事項は詳細な説明の項の最後に集め である。ヌクレオチドおよびアミノ酸の配列について本願で引用するSEQ I D NOは上記書誌事項の後で定義する。
右前産業界では顕花植物類の新しい異なる品種を開発しようと懸命な努力がなさ れている。このような新規な品種を創製する有効な方法は花色を操作する方法で あるが、伝統的な育種方法が用いられており、花の商業品種の大部分について広 範囲の色を産生ずるのにある程度成功している。しカルこの方法は、特定の種の 遺伝子給源の制約によって制限されており、この理由のため、単一の種が着色品 種の全スペクトルをもっていることはまれである。例えば、バラ、キク、チュー リップ、ユリ、カーネーションおよびガーベラのような主な切花のブルーの品種 が開発されれば、切花を観賞植物の市場の両方に大きな機会が提供されるであろ う。
花色は主として、3種の色素すなわちフラボノイド類、カロチノイド類およびベ タレイン類に基づいている。これら3種の色素のうちフラボノイド類は最も普通 の色素であり、イエローからレッドおよびブルーまでの範囲の色に関与している 。花色に対して大きく寄与するフラボノイド分子は、シアニジン、デルフィニジ ン、ペチュニジン、ペオニジン、マルビジンおよびベラルゴニジンのグリコジル 化誘導体であるアントシアニン類であり、液胞内に局在している。
フラボノイド色素はフェニルプロパノイド経路の二次代謝物である。フラボノイ ド色素の生合成経路(“フラボノイド経路”)は十分に確立されており(Ebe lおよびHahlbrock 1988年; HahlbrockおよびGri sebach 1979年; WieringおよびDe Vlaming 1 984年; Schramら1984年; 5tafford 1990年)、 図IAとIBに示す。3種の反応と酵素が、フェニルアラニンのp−フマロイル −CoA(フラボノイド経路における第一主要基質の中の一つ)への変換に関与 している。上記3種の酵素は、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL) 、ケイ皮酸4−ヒドロキシラーゼ(C4H)および4−フマル酸: CoAリガ ーゼ(4CL)である。フラボノイド経路で最初に行われるステップは、3分子 のマロニル−CoA(アセチルCoAと001に対するアセチルCoAカルボキ シラーゼ(ACC)の作用で提供される)と1分子のp−フマロイル−CoAと の縮合反応である。この反応は酵素のカルコンシンターゼ(CH3)によって触 媒される。この反応の生成物である2′。
4.4’、6’−テトラヒドロキシカルコンは通常、酵素のカルコンフラボノン イソメラーゼ(CHI)によって迅速に異性化されナリンゲニンを産生ずる。ナ リンゲニンは次いでフラボノール3−ヒドロキシラーゼ(F3H)によって中央 リングの3位がヒドロキシル化されてジヒドロケンフェロール(DHK)を産生 ずる。
ジヒドロケンフェロールのBリングは、3′位または3′位と5′位の両者がヒ ドロキシル化されてそれぞれジヒドロクエルセチン(D)IQ)およびジヒドロ ミリセチン(DI(M)を産生ずる。Bリングのヒドロキシル化反応のパターン は花弁の色を決定するのに重要な役割を演じる。
またジヒドロフラボノール類(DIIK、 DHQおよびDHM)は、フラボノ ールシンターゼの作用をうけて、フラボノール類のケンフェロール、クエルセチ ンおよびミリセチンを産生ずる。これらのフラボノール類は無色であるが、アン トシアニン類とともにコビグメントとして作用し花色を増大する。
着色アントシアニン類を産生するに至るフラボノイド経路の次のステップはジヒ ドロフラボノール−4−レダクターゼ(DFR)が関連しロイコアントシアニジ ン類を産生ずる。これらのフラボノイド分子は通常の生理的条件下では不安定で あるが、グリコジルトランスフェラーゼ類の作用によって3位がグリコジル化さ れるとアントシアニジン分子が安定化し、アントシアニン類が蓄積される。一般 にグリコジルトランスフェラーゼ類は、tlDP糖類から糖の部分を移動させ、 グリコジル化の位置に対して高い特異性を示し、受容体の基質に対しては比較的 低い特異性を示す(Seitzおよび旧nderer 1988年)。
アントシアニジン分子の安定化に関与するグリコジルトランスフェラーゼ類とし てはUDPグルコース:フラボノイド−3−グルコシルトランスフェラーゼ(3 GT)があるが、UDPGがらグルコース部分をアンドシアニジン分子の3−0 −位に移動させてアンドシアニジン−3−グルコシドを産生ずる。またこれらの アントシアニン類は他のグリコジルトランスフェラーゼによってグリコジル化す ることができる。UDPラムノース:アントシアニジン−3−グルコシドラムノ ジルトランスフェラーゼ(3RT)は、ラムノース基を、アンドシアニン分子の 3−〇−結合グルコースに付加してアントシアニジン−3−ルチノシド類を産生 じ、さらにアシル化されると、UDPグルコース:アントシアニジン−3−(p −フマロイル)−ルチノシドグルコシルトランスフエラーゼ(5GT)によって さらに修飾することがトランスフェラーゼがサイリーニ・ジオイカ(Silen e dioica)から精製されCKamsteegら、1979年)、アンド シアニジン−3−グルコシド類とアントシアニジン−3,5−ジグルコシド類の 両者を基質として使用することが報告されている。アントシアニジン−3−ルチ ノシド類が次の植物中に存在することが報告されている。すなわちペチュニア属 (Petunia)の植物(Stafford 1990年; Jonsson ら1982年; MaizonnierおよびMoessner 1980年) 、アンチライナム属(Antirrhinum)の植物(Martinら199 1年)、シクラメン(MiyaJimaら1990年)、メトロシブロス属(M etrosideros)の植物(Andersenら1988年)、アルスト ロメリア属(Alstroemeria)の植物(Sait。
ら1988年)、ボテンティラ属(Potentilla)の種の植物(Har borneおよびNa5h 1984年)、セントポーリア・イオナンタ(Sa intpauliaionanLha)(アフリカスミレ) (Khokhar ら1982年)、プロメリアシ工(Bromeliaceae) SPPの植物 (SaitoおよびHarborne 1983年)、ゼラニウム(ASenお よびGriesbach 19B3年)および多くの他の植物中に存在している 。しかし、アンドシアニジン−3−ルチノシド類がバラのなかに見出されたとい う報告は全くないが、アンドシアニジン−3−グルコシド類と3,5−ジグルコ シド類は報告されている(Asen 1982年)。ラムノジルトランスフェラ ーゼcDNAが植物から単離されたという報告は今日まで全くない。
ペチュニアでは、υDPラムツール:アントシアニジン−3−グルコシドラムノ ジルトランスフェラーゼは染色体■1上のR【遺伝子座によって制御されている 。両方の対立遺伝子がホモ接合劣性状態で存在している場合、アンドシアニジン −3−グルコシド類が蓄積し、そしてアントシアニン分子を例えばさらにグリコ ジル化、アシル化およびメチル化するようなそれ以上の修飾は起こらない(St afford1990年)。ラムノースをアントシアニジン−3−グルコシド類 に付加すると色に対してわずかにブルーイング効果があり(Wieringおよ びde Vlaming 19B4年)、アントシアニジン−3−ルチノシド類 をさらにグリコジル化、アシル化およびメチル化することによって修飾するとよ り大きなスペクトルの色が可能になる。
上記の修飾に加えて、pHおよびフラボノール類とフラボン類のような他のフラ ボノイド類とのコピグメンテーションは花弁の色に作用する。フラボノール類と フラボン類もグリコジルトランスフェラーゼ類によってグリコジル化することが できる。各種フラボノール類の3−ルチノシド類は、クロッカス属(Crocu s) sppの植物(HarborneおよびWilliams 1984年) 、リリウム・コルダタム(Lilium cordatum) (Nakano ら1989年)、ニースト?−グランディフロラム(Eusto+na gra nd!florum) (Asenら1986年)、キュークルビタ・ペポ(C ucurbita pepo) (Itokawaら1981年)、カレンジュ ラ・オフィシナリス(Calendula officinalis) (Vi dal−011ivierら1989年)、チューリパ・ゲスネリアーナ(Tu lipa gesneriana)(Budzianowski 1991年) 、アルストロメリア属(Alstroemeria)属の植物(Saitoら1 988年)、ローザ属(Rosa) 5ppの植物(Asen1982年)、ニ コチアナ属(Nicotlana) sppの植物(Snookら1992年) および多くの他の植物中に見出されている。3RTまたは5GTのような他のグ リコジルトランスフェラーゼ類の活性を制御する性能は、花弁の色を操作して、 単一の種がより広範囲のスペクトルの花色を発現できるようにする手段を提供す るであろう。このような制御は、自生の(indigenous)酵素の産生レ ベルを調節するかまたは非自生の酵素を導入することによって行うことができる 。
本願において“自生”酵素という用語を用いる場合、その酵素は特定の細胞にお いてもともと、あるいは自然の条件で発現している酵素である。“非自生”の酵 素は、細胞においてもともとはないが、例えば導入遺伝子によって植物細胞中に 遺伝物質を導入することによって発現される酵素である。“内因性”酵素は細胞 によって産生されるが、細胞において自生であるかまたは自生でなt、1細胞で ある。
本発明によって、フラボノイドグリコジルトランスフェラーゼ酵素のUDPラム ノース:アントシアニジン−3−グルコシドラムノジルトランスフェラーゼ(以 後”3RT”と呼ぶ)をコードする遺伝子配列が同定され、クローン化され、次 いでその配列を使用して形質転換植物が製造された。これらの組換え配列は、デ ルフイニジンー3−グルコシドおよびシアニジン−3−グルコシドのようなアン トシアニジン−3−グルコシド類をさらにグリコジル化すること力(でき、その 結果花弁の色を操作する手段を提供する。
したがって本発明の一つの態様は、グリコジルトランスフェラーゼの特性を有す る植物フラボノイドグリコジル化酵素または前記グリコジルトランスフェラーゼ の機能的部分もしくは誘導体をコードするヌクレオチド配列、または該グリコジ ルトランスフェラーゼまたはその機能的部分もしくは誘導体をコードする配列に 相補的なヌクレオチドの配列を含んでなる単離された核酸分子を提供するもので ある。
さらに詳しくは、本発明は、フラボノイド−5−グルコシルトランスフェラーゼ (5GT)およびアントシアニジン−3−グルコシドラムノジルトランスフェラ ーゼ(3RT)からなる群から選択される植物グリコジルトランスフェラーゼま たは前記グリコジルトランスフェラーゼの機能的部分もしくは誘導体をコードす るヌクレオチドの配列、または該グリコジルトランスフェラーゼまたはその機能 的部分もしくは誘導体をコードする配列に相補的なヌクレオチドの配列を含んで なる単離された核酸分子に関する。
本願では、本発明を、現在まで本願に開示した発明を実施するのに特に便利で有 用なフラボノイドグリコジル化酵素である3RTをコードする遺伝子配列の同定 、クローン化および操作を行うことによって説明しかつ例示する。しかし、この ことは本発明には新規なフラボノイドグリコジル化酵素のすべてまたはその機能 的誘導体が含まれると解して行うものである。特に好ましいフラボノイドグリコ ジル化酵素は、例えばデルフィコジン−3−ルチノシドおよびシアニジン−3− ルチノシドのようなアシル化ルチノシド類をグリコジル化する酵素であるが、ロ イコアントシアニジン類をグリコジル化する酵素ではない。
便宜上および速く表記するために、本願における“フラボノイドグリコジル化酵 素”という用語には、アンドシアニン類、フラボノール類および/またはフラボ ン類のようなフラボノイド類に作用するラムノジルトランスフェラーゼ類が含ま れる。好ましいフラボノイドグリコジル化酵素は3RTである。
したがって本発明の好ましい態様は、3RT 、または3RTの機能的変異体、 誘導体、一部分、フラグメント、相同体もしくは類似体をコードするヌクレオチ ドの配列または上記のものをコードする配列に相補的なヌクレオチドの配列を含 んでなる単離された核酸分子に関する。
“単離された核酸分子”という用語は、天然には存在しない状態の遺伝子配列を 意味する。一般にこの用語は、その天然の状態から単離されたこと、またはその 自然環境では必らずしも遭遇しない方式で生成することを意味する。さらに具体 的に述べると、この単離された核酸分子としては、生体外で形成もしくは維持さ れる核酸分子があり、ゲノムDNAのフラグメント;組換えもしくは合成の分子 ;および本発明の遺伝子配列に融合されたかまたは作動可能に連結された非相同 核酸のような非相同核酸を結合した核酸が含まれる。また“単離された核酸分子 ”という用語には、3RTまたは3RTの機能的変異体、誘導体、一部分、フラ グメント相同体もしくは類似体を、そのプロモーターもしくは他のプロモーター に対して逆の方向にコードするゲノムDNAもしくはゲノムcDNAまたはその 一部が含まれる。
さらに上記用語には、他の核酸配列に対して少なくとも部分的に精製した天然産 の配列が含まれる。本願で用いられる単離された核酸分子という用語は核酸単離 物(nucleic acid 1solate)と同じ意味をもっていると解 される。
“遺伝子配列”という用語は、本願ではその最も一般的な意味で用いられ、3R Tの分子を構成するアミノ酸の配列を、直接指定するかまたは塩基の相補的系列 によって指定するヌクレオチド塩基の連続系列を含んでいる。アミノ酸のこのよ うな配列は、SEQ ID No :2に示すような全長の3RTもしくはその 端を切り取った活性型、またはその機能的変異体、誘導体、一部分、フラグメン ト、相同体もしくは類似体を構成しているか、または該酵素のN末端、C末端ま たは内部のような特定の部分に相当する。
好ましい実施態様において本発明のヌクレオチドの配列は、5EQID NO:  2に示すヌクレオチド配列またはその領域もしくは一部に実質的に一致してい る。
本発明のこの好ましい態様によれば、 (i)3RTをコードし、および (ii) SEQ ID NO: 2に示す配列に対して少なくとも50%のヌ クレオチド配列類似性を有する、 ヌクレオチドの配列を含んでなる単離された核酸分子が提供される。
さらに詳しくは、本発明は、 (i ) 3RTをコードし、および (ii) SEQ ID NO: 2に示す配列に対して少なくとも65〜75 %のヌクレオチド配列類似性を有する、 ヌクレオチドの配列を含んでなる単離されたDNA分子に関する。
、好ましい類似性の百分率としては80%、85%、90%、92〜95%。
96〜98%および99〜100%が含まれる。上記の類似性の百分率はSEQ  ID NO: 2に示す配列と他の遺伝子配列とを全体にわたって比較する場 合を想定しているが、比較される分子の中に類似性が50%より小さい特定の領 域があることは明らかである。この点について本発明は、 (i)3RTをコードし、および (ii) SEQ 10 NO: 2に示す配列の1つ以上の領域に対して少な くとも50〜75%のヌクレオチド配列類似性を有する、ヌクレオチドの配列を 含んでなる核酸分子として、および特にDNA分子として定義される。
別の実施態様では、本発明の核酸分子およびさらに詳しくはDNA分子は、SE Q ID NO二2に示す配列に実質的に類似しかつS[!Q IDN0=3に 示す配列に実質的に類似しているヌクレオチド配列を含んで構成されている。
また本願で目的とする核酸配列には、植物中での対応する遺伝子の発現を調節で きる遺伝子プローブまたは“アンチセンス”分子として有用なオリゴヌクレオチ ドも含まれる。また本願で用いられる“アンチセンス分子”という用語には、そ れのもしくは他のプロモーターに対して配向が逆になっている構造ゲノム遺伝子 もしくはcDNA遺伝子またはその一部を含んでなる遺伝子構造体が含まれる。
本発明のこの態様によって、 SEQ IDN0 : 2に示すヌクレオチド配 列を有する分子の一部分もしくは領域に対して実質的な類似性もしくは相補性を 有する5〜50個のヌクレオチドからなるオリゴヌクレオチドが提供される。こ の場合の“実質的な類似性もしくは相補性”という用語は、以下に定義するよう に、ストリンジエンシイ(stringency)が低い条件下、あるいは好ま しくは中位の条件下、あるいは最も好ましくは高い条件下で7)イブリッドを形 成できる類似性を意味する。このようなオリゴヌクレオチドは、例えば3RTの 遺伝子配列を各種の起源から選択する場合または形質転換植物中に導入された遺 伝子配列を監視するのに有用である。好ましいオリゴヌクレオチドは、3RTの 保存遺伝子配列、または植物の属、植物の種および/または植物の系統または品 種内で保存される配列に関する。
