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JP3243233B2 - Transgenic plants - Google Patents

Transgenic plants

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Publication number
JP3243233B2
JP3243233B2 JP11-196409A JP19640999A JP3243233B2 JP 3243233 B2 JP3243233 B2 JP 3243233B2 JP 19640999 A JP19640999 A JP 19640999A JP 3243233 B2 JP3243233 B2 JP 3243233B2
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JP
Japan
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plant
protein
gene
fragment
dna
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JP11-196409A
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マルセル ヨゼフ デ グレーベ ヘンリ
ベニタ レオノル フエルナンデズ サルガド マリア
チヤールズ エルネスト バン モンタグ マルク
アルベルト バエツク マルク
フローレント オスカー ザボウ マルクス
ヨゼフ アウグスト レーマンズ ヤン
フランシスカス パウルス ホフテ ヘルマヌス
Original Assignee
プラント ジエネテイツク システムズ エヌ.ブイ
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
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】発明の背景 本件は、1985年1月18日に提出された米国特許申
請第692759号の継続出願にあたるものである。
Background matter of the invention relates to is one that corresponds to a continuation application of US patent application No. 692,759, filed on January 18, 1985.

【0002】本発明は、植物の改良における遺伝子工学
技術の利用に関する。さらに詳細にいえば、植物細胞中
バチルス・チユウリンケジシスBacillust
huringiensis)により生産されるポリペチ
ド毒をコードするか、又は、以下に述べる毒性の遺伝子
とかなりの配列相同性を有するキメラ遺伝子の導入及び
統合並びに形質転換した及びその子孫により前記ポリペ
プチド毒の殺虫しうる水準での発現を実現することに関
する。
[0002] The present invention relates to the use of genetic engineering techniques in plant improvement. More specifically, Bacillus thyurin caddissis ( Bacillust) is used in plant cells.
huingiensis ) or the introduction and integration of a chimeric gene having considerable sequence homology with the toxic genes described below and the insecticide of said polypeptide venom transformed and descended by its progeny To achieve expression at an acceptable level.

【0003】[0003]

【従来の技術】組換えDNA工学は、現在特定の蛋白を
合成するために、細菌や酵母のような遺伝学的に操作さ
れたある種の微生物に対して利用されている。現在の技
術水準では高等生物に関する遺伝子操作には、完全な生
物体を形成しうる遺伝学的に操作された1つ又は数個の
細胞を必要とする。高等生物の中でも、ある植物の細胞
は、すぐれた再生能力を示し、それ故、そのような植物
の遺伝子操作にとつては、潜在的に良い材料と考えられ
ている。さらに、高等植物では、植物ゲノムへ外来DN
Aを導入する既知の系が得られている。この系は、グラ
ム陰性土壌細菌アグロバクテリウム・テユメフアシエン
Agrobacterium tumefacie
ns)の腫瘍導入プラスミドにより提供される。アグロ
バクテリウムは、Tiプラスミドのよく知られている断
片であるT−DNAを植物細胞ゲノムに安定的に組込む
ことにより、遺伝学的に植物細胞を形質転換できる。最
近植物の遺伝子操作のベクターとしてTiプラスミドを
利用するのを容易にするような重要な進歩があつた。T
−DNA(の端の配列)に隣接する小さな同方向反復配
列が、T−DNAの組込みに重要な役割を果すことが発
見された。非腫瘍化TiプラスミドベクターがT−DN
Aの内部欠失により腫瘍遺伝子が削除されたものから構
築された。これらのTiプラスミドは、境界の配列を含
んでおり、それ故、腫瘍の導入なしにT−DNAを移
す。植物の遺伝子操作のそのようなTiプラスミド由来
のベクターの例が、通常使用されているクローニングベ
クターpBR322によりT−DNAの内部の遺伝子が
置き換えられているDGV3850である。pGV38
50を含む感染植物を再生させるいくつかの方法が開発
された。T−DNAの中にpBR322の配列をもつp
GV3850は、植物細胞での遺伝子移送実験の効率的
な受容体プラスミドである。実際に、pBR322様プ
ラスミドにクローニングされた遺伝子は、アグロバクテ
リウムに移され、一工程で、pGV3850T−DNA
の中に相同的組換えを経て挿入される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Recombinant DNA engineering is currently used on certain genetically engineered microorganisms, such as bacteria and yeast, to synthesize specific proteins. In the state of the art, genetic engineering for higher organisms requires one or several genetically engineered cells capable of forming a complete organism. Among higher organisms, the cells of certain plants exhibit excellent regenerative capacity and are therefore considered as potentially good materials for genetic manipulation of such plants. Furthermore, in higher plants, the exogenous DN is added to the plant genome.
A known system for introducing A has been obtained. This system is based on the gram-negative soil bacterium Agrobacterium tumefaciens.
A ( Agrobacterium tumefacie)
ns ). Aggro
Bacteria can genetically transform plant cells by stably integrating T-DNA, a well-known fragment of the Ti plasmid, into the genome of plant cells. Significant progress has recently been made to facilitate the use of Ti plasmids as vectors for plant genetic engineering. T
-It has been discovered that small orthotopic repeats flanking (the end sequence of) DNA play an important role in the integration of T-DNA. Non-tumorigenic Ti plasmid vector is T-DN
A was constructed from deletion of the oncogene due to an internal deletion of A. These Ti plasmids contain border sequences and therefore transfer T-DNA without tumor introduction. An example of such a Ti plasmid-derived vector for plant genetic engineering is DGV3850, where the gene inside the T-DNA is replaced by the commonly used cloning vector pBR322. pGV38
Several methods have been developed to regenerate infected plants, including 50. P having the sequence of pBR322 in T-DNA
GV3850 is an efficient receptor plasmid for gene transfer experiments in plant cells. In fact, the genes that have been cloned in pBR322 like plasmid, Agurobakute
It transferred to helium, in one step, pGV3850T-DNA
Is inserted through homologous recombination.

【0004】植物の操作技術の開発における別の主たる
進歩は、植物でキメラ遺伝子を発現させるための植物の
調節配列の利用である。一般的に、これらのキメラ這伝
子は、植物細胞で自然に発現される遺伝子由来のプロモ
ーター領域、発現されるべき配列、及び、優先的には、
植物細胞で自然に発現される遺伝子のポリアデニレーシ
ヨンに部位を含む3′の未翻訳領域を含む。例えば、ノ
パリン合成酵素プロモーターと細菌の抗生物質耐性遺伝
子を用いて、植物細胞の優性選択マーカーが構築され
た。
[0004] Another major advance in the development of plant manipulation techniques is the use of plant regulatory sequences to express chimeric genes in plants. In general, these chimeric genes include a promoter region from a gene naturally expressed in plant cells, the sequence to be expressed, and, preferentially,
It contains a 3 'untranslated region containing a site in the polyadenylation of a gene naturally expressed in plant cells. For example, dominant selectable markers for plant cells have been constructed using the nopaline synthase promoter and bacterial antibiotic resistance genes.

【0005】あるキメラ遺伝子が現在、形質転換した植
物細胞でうまく発現するのだが、そのような発現には、
紆余曲折がある。非植物起源の外来遺伝子の発現のレベ
ルは、異なる形質転換粗織で非常にかわるだけでなく、
一般には、非常に低いということが各種の証明により明
らかにされている。遺伝子発現がそのように低レベルで
あることはいくつかの理由によるものである。第1に、
偶然の転写終止信号による遺伝子の不完全な転写。第2
に、効率の悪いmRNAのプロセシング。第3に、核か
ら細胞質へのmRNAの移動の減少。第4に、細胞質m
RNAの不安定性。第5に、効率の悪い細胞質mRNA
の翻訳。そして第6に、植物の特異的な蛋白に対する感
受性による蛋白の不安定性。従つて、上述のようなベク
ターを利用した植物細胞の好結果をもたらす形質転換
は、必ずしも所望の形質転換を試みる前に予測しうるも
のではない。
[0005] Certain chimeric genes are now successfully expressed in transformed plant cells;
There are twists and turns. The level of expression of foreign genes of non-plant origin is not only very different in different transformed crude weaves,
In general, various evidences have shown that they are very low. Such low levels of gene expression are due to several reasons. First,
Incomplete transcription of a gene due to an accidental transcription termination signal. Second
Inefficient mRNA processing. Third, reduced mRNA transfer from the nucleus to the cytoplasm. Fourth, cytoplasm m
RNA instability. Fifth, inefficient cytoplasmic mRNA
Translation. And sixth, protein instability due to plant sensitivity to specific proteins. Thus, successful transformation of plant cells using the vectors described above is not always predictable before attempting the desired transformation.

【0006】Bt2ポリペプチド及び(又は)その短く
なつたもの及び(又は)Bt2と相当の配列相同性を有
するポリペプチドを発現させるための植物の分化細胞及
びその子孫の操作は、以下の事項の1つ又はそれ以上の
理由により、抗生物質耐性遺伝子のような他の遺伝子や
タウマチンのような他の植物遺伝子の場合よりもかなり
難しい。(1)短くなつた場合でさえもBt2毒素のサ
イズが大きい。(2)(例えば、これに限られるわけで
はないが、ポリペプチドの可溶性のような)Bt2ポリ
ペプチドの特有の性質。(3)植物細胞に対するBt2
ポリペプチドの潜在的な毒性。あるいは(4)植物細胞
及びその子孫で合成されるBt2ポリペプチドは、実質
的に、細菌で合成される結晶蛋白とほゞ同一の性質を保
有していなければならない。
The manipulation of plant differentiated cells and their progeny to express a Bt2 polypeptide and / or a truncated version thereof and / or a polypeptide having substantial sequence homology to Bt2 involves the following: For one or more reasons, it is much more difficult than with other genes, such as antibiotic resistance genes, or other plant genes, such as thaumatin. (1) The size of Bt2 toxin is large even when shortened. (2) Unique properties of the Bt2 polypeptide (such as, but not limited to, the solubility of the polypeptide). (3) Bt2 against plant cells
Potential toxicity of the polypeptide. Alternatively, (4) the Bt2 polypeptide synthesized in the plant cell and its progeny must possess substantially the same properties as the crystalline protein synthesized in bacteria.