本発明の一つの態様では、そのオリゴヌクレオチドは3RTの遺伝子配列の5′ または3′の末端に一致している。便宜上本願では、5′末端は、構造遺伝子の 出発コドンと遺伝子の中央部分との間の領域を実質的に形成すると考え、かつ3 ′末端は、遺伝子の中央部分と構造遺伝子の終止コドンとの間の領域を実質的に 形成すると考える。したがって、オリゴヌクレオチドまたはプローブは、5′末 端もしくは3′末端または5′末端と3′末端に共通の領域とハイブリッドを形 成できることは明らかである。これらのプローブはすべて本発明に含まれる。
一つの実施態様において、3RTまたはその機能的変異体、誘導体、一部分、フ ラグメント、相同体もしくは類似体をコードする核酸配列は、例えばコサブレッ シゴン(co−suppresion) (米国特許第5、034.323号) を用いることによって自生3RTの活性を減少させるのに使用する。あるいは、 上記酵素またはその各種機能的変異体、誘導体、一部分、フラグメント、相同体 もしくは類似体をコードする核酸配列は、そのアンチセンス配向で用い(自生3 RTの活性を減少させる。本発明をいずれか一つの理論に限定したくないが、ア ンチセンス3RT転写物またはそのフラグメントもしくは一部分(例えばオリゴ ヌクレオチド分子)は、該酵素に対して指定される天然産のmRNAのすべても しくは一部分と二重らせんを形成して、mRNAの蓄積またはmRNAから活性 酵素への翻訳を妨害する。
他の変形では、リボザイム類を使用して標的の核酸配列を不活性化することがで きる。リポザイム類についてはHaseloffおよびGerlach 198 8年の文献に十分記載されている。この実施態様では、リポザイムは好ましくは ハイブリッド形成部分と触媒部分を含んでなり、そのハイブリッド形成部分は、 SEo 10 No : 2に示すのと実質的に同じヌクレオチド配列を有する 遺伝子由来のmRNA転写物とハイブリッドを形成できる一つのおよび好ましく は二つのヌクレオチドアームをもっている。
本願において3RTの活性を変更するということは、活性の通常の内因性もしく は既存のレベルの上下に30%まで、好ましくは30〜50%、さらに好ましく は50〜75%、またはさらに一層好ましくは75%以上増大もしくは減少させ ることを意味する。このような増大もしくは減少させることは3RTの酵素活性 の“調節”と呼ばれる。一般に調節は3RT遺伝遺伝列配転写または翻訳のレベ ルについて行われる。活性のレベルはRamSteegら1979年の方法を用 いて検定することができる。
本発明の核酸はリボ核酸もしくはデオキシリボ核酸でもよく、また一本鎖分子も しくは共有結合された閉環分子でもよい。核酸分子としてはcDNAが好ましい 。また本発明には本願に開示された遺伝子配列とハイブリッドを形成する他の核 酸分子も含まれる。
本発明の上記態様によって、 (i ) 3RTをコードし、および (ii) SEQ 10 NO: 2および/またはSEQ ID NO+ 3 に示すヌクレオチド配列またはその相補形と、低いストリンジエンシイ条件下で ハイブリッドを形成するヌクレオチドの配列を含んでなる単離された核酸分子が 提供される。
ストリンジエンシイのレベルを定義するために、便宜上Maniatiliらの 1982年の文献の387〜389頁および特にパラグラフ11を引用する。な おこの文献は本願に援用するものである。本願では、低ストリンジエンシイを、 4〜6XSSCハ%(w/v)SDS中37〜45℃で2〜3時間と定義する。
ハイブリッド形成に関与する核酸の起源および濃度によって、例えば、1〜4X SSC10,5〜1%(w/ v ) sas中45℃以上で2〜3時間と本願 でみなされている中位のストリンジエンシイ条件、または0.1−IXSSCl o、 1−1.OSDS中60℃以上で1〜3時間と本願でみなされている高ス トリンジエンシイ条件のような別のストリンジエンシイ条件を用いてもよい。
最も好ましい実施態様として、本発明には、SEQ ID NO: 2に示すヌ クレオチドを有する核酸分子;またはSEo 10 No : 2に示すヌクレ オチドもしくはアミノ酸の配列の少なくとも1個以上の領域に対して類似性が、 ヌクレオチドもしくはアミノ酸の配列のレベルで少なくとも50%、好ましくは 少なくとも55%、さらに好ましくは少なくとも60%、さらに一層好ましくは 少なくとも65〜70%およびさらにそれ以上好ましくは85%より大きい分子 が含まれ、そしてその核酸は3RTの活性を有する酵素をコードするかまたは3 RTの活性を有する酵素をコードする配列に対して相補的である。しかし、ヌク レオチドもしくはアミノ酸の配列は、類似性が上記の百分率値より小さくしかも aRT様分子をコードすることがあることには注目すべきであり、このような分 子は、配列保存の領域をもっている場合、やはり本発明の範囲内にあるとみなす 。
本願において検討される核酸分子は、単独に配向して存在していてもよく、また はベクター分子および好ましくは発現ベクターと結合して存在していてもよい。
′ベクター分子”という用語は、最も広い意味で用いられ、核酸を植物細胞中に 移行し易くすることができおよび/または植物のゲノムに組込まれ易くすること ができる、核酸分子に対する中間の伝達体(Vehicle)が含まれる。中間 の伝達体は例えばエレクトロポレーション、マイクロプロジェクタイル・ボンバ ードメント(microproJect[Ie bombardment)、ア グロバクテリウム(Agrobacteriu+n)による輸送、またはDNA もしくはRNAのウィルスによる挿入の場合に用いるよう構成されている。本発 明に含まれる中間伝達体および/または核酸分子は植物のゲノム中に安定に組込 まれる必要があってもなくてもよい。またこのようなベクター分子は原核細胞中 で複製および/または発現することができる。
これらベクター分子またはその一部分は、植物ゲノム中に組込むことができるこ とが好ましい。その核酸分子はさらに、植物細胞内で核酸分子を発現させること ができるプロモーターの配列を含有している。この核酸分子とプロモーターも、 上記のようないくつかの手段によって細胞内に導入することができる。またこの ベクター分子には、3RTのmRNA転写物を切断できると先に定義したりボザ イムをコードする遺伝子配列が含まれるいる。
本発明の核酸またはその相補形は全長の酵素またはその誘導体をコードする。“ 誘導体”という用語は、天然産の酵素に対して単一もしくは複数のアミノ酸を置 換し、欠失させ、および/または付加したものでしかも3RT活性を保持してい るものを意味する。この点について本発明の核酸には、3RTをコードする天然 産のヌクレオチド配列が含まれ、または前記天然産の配列に対し単一もしくは複 数のヌクレオチドを置換し、欠失させおよび/または付加したものが含まれる。
また本発明の核酸配列またはその相補形は、活性もしくは不活性であろうとも、 3RTの“一部分”をコードし、そしてこのような核酸分子は、オリゴヌクレオ チドのプローブ;また(よポIJメラーゼ連鎖反応もしくは各種の変異原生法、 または植物内で対応する遺伝子の発現を調節できるアンチセンス分子もしく G t IJボザイム分子の生成に用いプライマーとして有用である。
本発明の3RTのアミノ酸挿入誘導体としては、アミノ末端および/またはカル ボキシル末端の融合体および単一もしくは複数のアミノ酸の配列内挿入体がある 。挿入アミノ配列変異体は、一つ以上のアミノ酸残基がタンパク質中の予め決め られた部位に導入された変異体であるが、得られる産物が適切に選別できるなら ばランダム挿入も行うことができる。欠失変異体は、配列から1個以上のアミノ 酸を除去されていることが特徴である。置換アミノ酸の変異体Ct配列中の少な くとも一つの残基が取り除かれ、その位置に異なる残基が挿入された変異体であ る。典型的な置換は表1にしたがって行われる。
3RTがアミノ酸の置換によって誘導体化される場合、そのアミノ酸は一般に、 例えば疎水性、親水性、電気陰性度、かさだ力)の側鎖などのような類似の特性 を有する他のアミノ酸で置換される。アミノ酸の置換は一般に単一の残基につい て行われる。アミノ酸の挿入は一般に約1−10個のアミノ酸残基のオーダーで 行われ、および欠失は約1〜20個の残基の範囲で行われる。欠失もしくは挿入 は隣接するペアで行うことが好ましくすなわち2個の残基の欠失または2個の残 基の挿入が好ましい。
上記のアミノ酸変異体は、例えば固相ペプチド合成法(Merrifield1 964年)などのような当該技術分野で公知のペプチド合成法または組換えDN A操作法を用いて容易に作ることができる。公知のもしくは一部公知の配列を有 するDNAの予め決められた部位に置換突然変異を起こさせる方法は公知であり 、例えばM13突然変異変異性力(ある。置換、挿入または欠失の変異体として 発現する変異タンノくり質を製造するためDNA配列を操作する方法は、好都合 なことに、例えばSambrookら1989年に記載されている。
本発明の3RT酵素の組換えもしくは合成の変異体および誘導体の他の例には、 炭水化物類、脂質類および/またはタンノくり質類もしくはポリペプチド類のよ うな酵素に関連する分子の単一もしくは複数の置換、欠失および付加が含まれて いる。
また“類似体類”および“誘導体類”という用語には、3RTの機能の化学的等 個物および上記のアミノ酸誘導体が含まれる。便宜上、本願では’3RT″とい う用語には、その機能的変異体、誘導体、一部分、フラグメント、相同体または 類似体が含まれる。
表1 アミノ酸の置換に用いる適切な残基 光の残基 代表的な置換基 Ala Ser Arg Lys Asn Gln: His ^sp Glu Cys 5er Gln Asn: Glu His Asn: G1n 1ie Leu: Vat Leu Ile: Vat Lys Arg: Gln: Glu Met Leu: Ile: Val Phe Met: Leu: Tyr Tyr Trp: Phe Val lie: Leu: Met 本発明は、ペチュニアが今日まで最も便利で好ましい起源材料なのでペチュニア 由来の核酸配列を用いて例示する。しかし、当該技術分野の当業者は、類似の配 列を、他の植物またはある種の微生物のようないくつもの起源から単離すること ができることは直ちに分かるであろう。3RTを直接もしくは間接的にコードす るこのような核酸配列はすべて、その起源のいがんにががゎらず本発明に含まれ る。ラムノジルトランスフェラーゼ類をコードする遺伝子の他の適切な起源の例 としては、限定されないが、サイリーニ・ジオイカ、アンチライナム属の植物、 シクラメン、アルストロメリア属の植物、メトロシブロス属の植物、ボテンティ ラ属の植物およびセントポーリア・イオナンタがある。
本発明によれば、3RTをコードする核酸配列は、形質転換植物に導入されいず れかの方向に発現され、その結果適切な基質が植物細胞内で合成される場合はこ の基質をアンドシアニジン−3−ルチノシド類に最終的に変換するが、または代 謝物のこのような変換を内因性もしくは既存の3RTの活性を減少させるかもし くはなくすことによって阻害する手段が提供される。これらのアントシアニン類 が産生されると、花弁の色が改変されて一部ブルーの色の産生に寄与する。植物 内での本発明の核酸配列の発現は、構成的、誘導的または発生的であり、かつ組 織特異的である。発現という用語は、最も広い意味で用いられ、RNAの産生ま たはRNAとタンパク質の両者の産生が含まれている。またこの用語には核酸分 子の部分的発現も含まれる。
本発明の上記態様によって、適切な植物の細胞を、3RTをコードするヌクレオ チドの配列を含んでなる核酸配列を用いて、最終的にこの核酸配列を発現するこ とができるようにする条件下で安定に形質転換し、形質転換植物を形質転換細胞 から再生させ次いで前記形質転換植物を、該核酸配列を発現できるようにするの に充分な期間と条件下で成長させることを含んでなる、3RTを合成できる形質 転換顕花植物の製造方法が提供される。したがってその形質転換植物は、比較可 能な非形質転換植物内で発現される量に対して増大したレベルで非自生の3RT を産生ずることができる。
本発明の他の態様によって、3RTの活性をコードするヌクレオチド配列または 3RT活性をコードする配列に相補的なヌクレオチド配列を含んでなる核酸分子 で、適切な植物の細胞を安定に形質転換し、その細胞から形質転換植物を再生さ せ、次いで必要な場合前記形質転換植物を、該核酸を発現できるようにするのに 充分な条件下で増殖させることを含んでなる、自生もしくは既存の3RT活性が 低下した形質転換植物の製造方法が提供される。
本発明のさらに他の態様によれば、適正に変更され植物細胞に導入されたR【遺 伝子またはその誘導体もしくは一部分から相同的組換えによって自生配列を修飾 してR【遺伝子を変更し、次いでその細胞から、遺伝子を修飾された植物を再生 させることを含んでなる、自生もしくは既存の3RT活性が低下した遺伝子修飾 植物の製造方法が提供される。
好ましい実施態様で、本発明は、本発明の核酸配列で適切な植物の細胞を安定に 形質転換し、その細胞から形質転換植物を再生させ、次いで前記形質転換植物を 、該核酸配列が3RTを発現できるようにするのに充分な期間と条件下で成長さ せることを含んでなる、変更された花序特性を示す形質転換顕花植物を製造する 方法が提供される。あるいは、前記方法は、本発明の核酸配列またはその相補的 配列で適切な植物の細胞を安定に形質転換し、その細胞から形質転換植物を再生 させ、次いで前記形質転換植物をある期間、自生もしくは既存の3RTの活性の レベルを変えるのに充分な条件下で増殖させることを含んでいてもよい。その変 更されるレベルは、比較可能な非形質転換植物の自生もしくは既存のレベルより 小さい方が好ましい。本発明を限定したくないならば、作用操作の原理は、自生 の3RTの活性を低下させるには導入された核酸配列またはその相補的配列を発 現させる必要があるということである。しかし導入された遺伝子配列またはその 相補配列を発現させることは、所望の効果すなわち変化した花序特性を示す顕花 植物を得るために必要ではない。
関連する実施態様で、本発明は、適正に変更され植物細胞に導入されたRt遺伝 子またはその誘導体もしくは一部分から、相同的組換えによって自生配列を修飾 してR【遺伝子を変更し、次いでその細胞から遺伝子を修飾された植物を再生さ せることを含んでなる、変更された花序物性を示す顕花植物の製造方法が提供さ れる。
この変更された花序には、受容個体の植物の遺伝子型および生理学的状態によっ て、異なる色相のブルーもしくはレッドの花または他の色の花の産生が含まれる 方が好ましい。
したがって、本発明には、3RTもしくはその一部をコードする組換え遺伝子を 発現できる形質転換植物、または3RTの調節を行う必要がある場合には任意に 転写することができるmRNA分子のすべてもしくは一部に対して実質的に相補 的な核酸配列をもっている形質転換植物を製造する方法があって;適切な植物の 細胞を、3RTをコードするヌクレオチド配列または3RTをコードする配列に 相補的なヌクレオチド配列を含んでなる単離された核酸分子で、必要な場合、前 記単離された核酸分子を最終的に発現できるようにする条件下で安定に形質転換 させ、次いでその細胞から形質転換植物を再生させることを含んでなる方法が含 まれる。“適切な植物”という用語は、アンドシアニジン−3−グリコシド類を 産生ずることが可能でかつ所望の色を発生するのに必要な適正な生理学的特性を 有する植物を意味する。
当該技術分野の当業者は、例えば標的植物中に天然に存在する酵素の発現を増減 させて、異なる色相のブルーもしくはレッドのような異なる色相の色をもたらす ような本発明に適用可能な変形は直ちに分かるであろう。
したがって、本発明には、本発明の核酸配列のすべてもしくは一部を含有するす べての形質転換植物もしくはそのアンチセンス形および/またはその相同体もし くは関連する形態、および特に、変更された花序特性を示すそれら形質転換植物 が含まれる。これらの形質転換植物は、3RTをコードするヌクレオチド配列ま たは3RTをコードする配列に相補的なヌクレオチド配列を含んでなる導入核酸 分子を含有している。一般にその核酸は、該植物のゲノムに安定に導入されるが 、また本発明には、その植物細胞内で複製することができるDNAもしくはRN Aのウィルスのような自己複製核酸配列内に3RTヌクレオチド配列を導入する ことも含まれる。また本発明にはこのような形質転換植物由来の種子も含まれる 。このような種子は、特に着色している場合、植物に対する専有の標識として有 用である。