【0007】(時々、この中ではB.t.として示され
ている)バチルスチユリンゲンシス菌は、胞子形成期
に擬似胞子結晶を形成するポリペプチド毒を産生するお
よそ19の既知の変種を含んでいる。B.t.によりつ
くられる結晶蛋白は、ある昆虫の幼虫には毒性がある。
特定の種により産生される毒は、ある種の鱗翅類、甲虫
類、双翅類の幼虫に対して、強い殺虫活性を示す。例え
ば、タイレル、D.J.等、ジヤーナル・オブ・バクテ
リオロジー(81年)第145巻(第2号)1052か
ら1062ページ参照されたい。昆虫の幼虫にとりこま
れると、結晶は、可溶化し、昆虫の中腸において、変化
して中腸の細胞壁に作用すると信じられている少なくと
も1つの活性のあるポリペプチド毒を生成する。個々の
結晶ポリペプチドが殺虫活性を示すことが研究により明
らかにされている。ヤマモト、T.等、カレント・マイ
クロバイオロジー、(83年)第9巻、279から28
4ページ:ヤマモト、T.等、アチーブス・オブ・バイ
オケミストリー・アンド・バイオフイジクス、(83
年)、第227巻(第1号)、233から241ペー
ジ;リリー、M、等、ジヤーナル・オブ・ジエネラル・
マイクロバイオロジー、(80年)、第118巻、1か
ら11ページ;ブラ、L.A.等、ジヤーナル・オブ・
バイオロジカルケミストリー、(81年)、第256巻
(第6号)、3000から3004ページ。
Bacillus thuringiensis (sometimes referred to herein as Bt ) comprises approximately 19 known variants that produce polypeptide toxins that form pseudospore crystals during the sporulation phase. I have. B. t. Is toxic to certain insect larvae.
Toxins produced by certain species exhibit strong insecticidal activity against certain lepidopteran, beetle, and dipteran larvae. For example, Tyrell, D.E. J. Etc., Journal of Bakute
See Rheology (1981), Vol. 145 (No. 2), pages 1052-1062 . Upon incorporation into insect larvae, the crystals solubilize and produce at least one active polypeptide toxin in the midgut of the insect that is believed to be altered and act on the cell wall of the midgut. Studies have shown that individual crystalline polypeptides exhibit insecticidal activity. Yamamoto, T. Etc., Current My
Clobiology , (1983) Vol. 9, 279-28
Page 4: Yamamoto, T. Achievements of By
Chemistry and Biophysics , (83
Year), Vol. 227 (Issue 1), pp. 233-241 ; Lily, M, et al., Journal of General
Microbiology , (80), Vol. 118, pp. 1-11; Bra, L .; A. Etc., the journal of
Biological Chemistry , (1981), Vol. 256 (No. 6), 3000-3004 pages.

【0008】バチルス・チユウリンゲンシスの変種の産
生する結晶ポリペプチドの毒性は、特定の昆虫類に非常
に特異的で、高等脊椎動物には安全なものとして認識さ
れる。結晶を含む製剤が、生物学的殺虫剤として、商業
的に使用されている。例えば、バイオケム・プロダクト
Ltd、ダイペルアボツト・ラボラトリーズより市販さ
れている,バクトスペイン、及び、サンドAGのチユウ
リサイドなどである。細菌宿主から得られる製剤の効力
は、しかしながら、害虫の適当な駆除には、繰り返しの
しかも正確な時期の使用が必要なので、限られている。
さらに、そのような製品の生産に伴う価格は、ピレスロ
イド誘導体のような他の市販製品と有効に競合すること
を困難にしている。
The toxicity of the crystalline polypeptide produced by a variant of Bacillus thuringiensis is very specific to certain insects and recognized as safe by higher vertebrates. Formulations containing crystals have been used commercially as biological insecticides. For example, BioChem Product Ltd, Bacto Spain and Sand AG's Chiuriside, commercially available from Dipel Abbot Laboratories. The efficacy of preparations obtained from bacterial hosts, however, is limited, since proper control of pests requires repeated and precise use of time.
In addition, the prices associated with the production of such products make it difficult to compete effectively with other commercial products, such as pyrethroid derivatives.

【0009】分子遺伝学の研究により、バチルスチユ
ウリンゲンシスの産生する少くとも数種のポリペプチド
毒は、プラスミドにより暗号化されていることが示され
た。 D.P.スターリー等 (1978年)、バイオケミカル・アンド・バイオフイ
ジカル・リサーチ・コミユニケーシヨン、第84巻、5
81から588ページ;V.G.デバボツク等(197
7年)、ジエネテイカ イングス・オブ・ナシヨナル・アカデミー・オブ・サイ
エンス・オブUSA、(81年)、第78巻、2993
から2997ページ。A.クリエ等、エンボ・ジヤーナ
、(82年)、第1巻(第7号)、791から799
ページ。アダン等、ジーン(36)、289ページ、1
985年。シエネフ等ジヤーナル・オブ・バイオロジカ
ル・ケミストリ、(20)、6264ページ、198
5年。シバノ等、ジー(34)、1985年参照。
[0009] The molecular genetics research, Bacillus healing
At least some of the polypeptide toxins produced by Ulingensis have been shown to be encoded by plasmids. D. P. Starley et al. (1978), Biochemical and Biofi
Zical Research Communication , Volume 84, 5
Pages 81 to 588; G. FIG. Debobokk etc. (197
7 years), Genenetica , Ings of National Academy of Sai
Ens of the USA , (1981), Vol. 78, 2993
From 2997 pages. A. Embo Jiana, Krie
Ru , (1982), Volume 1 (No. 7), 791-799
page. Adan et al., Gene (36), 289 pages, 1
985. Journal of Biological deer such as Sienev
Le ChemStation birds over, (20), 6264 pages, 198
5 years. Takumi, etc., Gee emissions (34), see 1985.

【0010】消費及び貴重な産物の生産の両方に関する
植物の主要な重要性を考えると、植物細胞が、植物に対
して不利な影響を与えることなしに、バチルスチユウ
リンゲンシスの産生するものとかなり類似したポリペプ
チド毒を合成できるように遺伝学的に改良された植物が
望ましいものである。バチルスチユウリンゲンシス
産生するポリペプチド毒をコードする異種DNA断片を
植物細胞ゲノムに安定的に組み込み、植物体中で、昆虫
を駆除できるレベルの前記異種DNA断片の発現を得る
ことにより、そのように形質転換された植物細胞及びそ
の子孫は、その結果、ある種の害虫に耐性となる。この
ようにして遺伝学的に操作された植物細胞及びその子孫
は、正常の形態学的性質を保持しつつ、特異的な化学的
又は生物学的殺虫剤の必要性をかなり取り除くことによ
り、存在する市販されている品種に対し経済的に有利な
代替物となるし、そして特定の害虫を駆除するより確実
な手段となる。
[0010] Given the major importance of plants with respect to both consumption and production of precious products, plant cells can be used to produce Bacillus cerevisiae without adversely affecting the plants.
Plants that have been genetically modified to synthesize polypeptide toxins that are very similar to those produced by Lingensis are desirable. Heterologous DNA fragment encoding a polypeptide toxins produced by Bacillus Chiyuu phosphorus thuringiensis stably integrated into the plant cell genome, a plant body in, by obtaining the expression of said heterologous DNA fragment level that combating insects, their The plant cells so transformed and their progeny are consequently resistant to certain pests. Genetically engineered plant cells and their progeny in this way are present by substantially eliminating the need for specific chemical or biological pesticides while retaining their normal morphological properties. It is an economically viable alternative to commercially available varieties and a more reliable means of controlling certain pests.

【0011】[発明が解決しようとする課題]バチルス
チユウリンゲンシスの産生するポリペプチド毒又は、
この中に述べられている毒遺伝子とかなりの配列相同性
を有するポリペプチド毒をコードする先例のないキメラ
遺伝子を提供することが本発明の1つの目的である。キ
メラ遺伝子の植物調節配列が形質転換細胞での発現を支
配している。本発明の別の目的は、植物細胞ゲノム中で
キメラ遺伝子の導入、統合及び発現をさせるキメラ遺伝
子を含む新しいハイブリツド・プラスミド・ベクターを
提供することである。本発明の又別の目的は、前記キメ
ラ遺伝子を含む前記ハイブリツド・プラスミド・ベクタ
ーをもつ植物細胞の形質転換から成る遺伝学的に形質転
換された植物細胞を製造する方法を提供することであ
る。本発明の他の目的、性質及び利点は、図面及び以下
の説明から、この分野において通常の技術を有する者に
は明らかとなるであろう。
[0011] [SUMMARY OF THE INVENTION] polypeptide toxins produced by Bacillus Chiyuu phosphorus Gen cis or,
It is an object of the present invention to provide an unprecedented chimeric gene that encodes a polypeptide poison having significant sequence homology to the venom genes described herein. Plant regulatory sequences of the chimeric gene govern expression in transformed cells. Another object of the present invention is to provide a new hybrid plasmid vector containing a chimeric gene that allows for the introduction, integration and expression of the chimeric gene in the genome of a plant cell. Yet another object of the present invention is to provide a method for producing a genetically transformed plant cell comprising transforming a plant cell having the hybrid plasmid vector containing the chimeric gene. Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent to one of ordinary skill in the art from the drawings and description below.