本発明の他の態様は3RTの組換え形に関する。この酵素の組換え形は、例えば より活性が大きい酵素を開発する研究に用いる材料源を提供し、着色化合物を製 造するのに用いる生体外の系を開発するのに有用である。
本発明のさらに他の態様は、植物内で3RTを発現するかまたは自生3RT酵素 のダウンレギュレーションを行うことができる遺伝子構造体を製造する場合の本 願に記載した遺伝子配列の用途を提供するものである。
本発明のさらに別の態様は、3RTをコードする遺伝子配列を染色体外にプラス ミド形で保有する原核生物または真核生物に関する。
一つの実施態様ではそのプラスミドはエシエリキア・コリ(Escherich ia col+)中のpccpsoeである。プラスミドpccpaoeを保有 する微生物のエシエリキア・コリ菌株XLI−blueは、オーストラリア20 37、ニューサウスウェールズ、ビンプル、スウアキン・ストリートlに所在の the Au5tralian Government Analytical Laboratoriesに1993年7月29日付けで受託番号N93/32 139にて寄託された。
本発明を以下の図と実施例によってさらに説明するが本発明を限定するものでは ない。
図面中: 図1はフラボノイド色素の生合成経路の概略図である。上記経路の第一部分に関 与する酵素類は下記のとおりである。PAL =フェニルアラニンアンモニアリ アーゼ、C4H=ケイ皮酸4−ヒドキシラーゼ、 4CL = 4−フマル酸:  CoAリガーゼ、CH3=カルコンシンターゼ、CHI=カルコンフラバノン イソメラーゼ、F3H=フラバノン3−ヒドロキシラーゼ、DFR=ジヒドロフ ラボノール−4−レダクターゼ(Bledら1989年); 3GT =UDP −グルコース:フラボノイド−3−〇−グルコシルトランスフェラーゼ、 3R T =LIDPラムノース:アントシアニジン−3−グルコシドラムノジルトラ ンスフェラーゼ、これはR【遺伝子座で制御される。上記経路の後の部分におけ る遺伝子座は次のとおりである。Gf=アシル化反応を制御する遺伝子座;アシ ル化のステップに続いて5−0−グリコジル化が行われるが5−〇−グリコジル 化はGf遺伝子座と関連がない(Jonssonら1984年c);Mtlおよ びMt2=3’メチル化反応に関与する遺伝子座(Jonssonら1984年 b):MflおよびMf2 = 3 ’と5′のメチル化反応に関与する遺伝子 座(Jonssonら1984年b)。
図2は花弁のcDNAライブラリー#lを調製するのに用いられるベクターpc GN1703中のcDNA挿入断片の線図である。
図3はプラスミドpcGP806の線図である。aElo、 9cDNA挿入断 片は箱わくで示す。その5′末端から約100 bp内方の位置に内部PstI 部位がある。
図4はVR(V/R)F2植物のRFLP分析で得た代表的なオートラジオグラ フである。EcoRIで消化したゲノムDNAをaElo、 9cDNAのクロ ーンでプローブした。aElo、 9プローブを用いて得られたRFLPのデジ グネーション(designation)は、dfr−Cプローブを用いて得ら れたRFLPのデジグネーションに一部分一致した。V : V23様RFLP  、 R: R51様RFLP 、 H:ヘテロ接合(VR) RFLP0図5 は各種のピー・ハイブリダ(P、 hybrida)系由来の花弁のへり(li mb)の中のa[+10.9cDNAがコードするmRNAのRNAブOット分 析の結果を示す図である。A、*tp標識化aE10.9プローブとピー・)1 イブリダ系由来の全RNA 20μgとのハイブリッド形成。ペチュニア系の遺 伝子型は実施例1に示す。長時間露出したところ、二つのハンドがR51系に検 出された。B、lfP標識化aE10.9プローブと、Rt遺伝子座にトランス ポゾンを有するピンク色のTr38の花弁のへりから単離した全RNA 20μ gとのハイブリッド形成Crt” ) 、ならびに上記プローブと、Rt対立遺 伝子のうちの一方からトランスポゾンを切取ったおおむね深紅色のT「38の花 弁のへりから単離した全RNA 20μgとのハイブリッド形成(胆)。
図6はバイナリ−プラスミドpccpstoの線図である。図に示すように、p cGP806由来のcDNA挿入断片を、発現ベクターpCGP293のMac プロモーターの後にセンスオリエンテーションでクローン化した。
図7はバイナリ−プラスミドpcGP811の線図である。図に示すように、p cGP806由来のcDNA挿入断片を、発現ベクターpCGP293のMac プロモーターの後にアンチセンスオリエンテーションでクローン化した。
図8はPAL、 CH5,CHI、 DFRおよび3RTに対する転写物の発現 プロフィルを示すRNAプロット分析の結果を示す。2tp標識化プローブと、 実施例1に記載した五つの発育段階のピー・ノーイブリダcv 0GB(1〜5 )由来の花弁から単離した全RNA 20μgとのハイブリツド形成。
図9はPAL、 CH3,C旧、 DFRおよび3RTに対する転写物の発現プ ロフィルを示すRNAプロット分析結果を示す。stp標識化プローブと、2% (W/V)グルコース中でインキュベートした後、0〜7日間ハイライトに暴露 した6週齢実生由来のOGBの葉の組織から単離した全RNA 20μgとのハ イブリッド形成。
図1OはOGB植物の各種の部分の3RT mRNAのRNAプロット分析の結 果である。各レーンには全RNAの試料20μgが含有されている。花の部分は すべて、発育段階がほぼ3の花から得た。栄養器官は6週齢実生から得た。茎/ 根の試料は茎と根の結合部であり、根(T、 C,)の試料は組織培養を行った 小植物から採取した。
図11は段階3のペチュニアの花弁のつぼみの中に3RTRNAが局在している のをin 5ituハイブリツド形成法で示した図である。プラスミドpcGP 806に、pBluescript (Stratagene社)ベクター中に 入っているaElo、 9cDNAクローンを入れた。プラスミドpccpao aをEcoRIによって線状にしてアンチセンスRNA転写物をT7プライマー を用いて合成し次いでXho Iで線状にし、T3プライマーを用いてセンス転 写物を得た。センスRNAプローブは非特異的ハイブリッド形成の対照として使 用した。AはセンスaE10.9転写物とハイブリッドを形成した対照のスライ ドを示す。略語は次のことを意味する。U=上表皮細胞層;v=維管束;m=葉 肉細胞および1=下表皮細胞層。BはアンチセンスaE10.9転写物とハイブ リッドを形成した花弁の断面を示す。スケールパーは50μmを示す。
本明細書を通じて使用されるアミノ酸の略語を以下の表に示す。
アミノ酸 3文字 1文字 L−アスパラギン Asn N L−アスパラギン酸 Asp D L−グルタミン酸 Glu E 本願に示すヌクレオチドとアミノ酸の配列に割当てたSEQ ID NOをまと めて以下に示す。
配列 ID SEQ NO オリゴ# l 10 SEQ No : 1オリゴ# 2 1D SEQ NO : 6オリゴ# 3 10 SEQ No : 7オリゴ# 4 1D SEQ  No : 4オリゴ# 5 1D SEQ NO: 5aElo、9 10  SEQ No : 2aE10.12 10 SEQ No : 3実施例1− 植物材料 使用したペチュニア・バイブリカの品種を表2に示す。
表2 植物は、光の強さが10.000ルツクスで日長が14時間および温度が22〜 26℃で特別の成長室内で成長させた。OGSの花を以下に定義した発育段階で 収穫した。
段階l:無着色の閉じたつぼみ(長さ:<25mm)。
段階2:着色した閉じたつぼみ(長さ:25〜35mm)。
段階3:花冠が現われた暗紫色のつぼみ(長さ: >35+nm)。
段階4:開やく前の暗紫色の開いた花(長さ: >50mm)。
段階5:すべてのやくが開いて完全に開いた花。
他の品種の花は開やくする前に、色素の蓄積が最大の段階で収穫した。
実施例2−細菌菌株 使用したエシェリキア・コリの菌株は次のとおりである。
DH5a 5upE44.Δ(IacZYA−ArgF)υ169.(φ801 acZΔM15)、 hsdR17(rk−、arkつ、 reC^1. en dAI、 gyrA98. thi−1,relAI、 deoR。
(Hanahan、 1983年およびBRL、 1986年)。
XLI−Blue 5upB44.hsdR17Crk−、IIIkつ、 re cAl、 endAI、 gyrA96. thi−1relAI、 Iac” 、 [F’ proAB、 Iacl” IacZΔM15. TnlO(te t”)](Bullockら、1987年)。
PLK−F recA、hsdR17(rk−、mk”)、mcrA−、mcr B−、Iac’、5uaE44゜galK2. galT22.1etBl、  [F’ proAB、 Iacl”・1acZΔM15.TnlO(tet”) ] (ストラタジェン社)ディスアームされた(disarmed)アグロバク テリウム・ツメファシェンス(Agrobacterium tulllefa ciens)菌株として使用されたのはAGLO(Lazoら1991年)であ る。
クローニングベクターのpBluescriptとpBluescribeはス トラタジエン社(Stratagene)から入手した。
イー・コリの形質転換 イー・コリの菌株の形質転換は1noueら1990年の方法にしたがって行っ た。
実施例3−一般的な方法 オリゴヌクレオチド類の合成 オリゴヌクレオチド類はApplied 8iosyste+ns PCR−M ate DNA合成器を利用し、メーカーの推奨する方法を用いて合成した。合 成したオリゴヌクレオチド類は5’−3’: オリゴ# I GAGAGAGAGAGAGAGAGAGATCTCGAGTT TTTTTTTTTTTTTTTTSEQ ID NO: 1 オリゴ# 2 ATGTCTCCTCCAGTG SEQ ID No : 6 オリゴ# 3 CTAGACTCCAATCACSEQ ID NO: 7オリ ゴ# 4 CCCACTGTAATGTAGCAGTATT SEQ rD N O: 4オリゴ# 5 CCATACCGTCAGATTGGTATCA SE Q ID No : 5であった。
Impで標識を付けたcDN^DNAプローブ20ttgの全RNAを200℃ で2分間インキュベートし次いで氷上でさらに2分間冷却した。そのRNAを、 20μg/mlオリゴーdT、 50mMトリス−)ICI 1)l(8゜0. 75nM KCI、 30mM MgC1t、 10mM DTT、0.5 m g/mLアクチノマイシンD、 200 、[ZM dATP、 200/IZ M dGTP、200 aM dTTP、 2.5μM dCTP、100μC i Ca −”P) −dCTP (Bresatec社、 3000Ci/m mol) 、40単位のRNアシン(Promega社)および6000年位の モロニーマウス白血病ウイスル逆転写酵素(BRL社)を含有する反応混合物に 添加し37℃で1時間インキュベートした。EDTAとNaOHをそれぞれ最終 濃度50mMおよび0.2Mまで添加し、その混合物を70’Cで20分間イン キュベートした。得られた混合物に、MCIを0.2Mの濃度まで添加して中和 した。取り込まれなかった〔α−”P) −dCTPを、セファデックスG − 50(Fine)のカラムのクロマトグラフィーで除去した。
DNAプローブのztpによる標識化 DNAフラグメント(50〜100 ng)を、オリゴラベリングキット(Br esatec社)を利用して50μCiの(α、jlp)−dCTPを用い、放 射能の標識を付けた。取り込まれなかった〔α−″”P) −dCTPを、セフ ァデックスG −50(Fine)カラムのクロマトグラフィーで除去した。
実施例4 cDNAライブラリー#1の構築 TurpenとGriffith (1986年)の方法を用いて、ビーNハイ ブリダcv OGBの段階3〜4の花の花弁組織から全RNAを単離した。ポリ (A) ” RNAを、3サイクルのオリゴ−dTセルロースクロマトグラフィ ーによって上記全RNAから選択した(AvivおよびLeder 1972年 )。
五つの発育段階のピー・ハイブリダcv OGBから調製したmRNA 5μg を用へ2M体−プライマー法(Alexanderら1984年)を利用しpc GN1703中にcDNAライブラリーを構築した(図2)。プラスミドpcG N1703はpBluescribe 1J13− (ストラタジェン社)に基 づいたプラスミドベクターであり、Calgene Inc社(米国、カリフォ ルニア州)が構築した。ポリリンカ一部位は、cDNAtllt人断片の両端に PstI、XhaIおよび5ina Iの部位が隣接するように変更した。T3 プライマーおよびlacプロモーターを含有する旧nDnI/ PvuIIフラ グメントは除去した。
上記のライブラリーを、LB (SambrOOkら1989年)+アンピシリ ン(100μg/mL)プレート上に高密度でプレートし、37℃で16時間イ ンキュベートした。次いでコロニーをかきとり、LBブロス+15%(v /  v )グリセリン中に懸濁させて一70℃で貯蔵した。上記増幅されたライブラ リーの2万個のコロニーを、2000コロニー/プレートの密度でLB+アンピ シリン(100u g/mL)のプレート上にプレートシ、32℃で16時間イ ンキュベートした。40’Cで1時間インキュベートした後、Co1ony/P laque 5creen (登録商標、DuPon を社)にコロニーリフト を2回とって、メーカーが推奨するとおりに処理した。
cDNAライブラリー#lのディファレンシャル・スクリーニング(diffe rential screening)分画選別法を用いて、OGBの花弁(段 階3〜4)中で発現されるがR51の花弁(段階3〜4)中には少ないかまたは 存在しない遺伝子をコードするcDNAクローンを単離した。
20000個のコロニーを、2000個/15cmプレートで選別した。ハイブ リットを形成させる前に、フィルターを、50+nM )リス−〇CI pH8 ,0゜I M NaCl、 1 mM EDTA、 0.1%(w/v)サルコ シンの溶液(前洗浄液)で、42℃で30分間前洗浄を行った。次いでそのフィ ルターを2XSSC,1%(w/ v ) S05中ですすいだ。−組のコロニ ーリフトのプレハイブリダイゼーション(42℃、1時間)次いでハイブリッド 形成(42℃、 16時間)を、50%(V/V)脱イオンホルムアミド、l  M NaC1,1%(w/v) SDS 、 10%(w/v)硫酸デキストラ ン(ハイブリッド形成溶液)中で行った。ハイブリッド形成段階の前に、分解サ ケ精子(degraded Salmon Sperm) DNA (100t t g/mL)およびポリU(20μg/mL)をSlp標識付けcDNAプロ ーブ(3X10@cpm/nL)とともに添加した。フィルターを、2XSSC ,1%(w/v)SDS中で65℃にて60分間洗浄し、次いで0.2XSSC ,1%(w/v)SO3によって65℃で30分間洗浄し、増感スクリーン付き Kodak XARフィルムに一70℃で16時間暴露した。
上記の分画スクリーンから196個のcDNAクローンを単離し、並べた列(o rdered arrays)に配置した。次にこれらの列を、OGBの花弁( 段階3〜4)、OGBの花弁(段階5)および0GB(葉)から抽出した全RN Aから製造されたcDNAプローブでプローブした。196個のcDNAクロー ンの中の78個が、OGBの花弁(段階5)とOGBの葉に比べて、OGBの花 弁(段階3〜4)中に優先的に発現された。これらのクローンを、同胞分析(s ibling analysis) 、RNAブO−/ト分析および配列分析を 行うために選別した。
実施例5−同胞分析 cDNA挿入断片の単離と精製 上記78個のcDNAクローンのどれが同胞であるかを決定するため、−回の選 択で得た標識化cDNA挿入断片を並べた列とハイブリッドを形成させた。cD NA挿入断片は、適切な制限エンドヌクレアーゼで制限し次いでTAB泳動緩衝 液中の低融点アガロースゲルで電気泳動させることによって、プラスミドベクタ ーから単離した。次に正しいDNAフラグメントを切り取り、フェノール:クロ ロホルムニイソアミルアルコール(50:49:1)で3回抽出し次にエーテル で2回抽出し次いでエタノールで沈澱させて精製した。得られたDNAのペレッ トを最後にTE(10mMトリス−HCl 1 mM EDTA pH7,5) に再懸濁させ、その一部を、EcoRIで制限した5PP−I DNACBre satec社)の既知量の横のアガロースゲル上に電気泳動させて濃度を推定し た。
陽性のcDNAクローンをプレートからとり出しLB+アンピシリン(100μ g/mL)ブロス中に入れ37℃で16時間インキュベートした。