【0012】[課題を解決するための手段]発明の要約 本発明によれば、(a)自然に植物細胞で発現される遺
伝子由来のプロモーター領域を含むDNA断片、及び
(b)バチルス・チユウリンゲンシスの産生するポリペ
プチド毒をコードするか、又は、それとかなりの配列の
相同性を有する少なくとも1個のDNA断片から成る分
化した植物細胞で発現されるキメラ遺伝子が提供され
る。前記キメラ遺伝子は、DNA断片(b)がBt2蛋
白又は殺虫活性のあるサイズの小さいBt2蛋白をコー
ドしている遺伝子、Bt2又はサイズの小さいBt2と
かなり配列の相同性を有するDNA断片、あるいは、D
NA断片(b)が、分化した植物細胞で発現能のあり、
かつ、前記DNA断片(b)及び(c)が融合ポリペプ
チドをコード化しているところのDNA断片(b)を発
現する植物細胞の同定を可能にする酵素をコード化して
いるDNA断片(c)に融合されている遺伝子を含んで
いる。
According to the Summary of the Invention The present invention [Means for Solving the Problems], (a) DNA fragment containing a promoter region derived from genes expressed in plant cells naturally and (b) Bacillus Chi Yu There is provided a chimeric gene expressed in differentiated plant cells which encodes a polypeptide toxin produced by Lingensis or which consists of at least one DNA fragment with considerable sequence homology thereto. The chimeric gene may be a gene whose DNA fragment (b) encodes a Bt2 protein or a small Bt2 protein having insecticidal activity, a DNA fragment having a considerable sequence homology with Bt2 or a small Bt2 protein, or D
NA fragment (b) is capable of expression in differentiated plant cells,
And a DNA fragment (c) encoding an enzyme capable of identifying a plant cell expressing the DNA fragment (b), wherein the DNA fragments (b) and (c) encode the fusion polypeptide. Contains the gene that is fused to

【0013】又、本発明によれば、 (a)TiプラスミドのT−領域を植物細胞ゲノムへ移
すのに必須のTiプラスミドの部分(Tiプラスミドの
病原性領域)とかなり相同なDNA断片: (b)植物細胞ゲノムへ組込むようにDNA断片を描写
した少なくとも1個のDNA断片(TiプラスミドのT
−DNA部分の境界配列;唯一の境界配列が存在し、好
ましくは右側の境界配列である);及び (c)(i)自然に植物細胞で発現される遺伝子由来の
プロモーター領域を含むDNA断片;及び(ii)バチ
ルスチユウリンゲンシスの産生するポリペプチド毒を
コードする少なくとも1個のDNA断片、あるいは、そ
れとかなり配列相同性のある少なくとも1個のDNA断
片から成る少なくとも1個のキメラ遺伝子,を含むハイ
ブリツド・プラスミド・ベクターが提供される。
According to the present invention: (a) a DNA fragment which is substantially homologous to the portion of the Ti plasmid essential for transferring the T-region of the Ti plasmid into the plant cell genome (pathogenic region of the Ti plasmid): b) at least one DNA fragment depicting the DNA fragment for integration into the plant cell genome (T plasmid T
-A border sequence of the DNA portion; only one border sequence is present, preferably the right border sequence); and (c) (i) a DNA fragment containing a promoter region from a gene naturally expressed in plant cells; And (ii) bees
A hybrid plasmid comprising at least one DNA fragment encoding a polypeptide toxin produced by Russ thuringiensis , or at least one chimeric gene comprising at least one DNA fragment having considerable sequence homology thereto. -Vectors are provided.

【0014】前記キメラ遺伝子は、DNA断片(b)
が、Bt2蛋白又は殺虫活性のあるサイズの小さいBt
2蛋白をコードしている道伝子、BT2又はサイズの小
さいBt2とかなり配列の相同性を有するDNA断片、
あるいはDNA断片(b)が、分化した植物細胞で発現
能がありかつ、前記DNA断片(b)及び(c)が融合
ポリペプチドをコード化しているところのDNA断片
(b)を発現する植物細胞の同定を可能する酵素をコー
ド化しているDNA断片(c)に融合されている遺伝子
を含んでいる。さらに、本発明によれば、(a)自然に
植物細胞で発現される遺伝子由来のプロモーター領域を
含むDNA断片、及び(b)バチルスチユウリンゲン
シスの産生するポリペプチド毒をコードする少なくとも
1つのDNA断片、又は、それとかなり配列に相同性を
有する少なくとも1つのDNA断片から成る少なくとも
1つの前述のキメラ遺伝子を含む中間体プラスミドベク
ターが提供される。
The chimeric gene is a DNA fragment (b)
Is a Bt2 protein or a small Bt having insecticidal activity
A DNA fragment that has considerable sequence homology with BT2 or BT2 or a small size Bt2 that encodes a protein;
Alternatively, a plant cell in which the DNA fragment (b) is capable of expressing in a differentiated plant cell and expresses the DNA fragment (b) in which the DNA fragments (b) and (c) encode a fusion polypeptide And a gene that is fused to a DNA fragment (c) encoding an enzyme that allows the identification of E. coli. Furthermore, according to the present invention, (a) DNA fragment containing a promoter region derived from genes expressed in plant cells naturally and (b) Bacillus Chiyuuringen
An intermediate plasmid vector comprising at least one DNA fragment encoding a polypeptide toxin produced by cis or at least one chimeric gene comprising at least one DNA fragment having considerable sequence homology thereto is provided. .

【0015】前記キメラ遺伝子は、DNA断片(b)
が、Bt2蛋白又は、殺虫活性のあるサイズの小さいB
t2蛋白をコードしている遺伝子、Bt2又はサイズの
小さいBt2とかなりの配列の相同性を有するDNA断
片、あるいは、DNA断片(b)が、分化した植物細胞
で発現できかつ、前記DNA断片(b)及び(c)が融
合ポリペプチドをコード化するところのDNA断片
(b)を発現する植物細胞の同定を可能とる酵素をコ
ード化しているDNA断片(c)に融合されている遺伝
子を含んでいる。さらに本発明によれば、殺虫性物質と
形質転換した植物細胞及びその子孫の利用法が提供され
る。又、さらに本発明によれば、細胞ゲノムを含み、上
記の様なキメラ遺伝子を発現する植物及び、上記の様な
キメラ遺伝子を発現する植物に生育する能力のある植物
種子が提供される。植物の形質転換細胞及びその子孫は
細胞内で、バチルスチユリンゲンシスの産生するポリ
ペプチド毒にかなり類似したポリペプチド毒を発現し、
ある昆虫に対してかなり毒性がある。形質転換した植物
細胞及びその子孫は、前記の昆虫の防除に利用できる。
The chimeric gene is a DNA fragment (b)
Is a Bt2 protein or a small B with insecticidal activity
A gene encoding the t2 protein, a DNA fragment having a considerable sequence homology with Bt2 or Bt2 having a small size, or a DNA fragment (b) can be expressed in differentiated plant cells, and the DNA fragment (b) ) and (c) an enzyme co you enable the identification of plant cells you expressing DNA fragments where encoding a fusion polypeptide (b)
Genetic being fused to over de reduction to the DNA fragment (c)
Contains children. Further, according to the present invention, there is provided a method of using a plant cell transformed with an insecticidal substance and its progeny. Further, according to the present invention, there are provided a plant containing a cell genome and expressing the chimeric gene as described above, and a plant seed capable of growing on a plant expressing the chimeric gene as described above. The transformed cells of the plant and their progeny express intracellularly a polypeptide toxin that is very similar to the polypeptide toxin produced by Bacillus thuringiensis ,
Very toxic to certain insects. The transformed plant cells and their progeny can be used for controlling the aforementioned insects.

【0016】[発明の実施の形態]図の簡単な説明 第1図 は、クマジー・ブルーで染色した7.5%SDS
ポリアクリルアミドゲル電気泳動の結果である。 トラツク1:B.t.クルスタキの結晶蛋白調製物 トラツク2:B.t.ベルリナーの結晶蛋白調製物 トラツク3:分子量マーカー a:ホスフオリラーゼB
(92500ダルトン) b:牛血清アルブミン(66
200ダルトン) c:オブアルブミン(45000ダ
ルトン) d:炭酸脱水酵素(31000ダルトン)第2図 は、プラスミドpEcoR251の模式図であ
る。EcoRIエンドヌクレアーゼ遺伝子(EndR
I)がPプロモーター(P)に融合され、単一のB
glIIクローニング部位を含んでいる。Amp:β−
ラクタマーゼ遺伝子。第3図は、pEcoR251にク
ローニングされたB.t.ベルリナー1715プラスミ
ドDNAの4個の免疫学的に陽性のSau3Aによる部
分消化クローンに存在する挿入の制限酵素地図を示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows 7.5% SDS stained with Coomassie blue .
It is a result of polyacrylamide gel electrophoresis. Track 1: B. t. Kurstaki Crystal Protein Preparation Track 2: B. t. Berliner Crystal Protein Preparation Track 3: Molecular Weight Markers a: Phosphorylase B
(92500 daltons) b: Bovine serum albumin (66
C: ovalbumin (45,000 daltons) d: carbonic anhydrase (31,000 daltons) FIG. 2 is a schematic diagram of plasmid pEcoR251. EcoRI endonuclease gene (EndR
I) is fused to the P R promoter (P R), a single B
It contains a glII cloning site. Amp: β-
Lactamase gene. FIG. 3 shows the results of B. coli cloned into pEcoR251. t. Figure 5 shows a restriction map of the insertions present in the four immunologically positive Sau3A partially digested clones of Berliner 1715 plasmid DNA.