この−夜培養物の一部(200μL)を、マイクロタイタートレイ中に入れて並 べた列を作った。これらのcDNAクローンを選別するため、これらの列を、L B+アンピシリン(100μg/+nL)プレートの上に置いたCo1ony/ Plaque 5creenフイルター(Dupon を社)上にレプリカをと った。その細菌を28℃で16時間増殖させ、次いで37℃で2時間インキュベ ートした。これらのフィルターを取出し、10%(W/V)SDSの溶液上に2 分間浮かせて処理し次いで1枚のプロッティング紙の上で風乾した。そのDNA を、オートクレーブ法(AlldayおよびJones 19B7年)を利用し てフィルター上で固定した( bake)。ハイブリッドを形成する前に、これ らフィルターを前洗浄溶液中で42℃にて30分間洗浄し次に2XSSC,1% (w/v)SDS中ですすいだ。プレハイブリダイゼーションおよびハイブリッ ド形成のステップは先に説明したのと同様にして行った。
13個のcDNAクローンが高ストリンジエンシイ条件下でcDNAクローン( aElo)とクロスハイブリッド形成を行った。最も長いcDNA挿入断片(0 ,9Kb)を有するクローンをpcGP711と命名し、最も短い挿入断片(0 ,5Kb)を有するクローンをpcGP712と命名した。
実施例6−長い方のcDNAクローンの単離cDNAライブラリー#lから単離 したa[!1ocDNAクローンは長さが0.9にbに過ぎなかった。全長のc DNAを単離するため、cDNAライブラリー#2由来の16.0OOpfuを 、pcGP711由来のcDNA挿入断片で選別した。
cDNAライブラリー#2の構築 2μgのポリ(A)″RNAを、IX 5uperscript (登録商標) 反応緩衝液、10mMジチオトレイトール、500 uM dATP、 500 μM dGTP。
500 uM dTTP、 500μM S−メチル−dCTP、 0.75μ gオリゴヌクレオチド# I C3EQ ID NO: 1)および2 μ]  5uperscrjpt (登録商標)逆転写酵素(BRL社)を含有する20 μlの容積の混合物中で逆転写させた。その反応混合物を37℃で50分間次い で44℃で1o分間インキュベートシ、次に氷上に置いた。
第二ストランドの反応混合物(140μL)を上記第一ストランドの反応混合物 に添加した。その第二ストランドの反応混合物は、21mM)リス−HC110 4mM KCl、 5.3+nM MgCIt、171 ttM β−NAD、 11.4mM (NH4)2SO,、214uM dATP、 642μM d CTP、 214μM dGTP、 214u M dTTP、 4 mM D TT、10μci”P −dCTP (3000Ci/mMo1e)、15単位 イー・コリDNA リアーゼ、40単位イー・コリDNAポリメラーゼI(Bo ehringer社)および0.8単位RNアーゼHで構成されている。その最 終混合物を16℃で150分間インキュベートした。平滑断端の二本鎖cDNA を作るために、lO単位のT4 DNAポリメラーゼを添加し、次いで反応を1 6℃でさらに15分間続けた。反応を停止させ、次にcDNAをフェノール/ク ロロホルムで抽出し次にクロロホルムで抽出し次いでエタノールで沈澱させて精 製した。
EcoRTアダプター(Promega社)を上記cDNAに連結し次いでメー カーが推奨する条件を用いてキナーゼで処理した。その酵素を加熱によって(7 0℃、20分間)変性させ、モして1)NAをフェノール/クロロホルムで抽出 しエタノールで沈澱させることによって精製した。
そのcDNAを、メーカーが推奨する条件を用い、100μLの反応容積中で5 0単位のXho I (Boehringer社)で消化した。酵素を加熱して 失活させ(70℃、20分間)次にその混合物を、STETR緩衝液ambro okら1989年)中で予め平衡化させておいた5400スパンカラム(Spu ncolumn) (Phar+++acia社)を通過させた。生成した溶出 液をフェノール/クロロホルムで抽出し、エタノールで沈澱させた。4℃で30 分間、微量遠心分離器にかけた後、得られたcDNAベレットを70%(V/v )エタノールですすぎ、風乾し、10μlのTR緩衝液(1111Mトリス−H Cl (pH7,5)、 1 mM EDTA)中に再懸濁させた。
上記cDNA混合物の一部の2.5μlを、50mM トリス−HCl (pH 7,0)。
10mM MgC1g、 10mMジチオトレイトール、1 mM ATPおよ び2単位T4DNAリガーゼからなる反応緩衝液5μl中にて、λZAP n  EcoRI /XhoI/CIAPで処理したベクター(ストラタジェン社)l μgと連結させた。この反応は4℃で4日間行った。
室温で2時間インキュベートした後、その連結反応混合物を、Packagen eシステム(Promega社)を用いてパッケージした。組換え体の総数はI  X10@pfuであった。
PLK−F細胞をトランスフェクトした後、上記のパッケージしたcDNAを、 50.000pfu/15cm直径プレートの量でプレートした。そのプレート を37℃で8時間インキュベートし、次いでファージを、100mM NaC1 ,8mM Mg5O+、 50mM )リス−HCl、 pH8,0,0,01 %ゼラチン〔ファージ貯蔵緩衝液CPSB))中に溶出させた。クロロホルムを 添加し、そのファージを増幅ライブラリーとして4℃で貯蔵した。
プラスミドの単離 ヘルパーファージR408(ストラタジエン社)を用い、メーカーが示す方法を 利用して、増幅されたλZAP cDNAライブラリー#2からペチュニアcD NA挿入断片を含有するpBIueseriptファージミド類(phagem ids)を切り出した。イー・コリXLI−Blueを上記ファージミド混合物 でトランスフェクトし、次いでそのコロニーを100μg/mLのアンピシリン を含有するL8プレート上にプレートした(SaIllbrookら1989年 )。単コロニー(Single colony)を、LBブロス(Sambro okら1989年)+アンピシリン(100u g/mL)中で増殖させ次いで アルカリ溶菌法(Sambrookら1989年)を用いてプラスミドを単離す ることによって、cDNA挿入断片について分析した。cDNA挿入断片が存在 することが測定されたとき、アルカリ溶菌法を用い、50mLの一夜培養物から 、一層多量のプラスミドDNAが製造された。
プラスミドDNAは、CsCl勾配液上にバンドを形成させることによってさら に精製した( Sambrookら、1989年)。
cDNAライブラリー#2の選別 ハイブリッド形成を行う前に、二つのプラークリフトを前洗浄溶液中で42℃に て30分間洗浄し、0.4M水酸化ナトリウム中、42℃で30分間ストリップ し、0.2Mトリス−11C1,pH8,0,0,lX5SC,0,IN(w/ v)SDSの溶液中、42℃で30分間洗浄し、最後に2XSSC,1,0%( w/v)SDS中ですすいだ。プレハイブリダイゼーションを42℃で1時間行 い、そのハイブリッド形成溶液に1ffipで標識を付けたプローブ(l x  10’ cpm/mL)を添加し、次いでハイブリッド形成を42℃でさらに1 6時間続けた。次にそのフィルターを2XSSC,1%(w/v)SDS中、6 5℃で2×30分間洗浄し続いて0.2XSSC,1%(w/v)SDS中、6 5℃で30分間洗浄し、次に増感スクリーン付きKodak XARフィルムに 一70℃で16時間暴露した。
13個のハイブリッド形成りローンのうちの1個(pcGP806と命名)は1 .7KbのcDNA挿入断片(aElo、 9)を含有していたのでその後の分 析を行うために選択した(図3)。上記13個のハイブリッド形成りローンのう ちの別の1個(pcGP820と命名)がわずかに長いcDNA挿入断片(at !10.12)を含有していることがその後に分かった。
実施例?−DNA配列の分析 DNAの配列決定は、特に、5equenase酵素(USB、バージgン2. 1)を用い、Sangerら1977年の方法で行った。aElo、 9の完全 配列は、5rase−a−baseキット(Promega社)を用いて決定し た(SEQ Ill NO:2 ) 、 pcGP820 cDNAクローン( aElO,12)の一部分の配列をSEQ 1ONO;3に示す。
Genebank 5WiSS−PROT and II!MOLのデータベー スに対する相同性のサーチを、FASTAおよびTFASTAのプログラムを用 いて行った(PeasonおよびLipman 1988年)。
aElo、 9の完全配列をSEQ 10 NO: 2に示す。この配列は、4 69個のアミノ酸からなるポリペプチドをコードする最初のメチオニンから始ま る。1407個の塩基の読み取り枠を含有していた。この読み取り枠は最初のメ チオニンから上流に続いているが、このことは、pcGP820由来のcDNA 挿入断片(SEQ ID NO: 3 )の5′末端の一部の配列が、別の同相 のメチオニン(in−phase methionine)がaElo、 9の 最初のメチオニンから上流の4個目のアミノ酸として存在していることを示して いることから分かる。aElo、 9がコードするアミノ酸配列は、トウモロコ シBZI UDPグルコース:フラボノール−3−〇−グルコシルトランスフェ ラーゼ(Furtekら1988年: Ra1StOnら1988年)およびホ ルジューム・プルガーゼの3GT()lordeum vu1gare3GT) (Wiseら1990年)(表3Aと38)の両者に対して類似性を示した。
最も類似性が高い(36%)領域は、aElo、 9cDNA配列のアミノ酸2 52〜396の130個のアミノ酸にわたっている。またこの領域の後部の1/ 2のアミノ酸335〜387(52個のアミノ酸にわたっている)は、非植物の 起源の他のグリコジルトランスフェラーゼ類、すなわちヒト由来(Ritter ら1991年)、マウス由来(KiiIIuraおよびOwens 1987年 )およびラット由来(Mackenzie 1986年)のグルクロノジルトラ ンスフェラーゼ類、ならびにオートグラファ・カリフォルニカ(Autogra pha califnrnica)の核多角体病ウィルス由来のエフジステロイ ドグルコシルトランスフェラーゼ(0°Re1llyおよびMiller198 9年、 1990年)に対して相同性(約32%)を示した。植物、ヒトおよび ウィルスの起源由来のグリコジルトランスフェラーゼのアミノ酸配列を52個の アミノ酸のスパンにわたって比較した結果を表4に示す。配列のアラインメント (al ignment)はC1ustalのプログラム(l(Igginsお よび5harp 1988年)を用いて実施した。
表3八 aHlo、9の1〜313の推定アミノ酸配列と他の植物のグリコジル トランスフェラーゼ類のと比較。エイチ・プルガーレ(GT−オオムギ)由来の 3GTおよびゼット・メイズ(Z、mays)(Bzl−トウモロコシ)由来の 3GTに対してaElo、 9の推定アミノ酸配列が相同である領域。保存アミ ノ酸は太字で記載しその配列の下に星印をっけて示し、同類置換部はその配列の 下にドツト印をつけて示す。
表3B aElo、9の314〜469の推定アミノ酸配列と他の植物のグリコ ジルトランスフェラーゼ類との比較。エイチ・プルガーレ(GT−オオムギ)由 来の3GTおよびゼット・メイズ(Bzl−トウモロコシ)由来の3GTに対し てaE!10.9の推定アミノ酸配列が相同性である領域。
保存アミノ酸は太字で記載しその配列の下に星印をつけて示し、同類置換部はそ の配列の下にドツト印をつけて示す。
表4 表3に記載の植物のグルコシルトランスフェラーゼ類、ウィルスのエフジ ステロイドグルコシルトランスフェラーゼ(GT−ECD)およびヒトのグルク ロノジルトランスフェラーゼ(GT−ヒト)を含む各種のグリコジルトランスフ ェラーゼと比較して類似性を示すaElo、 9のアミノ酸配列の領域。
実施例8−RFLP分析 ゲノムDNAの単離 DNAを、特にDel 1aportaら1983年に記載されているのと同様 にして葉の組織から単離した。そのDNAの標品を、CsC1浮遊密度遠心分離 法(Sa+nbrookら1989年)によってさらに精製した。
サザーンプロット ゲノムDNA(10膜g >を60単位のEcoRIで16時間消化し、TAB (40mMトリス−アセテート、50mM EDTA)のランニング緩衝液中0 .7%(W/v)アガロースゲルによって電気泳動させた。そのDNAを変性溶 液(1,5M NaC110,5M Na0H)中で1−1.5時間変性させ、 0.5Mトリス−HCl (pH7,5)/1.5 M NaCl中で2〜3時 間中和し、次いでHybond N (Amersham社)フィルター(20 XSSC)に移した。
DFR−Cプローブの単離 鋳型としてV23ゲノムDNAを用い、かつ公表されたdfr−C配列(Ger atesら1990年)から得た二つのオリゴヌクレオチドブライマー:R4( SEQ IDN0 : 4)およびR5C3EQ 10 NO: 5)を用いる PCHによってdfr−C遺伝子のフラグメントを増幅した。得られた170  bpのPCR生成物をゲルで精製し次いでNA−45膜(Schleicher and 5chue11社)上に単離した。PCR生成物を溶出した後、その生 成物を、Ho1tonおよびGraham 1991年の文献に記載されている ddTのテイルをつけたpBIuescripL M13−ベクター(ストラタ ジエン社)に連結し配列を決定して、クローン化されたフラグメントが公表され た配列に一致することを確認した。
RFLP分析 aElo、 9でプローブしたV23とR51のゲノムDNAのサザーンプロッ トに、高ストリンジエンシイ条件下、両者の系に一つのハイブリッド形成バンド が出現した。RFLP分析法を用いて、aElO,9cDNAに相当する遺伝子 の公知の遺伝子座に対する連鎖について試験した。
V23XR51F2集団から単離されたEcoRI消化ゲノムDNAを分析した ところ、dfr−C連結されたaElo、9プローブに対するRFLPが見出さ れた。
dfr−Cは染色体Vlの分子マーカーでありRtに連鎖している(Beldら 1989年) 、 34f7)V23XR51F2植物のうちノ26ニツイテa E10.9とdfr−CのRFLPの共分離(co−segregation) があった。これは8.1%の組換え頻度を表し、この頻度は、Rtとdfr−C の間の報告されている組換え頻度13%(Cornuら1990年)に近い。
実施例9−ノーザン分析 液体窒素中に凍結しておいた組織から全RNAを単離し、乳鉢と乳棒を用いてす りつぶして微粉末にした。4Mグアニジニウムイソチオシアネート、50mM  トリス−HCl (p)18.0)、 20+nM EDTA、 0.1%(V / v ) 5arkosylからなる抽出緩衝液を上記組織に添加し、その混 合物を、ポリトロン(polytron)を最高速度で用いて1分間ホモジナイ ズした。得られた懸濁液をMiracloth (Calbiochem社)が 濾過し、次いでJA20ロータを用い10.000rpmで10分間遠心分離に 付した。上澄み液を集め、0.2 g /mL CC5C1(/ v )にした 。次いで、38mLQuick−seal遠心分離管(Beckman社)中に 入れた5、7 M CsCl、 50mM EDTA (pH7,0)のクッシ ョン10mLの上に試料を重層し次にTi−70ロータを用い、42. OOO rpmで23℃にて12〜16時間遠心分離を行った。
得られたペレットをTE/SO5(10mMトリス−HCl (pH7,5)、  I IIIM EDTA。
0.1%(w/ v ) SDS )中に再懸濁し、次いで10mM EDTA  (pH7,5)中に飽和させたフェノール:クロロホルム:イソアミルアルコ ール(25:24:1)で抽出した。エタノールで沈澱させた後、RNAのベレ ットをTE/SDS中に再懸濁させた。
40+nMモルホリノプロパンスルホン酸(p)17.0)、5 mM酢酸ナト リウム、0.1 mM EDTA (pH8,0)を含有する泳動緩衝液を用い 、2.2Mホルムアルデヒド/1.2%(W/V)アガロースゲルによって、R NAの試料の電気泳動を行った。そのRNAをメーカーが説明しているのと同様 にしてHybond−Nフィルター(Amersham社)に移し、次いで■p で標識を付けたcDNAフラグメント(10” cpm/μg、2 XIO@c ps/+L)でプローブした。プレハイブリダイゼーション(42℃で1時間) およびハイブリッド形成(42℃で16時間)を、50%(V / V )ホル ムアミド、l M NaC1,1%(w/v) SO3,10%(w/v)デキ ストラン硫酸中で行った。分解サケ精子DNA(100μg/mL)を、12p 標識化プローブとともに添加してハイブリッド形成ステップを行った。