【0017】第4図は、クマジー・ブルーで染色した
7.5%SDSポリアクリルアミドゲル運動泳の結果を
示す。 トラツク1:B.t.クルスタキの結晶蛋白調製物(第
1図、トラツク1と同一) トラツク2:B.t.ベルリナーの結晶蛋白調製物(第
1図、トラツク2と同一) トラツク3:Bt200プラスミドを含む大腸菌K51
4の全溶菌物 トラツク4:対照(Bt200プラスミドなしの大腸菌
K514の全溶菌物)
FIG. 4 shows the results of a 7.5% SDS polyacrylamide gel exercise swimming stained with Coomassie blue. Track 1: B. t. Kurustaki crystal protein preparation (FIG. 1, identical to track 1) Track 2: B. t. Berliner crystal protein preparation (same as FIG. 1, track 2) Track 3: Escherichia coli K51 containing Bt200 plasmid
Total lysate track 4: Control (total lysate of E. coli K514 without Bt200 plasmid)

【0018】第5図は、ウサギ抗B.t.クルスタキ結
晶血清を用いたイムノブロツテイニグ実験の結果を示
す。 トラツク1:B.t.ベルリナーの結晶蛋白調製物 トラツク2:B.t.クルスタキの結晶蛋白調製物 トラツク3:pBt200プラスミドを含む大腸菌K5
14の全溶菌物 トラツク4:対照(pBt200なしの大腸菌K514
の全溶菌物)第6図 は、ウサギ抗クルスタキ結晶血清(A)及びウサ
ギ抗ベルリナー結晶血清(B)を用いたイムノブロツテ
イング実験の結果を示す。 Cは、ブロツテ
イング法のあとの7.5%SDSポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動(Aで示されたブロツテイングに用いられた
のと同一のゲル)のクマジーブルー染色を示す。 トラツク1:(5−1節に述べられているように精製さ
れた)Bt2蛋白 トラツク2:B.t.ベルリナーの結晶蛋白 トラツク3:B.t.クルスタキの結晶蛋白
FIG . 5 shows rabbit anti-B. t. Fig. 3 shows the results of an immunoblotting experiment using Krusutaki crystal serum. Track 1: B. t. Berliner Crystal Protein Preparation Track 2: B. t. Kurustaki crystal protein preparation Track 3: E. coli K5 containing pBt200 plasmid
14 total lysate tracks 4: control (E. coli K514 without pBt200)
FIG. 6 shows the results of an immunoblotting experiment using a rabbit anti-Kulstaki crystal serum (A) and a rabbit anti-berliner crystal serum (B). C shows Coomassie blue staining of 7.5% SDS polyacrylamide gel electrophoresis (same gel used for blotting shown in A) after blotting. Track 1: Bt2 protein track (purified as described in section 5-1) t. Berliner Crystal Protein Track 3: B.I. t. Kurustaki's Crystal Protein

【0019】第7図は、SDSポリアクリルアミドゲル
電気泳動のクマジー染色結果を示す。 トラツク1:pBt200をもつ大腸菌K514の全溶
菌物 トラツク2:pBt200をもつ大腸菌K514から調
製された精製Bt2蛋白第8図 は、ELISA実験の結果を示すグラフである。
ヤギ抗体としてヤギ抗B.t.結晶及び1次抗体として
マウス抗Bt2血清を用いたBt2蛋白および可溶化
B.t.結晶蛋白の結合曲線。第9図は、(A)全ベル
リナー結晶蛋白及び(B)精製Bt2蛋白での種々の抗
ベルリナー結晶単クローン抗体の反応性を示すELIS
A実験の結果のグラフである。第10図は、130Kd
結晶蛋白のN末端アミノ酸配列の比較を示す。130K
d蛋白は、 1)ウオン等(ジヤーナル・オブ・バイオロジカル・ケ
ミストリー、第258巻、1960から1967ペー
ジ、1983年)により報告されたDNA配列から推測
され。(B.t.Wと命名された) 2)bt2蛋白から決定された。
FIG . 7 shows the results of Coomassie staining by SDS polyacrylamide gel electrophoresis. Track 1: Total lysate of E. coli K514 with pBt200. Track 2: Purified Bt2 protein prepared from E. coli K514 with pBt200 . FIG. 8 is a graph showing the results of an ELISA experiment.
Goat anti-B. t. Bt2 protein using mouse anti-Bt2 serum as primary antibody and solubilized B. t. Crystal protein binding curve. FIG. 9 shows ELISA showing the reactivity of various anti-berliner crystal monoclonal antibodies with (A) whole berliner crystal protein and (B) purified Bt2 protein.
It is a graph of the result of A experiment. FIG. 10 shows 130 Kd
3 shows a comparison of the N-terminal amino acid sequences of crystal proteins. 130K
The d protein is deduced from the DNA sequence reported by 1) Won et al. (Journal of Biological Chemistry, Vol. 258, 1960-1967, 1983). (Designated BtW) 2) Determined from bt2 protein.

【0020】第11図は、ウサギ抗体B.t,ベルリナ
ー結晶血清でのウエスタン・ブロツテイングを用いたポ
リペプチドの免疫学的検出の要約である。ポリペプチド
は、図に示したような制限酵素切断により生じた各種の
欠失を含むpBt200誘導体により暗号化されてい
る。第12図Aは、箱で示した完全なBt2遺伝子を含
むHpaI−NdeI断片の制限地図を示す。同Bは、
Bt2遺伝子の配列領域を示す。箱はそれぞれの鎖から
配列された範囲を表わす。Cは、配列決定方法を示す。
制限断片がポリヌクレオチド・キナーゼで末端標識さ
れ、鎖ごとに分離され、マキサムとギルバートの方法を
用いて配列が決定された。矢印は、それぞれの実験で配
列が決定された領域の長さを示す。第13図は、読み取
り枠(21番目から3605番目)を示す完全なBt2
遺伝子のDNA配列とその推測されるアミノ酸配列(1
155アミノ酸)を示す。実験的に決定されたBt2蛋
白のアミノ酸配列は、相当するアミノ酸の上に示されて
いる。
FIG . 11 shows rabbit antibody B. t, Summary of immunological detection of polypeptides using Western blotting with Berliner crystal serum. The polypeptide is encoded by a pBt200 derivative containing various deletions resulting from restriction enzyme cleavage as shown. FIG. 12A shows a restriction map of the HpaI-NdeI fragment containing the complete Bt2 gene shown in boxes. B is
2 shows the sequence region of the Bt2 gene. Boxes represent ranges arranged from each chain. C indicates the sequencing method.
Restriction fragments were end-labeled with polynucleotide kinase, separated strand by strand, and sequenced using the method of Maxam and Gilbert. Arrows indicate the length of the region sequenced in each experiment. FIG. 13 shows a complete Bt2 showing the reading frame (21st to 3605th).
DNA sequence of the gene and its deduced amino acid sequence (1
155 amino acids). The experimentally determined amino acid sequence of the Bt2 protein is shown above the corresponding amino acids.

【0021】第14図は、Bt2遺伝子(ベルリナー)
から推測されるアミノ酸配列と、他の3株からクローニ
ングされたB.t.結晶蛋白遺伝子から推測される配列
との比較を示す。他の3株は、 B.t.クルスタキHD73(アダン等、ジーン第36
巻289ページ1985年) B.t.クルスタキHD1(シエネフ等、ジヤーナル・
オブ・バイオロジカル・ケミストリー、第20巻、62
64ページ、1985年) B.t.ソツト(シバノ等、ジーン、第34巻、243
ページ、1985年) 後3者の配列では、同じ位置でBt2配列とは異なるア
ミノ酸配列のみが表わされている。実際に、配列を整え
たために、ギヤツプが導入された(“−”で印されてい
る)。第15図は、Bt2遺伝子カセツトのpHD16
0の構築の模式的な概略である。第16図は、異なるB
t2遺伝子カセツトの模式図である。
FIG . 14 shows the Bt2 gene (Berliner)
And B. cloned from the other three strains. t. 3 shows a comparison with a sequence deduced from a crystal protein gene. The other three strains are: t. Kurusutaki HD73 (Adan et al., Gene 36th
Volume 289, page 1985). t. Kurstaki HD1 (Shienefu, etc., journal,
Of Biological Chemistry , Volume 20, 62
64, 1985) t. Sot (Shibano et al., Gene , Vol. 34, 243
(Page, 1985) In the latter three sequences, only the amino acid sequence different from the Bt2 sequence is shown at the same position. In fact, a gap was introduced (marked with "-") to arrange the arrangement. FIG. 15 shows the pHD16 of the Bt2 gene cassette .
1 is a schematic overview of the construction of 0. FIG. 16 shows a different B
It is a schematic diagram of a t2 gene cassette.

【0022】第17図は、プラスミドpLB10の構築
に用いられた実験手法を示す。ここには、又、J.ボツ
ターマン等が述べている(準備中)プラスミドpLK5
4及びpLK57の構造も示されている。第18図は、
pLBKm25の構築と構造を示す。第19図は、B
t:NPTII融合とBt2欠失を構築するのに用いた
手法を示す。第20図は、毒素の最少暗号化断片の3′
末端の地図作成に用いた異なるBt2 3′末端欠失変
種株の模式図である。矢印は、3′端の位置を表わす。
第21図は、ウサギ抗ベルリナー結晶血清を用いたイム
ノブロツテイング実験の結果を示す。,分析した試料
は、第20図と7節で特定したBt2欠失クローンの全
抽出物である。第22図は、活性のある毒を暗号化して
いる最小の遺伝子断片の輪郭を見るために用いたBt2
配列上の欠失クローンpLB834とpLB879の
3′末端を示す。推測されるアミノ酸配列と、推定上の
トリプシン切断部位の位置も又示されている。
FIG . 17 shows the experimental procedure used for the construction of plasmid pLB10. Here, also, The plasmid pLK5 described by Botterman et al.
4 and the structure of pLK57 are also shown. FIG.
1 shows the construction and structure of pLBKm25. FIG.
t: Shows the technique used to construct the NPTII fusion and Bt2 deletion. FIG. 20 shows the 3 ′ of the smallest encrypted fragment of the toxin .
FIG. 2 is a schematic diagram of the different Bt2 3 ′ terminal deletion mutant strains used for terminal mapping. The arrow indicates the position of the 3 'end.
FIG. 21 shows the results of an immunoblotting experiment using rabbit anti-berliner crystal serum. The sample analyzed was the entire extract of the Bt2 deletion clone identified in FIG. 20 and section 7. FIG. 22 shows Bt2 used to outline the smallest gene fragment encoding an active poison .
The 3 'ends of the deleted clones pLB834 and pLB879 on the sequence are shown. The deduced amino acid sequence and the location of the putative trypsin cleavage site are also indicated.