フィルターを、2XSSC,1%(W/v)SDS中で65℃にて1〜2時間洗 浄し、次に0.2XSSC,1%(w/v)SDS中で65℃にて0.5〜1時 間洗浄した。フィルターを、増感スクリーン付きのKodak XARフィルム に一70℃で16時間暴露させた。
突然変異体内での発現 aElo、 9プローブとハイブリッドを形成するmRNAの蓄積に対する三つ の遺伝子座(Rt、 AnlおよびAn2)の影響を試験した(図5A)。さき に述べたように、R【はアントシアニジン−3−グルコシドのラムノシル化反応 を制御するが、AntとAn2は、アンドシアニンの生合成に関与するいくつも の構造遺伝子の活性を制御する調節遺伝子である(Geratsら1984年)  、 RL/Rt、 Ant/Ant、 An2/An2の系の花弁組織(Da 、 Sd5.5kr4. RlBおよびR51)中に、約2.4Kbおよび1. 5Kbの二つの+oRNAがaElo、 9プローブによって検出されたが、こ れに対して、OGBおよび他のRt/Rt、 Anl/Ant、 An2/An 2 (Tb l〜3およびv23)系では約1.7KbのmRNAが一つだけ検 出された。またR51. V23およびOGBの系も短いaElo、 9cDN A同胞クローン(sibling clone)でプローブした(データは示し ていない) 、 aElo、9配列(SEQ ID NO: 2)のヌクレオチ ド736で始まるpcGP712の0.5KbのcDNA挿入断片が、R51系 内の2.4にbの転写物だけを検出した。aElo、 9配列(SEQ IDN 0:2)のヌクレオチド1217で始まるpcGP711の0.9KbのcDN A挿入断片がR51系内の2.4Kbの1.5Kbの転写物の両方を検出した。
0.5Kbと0.9KbのcDNAクローンの両者がV23とOGB系中に野生 型転写物を検出した。Anl/AnlまたはAn2/^n2の系(Ba20.  Dla51. Pla3およびTlhl)中には、aElo、 9プローブとハ イブリッドを形成するmRNAの発現は全く検出できなかった。
ペチュニア系T「38のRt遺伝子座はトランスポゾンの存在によって不安定に なる(Cornu 1977年)。トランスポゾンが花の発育の早い段階におい て切り出されると復帰突然変異体の深紅色花弁が生成する。Tr38のピンク色 花弁から単離した全RNA(rt” ’)およびT「38の復帰突然変異体の深 紅色花弁から単離した全RNA(Rt)を、al!10.9プローブとハイブリ ッドを形成するmRNAの発現について試験したく図5B)。
a[!10.9プローブによって、rt’花弁組織中に2.OKbのRNA種を 、および復帰突然変異体の組織中に1.7Kbの転写物が検出された。
実施例1〇−構築物の製造 pCGP293の構築 発現バイナリ−ベクターpCGP293をTiバイナリ−ベクターpcGN15 59(Me Br1deおよびSummerfelt 1990年)から誘導し た。プラスミドpCGN1559をKpn Tで消化し、次いで突出している3 ′末端を、標準のプロトコールにしたがって74DNAポリメラーゼで除去した (Sambrookら1989年)。このベクターをさらにXba Iで消化し 、次いで生成した5′突出部を、DNAポリメラーゼ■のフレノウフラグメント を用いて修復した。次にこのベクターを再結合してpCGP67を得た。Mac プロモーター、masターミネータ−および各種のクローニング部位を含有する 1、 97KbのPstIフラグメント(Comai ら1990年)をpcG P40から単離し、pCGP67のPst1部位中に挿入してpCGP293を 得た。
pCGN7334か呟BamHI −Sac Iフラグメントと1てGUS遺伝 子(Jeffersonら1987年)を除去し、そのフラグメントの代わりに 、マルチクローニング部位を含有している、pBluescribe M13− 由来のBamHI −5acIフラグメントを挿入した。Calgene In c、 (米国、カリフォルニア州)から入手したプラスミドpCGN7334は 、Mac−GUS−mas遺伝子融合体を含有するフラグメントをpCGN73 29のXho 1部位に挿入することによって構築されたものである( Com a r ら1990年)。
pcGP810の構築 pcGP806由来のcDNA挿入断片を、pCGP293のMacプロモータ ー(Coma i ら1990年)の後にセンス配向でクローン化することによ って、プラスミドpcGP810を構築した。プラスミドpcGP80BをBa mHIとKpn Iで制限酵素消化してcDNA挿入断片を分離した。そのcD NAフラグメントを低融点アガロースゲル上に単離し、次いでpCGP293バ イナリ−ベクターのBamHI / Kpn r末端に連結した。この連結は、 Amersham社1社の連結用キットを利用し、pCGP293バイナリ−ベ クター400 ngおよび1.7KbのaEIo、 9cDNAフラグメント8 5ngを用いて実施した。pccpalO内に挿入断片が正しく挿入されたこと は、ゲンタマイシン耐性形質転換体から単離したDNAを、PstIによる制限 で分析することによって確認した。
pcGP811の構築 pcGP806由来のcDNA挿入断片を、pCGP293のMacプロモータ ー(Coilai ら1990年)の後にアンチセンス配向でクローン化するこ とによって、ブ与スミドpcGP811(図7)を構築した。プラスミドpCG P806をまずApa Iで制限した。突出している3′末端を、Sambro ok(フレノウフラグメント)で削り取った。次にそのプラスミドをXba I で制限してcDNA挿入断片を含有するフラグメントを単離した。
XbaI5’突出末端を、DNAポリメラーゼ(フレノウフラグメント)を用い て修復した(Sambrookら1989年)。そのcDNAフラグメントを低 融点のアガロースゲル上に単離し次いでpCGP293バイナリ−ベクターの平 滑にしたXbaI/ Ba+nI[[末端に連結した。この連結はAmersh am社の連結用キットを利用し、pCGP293バイナリ−ベクター400 n gおよび1.7KbのaElo、 9cDNAフラグメント85ngを用いて実 施した。挿入断片がpcGP811中に正しく挿入されたことは、ゲンタマイシ ン耐性形質転換体から単離したDNAのPstIによる制限分析で確認した。
実施例11−エイ・ツメファシェンスの形質転換プラスミドpcGP810と1 )CGP811(図6と7)を次のようにしてアグロバクテリウム・ツメファシ ェンス菌株AGLO中に導入した。すなわち50mLのMG/ L (Garf  1nkelおよびNe5ter 1980年)培地に接種し振盪しながら28 ℃で16時間増殖させることによって調製したコンピテントへ〇LO細胞100 μlに上記の各プラスミドDNA 5μgを添加して導入した。その細胞をペレ ット化し、85%(v/ v) 100 mMCaClg/15% v/vグリ セリン(0,5m、L)中に再懸濁させた。得、られたDNA−アグロバクテリ ウム混合物を液体窒素中で2分間インキュベートして凍結し次いで37℃で5分 間インキュベートして融解させた。そしてDNA/細菌の混合物を氷上にさらに 10分分間−た。その細胞をMG/L培地1+nLと混合し、振盪しながら28 ℃で16時間インキュベートした。pcGP811またはpcGP810を保有 するエイ・ツメファシェンスの細胞を、100μg/mLのゲンタマイシンを含 有するMG/ L寒天プレート上で選択した。pcGP811またはpcGP8 10が存在することは、ゲンタマイシン耐性形質転換体から単離されたDNAの サザーン分析を行うことによって確認した。
実施例12−ペチュニアの形質転換 植物の材料 ピー・ハイブリダcv VRの成熟植物由来の葉の組織を1.25%(W/v) 次亜塩素酸ナトリウム中で2分間滅菌し次いで滅菌水中で3回すすいだ。その葉 の組織を25+nがの四角形に切断し、0.05og/ Lのカイネチンおよび 1.0 mg/ Lの2.4−ジクロロフェノキシ酢酸(2,4−D)を補充し たMS培地(MurashigeおよびSkoog 1962年)上で24時間 前培養を行った。
アグロバクテリウムとペチュニアの組織との共存培養バイナリ−ベクターのpc GP811またはpcGP810(図6および10)を含有するエイ・ツメファ シェンスの菌株AGLO(Lazoら1991年)を、100 H/ Lのゲン タマイシンを含有するIJG/L (GarfinkelおよびNe5ter  1980年)寒天プレート上に4℃で保持した。1%(w/v)Bacto−ペ プトン、0.5%(w/ v ) Bacto−酵母エキスおよび1%(w/  v ) NaC1を含有する液体培地中で単コロニーを一夜増殖させた。翌日、 B、ビタミン類(GallIborgら1968年)および3%(w/V)スク ロースを含有する液体MS培地(BPM)で希釈することによって、最終濃度5 X10”細胞/+++Lにした。上記のAGLO/pCGP811またはAGL O/1)CGP810を含有するBPMに葉のディスクを2分間浸漬した。
その葉のディスクをプロットして乾燥し、次に4日間共生培養培地上に置いた。
その共生培養培地は、0.05m1/ Lカイネチンおよび1.0mg/L 2 . 4−Dを補充したSll培地(5chenkおよび旧1debrandt。
1972年)で構成され、その培地の上にはタバコの細胞の懸濁液のフィーダ一 層がひろげられ、そしてその懸濁液の上にフィルター紙を置いた。
形質転換ペチュニア植物の回収 共生培養を行った後、葉のディスクを、3%(w/v)スクロース、α−ベンジ ルアミノプリン(BAP) (VRの葉のディスクには1mg/LまたはSDの 葉のディスクには4.0 ll1g/ L) 、0.1 mg/ L α−ナフ タレン酢酸(NAA)、カナマイシン(VRの葉のディスクには300mg/L またはSDの葉のディスクには100 mg/ L) 、350 mg/ Lセ ホタキシムおよび0.3%(w/ v ) Ge1rite Ge1tan G um (Schweizerhal1社)を補充したMS培地(選択培地)に移 した。新生中の外植片を、4週間後に新しい選択培地に移した。カナマイシンに よる選択に対して生残った不定茎を単離し、根を誘発させるため、100 mg / Lカナマイシンおよびzoomg/Lセホタキシムを含有するBPMに移し た。
全培養物を23±2℃にて16時間の日長条件下に維持した(60μmol。
m−2,s−1クールホワイト蛍光灯)。根の長さが2〜3cmになったとき、 そのペチュニアの形質転換小植物を、オートクレーブ処理を行ったDebco  5141012鉢植え混合物(potting m1x)を入れた8cmのチュ ーブに移した。4週間後、植物を、同じ鉢植え混合物を用いて15cmポットに 改植し、23℃にて14時間日長の条件下に維持した(300 μmo1.m  −2,s −1ハロゲン化水銀灯)。
実施例13−形質転換植物表現型の分析SD中のpcGP810 pccpatoプラスミドによって形質転換したSD植物で得た各種の花弁と花 粉の色の表現型を表5に示す。形質転換植物の# 2129と#2128の両者 は、対照のSDに類似しているが花弁と花粉の色が変化した花を産生じた。プラ スミドpcGP810をSDペチュニア植物中に導入したときに花粉の色の変化 が観察されたことは予想外の結果であった。
そのコードをthe Royal Horticultural 5ociet y’s Co1our Chartからとった。そのコードは、観察された色の 表現型を示す別の手段を与える。しかし与えられた数字は、感知された色に対す る一つの指標にすぎないと考えるべきであり、そして得ることができる可會託な 色を限定するとみなすべきではない。
表5 RH3CC=Royal Horticultural 5ociety Co 1our ChartVR中tv pCGP811 下記の表6は、pcGP811プラスミドで形質転換したVR植物で得た各種の 色の表現型を示す。そのコードはやはり、the Royal)1orticu ltural 5ociety’s Co1our Chartからとったが、 上記のように、そのコードは感知された色の一つの指標に過ぎないと考えるべき でありそして得ることができる可能な色を限定するとみなすべきではない。
表6 RH3CC=Royal I(orticultural 5ociety C o1our Chart実施例14−色素の抽出 アントシアニジン類 +(PLCまたはTLCによる分析を行う前に、花弁抽出液中に存在するアンド シアニジンの分子を酸で加水分解してそのアンドシアニジンのコアからグリコジ ル部分を除去した。アントシアニジンの色素類のBリングに対するヒドロキシル 化のパターンを、アンドシアニジンのコア分子をHPLCまたはTLCで分析す ることによって決定した。
花弁のへりを2M塩酸1mLとともに100℃にて30分間インキュベートする ことによって、花の色素を抽出し加水分解した。その加水分解されたアントシア ニン類を200μLのイソアミルアルコールで抽出した。この混合物を減圧乾燥 し、少容積20μLのイソアミルアルコール中に再懸濁させた。SDの花弁、や (および花柱のpcGP810の抽出液の一部の5μLをTLCプレート上にス ポットした。VRの花弁のpcGP811の抽出液の一部の5μLを取り出し減 圧乾燥し、200μLの50%(v/v)アセトニトリルおよび0.5%(v/ v)TFA中に再懸濁させた。
アントシアニン類 花弁のへり、花柱またはや(にl+nLのメタノール/1%(V / V )H CIを加え、暗所にて4℃で16時間インキュベートすることによって、形質転 換ペチュニアの花の加水分解されていなしX色素抽出液を調製した。抽出液を取 り出し減圧乾燥した。得られた色素を100μLのメタノール/1%(v/v) HCI中に再懸濁させた。VRの花弁中のpccpstiの抽出液およびSDの 花弁中のpccpstoの抽出液の一部分をTLCプレート上にスポットした。
アンドシアニジン類のHPLCによる分析200μLの50%(v / v ) アセトニトリルおよび0.5%(v/v)TFA中のVR花弁のpcGP811 由来のアントシアニジンの一部分5μLを、次のような勾配条件を用いる勾配溶 離による、HPLCで分析した。
すなわちTFA : Hg0(5: 995)からなる溶媒Aおよびアセトニト リル:TFA : H,0(500: 5 : 495)からなる溶媒Bを用い 、50%Bから60%Bまで10分間、次いで60%Bで10分間、最後に60 %Bから100%Bまで5分間の勾配で分析した。Asahl Pac 0DP −50カートlルソジカラム(250+na+X4.6 mm ID)を用いて 、逆層クロマトグラフィーによる分離を行った。流量は1mL/winで温度は 40℃であった。アントシアニジン化合物類の検出は、Shimazu SPD −M6A三次元検出器を用いて400〜650 nmで行った。
アンドシアニジンのピークは、公知の標準を参照して、デルフイニジン、シアニ ジンおよびマルビジンについて同定された。
アントシアニジン類のTLCによる分析酸で加水分解した色素の抽出液を、Fo restal溶媒系(l(OAC:水:)HCI =30 : 10 : 3  ) (Markham 1982年)中で試験した。
アントシアニン類のl+PLcによる分析SDペチュニア、およびVRのアンチ センスaE10.9形質転換体の加水分解されていない花弁の抽出液のデルフィ ニジンー3−グルコシドのピークは、デルフィニジンー3−グルコシドの標品を 参照してHPLCで同定した。次にデルフィニジンー3−グルコシド画分を、最 初にlO%Dから60%Dまで40分分間−て60%Dで40分間の勾配溶離条 件を用いてHPLCによって2回精製した。画分を39〜46分の時点で収集し た。再精製条件は20%Dから40%Dまでも40分分間−て40%Dで30分 間であった。画分の収集は38〜45分の時点で行った(溶媒Cは水であり、溶 媒りは50%(V / V )アセトニトリル、0.5%(v/v)TFAであ った)。精製した両分を質量分析に付して化合物がデルフィニジンー3−グルコ シドとして同定されたことを確認した。
アントシアニン類のTLCによる分析 加水分解していない色素抽出液の一部を、TLC用のプラスチックでコートした セルロースプレート(MERCK社)上にスポットし、2種の別個の溶媒系すな わち15%HOAcおよびRAW(ブタン−1−オール: HOAc :水=4  : 2 : 5)中で試験した。