【0023】第23図は、Bt2:NPTII融合遺伝
子カセツトpLBKm23、pLBKm33及びpLB
Km14の構築の模式図である。異なる構築物のBt
2:NPTII融合の5′上流配列も又表わされている
(BamHI部位にあたる配列には下線が付されてい
る。)第24図 は、異なるBt:NPTII融合遺伝子カセツ
トの模式図である。第25図は、レイス等により述べら
れた(ジーン、第30巻、217ページ、1984年)
NPTII測定の結果を示すものである。分析した試料
は、NPTII又は種々のBt2−NPTII融合蛋白
を産生する細菌クローンの細胞抽出物の上清である。2
3はK514(λ)(pLBKm23)を意味する。8
60はK514(λ)(pLBKm860)を意味す
る。865はK514(λ)(pLBKm865)を意
味する。NPTはHB101(λdv)を意味する。
(以前バイオジエンに属したジユリアン・デイビスから
贈与された。)
FIG . 23 shows the Bt2: NPTII fusion gene cassettes pLBKm23, pLBKm33 and pLB.
It is a schematic diagram of construction of Km14. Bt of different constructs
2: The 5 'upstream sequence of the NPTII fusion is also shown (the sequence corresponding to the BamHI site is underlined). FIG. 24 is a schematic diagram of the different Bt: NPTII fusion gene cassettes. FIG. 25 is described by Reis et al . ( Gene , Vol. 30, p. 217, 1984)
9 shows the results of NPTII measurement. The samples analyzed were supernatants of cell extracts of bacterial clones producing NPTII or various Bt2-NPTII fusion proteins. 2
3 means K514 (λ) (pLBKm23). 8
60 means K514 (λ) (pLBKm860). 865 means K514 (λ) (pLBKm865). NPT means HB101 (λdv).
(Gifted by Julien Davis, formerly a member of Biogen.)

【0024】第26図は、異なる欠失と(矢印で示され
ている)Bt:NPTII融合のBt配列の3′端のだ
いたいの位置を示す。第27図は、植物細胞で発現させ
るためのBt2及びBT2:NPTIIカセツトの適合
に用いた手法を示す。第28図は、異なる操作されたT
iプラスミドに存在しているプロモーター領域とBt遺
伝子カセツトのコード配列の間の連結部分のDNA配列
を示す。元来のプロモーター領域由来の配列とBt2遺
伝子のコード配列の配列には下線が付されている。キメ
ラ遺伝子の組立てに含まれるいくつかの適当な制限酵素
部位が示されている。ATG開始コドンは箱で囲まれて
いる。第29図は、8節例2で述べられているようにp
HD208の構築の模式図である。 B:BamHI、Hp:HpaI、 H:HindIII、E:EcoRI、 Bg:BglII
FIG . 26 shows the approximate position of the 3 'end of the Bt sequence of the Bt: NPTII fusion (indicated by the arrow) with the different deletions. FIG. 27 shows the technique used to adapt Bt2 and BT2: NPTII cassettes for expression in plant cells. FIG. 28 shows a different manipulated T
3 shows the DNA sequence of the junction between the promoter region present in plasmid i and the coding sequence of the Bt gene cassette. The sequence derived from the original promoter region and the sequence of the coding sequence of the Bt2 gene are underlined. Some suitable restriction sites involved in the construction of the chimeric gene are indicated. The ATG start codon is boxed. FIG. 29 shows that p
It is a schematic diagram of construction of HD208. B: BamHI, Hp: HpaI, H: HindIII, E: EcoRI, Bg: BglII

【0025】第30図は、pGV831の構築の模式図
である:pGV831は、ベルギーのブリユツセル自由
大学遺伝ウイルス研究室のR.デブラエレにより構築さ
れた。これは、欧州特許出願第83112985.3.
に述べられているように、pGV700の誘導体であ
る。組換えDNA技術は、マニアテイス等、モレキユラ
ー・クローニング(1982年)コールド・スプリング
・ハーバー研究所に従つた。
FIG . 30 is a schematic diagram of the construction of pGV831: pGV831 was obtained from R. B. of the Genetic Virus Laboratory at the University of Brussels Free University in Belgium. Built by Debraele. This is described in European Patent Application No. 83112985.3.
As described in pGV700. Recombinant DNA technology has been developed by Mania Teis et al.
Over Cloning (1982)従Tsuta in Cold Spring Harbor Laboratory.

【0026】pGV700に存在するHindIII断
片がpGV600(リーマンズ等、ジヤーナル・オブ・
モレキユラー・アンド・アブライド・ジエネテイクス、
第1巻、149から164ページ、1981年)にサブ
クローニングされた。組換え体プラスミドpGV742
が、CbCmTs粗換え体として単離された。B
amHIによる消化と再環状化によりpGV742に内
部欠失がつくり出された。これがpGV744である。
pGV749を得るために、EcoRI消化と再環状化
によるpGV744に内部欠失がつくられた。pGV7
49のHindIII−NruI断片がpGV710に
クローニングされた。pGV710はEcoRIで切断
され、5′側の突出端がDNAポリメラーゼを用いてう
められ、そしてさらにHindIIIで切断された。得
られたプラスミドpGV815はSm、Cb組換え
体として単離された。pGV815のECoRI部位と
HindIII部位の両部位は、これらによる消化と突
出端DNAポリメラーゼによる穴うめと再環状化によつ
て除去された。最終的に、ノパリン合成酵素プロモータ
ーにTn5のネオマイシン・ホスフオトランス・フエラ
ーゼ遺伝子を含むキメラ遺伝子が、PKC71:nos
のBclI−BamHI断片として単離され、pGV8
25のBglII部位にクローニングされた。Sp
Km組換え体プラスミドpGV831が得られた。
The HindIII fragment present in pGV700 is derived from pGV600 (Lehmans et al., Journal of
Morekular and Abride Genetics,
1 (pp. 149-164, 1981). Recombinant plasmid pGV742
Was isolated as a crude Cb R Cm S Ts S recombinant. B
Digestion with amHI and recircularization created an internal deletion in pGV742. This is pGV744.
To obtain pGV749, an internal deletion was made in pGV744 by EcoRI digestion and recircularization. pGV7
Forty-nine HindIII-NruI fragments were cloned into pGV710. pGV710 was cut with EcoRI, the 5 'overhang was filled in using DNA polymerase, and further cut with HindIII. The resulting plasmid pGV815 was isolated as a Sm R, Cb R recombinants. Both the EcoRI site and the HindIII site of pGV815 were removed by digestion with these and filling and recircularization with protruding DNA polymerase. Finally, a chimeric gene containing the Tn5 neomycin phosphotransferase gene in the nopaline synthase promoter was transformed into PKC71: nos
Isolated as a BclI-BamHI fragment of pGV8
It was cloned into 25 BglII sites. Sp R ,
Miles R recombinant plasmid pGV831 was obtained.

【0027】第31図は、TiプラスミドpGV385
0及び中間体ベクターpHD205のT領域の模式図で
ある。交叉線は、pHD1050をつくるために、pG
V3850のpHD205との共同化に含まれる領域を
示す。ハイブリツドTiプラスミドpHD1050のT
領域があらわされている。 H:HindIII Bt:ノパリン合成酵素プロモー
ター支配下のキメラBt2遺伝子 nos:ノパリン合成酵素遺伝子 Ap,Km:アンピ
シリン及びカナマイシン耐性を暗号化する遺伝子
FIG . 31 shows that the Ti plasmid pGV385
FIG. 4 is a schematic diagram of the T region of the intermediate vector pHD205 and the intermediate vector pHD205. The crossed line shows the pG to create pHD1050.
The regions involved in the co-operation of V3850 with pHD205 are shown. T of hybrid Ti plasmid pHD1050
The area is revealed. H: HindIII Bt: Chimeric Bt2 gene under the control of nopaline synthase promoter nos: nopaline synthase gene Ap, Km: genes encoding resistance to ampicillin and kanamycin

【0028】第32図は、TiプラスミドpGV226
0及び中間体ベクターpHD208のT領域の模式図で
ある。交叉線は、pHD1076をつくるためにpGV
2260のpHD208との共同化に含まれる領域を示
す。ハイブリツドTiプラスミドpHD1076のT領
域が表わされている。 1:ベクター断片 2:T−DNA境界領域 3:Bt
2遺伝子カセツト 4:Pssuプロモーター断片
5:Pnosプロモーター断片 6:ネオマイシン・ホ
スフオトランスフエラーゼ遺伝子カセツト 7:T−D
NA境界領域 8:ベクター断片 黒三角はT−DNA境界領域を表わす。 Ap.Sp,Kn:各々、アンピシリン、スペクチノマ
イシン及びカナマイシン耐性を暗号化する遺伝子 Pnos:ノパリン合成酵素プロモーター Pssu:リブロース2−リン酸カルボキシラーゼ・プ
ロモーターの小サブユニツト B.t.:Bt2遺伝子カセツト第33図 は、異なる中間体発現ベクターの模式図を示
す。
FIG . 32 shows that the Ti plasmid pGV226
FIG. 2 is a schematic diagram of the T region of the 0 and the intermediate vector pHD208. The crossed line is the pGV to create pHD1076.
The region involved in the association of 2260 with pHD208 is shown. The T region of the hybrid Ti plasmid pHD1076 is represented. 1: vector fragment 2: T-DNA border region 3: Bt
2 gene cassette 4: Pssu promoter fragment
5: Pnos promoter fragment 6: Neomycin phosphotransferase gene cassette 7: TD
NA border region 8: The black triangle in the vector fragment represents the T-DNA border region. Ap. Sp, Kn: genes encoding ampicillin, spectinomycin and kanamycin resistance, respectively Pnos: nopaline synthase promoter Pssu: small subunit of ribulose 2-phosphate carboxylase promoter t. : Bt2 gene cassette Fig. 33 shows a schematic diagram of different intermediate expression vectors.

【0029】第34図は、第11節例1で述べるように
C58Cl RifpHD1076で形質転換したタ
バコ・カルス組織のELISA試験の結果を示すグラフ
である。外被抗体はヤギ抗−B.t.結晶血清である。
ウサギ抗−Bt2が1次抗体として使用された。1から
14番は形質転換したカルスである。再構築実験で決定
された組織1gあたり4ngのBt蛋白のレベルに相当
する吸光度(O.D.)が図に示されている。第35図
は、第11節、例1で述べるように、C58Cl Ri
pHD1076で形質転換したタバコ・カルス組織
のELISA試験の結果を示すグラフである。外被抗体
はヤギ抗−B.t.結晶血清である。ウサギ抗−Bt2
が1次抗体として使用された。1から21番は形質転換
したカルスである。再構築実験で決定された、組織1g
あたりBt2蛋白4ngの水準に相当するO.D.値が
図に示されている。
FIG . 34 is a graph showing the results of an ELISA test of tobacco callus tissue transformed with C58Cl Rif R pHD1076 as described in Example 11 of Section 11. The coat antibody was goat anti-B. t. Crystal serum.
Rabbit anti-Bt2 was used as the primary antibody. Numbers 1 to 14 are transformed calli. The absorbance (OD) corresponding to the level of 4 ng Bt protein / g tissue determined in the reconstitution experiment is shown in the figure. FIG. 35 shows C58Cl Ri as described in Section 11, Example 1.
In f R pHD1076 is a graph showing the results of an ELISA testing of tobacco callus tissue transformed. The coat antibody was goat anti-B. t. Crystal serum. Rabbit anti-Bt2
Was used as the primary antibody. Numbers 1 to 21 are transformed calli. 1 g of tissue determined by reconstructive experiment
O.t. corresponds to the level of 4 ng Bt2 protein per D. The values are shown in the figure.

【0030】第36図は、11.2節、例1に述べるよ
うに、C58Cl Rif pHD1076で形質転
換したタバコ・カルス組織のELISA試験の結果を示
すグラフである。外被抗体は、ヤギ抗−B.t.結晶血
清である。異なる単クローン抗体が1次抗体として使用
された。形質転換していないSR1カルス組織の反応性
(負の対照として用いられた)も又示されている。第3
7図は、カルス組織抽出物の調製及びこのカルスの中で
発現されるBt2の免疫学的検出に使用された実験手順
の説明である。第38図は、第10節実施例15で得ら
れた、形質転換したタバコの葉を餌として与えたM.
sextaの1齢の幼虫の生育速度を示すグラフであ
る。中抜きの棒は、餌を与えた3日後にL2段階に達し
た(試験した20匹の幼虫全部に対する)幼虫の数を表
わしている。第39図は、形質転換したタバコの葉を餌
にしたM.sexta幼虫の4日間にわたる完全な生育
速度曲線を示したグラフである(データは図38で表わ
されているものと同一の実験からのものである)。示め
されている値は、ある時間点でのL2段階にある幼虫の
数である(植物あたり、20匹の幼虫が試験された)。
からCは(Pnos−NPTII遺伝子だけで形
質転換した)対照植物である。他の数字(N20−1、
N20−46)はpGS1110で推定上形質転換され
た個々の植物につけられている。
FIG . 36 is a graph showing the results of an ELISA test of tobacco callus tissue transformed with C58Cl Rif R pHD1076, as described in Section 11.2, Example 1. The coat antibody was a goat anti-B. t. Crystal serum. A different monoclonal antibody was used as the primary antibody. The reactivity of untransformed SR1 callus tissue (used as a negative control) is also shown. Third
FIG. 7 is a description of the experimental procedure used for the preparation of callus tissue extracts and the immunological detection of Bt2 expressed in this callus. FIG. 38 shows that the transformed tobacco leaves obtained in Section 10, Example 15 were fed as feed .
It is a graph which shows the growth rate of the 1st instar larva of sexta . The hollow bars represent the number of larvae that reached L2 stage 3 days after feeding (relative to all 20 larvae tested). FIG. 39 shows that M. aureus was fed on transformed tobacco leaves . FIG. 39 is a graph showing the complete growth rate curve of sexta larvae over 4 days (data are from the same experiment as represented in FIG. 38). The values shown are the number of larvae in the L2 stage at a certain time point (20 larvae per plant were tested).
C 1 to C 4 are (transformed with only Pnos-NPTII gene) control plants. Other numbers (N20-1,
N20-46) is attached to individual plants presumably transformed with pGS1110.

【0031】第40図はカリフラワー・モザイク・ウイ
ルスCm4−184(ガードナー等、1981年、ヌク
レイツク・アシド・リサーチ、第9巻、2871から2
888ページ)由来のP35S−1及びP35S−2プ
ロモーター断片のDNA配列を示す。第41図は、pG
SH50の構築の模式図である。第42図は、pGV1
500の構築の模式図である。第43図は、pGSH1
50及びpGSH151の構築の模式図である。第44
は、Pssu301野生株遺伝子pAGS007の構
築の模式図である。
FIG . 40 shows the cauliflower mosaic virus Cm4-184 (Gardner et al., 1981, Nuku
Reitsk Acid Research , Vol. 9, 2871-2
8 shows the DNA sequence of the P35S-1 and P35S-2 promoter fragments from p.888). FIG. 41 shows that pG
It is a schematic diagram of construction of SH50. FIG. 42 shows that pGV1
500 is a schematic diagram of the construction of 500. FIG. FIG. 43 shows that pGSH1
FIG. 2 is a schematic diagram of the construction of 50 and pGSH151. Forty-fourth
The figure is a schematic diagram of the construction of Pssu301 wild-type gene pAGS007.

【0032】望ましい実施態様の説明 この中で用いられているように、“ポリペプチド”とい
う語は、完全な蛋白又は、その断片を意味すると理解さ
れている。“植物”は、被子植物(単子葉及び双子葉)
と裸子植物を含む光合成できる多細胞分化生物とされて
いる。“植物細胞”は、植物に由来する1個又はそれ以
上の細胞をいう。“植物細胞子孫”は、カルス;茎、
根、果実、葉あるいは花のような植物の部分;植物;植
物種子;花粉及び植物胚を含む植物細胞由来の全ての細
胞又は組織をいう。“キメラ遺伝子”は、特定のポリペ
プチドをコードする少なくとも1個の構造遺伝子配列に
融合した、プロモーターと呼ばれる転写に必須の調節信
号を含むハイブリツドDNA部分である。“実質的(又
はかなりの)配列相同性”とは、類似の性質をもつ蛋白
を産生する別のDNA断片に十分に類似したヌクレオチ
ド配列を有するDNA断片、あるいは類似の性質を示す
別のポリペプチドに十分に類似したアミノ酸配列をもつ
ポリペプチドと理解されている。“同定”とは、望む遺
伝子をもち発現する細胞を選択または評価することをい
う。選択マーカーは、カナマイシン耐性(Km)のよ
うな、他の状態では致死的条件下で生育(選択)を容認
する。識別マーカーは非形質転換細胞とは関係ない同定
の特性(評価)を加える。“自然に発現される遺伝子”
は、本来植物のゲノムの部分としてのDNA断片あるい
は、ヒトの介入なしに植物の中でRNA、蛋白又はその
両方を生産する細菌やウイルスのような要因により導入
されるDNA断片を意味する。キメラ遺伝子は又、構造
遺伝子配列の3′端(下流)に位置する翻訳されないD
NA断片を含み、そして又、ポリアデニレーシヨン信号
と呼ばれる、むしろ自然に植物で発現される遺伝子由来
の調節信号を含む。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As used herein, the term "polypeptide" is understood to mean the entire protein or a fragment thereof. "Plants" refers to angiosperms (monocotyledon and dicotyledon)
And multi-cellular differentiated organisms that can photosynthesize including gymnosperms. "Plant cell" refers to one or more cells derived from a plant. "Plant cell progeny" refers to the callus;
Plant parts such as roots, fruits, leaves or flowers; plants; plant seeds; all cells or tissues derived from plant cells, including pollen and plant embryos. A "chimeric gene" is a portion of hybrid DNA that contains regulatory signals essential for transcription, called a promoter, fused to at least one structural gene sequence encoding a particular polypeptide. "Substantial (or substantial) sequence homology" refers to a DNA fragment having a nucleotide sequence sufficiently similar to another DNA fragment that produces a protein having similar properties, or another polypeptide exhibiting similar properties. Are understood to be polypeptides having an amino acid sequence sufficiently similar to "Identification" refers to selecting or evaluating cells that express the desired gene. Selectable markers allow growth (selection) under otherwise lethal conditions, such as kanamycin resistance (Km R ). The discriminating marker adds an identifying property (evaluation) unrelated to non-transformed cells. “Naturally expressed genes”
Means a DNA fragment originally as part of the genome of the plant or a DNA fragment introduced by factors such as bacteria or viruses that produce RNA, protein or both in plants without human intervention. The chimeric gene also contains an untranslated D at the 3 'end (downstream) of the structural gene sequence.
It contains NA fragments and also contains regulatory signals derived from genes that are naturally expressed in plants, called polyadenylation signals.