実施例15−rt変異体(SD中pcGP810)の補足性ハイブリッドペチュ ニア系SDはR【遺伝子に対してホモ接合劣性である。このハイブリッドペチュ ニア系SDはデルフィニジンー3−グルコシド色素を蓄積するピンク色の花を産 生する。aElo、9cDNAのセンスバージョンを構成Macプロモーターの 後にクローン化してSD中に導入した。四つの個々の形質転換体のうちの二つが 濃色に着色した花を産生じた。これらの花の酸が加水分解した抽出物を薄層クロ マトグラフィー(TLC)で分析した結果、マルビジンが花弁中に産生される主 な色素であることが明らかになった。SDはGf、 MtおよびMfに対して優 性であるから、Rtの突然変異はこの系がマルビジンを産生ずるのを防止する唯 一の障害である(図IB参照)。したがってこの色素が形質転換された花の中に 産生じたことは、aElo、 9cDNAがR1の突然変異を補足し3RTをコ ードできるということを示す強力な証拠を提供した。
実施例16−3RTの活性のアンチセンス抑圧(VR中(7)pcGP811) aElo、 9cDNAを構成Macプロモーターの後にアンチセンス配向でク ローン化し次いでパープル色の花が咲(VRペチュニアノ1イブ1ルソド系内に 導入した。12個の個々の形質転換体のうちの7個が変化した花色を示した。こ れらの花は、はとんどの場合、均一な色相のピンクであったが、2個は花が斑入 りパープルとレッドのセクターが含まれていた。加水分解しなかった花弁の抽出 物をHPLCとTLCで分析したところ、デルフィシジン−3−グルコシドが、 一層うずく着色した形質転換化の主な色素であることが分かった。マルビジンの 産生はかなり減少したが、試験されたすべての形質転換植物中で抑制されたわけ ではなく、ヘチュニジンの産生は増加した(表7)。以下の表7は、HPLCで 分析したところ、pcGP811で形質転換された形質転換VRペチュニア植物 の花のいくつかの中にアンドシアニジン類が存在していることを示している。
表7 A/S =アンチセンス RT =保持時間 %比率=検出されたアントシアニン類の%VR植物中でのaElO,9cDNA のアンチセンス発現によってマルビジンの産生が妨害され、デルフィニジンー3 −グルコシド類が蓄積した。
この結果は、アンドシアニジン−3−グルコシド類のラムノシル化が5−〇−グ ルコシル化、アシル化およびメチル化より早(おこるのでRt遺伝子座が3RT をコードしているという論点を裏付けている(図1)。興味深いことに、すべて の場合にベチュニジンとマルビジンの色素がいくらか産生されたので、これら形 質転換植物はどれも、すでに特性が決定されているR1変異体に正確に匹敵する 色素プロフィルをもっていなかった。R【遺伝子の活性の阻害が不完全であった と推定される。しかし花色と、花弁抽出物中に存在するマルビジン色素の百分率 との間には相関関係があった。うすい色に着色した花は、マルビジンの含有量が 濃色に着色した花より低かった。また形質転換された花はVRの対照と比べて高 レベルのペチュニジン色素を含有していた。従来の突然変異の研究では、形成さ れるいずれのベチュニジン色素も、Mfl、 Mf2の遺伝子で制御されるメチ ルトラレスフェラーゼ類によってマルビジン色素に変換されたのであろうと予想 されていた(Wieringおよびde Vlaming 1984年)。しか しJonssonらの1984年のおよびbの文献には、ペチュニジンに対して 、形成されるマルビジンの量は、基質〔デルフィニジン(3−p−フマロイル) ルチノシドー5−クルコシド〕の濃度によって変化し、かつ基質の濃度が高いと マルビジンの生成が阻害されると報告されている。これらの結果についての可能 な説明の一つは、高レベルのデルフィニジンー3−グルコシド類はMflとMl 2の遺伝子座によって制御されるメチル化反応に何らかの作用をするということ である。あるいは、効率的な5′メチル化反応を行うには、ペチュニジン基質の 濃度が最小であることが必要であるのもしれない。
実施例17−R1の時間的および空間的発現R【遺伝子の発現プロフィルをRN Aプロット法とin 5ituハイブリツド形成法によって試験した。すでに特 性が決定されたフラボノイド生合成遺伝子の単離 (a) CHI cDNAライブラリー#lおよび2種のオリゴヌクレオチドす なわちヌクレオチド6〜20を変換した# 2 (SEo 10 No : 6 )および公表されているchi−A cDNA配列(van Tunenら19 88年)のヌクレオチド711〜7251.:相補的な# 3 (SEQ ID  NO: 7)から、1゜ngを用いPCRによってchi−A(van Tu nenら1988年)のcDNAクローンを合成した。得られたPCR産物をキ ナーゼで処理し、次いでpBIuescribe Ml:T (Stratag ene社)のSma r部位に連結し配列を決定して、クローン化されたフラグ メントが公表された配列に一致していることを確認した。
(b ) DFR−A drr−Aに対応するcDNAクローンをcDNAライ ブラリー#lのディフェレンシャルスクリーン(differential 5 creen)から単離し、次いで配列分析を行い公表されている配列と比較する ことによって同定した(Beldら、1989年)。
(c)PAL (i)cDNAライブラリー#3の構築全RNAを段階1〜3のビー・ハイブリ ダcy OGBから単離した。ポリ(A) ” RNAをオリゴ−dTセルロー スクロマトグラフィーによって精製した。La1)eYreおよびAmalri e(1985年)の方法の改変法を用い、2.5μgのポリ(A) ” RNA から二本鎖cDNAを合成した。リンカ−による連結を行う前に二本鎖cDNA のSlヌクレアーゼ処理は行わなかった。EcoRI−アダプター(Prome ga社)を上記二本鎖cDNAに連結し、リガーゼを熱で失活させ(70℃で2 0分間)、次にそのアダプターをキナーゼで処理して脱リン酸化されたベクター DNAに連結した。連結されていないアダプターと小さなcDNA分子をセファ デックス5200 (Pharmacia社)スパンカラムクロマトグラフィー によって除去した。cDNAの1/4を、EcoRIで切断した脱リン酸化I  ZAP(Stratagene社)lμgと連結した。パッケージングを行った 後、そのライブラリーは、イー・コリBB4をトランスフェクトし次にX−ga lを含有するNZY培地上にプレートすることによって滴定した。
そのライブラリーは23.000個の組換え体を含有していた。
(ii)cDNAライブラリー#3のスクリーニングcDNAライブラリー#3 をジャガイモ由来のPAL cDNAフラグメント(ドイツ、ケルン所在のMa x Planck In5tituteのImre R,Somssich博士 からの寄贈品)で選別した。プレハイブリダイゼーション(42℃、1時間)お よびハイブリッド形成(42℃、 16時間)を20%(V/ v )ホルムア ミド、6XSSCおよび1%(w/v)SDS中で行った。
低ストリンジエンシイ−洗浄条件は、2XSSC10,1%(w/v)SDS中 、ILmテ2 x 5 分子tJ洗浄し次イテ2Xssc10.I N (w/  v) SDS中42℃で2×30分間洗浄する条件であった。ペチュニアPA L cDNAクローンの同定は、配列解析およびファセオリス・ブルガリス(P haseolisvulgaris)由来の公表された配列(Bdwardsら 1985年)との比較によって確認した。
(d ) CHS cDNAのクローンpgP32 (Relfら1985年) 由来の8Kbのペチュニアchs−Aゲノムフラグメントを用いてcDNAライ ブラリー#lを選別した。先に述べた標準のハイブリッド形成条件を用いて、全 長のペチュニアchs−A cDNAクローンを単離した。その同定は、配列分 析と公表された配列(Koesら1986年)との比較によって確認された。
葉の中でのデルフイニジン合成のグルコース/ノ\イライトによる誘発 葉をピー・ハイブリダcv OGBから収穫し、滅菌水中で切断して1C1l1 2の断片にした。これらの葉の断片を2%(W/V)グルコース溶液上に浮かし 、24.000ルツクスの光の強さの光に96時間暴露した。
時間的発現 (a)発育中の調節 上記実施例1で定義された発育の段階の異なる段階にある花から収穫したピー・ ハイブリダcv OGBの花弁由来の全RNAを、フラボノイドの生合成経路に 関与している各種の遺伝子の発現について試験した。
aElo、 9cDNAクローンに対応する遺伝子は、花冠の成熟中の発育中に 調節され一般に花の発育の段階1〜2のあたりでピークになることが見出された (図8)。この発育のプロフィルはフラボノイドの生合成に関する他の遺伝子の 発現に類似していたが、CHS、 CHI。
DFRおよびPALの発現は一般に花の発育の段階2〜3のあたりでピークにな った(図8)。
(b)葉の組織内のアントシアニン経路の誘発フラボノイド色素の生合成経路の 遺伝子類は、通常、葉の組織では発現されない。しかしデルフィニジン色素の合 成は、2%(W/V)グルコース溶液中、ハイライト内でインキュベートするこ とによってOGBの葉の中に誘発された。これらの条件下で、aElO09cD NAクローンに対応する遺伝子がOGBの葉の組織の中に検出された。伝令RN Aの最大の誘発は96時間後に起こることが分かった。いくつかの他の色素の生 合成遺伝子の発現も誘発された(図9)。
(C)異なる器官における発現 ビー・ハイブリダCy OGBの各種器官由来の全RNAを、aElo、 9ク ローンに対応する遺伝子の発現について試験した。メツセージが花弁と柱頭に検 出されたが、柱頭ではそのレベルは非常に低かった。それ故3RT mRNAの 発現は、花弁と花の特定部分の両者において発育中に調節されているようである 。
空間的発現−in 5ituハイブリツド形成(a)植物組織の調製 花弁を2〜3+nmの断片に切断し、やくと柱頭の全体とともに、4%(v /  v )パラホルムアルデヒドを含有するリン酸緩衝食塩水(PBS)と5 I r1M MgC1t pH7,4中で約16〜24時間固定した(Lawren ceおよびSinger 1985年; Singerら1986年)。次に組 織を段階的なエタノールのシリーズによって脱水し次いでパラブラスト(par aplast)中に包埋した(BerlynおよびMiksche 1976年 )。厚みが10μmの横断面片を切り取りサブベッドスライド上に載置した(ス ライドは予め2% 3−アミノプロピルトリエトキシシランのアセトン溶液で5 分間処理し、蒸留水中で洗浄し、次いで風乾したものを用いた)。
(b)RNAプローブの調製 ストランド特異的RNAプローブを、Riboprobe反応キット(Stra tagene社)を用いて調製した。
(c)ハイブリッド形成 載置された断片とともにスライドを、キシレン中で脱パラフイン処理を行い次い でMartineauおよびTaylor (1986年)の文献に記載されて いるようにして段階的エタノールのシリーズを通過させて脱水した。次いでこれ らの断片をPBSおよび5 +oM MgC1を中で約30分間処理し続いて0 .1Mグリシン、0.2Mトリス−HCl、 pH7,5中で10分間処理した 。
各スライドに対して、1.2 XIO’ cpmのRNAプローブ、50μgの イー・コリtRNA (Boehringer Mannheia+社)および 25μgの分解ニシン精子(degraded herring sperm)  (Sigma社)を凍結乾燥し、90℃に予め加熱した25μLの脱イオンホ ルムアミド(BDH)中に再懸濁させた。2xハイブリッド形形成台物の25μ Lを添加して、最終濃度を、2XSSC,0,2%(w/v) BSA、 10 %(w/v)デキストラン硫酸、75mM DTT、1単位/μLのRNエイシ ンリボヌクレアーゼインヒビター(Promega社)および50%(v/v) ホルムアミドにした。
40μLの液滴を断片の上に置いてカバーグラスをのせた。ハイブリッド形成は 、加湿チャンバー内にて37℃で16時間行った。
洗浄を、50%(v / v )ホルムアミド、2XSSC,20+oM DT T中で、室温にて5分間行ってカバーグラスを外し、続いて10μg/mll? NアーゼA、 500mM NaCl、 IO+nM)リス−HCl、 p)1 8.0.20a+M DTT中、次いで2XSSC,20+nM DTT中、次 にlX5sc、 20mM DTT中で42℃にて30分間行った。最後の洗浄 を、lX5sc、 20mM DTT中で室温にて30分間行った。次にこれら のスライドを、MartineauおよびTaylor (1986年)の文献 に記載されているように段階的なエタノールのシリーズで脱水した。それらスラ イドを風乾し次いでFuji RXフィルムに一70℃で16時間暴露し、核ト ラックエマルジョンに対する暴露時間を測定した(COghlanら1985年 )。次にスライドを、45℃にて、KodakNTB−2液体核トラックエマル ジョン(蒸留水を用いてl:1の比率で希釈)でコートし、垂直に立て、てドレ インさせ、次にシリカゲルの結晶(6〜18メツシユ) (BD)l)による耐 光性ボックス中に入れ、4℃にて5日間貯蔵した。スライドをMartinea uおよびTaylor(1986年)の文献に記載されているようにデベロップ した。スライドを流水中で15分間洗浄し、段階的エタノールのシリーズで脱水 し、次いでキシ12295%エタノール(1: 1)およびキシレンを通過させ た。次にスライドをEuckitt (0,Kindler)で永久的にマウン トした。
スライドをN1kon写真用顕微鏡で調べた。対照のスライドは、バックランド の指標として、センス転写物とハイブリッドを形成させたスライドである。写真 は)[odak EktaChrOme 160Tフイルムを用いて撮影した。
R【転写物の空間的発現をin 5ituハイブリツド形成法によって調べた。
花弁の断片については、aEIQ、 9cDNAが表皮細胞に優先的に結合した が葉肉細胞とのハイブリッド形成は制限されていることが検出された(図11) 。このことは、アントシアニン色素が特に花弁の表皮層に局在して蓄積している ことと一致している。花柱とやくの断片についての予備的なin 5ituハイ ブリツド形成試験でも、これらの器官内にR1転写物が検出された。
アンドシアニン経路に関与するcDNAクローンを単離するプログラムの一環と して、ディフエレンシャル・スクリーニングによるアプローチを利用し、OGB の段階3〜4の花の花弁(へりとチューブ)およびR51の花弁(チューブ)か ら調製したcDNAプローブによって、OGBの花弁のcDNAライブラリーを スクリーニングした。ペチュニア系R51は、アントシアニンの生合成に関与し ていることが知られているいくつかの遺伝子座が変異した変異体であり、そして ヘリが減少し大部分がチューブで構成されている花が生成するようになるブライ ンド突然変異性(blind mutation)をもっている。二つのクラス のcDNAクローンがこのディフェレンシャルスクリーンによって検出される。
すなわちチューブの組織に比べて花弁のへりに優先的に発現されるものおよび特 異的な突然変異によって発現が減少しているものである。cDNAクローンaE lo、 9は先に配列を決定したグリコジルトランスフェラーゼに対して配列類 似性を示した。RFLPとRNAのプロット分析によって、このcDNAが、R 51においてホモ接合劣性であるl?を遺伝子座に一致するという強力な証拠が 得られた。このことはR【の突然変異とaEIO,9cDNAの間の補足性によ って証明された。さらにaElo、 9cDNAクローンのアンチセンス発現は アンドシアニジン−3−グルコシド類のラムノシル化反応を阻害した。
しかし当該技術分野の当業者は、本願に記載した発明は、具体的に述べたちの以 外に変形および改変を行うことができることが分かるであろう。そして本発明に はこのような変形および改変のすべてが含まれると解すべきである。また本発明 には、本明細書で個々にまたは総合的に参照しまたは示したすべてのステップ、 特徴、組成物および化合物のすべて、ならびに前記ステップまたは特徴のいずれ かの二つ以上の組合わせのすべてが含まれる。
引用文献 Alexander、 o、 c、 、 lJcKnight、 ’r、 o、  and Wi Iliams、 B、 G、 、 Gen■@31 ニア9− 89゜ 1984゜ A11day、M、J、and Jones、M、D、、Nucleic Ac 1ds Re5earch 15(24):10592゜1987゜ Andersen、 0. M、 、 B iochem、 5yst、 Ec ol、 16(6) :535−540.1988゜Asen、 S、 、 J 、 Am、 Soc、 Horric、 Sci、 107(5) ニア44− 750.1982゜Asen、 S、 and Griesbach、 R,、 J、 Am、 Sac、 Horric、 Sci、 108(5) :845 |850゜ 1983゜ Asen、 S、 、 Griesbach、 R,J、 、 Norris、  K、 H,and Leonhardt、 B、 A、 B Phytochemistry、 25(11) :2509−2514.19 86゜Aviv、 H,and Leder、 P、 、 Proc、 Nat l、 Acad、 Sci、 USA 69:1408.1972K Be1d、 M、 、 Martin、 C,、Huits、 H,、5tui t Je、 A、 R,and Gerats、 A、 GA M、 。