【0033】自然に発現される遺伝子は、ポリアデニレ
ーシヨン信号を又含んでいる3′−非翻訳領域を含み、
そして両者はそれに相当するメツセンジヤーRNA(m
RNA)領域をコードしている。これらの対応するmR
NA領域は、単一のシストロンのmRNAの停止コドン
の3′端に位置している。mRNAの3′−非翻訳領域
は、mRNAのプロセシング、安定性及び/あるいは移
送に含まれていると信じられている。mRNAの3′−
非翻訳領域は又、細胞内で酵素に認識されるポリアデニ
レーシヨン信号と呼ばれる塩基配列を含むと信じられて
いる。この酵素は、mRNAのポリA“尾部”を形成す
るために、mRNA分子に多くのアテノシン残基を付加
する。一般的に、本発明を達成するのに使用された方法
は、“植物細胞ゲノムとこの過程に役立つハイブリツド
Tiプラスミドベクターをもつアグロバクテリウム菌株
への発現できる遺伝子の導入の方法”と題された欧州特
許申請公報第0116718号に述べられている。バチ
ルスチユウリンゲンシスの産生するポリペプチド毒を
コードするか、又は、Bt2(図Bを見よ)とかなりの
配列相同性を有する1個又はそれ以上のキメラ遺伝子の
植物細胞ゲノムへの導入と組込みは以下のように実行さ
れる:
The naturally expressed gene contains a 3'-untranslated region which also contains a polyadenylation signal;
Then, both respond to the corresponding messenger RNA (m
RNA) region. Their corresponding mR
The NA region is located at the 3 'end of the stop codon of a single cistronic mRNA. The 3'-untranslated region of the mRNA is believed to be involved in mRNA processing, stability and / or transport. 3'- of mRNA
It is believed that the untranslated region also contains a base sequence called a polyadenylation signal that is recognized by enzymes in cells. This enzyme adds a number of atenosin residues to the mRNA molecule to form the poly A "tail" of the mRNA. In general, the method used to achieve the present invention was entitled "Method of introducing an expressible gene into an Agrobacterium strain having a plant cell genome and a hybrid Ti plasmid vector useful for this process". It is described in European Patent Application Publication No. 0116718. Mallet
Luz Chiyuu phosphorus plasminogen or encoding a polypeptide toxin produced cis, or, Bt2 (see Figure B) and one or more of the chimeric transgenic and integration into the plant cell genome has significant sequence homology Is executed as follows:

【0034】(1)細胞DNAの消化によるポリペプチ
ド毒をコードするバチルスチユリンゲンシスの少なく
とも1個のDNA断片の単離と得られたDNA断片の混
合物の細菌宿主のもつクローニング媒体への挿入;及び
(2)前記ポリペプチド毒をコードするDNA断片をも
つ細菌クローンの同定;及び(3)前記ポリペプチド毒
をコードするDNA断片の構造の特徴づけ;及び(4)
望むDNA断片に隣接する不要のDNA断片の除去;あ
るいは(5)Bt2をコードするDNA断片にかなり配
列相同性をもち類似の構造を示すDNA断片の合成;又
は(6)融合ポリペプチドを産生するために、同位ポリ
ペプチドを暗号化したDNA断片に融合された(4)の
DNA断片を含むDNA断片の構築;及び(7)細菌宿
主に存在する植物調節配列の支配化にあるプラスミド・
ベクターへの前記(4)又は(5)又は(6)のDNA
断片の挿入;及び(8)適当な補助プラスミドをもつた
細菌宿主への接合(あるいは、起動)による(7)のプ
ラスミドの導入;及び(9)受容体Tiプラスミド・ベ
クターをもつアグロバクテリウムテユメフアシエンス
への(8)の細菌クローンの接合;及び(10)所望の
キメラ遺伝子を含むアグロバクテリウムテユメフアシ
エンスの同定;及び(11)(10)のアグロバクテリ
ウムテユメフアシエンスと植物細胞の接触;及び(1
2)適当な培養培地からの形質転換した植物細胞の同
定;及び(13)形質転換した植物細胞の抽出物に存在
するBt2抗原の免疫学的検出;及び(14)分化植物
を再生するための形質転換した植物細胞の増殖。
(1) isolation of at least one DNA fragment of Bacillus thuringiensis encoding a polypeptide poison by digestion of cellular DNA, and insertion of the resulting mixture of DNA fragments into a cloning medium of a bacterial host; (2) identification of a bacterial clone having a DNA fragment encoding the polypeptide toxin; and (3) characterization of the structure of the DNA fragment encoding the polypeptide toxin; and (4)
Removal of unwanted DNA fragments adjacent to the desired DNA fragment; or (5) synthesis of a DNA fragment having considerable sequence homology and similar structure to the Bt2-encoding DNA fragment; or (6) producing a fusion polypeptide Construction of a DNA fragment containing the DNA fragment of (4) fused to the DNA fragment encoding the isotope polypeptide; and (7) a plasmid that controls the plant regulatory sequences present in the bacterial host.
DNA of the above (4) or (5) or (6) into a vector
Insertion of the fragment; and (8) introduction of the plasmid of (7) by conjugation (or initiation) to a bacterial host with the appropriate accessory plasmid; and (9) Agrobacterium harboring the receptor Ti plasmid vector. Conjugation of the bacterial clone of (8) to Tyumehuaciens ; and (10) Agrobacterium teumefuashi containing the desired chimeric gene.
Identification of Aens ; and Agrobacterium according to (11) and (10).
Contact of Umm teyumehuaciens with plant cells; and (1
2) identification of transformed plant cells from a suitable culture medium; and (13) immunological detection of Bt2 antigen present in extracts of transformed plant cells; and (14) regeneration of differentiated plants. Growth of transformed plant cells.

【0035】以下の例に述べられているのとは別のクロ
ーニング・ベクターと細菌宿主菌株が用いられることが
予期される。植物細胞に移す前に組換え体プラスミドが
組込まれるpGV3850のようなTi様ベクターはシ
ス型ベクターとして知られている。組換え体プラスミド
が存在するTiプラスミドに組込まれなかつたり、ある
いは、天然に存在するTiプラスミドの大部分が欠失し
ているTiに基づくベクター系も又存在している。これ
らの2元型の系、(ヘケマ等、ネイチヤー、第303
巻、179ページ(1983年))又は、ミニTiプラ
スミド、(フラモニド等、バイオテクノロジー、第1
巻、262ページ(1983年))も又、植物細胞へD
NAを導入することが明らかにされている。これらのプ
ラスミドは、植物に導入される遺伝子に隣接して(少な
くとも1個、好ましくは2個)境界配列を含む。植物細
胞で選択できるあるいは、識別できるマーカーは有効で
あるが、必須ではない。そのようなプラスミドは、A.
テユメフアシエンスで自己複製でき、存在するTiプ
ラスミドへの組込みは必要ない。本発明のキメラ遺伝子
のようなDNAを植物細胞へ移行するのに必要な毒性の
機能がトランスに供給される。(ヘケマ等、ネイチヤ
、第303巻、179ページ(1983年))R.
T.フレーリー等、バイオテクノロジー、第3巻、62
9ページ(1985年)及びクリー等、バイオテクノロ
ジー、第3巻、637ページ(1985年)を又参照さ
れたい。
A different cloth than that described in the following example
Vector and bacterial host strain may be used
Expected. Recombinant plasmid before transfer to plant cells
Ti-like vectors such as pGV3850 to be integrated
This is known as a serotype vector. Recombinant plasmid
Is not integrated into the existing Ti plasmid
Alternatively, most of the naturally occurring Ti plasmids have been deleted.
There are also existing Ti-based vector systems. this
These binary systems, (Hekema et al.,Neycha, 303
Volume, 179 pages (1983)) or mini Ti plastic
Sumid, (Flamonide, etc.Biotechnology, First
Volume, 262 pages (1983))
It has been shown to introduce NA. These programs
Rasmids are located adjacent to the gene introduced into the plant (slightly less).
At least one, preferably two) border sequences. Plant details
Markers that can be selected or identified in cells
Yes, but not required. Such a plasmid isA.
  Teyume HacienceSelf-replicating with existing Ti
No incorporation into Rasmid is required. Chimeric gene of the present invention
Of the toxicity required to transfer DNA such as
The function is supplied to the transformer. (Hechema, etc.Neyja
303, 179 (1983)).
T. Frehley, etc.Biotechnology, Volume 3, 62
9 pages (1985) and Cree et al.Biotechno
Gee3, Vol. 637 (1985).
I want to be.

【0036】A. テユメフアシエンスは、植物へ遺伝
子を導入する唯一の方法ではない。DNAは電気細孔の
ような物理的手段あるいはポリエチレン・グリコール
(PEG)融合のような化学的手段により導入される。
本発明のキメラ遺伝子のようなDNAを導入する全ての
技術が用いうると信じられている。さらに殺虫キメラ遺
伝子のRNAコピーを導入するRNAウイルスベクター
も又用いられる。さらに、以下の例に述べられているの
とは別の植物調節配列を含むプラスミド・ベクターが使
用される。例えば、エンハンサーがキメラ遺伝子の機能
を発揮するために、その前後、あるいはそれに近接して
含まれていても良い。
A. Tyumehuaciens is not the only way to introduce genes into plants. DNA is introduced by physical means such as electroporation or by chemical means such as polyethylene glycol (PEG) fusion.
It is believed that all techniques for introducing DNA, such as the chimeric gene of the present invention, can be used. In addition, RNA viral vectors that introduce an RNA copy of the insecticidal chimeric gene are also used. In addition, plasmid vectors containing other plant regulatory sequences than those described in the examples below are used. For example, the enhancer may be included before, after, or in the vicinity of the enhancer in order to exert the function of the chimeric gene.