Plant Mo1ecular Biology 13:491−502.1 989゜Berlyn、 G、 P、 and Miksche、 J、 P、  、 Botanical m1crotechnique andcytoc hemistry、 Iowa 5tate Uni Press、Awes、  Iowa、 1976゜Bethesda Re5earch Labora tories、BRL pUChost:E、coli DH5a”compe tent cells、 Dethesda Res、 Lab、 Focus 、 8(2) :9.1986゜Budzianowski、 J、 、 Ph ytochemistry 30(5) :1679−1682.1991゜B ullock、 W、 0. 、 Fernandez、 J、 M、 and  5hort、 J、 M、 、 Biotechniq浮■刀@5:376゜ 1987゜ Coghlan、 J、 P、 、 Aldred、 P、 、 Haraia mbid is、 J、 、 N1al l、 H,D、 A Penscho w。
J、D、and Tregear、G、W、、Analytical Bioc hemistry 149:1−28.1985゜Comai、L、、Mora n、P、and Maslyar、D、、Plant Mo1ecular B iology 15:373−381.1990゜ Cornu、 A、 、 Mutat ion Re5earch、 42:2 35−248.1977゜Cornu、A、、Farcy、E、、Maizon nier、D、、Haring、M、、Veerman、W、and Gera rs。
A、G、M、、 ln:Genetic maps−Locus Maps o f complex genomes、5thedition、5tephen  J、0’Br1en(ed、)、Co1d Spring Harbor L aboratoryPress、USA、1990゜ Dellaporta、 S、 J、 Wood、 J、 and Hick、  J、 B、 、 Plant Mo1. B iol、 qep、 1 :1 9− 21.1983゜ Doodeman、 M、 、 Gerats、 A、 G、 M、 、 Se hram、 A、Vl、 、 De Vlaming、 PA and B 1 anch i。
F、 、 Theor、 Appl、 Genet、 67:357−366、 1984゜[!be1. J、and Hahibrock、に、、 ln:T he Flavonoids:Advances in Re5earモ■ Since 1980. )larbourne、J、B、(ed、)、 Ac ademic Press、 New York、 USAB 641−679.1988゜ Edwards、に、、Cramer、C,L、、BolwelI、G、P、、 Dixon、R,A、、5chuch、W andLamb、 C,J、 、  Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 82:6731−6 735.1985゜Furtek、 D、 、 5chiefelbein、  J、 W、 、 Johnston、 F、 and Ne1son、 O,E A 、 Plant Mol、Biol、ll:473−481.1988゜Gamborg、 O, L、 、帽l 1er、 R,A、 and OJi+oa、 K、 、 Ex p、 Cel I Res、 50F151−158゜ 1968゜ Garf 1nkel、 D、 J、 and Nes ter、 E、 W、  、 J、 Bact、 144 ニア32−743.19W0゜ Gerats、 A、 G、 M、 、 Farcy、 E、 、 Wallr oth、 M、 、 Groot、 S、 P、 C,anп@Schram、  A。
Genetics、106:501−508.1984゜Gerats、 A、  G、 M、 、 Hiuts、 H,、Vrijlan、dt、 E、 、  Marana、 C,、5ouer、@E、 and Beld、M、、The Plant Ce1l 2:1121−1128.1 990゜Gera Ls、 A、 G、 M、 、 de Vlaming、  P、 、 Doodeman、 M、 、 A1. B、 and rchra m、 A、 W、 。
Planta 155:364−368.1982゜Hahlbrock、 K 、 and Grisebach、 H,、Annu、 Rev、 Plant  Physiol、 30+10T− 130.1979゜ Hanahan、 D、 、 J、 Mo1. Biol、 166:557. 1983゜1(arborne、 J、 B、 and Na5h、 R,J、  、 Biochem、 5yst、 Ecol、12(3) :31T−31 8゜ 1984゜ Harborne、 J、 B、 and Wi Iliams、 C,A、  Z Naturjorsch 39(1−2) :18−2R゜ 1984゜ Haselof f、 J、 and Gerlach、 L、 Nature  334:586−591.1988゜Higgins、 D、 G、 and  5harp、 P、 M、 、 Gene 73 :237−244.198 8゜Ho1ton、 T、 A、 and Graha+n、 M、 W、 、  Nucleic Ac1ds Re5earch 19:11T6.1991 ゜ 1noue、 H,、No jima、 H,and Okayama、 H, 、Gene 96 :23−28.1990゜Itokawa、H,、5hid a、Y、、1kuta、a、、Inatomi、H,and Ikegami、 S、。
Phytochemistry 20(10):2421−2422.1981 ゜Jef ferson、 R,A、 、 Kavanagh、 T、 A、  and Bevan、 M、 W、 、 EMBOJ、 6(P3) :390 1 −3907.1987゜ Jonsson、 L、 M、 V、 、 Aarsman、 M、 E、 G 、 、 Schram、 A、 W、 and Benn1獅求A G、 J、  H,。
Phvtochemistry 21(10) :2457−2460.198 2゜Jonsson、 L、 M、 V、 、 Aarsman、 M、 F! 、 G、 、 de Vlaming、 P、 and Sch窒≠香A A、  W、 。
Theor、 Appl、 Genet、 68:459−466、1984a 。
Jonsson、 L、 M、 V、 、 Aarsman、 M、 E、 G 、 、 Poul ton、 J、 B、 and Sch窒≠香A A、 W 。
Planta 160:174−179.1984b。
Jonsson、 L、 M、 V、 、 Aarsman、 M、 E、 G 、 、 van Diepen、 P、 、 Smi t、@N、 and S chram。
A、 ’I1. 、 Planta 160:341−347.1984c。
Kamsteeg、 J、 、 van Brederode、 J、 and  van Nigtevecht、 G、 、 Z Nat浮窒■盾窒唐モ■ 35c:249−257.1979゜ KiIDura、 T、 and Owens、 1. S、 、 Eur J  Bioche+n 168:515−521.1987゜Joshi、 C, P、 、 Nucleic Ac1ds Re5earch 15:9627− 9640.1987゜Khokhar、 J、 A、 、 Hua+phrey s、 J、 M、 、 5hort、 K、 C,and Grout、 B、  v、 W、 。
Hortscience 17(5):810−811.1982゜Koes、  R,E、 、5pelt、C,E、 、 Re1f、H,J、 、 van  den [!1zen、 P、 J、M、 、 ueltkamp。
E、 and Mol、 J、 N、 M、 、 Nucl、 Ac1ds R es、 14(13) :5229−5239.1986゜Lapeyre、  B、 and Amalr比、 F、 、 Gene’ 37:215−220 .1985゜Lawrence、J、B、and Singer、R,H,、N ucleic Ac1ds Re5earch 13(5):1777−179 9.1985゜ Lazo、 G、 R,、Pa5cal、 A、 S、 and Ludwig 、 R,A、 Bio/lechnology 9:963|967゜ 1991゜ Mackenzie、 P、 1.、 J Biol Chem261:611 9−6125.1986゜Maizonn ier、 D、 and Moes sner、 A、 、 Genet ica 52(2) :143−148. 198O゜ Maniat is、 T、 、 Fri tsch、 E、 F、 and  Sambrook、 J、 Mo1ecular Clon奄獅■FA Laboratory Manual、、Co1d Spring Harbo r Laboratory Press、USA。
1982゜ Markham、に、R,、Techniques of flavonoid  1dentification、、AcademicPress、Londo n、1982゜Martin、C,Prescott、A、、Mackay、S 、、Bartlett+ J、and Vri jlandt、E、。
The Plant Journal 1(1):37−49.1991゜Ma rt 1neau、 B、 and Taylor、 W、 C,、Plant  Physiol 82:613−618.1986゜McBride、に、E 、and Summertelt、に、R,、Plant Mo1ecular  Biology 14:269−276 1990゜ Miya jima、 1. 、 Doi、 1. and Kage、 T、  、 Sci、 Bul I、 Fac、 Agric、 jyushu Un iv。
45(1−2):83−90.1990゜Murashige、 T、 and  Skoog、 Fl、Physiol、Plant 15ニア3−97.19 62゜Nakano、 K、 、 NiN15hiza、 K、 、 Take moto、 I。Murakami、 K、 、 Takaish堰A Y、  and Tomimatsu、 T、 、 Phytochemis try 28(1 ) :301−303.1989゜0’ Rei l Iy、 D、 R,an d Mi I Ier、 L、 K、 、 5cience 24 :1110 −1112.1X89゜ 0°Rei I Iy、 D、 R,and Mi l1er、 L、 K、  、 J Virol 64:1321−1328.1990K Pearson、 W、 R,and Lipman、 D、 J、 、 Pr oc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 85F2444− 2448.1988゜ Ra1ston、 E、 J、 、 Engl ish、 J、 J、 and  Dooner、 H,K、 、 Genet ics 1P9 :185− 197.1988゜ Rei f、 H,J、 、 N1esbach、 U、 、 Deuml i ng、 B、 and 5aedler、 H,、Mo1.@Gen、 Gen t。
199:208−215.1985゜ Rijter、J、に、、Crawford、J、M、and Owens 1 .S、、J Biol Chem 266:1043−1047.1991゜ Sai to、 N and Harborne、 J、B、 、 Phyto chemistry 22(8) :1735−1740.P983゜ Sai to、 N、 、 Yoko i、 M、 、 Ogawa、 M、  、 Ka+ni Jo、 M、 and Honda、 TA 、 Phyto chemis try27(5) :1399−1402.1988゜Samb rook、 J、 、 Fri tsch、 E、 F、 and Mania tis、 T、 、 Mo1ecular Clo獅奄獅■FA Laboratory Manual、 (2nd edition)、Co1 d Spring Harbor LaboratoryPress、USA、 1989゜ Sanger、 F、 、 N1cklen、 S、 and Coulson 、 A、 、 Proc、 Natl、 Acad、 Sc堰AUSA 74: 5463−5467.1977゜ 5chenk、 R,U、 and Hi Iderbrandt、 A、 C ,、Can、 J、 Bat、 50 :199−204.P972゜ Schram、 A、 W、 、 Jonsson、 L、 M、 V、 an d Benn ink、 G、 J、 H,、Bioche高奄唐狽窒凵@of flavonoid 5ynthesis in Petunia hybri da、夏n:Petunia 5ink、に、C。
(ed)、 Springer−Verlag、 Berl in、 Germ any、 pp 68−75.1984゜5eitz、H,U、and Hin derer、W、、Anthocyanins、 In:Ce1l Cu1tu re andSomatic Ce1l Genetics of Plant s、Con5tabel、F、and Vasil、 1.K。
(eds、 )、 Academic Press、 New York、 U SA、 5:49−76、1988゜Singer、 R,H,、Lawren Ce+ J、 B、 and Villnave、 C,、Biotechni ques 4(3j : 230−250.1986゜ 5tafford、H,A、、Flavonoid Metabolism、C RCPress、Inc、Boca Raton。
Florida、 USA、 1990゜5nook、 M、 E、 、 Ch ortyk、 0. T、 、 5isson、 V、 A、 and Co5 tello、 C,EA 。
Phytochemistry 31(5):1639−1647.1992゜ Turpen、 T、 H,and Grif f i th、 O,Ml、  BioTechnjques 4:11−15.1986゜van Tunen 、A、 J、 、 Koes、 R,E、 、 5pel t、 c、 E、  van der Krol、 A、 RC、5tuitje。
A、 R,and Mo1. J、 N、 M、 、 EMBOJ、 、 7( 5) :1257−1263.1988゜Vidal−0111vier、 E 、 、 Elias、 R,、Faure、 F、 、 BabadJamia n、 A、 、 Cr■唐垂奄氏B F、 、 Ba1ansard、 G、 and [1oudon、 G、 、  Planta Medica 55(1) ニア3−74D1989゜ Wallroth、 M、 、 Gerats、 A、 G、 M、 、 Ro gers、 S、 G、 、 Fraley、 R,T、 ≠獅п@Horsc h。
R,B、 、 Mo1. Gen、 Genet、 202:6−15.198 6゜Wiering、H,and De V1aa+ing、P、、 Inhe ritance and Bioche+oistry ofPig+aenL s、 In:Petunla 5ink、 K、 C,(ed、 )、 Spr inger−Verlag、 Berl 奄氏B Germany、 pp49−65.1984゜Wise、 R,P、 、 R ohde、 W、 and Salamini、 F、 、 Plant Mo 1. Biol、 14 :Q77−279゜ 1990゜ Yaday、S、P、and Brew、に、、J Biol Chem 26 6:698−703.1991゜配列の一覧表 (1)一般情報: (i)出願人(米国以外) : INTERNATIONAL FLOWERD EVELOPMENTS PTV、LTD。
出願人(米国のみ) :BRUGLIERA、Filippa;HOLTON、 Timotby Albert(ii)発明の名称:グリコシルトランスフェラ ーゼ酵素をコードする遺伝子配列およびその用途 (ii)配列の数ニア (iv )通信の宛先: (A)受信者: DAVIES C0LLISON CAVE(B)ストリート :リトル・コリンズ・ストリート1(C)市:メルボルン (D)州:ビクトリア (E)国:オーストラリア (F) ZIP : 3000 (v)コンピュータが読取り可能なフオーム:(A)媒体の種類:フロッピー・ ディスク(B) コンピュータ: IBM Pc compatible(C) オペレイティングシステム: PC−DO3/MS−DO3(D) ソフトウェ ア: Patentln Re1ease #1.O。
Version #1.25 (vi )本出願のデータ: (A)出願番号二オーストラリア国際特許願(B)出願臼: 1993年7月3 0日(C)分類: 、’−TT TTG ;、xT GCA 入AG CTtll; GTG Aに T csT にAT AINI; CAA GCT Gac@CrC−GAに  ユ200 ;ITT AAT AGCλGCCAT CAA CAT Gf7 TAT ’ rTr COT AAA GAA GAT ATf’ AAf ’、24B S入A GCT C;TC; にAA AAC; GTc 入TG CTCにA T C;TT c入へ AAG (Ac GCA GcT ■`A 二296 450 シ55 460 −?’CCCT AAG CTCT:C入CT ACA TACC入ATCGA  $CCM;C入TF:TG入TGC1443A^)OL入^−A−^λ−J1 ζ入AAA−へA^ンJ1−人^−A〜へm入へ−J―−人入鼻JJJ、’=7 38(2) SEQ 10 No : 3に関する情報:(i)配列の特徴: (A)長さ=89個の塩基対 (B)種類:核酸 (C)ストランデッドネス:一本鎖 (D)トポロジー二線状 (ii)分子の種類:オリゴヌクレオチド(ii)ハイボセティカル二N0 (ix )特徴: (A)名称/キー: CD5 (B)位置:30..89 (xi)配列の記載:SEQ ID No : 3 :(2) SEQ 10  NO: 4に関する情報:(i)配列の特徴: (A)長さ:22個の塩基対 (B)種類:核酸 (C)ストランデッドネス二一本鎖 (D)トポロジー:線状 (d)分子の種類二オリゴヌクレオチド(ii)ハイボセティカル:N0 (xi)配列の記載:SEQ ID NO: 4 :CCCACTGTAA T GTAGCAGTA TT 22(2) SEQ ID NO: 5に関する情 報:(i)配列の特@: (A)長さ=22個の塩基対 (B)種類:核酸 (C)ストランデッドネス:一本鎖 (D)トポロジー二線状 (ii)分子の種類:オリゴヌクレオチド(iii)ハイポセティカル:N0 (xi)配列の記載:SEQ II) No : 5 :CCAATCCGTC AGATTGGTAT CA 22(2) SEQ 10 NO: 6に関する 情報:(i)配列の特徴: (A)長さ=16個の塩基対 (B)種類:核酸 (C)ストランデッドネス二一本鎖 (D)トポロジー:線状 (ii)分子の種gI:オリゴヌクレオチド(i)ハイポセティカル:N0 (xj)配列の記載:SEQ IDN0 : 6 :ATGTCTCCTCCA AGTG 16(2) SEQ ID NO: 7に関する情報:(i)配列の 特徴: (A)長さ:15個の塩基対 (B)種類:核酸 (C)ストランデッドネス二一本鎖 (D)トポロジー二線状 (ii)分子の種類:オリゴヌクレオチド(ii)ハイボセティカル:N0 (xi)配列の記載:S2Q ID No : 7 :CTAGACTCCA  ATCAC15FIGUREIA FIGURE3 シC ト ロ FIGURE6 FIGURE7 FIGURE 9 厘 補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成7年 1月30日

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.グリコシルトランスフェラーゼの性質を有する植物フラボノイドグリコシル 化酵素、又はその機能的部分もしくは誘導体をコードするヌクレオチドの配列、 またはその配列に相補的なヌクレオチドの配列を含んでなる単離された核酸分子 。
  2. 2.前記グリコシルトランスフェラーゼがフラボノイド−5−グルコシルトラン スフェラーゼ(5GT)及びアントシアニジン−3−グルコシドラムノシルトラ ンスフェラーゼ(3RT)から成る群から選ばれる、請求の範囲1記載の単離さ れた核酸分子。
  3. 3.前記グリコシルトランスフェラーゼが3RTである請求の範囲2記載の単離 された核酸分子。
  4. 4.植物が、ペチュニア・ハイブリダ、サイリーニ・ジオシア、アンチライナム 属の植物、シクラメン、アルストロメリア属の植物、メトロシデロス属の植物、 ポテンティラ属の植物およびセントポーリア属の植物からなる群から選択される 請求の範囲1記載の単離された核酸分子。
  5. 5.植物がペチュニア・ハイブリダである請求の範囲4記載の単離された核酸分 子。
  6. 6.SEQIDNO:2に示す配列と実質的に同じ配列またはSEQIDNO: 2に示す配列のすべてもしくは一部に対して少なくとも50%の類似性を有する 配列を含んでなるヌクレオチド配列または相補的ヌクレオチド配列を有する請求 の範囲5記載の単離された核酸分子。
  7. 7.(i)3RTをコードし、および (ii)SEQIDNO:2に示す配列に対して少なくとも50〜75%のヌク レオチド配列類似性を有する、ヌクレオチドの配列を含んでなる単離されたDN A分子。
  8. 8.前記DNA分子が、SEOIDNO:3に示すヌクレオチド配列に実質的に 類似しているヌクレオチド配列を含んでなることをさらに特徴とする請求の範囲 8記載の単離されたDNA分子。
  9. 9.(i)植物起源の3RTをコードし、および(ii)SEQIDNO:2に 示すヌクレオチド配列またはその相補的ストランドと、低ストリンジェンシイ条 件下でハイブリッドを形成する、単離された核酸分子。
  10. 10.前記核酸分子が、SEQIDNO:3に示す配列に実質的に類似している ヌクレオチド配列を含んでなることをさらに特徴とする請求の範囲9記載の単離 された核酸分子。
  11. 11.3RTがペチュニア起源の3RTである請求の範囲6〜10のいずれか一 つに記載の単離された核酸分子。
  12. 12.請求の範囲7〜10のいずれか一つに記載の核酸分子を含んでなるベクタ ー。
  13. 13.核酸分子が、作動可能に、プロモーターに連結されている請求の範囲12 記載のベクター。
  14. 14.真核細胞内で複製および発現を行うことができる請求の範囲13記載のベ クター。
  15. 15.原核細胞内で複製および発現を行うことができる請求の範囲13記載のベ クター。
  16. 16.SEQIDNO:2および/またはSEQIDNO:3に示すヌクレオチ ド配列の一部またはその相補形と、低ストリンジェンシイ条件で、ハイブリッド を形成することができるオリゴヌクレオチドプローブ。
  17. 17.グリコシルトランスフェラーゼまたはその機能的部分もしくは誘導体の特 徴を有する自生でないフラボノイドグリコシル化酵素を発現することができる形 質転換植物。
  18. 18.発現を調節することができる請求の範囲17記載の形質転換植物。
  19. 19.発現が発育中に調節される請求の範囲18記載の形質転換植物。
  20. 20.グリコシルトランスフェラーゼが5GTおよび3RTからなる群がら選択 される請求の範囲17記載の形質転換植物。
  21. 21.グリコシルトランスフェラーゼが3RTである請求の範囲17記載の形質 転換植物。
  22. 22.グリコシルトランスフェラーゼが、ペチュニア・ハイブリダ、サイリーヌ ・ジオイカ、アンチライナム属の植物、シクラメン、アルストロメリア属の植物 、メトロシデロス属の植物、ポテンティラ属の植物およびセントポーリア属の植 物が起源のグリコシルトランスフェラーゼである請求の範囲17記載の形質転換 植物。
  23. 23.グリコシルトランスフェラーゼがペチュニア・ハイブリダが起源のグリコ シルトランスフェラーゼである請求の範囲22記載の形質転換植物。
  24. 24.グリコシルトランスフェラーゼが、3RTであり、そしてSEQIDNO :2に示す配列を有しているかまたは該配列のすべてもしくは一部に対して少な くとも50%の類似性を有するアミノ酸配列を含んでなる請求の範囲23記載の 形質転換植物。
  25. 25.前記植物がペチュニア、バラ、カーネーション、キク、ガーベラ、タバコ 、トルコギキョウ、ユリ、アヤメおよびテンジクアオイからなる群から選択され る請求の範囲17記載の形質転換植物。
  26. 26.ペチュニア、バラ、カーネーション、キク、ガーベラ、タバコ、トルコギ キョウ、ユリ、アヤメおよびテンジクアオイからなる群から選択され、自生でな い3RTの調節された発現を行うことができる形質転換植物であって;前記3R Tが、SEQIDNO:2に示すヌクレオチドの配列のすべてもしくは一部を含 んでなる核酸分子と低ストリンジェンシイ条件下でハイブリッドを形成できるD NAストランドを含んでなるDNA分子でコードされている形質転換植物。
  27. 27.適切な植物の細胞に、請求の範囲6〜10のいずれか一つに記載の核酸分 子を導入し、その細胞から形質転換植物を再生させ、次いで該核酸配列がグリコ シルトランスフェラーゼを発現できるようにするのに充分な期間および条件下で 前記形質転換植物を成長させることを含んでなる、変化した花序特性を示すこと ができる形質転換顕花植物の製造方法。
  28. 28.形質転換植物がペチュニア、パラ、カーネーション、キク、ガーベラ、タ バコ、トルコギキョウ、ユリ、アヤメおよびテンジクアオイからなる群から選択 される請求の範囲27記載の方法。
  29. 29.導入される核酸がDNAであり、かつSEQIDNO:2に示すのと実質 的に同じヌクレオチド配列またはその機能的部分もしくは誘導体を有するペチュ ニア・ハイブリダ由来の3RTをコードする請求の範囲28記載の方法。
  30. 30.ヌクレオチド配列が、SEQIDNO:3に示す配列に対して実質的な類 似性を有していることをさらに特徴とする請求の範囲29記載の方法。
  31. 31.グリコシルトランスフェラーゼの特性を有する自生のフラボノイドグリコ シル化酵素を保有する植物の細胞に、前記の自生フラボノイドグリコシル化酵素 の共抑制を誘発する条件下で、請求の範囲6〜10のいずれか一つに記載の核酸 を導入することを含んでなる、変化した花序特性を示すことができる形質転換顕 花植物の製造方法。
  32. 32.形質転換植物が、ペチュニア、バラ、カーネーション、キク、ガーベラ、 タバコ、トルコギキョウ、ユリ、アヤメおよびテンジクアオイからなる群から選 択される請求の範囲31記載の方法。
  33. 33.導入される核酸がDNAであり、かつSEQIDNO:2および/または SEIDNO:3に示すのと実質的に同じヌクレオチド配列またはその機能的部 分もしくは誘導体を有するペチュニア・ハイブリダ由来の3RTをコードする請 求の範囲28記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7501271B2 (en) 1997-07-25 2009-03-10 International Flower Development Proprietary Limited Proteins having a flavonoid 5-O-glycosyltransferase activity (5GT)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0970290A (ja) * 1995-02-17 1997-03-18 Suntory Ltd アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子
GB9713852D0 (en) * 1997-06-30 1997-09-03 Univ Cambridge Tech Plant genes and uses thereof
IL128193A (en) * 1999-01-22 2008-03-20 Yeda Res & Dev Rhamnosyl-transferase gene and uses thereof
KR20020066003A (ko) * 2001-02-08 2002-08-14 엘지전자주식회사 에스알엠의 속도제어방법
GB0228444D0 (en) * 2002-12-05 2003-01-08 Plant Bioscience Ltd Bioremediation with transgenic plants
WO2005055944A2 (en) 2003-12-05 2005-06-23 Cincinnati Children's Hospital Medical Center Oligosaccharide compositions and use thereof in the treatment of infection
EP1765977A4 (en) * 2004-03-01 2008-10-08 Univ Minnesota Flavonoids
CN101454447A (zh) 2006-06-01 2009-06-10 教会高等教育科研与病人护理协会 与细胞pH相关的植物核酸及其用途
JP5500556B2 (ja) * 2007-11-15 2014-05-21 サントリーホールディングス株式会社 変更された花部を有する遺伝子改変植物
US9052304B2 (en) 2009-03-13 2015-06-09 Terrasep, Llc Methods and apparatus for centrifugal liquid chromatography
CA2757169A1 (en) 2009-04-13 2010-10-21 Children's Hospital Medical Center Milk oligosaccharide compositions and use thereof in treating infection in animals
ES2651067T3 (es) 2009-07-06 2018-01-24 Children's Hospital Medical Center Inhibición de la inflamación con oligosacáridos de la leche
EP3288389A4 (en) 2015-04-28 2018-10-10 Children's Hospital Medical Center Use of oligosaccharide compositions to enhance weight gain
CN114058602B (zh) * 2020-07-30 2023-08-22 中国中医科学院中药研究所 新疆紫草咖啡酸及迷迭香酸糖基转移酶及编码基因与应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4732856A (en) * 1984-04-03 1988-03-22 Carnegie Institution Of Washington Transposable elements and process for using same
IL84459A (en) * 1986-12-05 1993-07-08 Agracetus Apparatus and method for the injection of carrier particles carrying genetic material into living cells
US5034323A (en) * 1989-03-30 1991-07-23 Dna Plant Technology Corporation Genetic engineering of novel plant phenotypes
US5231020A (en) * 1989-03-30 1993-07-27 Dna Plant Technology Corporation Genetic engineering of novel plant phenotypes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7501271B2 (en) 1997-07-25 2009-03-10 International Flower Development Proprietary Limited Proteins having a flavonoid 5-O-glycosyltransferase activity (5GT)

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