【0037】本発明の新規プラスミド・ベクターで形質
転換した植物細胞は適当な培地、望ましくは選択的生育
培地で培養され、そして、ポリペプチド毒を発現する植
物は、得られたカルスから再生される。次世代の植物細
胞及びその子孫は又、ポリペプチド毒の発現しなければ
ならない。形質転換した植物細胞とその子孫はバチルス
チユウリンゲンシスの産生するポリペプチド毒にかな
り類似したポリペプチド毒あるいは、Bt2とかなりの
配列相同性を有するDNA断片を発現する。ハイブリツ
ド・プラスミド形質転換ベクターは、昆虫耐性の性質を
示す植物細胞及びその子孫を開発するのに利用されるこ
とが本発明においては期待される。以下の実施例に述べ
られているもの以外の植物、特に、綿,テンサイ・大
豆、ナタネ及びキヤベツ、レタス及び豆のような野菜の
ような双子葉植物が形質転換される。形質転換された植
物細胞及びその子孫は、昆虫を防除する量のポリペプチ
ド毒を発現することにより、ある種の害虫から保護され
る。防除とは、毒性の(致死的な)又は、闘争的な(半
致死的な)量のポリペプチド毒を意味する。形質転換さ
れた植物は、形態学的には正常で、消費及びは産物の生
産のために通常の方法で栽培される。さらに、前記の形
質転換された植物は、鱗翅類及び甲虫類の幼虫の撲滅の
ために使用される化学的あるいは生物学的殺虫剤の必要
性をかなり減じる。ポリペプチド毒をコードする遺伝子
が安定的に植物細胞ゲノムに組込まれ、それ故遺伝可能
となり、前記の形質転換された植物から得られた種子
は、又、実質的に同レベルでポリペプチド毒を発現する
植物を産し、それ故、又、ある害虫から保護されること
となる。
Plant cells transformed with the novel plasmid vector of the present invention are cultured in a suitable medium, preferably a selective growth medium, and plants expressing the polypeptide toxin are regenerated from the resulting calli. . The next generation of plant cells and their progeny must also express the polypeptide poison. Their descendants and plant cells transformed or polypeptide toxin was quite similar to the polypeptide toxins produced by Bacillus Chiyuu phosphorus thuringiensis expresses a DNA fragment having significant sequence homology with Bt2. It is expected in the present invention that the hybrid plasmid transformation vector will be used to develop plant cells and their progeny that exhibit insect resistance properties. Plants other than those described in the Examples below are transformed, especially dicotyledons such as cotton, sugar beet and soybeans, rapeseed and cabbage, lettuce and vegetables such as beans. The transformed plant cells and their progeny are protected from certain pests by expressing insect-controlling amounts of the polypeptide poison. Control means toxic (lethal) or aggressive (semi-lethal) amounts of polypeptide toxin. The transformed plants are morphologically normal and are cultivated in a conventional manner for consumption and production of the product. In addition, the transformed plants significantly reduce the need for chemical or biological pesticides used for combating lepidopteran and beetle larvae. The gene encoding the polypeptide toxin is stably integrated into the plant cell genome, and thus becomes genetically inheritable, and seeds obtained from the transformed plants also exhibit substantially the same level of polypeptide toxin. It produces the expressing plants and is therefore also protected from certain pests.

【0038】付け加えて、形質転換された植物細胞及び
その子孫は、害虫及び/あるいは前記害虫の生棲場所
(即ち保護されるべき場所、例えば、生育する穀物又
は、穀物が生育されるべき場所)に効果的な(防除可能
な)量の形質転換された植物本体のみあるいは他の成分
と共に施用することにより、ある害虫を駆除するのに使
用される。例として、しかし限定はされないが、形質転
換された植物細胞及びその子孫は、単独であるいは1個
の構成成分として、製剤又は組成物中で使用される。実
際の施用には、植物細胞とその子孫は、慣行殺虫組成物
及び製剤に活性物質として、あるいは固体の担体として
使用される。そのような組成物及び製剤は又、界面活性
剤及び安定剤のような助剤を含む。そのような組成物や
製剤の例には、ペースト、粉剤、水和剤、粒剤、毒餌
(ベイト)及びエアゾール組成物が含まれる。組成物及
び製剤は既知の方法で調製される。使用される形質転換
された植物体の量は、各種の要因例えば、害虫の種類、
使用された組成物又は製剤、害虫に寄生された作物の状
態、及び一般的天候条件に依存する。一般に、形質転換
された植物細胞及びその子孫は、組成物又は製剤中の重
量で約0.1から約100%まで、好ましくは重量で約
1.0から約99%までを構成する。ポリペプチド毒と
混用可能な既知の殺虫剤、殺菌剤、殺生物剤、除草剤及
び化学肥料などの化合物又は組成物は、付加的利益及び
利点を提供するべく、上述の粗成物及び製剤中に成分と
して含まれても差支えない。
In addition, the transformed plant cells and their progeny may contain the pests and / or the habitat of said pests (ie, the place to be protected, for example, the growing cereal or the place where the cereal is to be grown) It is used to control certain pests by application to a more effective (controllable) amount of the transformed plant body alone or with other ingredients. By way of example, and not limitation, transformed plant cells and their progeny are used alone or as a single component in a formulation or composition. For practical applications, the plant cells and their progeny are used as active substances in conventional insecticidal compositions and preparations or as solid carriers. Such compositions and preparations also contain adjuvants such as surfactants and stabilizers. Examples of such compositions and preparations include pastes, powders, wettable powders, granules, baits, and aerosol compositions. Compositions and formulations are prepared in a known manner. The amount of transformed plants used depends on various factors, such as the type of pest,
It depends on the composition or formulation used, the condition of the crop which is infested with the pest, and the general weather conditions. Generally, transformed plant cells and progeny thereof will comprise from about 0.1 to about 100%, preferably from about 1.0 to about 99%, by weight in the composition or formulation. Compounds or compositions such as known insecticides, fungicides, biocides, herbicides and fertilizers that can be used in combination with the polypeptide poisons can be used in the above-described crude products and formulations to provide additional benefits and advantages. May be included as an ingredient in the composition.

【0039】実際には、ある種の鱗翅類及び甲虫類の幼
虫が、形質転換した植物を餌としようとする。(その結
果)、少量の形質転換植物体が摂取される。摂取された
物質は、害虫を殺滅するか又はその生育を阻害すべく中
腸細胞膜で作用する活性ポリペプチド毒を生成するよう
昆虫の中腸で変化する(加工される)。又実際に、製剤
あるいは組成物中において単独又は1つの成分として使
用すると、ある種の鱗翅類及び/又は甲虫類の幼虫が前
記の製剤あるいは組成物で処理された植物を餌としよう
とする。(その結果、)少量の処理された植物体が摂取
される。製剤あるいは組成物を含む摂取物質は、害虫を
殺滅するか又はその生育を阻害するように中腸細胞膜で
作用するポリペプチド毒を得ることのできる昆虫の中腸
で変化する(加工される)。
In practice, certain lepidopteran and beetle larvae seek to feed on the transformed plants. As a result, a small amount of the transformed plant is consumed. The ingested substance is altered (processed) in the insect midgut to produce an active polypeptide toxin that acts on the midgut cell membrane to kill the pest or inhibit its growth. Also, indeed, when used alone or as an ingredient in a formulation or composition, certain lepidopteran and / or beetle larvae tend to feed on plants treated with the formulation or composition. A small amount of the treated plant (as a result) is consumed. The ingested material, including the formulation or composition, is altered (processed) in the midgut of the insect where it is possible to obtain a polypeptide toxin that acts on the midgut cell membrane to kill the pest or inhibit its growth. .

【0040】本発明の技術は一般的に以下のように遂行
された: 1.B.t.結晶ポリペプチドに特異的な抗体の単離と
調製 A.バチルス・チユウリンゲンシス(B.t.)結晶ポ
リペプチドの単離 B.B.t.結晶ポリペプチドに対する(ポリクローン
及び単クローン)抗体の調製 2.B.t.ジーンバンクの作成 A.B.t.の全DNA又はプラスミドDNA、好まし
くはプラスミドDNAの調製 B.適当な制限酵素を用いた精製DNAの部分消化 C.適当な大腸菌プラスミド発現ベクターへのDNA断
片のクローニング 3.B.t.ポリペプチド遺伝子を含む組換えプラスミ
ドの単離 A.抗−B.t.結晶蛋白血清を用いた大腸菌形質転換
細胞のスクリーニング B.ポリペプチドを発現する細菌クローンの同定と単離
The technique of the present invention was generally performed as follows: B. t. Isolation and Preparation of Antibodies Specific for Crystalline Polypeptides Isolation of Bacillus thuringiensis (Bt) crystalline polypeptide B. t. 1. Preparation of (polyclonal and monoclonal) antibodies against crystalline polypeptide B. t. Creation of Gene Bank B. t. Preparation of total DNA or plasmid DNA, preferably plasmid DNA B. Partial digestion of purified DNA using appropriate restriction enzymes 2. Cloning of the DNA fragment into an appropriate E. coli plasmid expression vector B. t. Isolation of recombinant plasmids containing polypeptide genes Anti-B. t. Screening of Escherichia coli transformed cells using crystal protein serum Identification and isolation of bacterial clones expressing the polypeptide

【0041】4.Bt2蛋白の特徴づけ A.クローニングされたB.t.遺伝子により暗号化さ
れるポリペプチドの精製 B.クローンにより発現されるポリペプチドが免疫学的
にB.t.結晶ポリペプチドと同一であることを確認す
るための試験 C.クローンにより発現されるポリペプチドが殺虫性で
あることを確認するための試験 5.制限酵素解析、サブクローニング及びDNA配列決
定を含むBt2の地図作成とサブクローニング 6.開始ATGに先立つてある所望しない隣接するAT
G3つ組暗号の除去と合成オリゴヌクレオチド・リンカ
ーを使用した適当な制限酵素切断部位の付加を含む毒遺
伝子カセツトの構築 7.中間体ベクターの構築 8.ハイブリツドTiプラスミドの構築
4. Characterization of Bt2 protein The cloned B. t. Purification of polypeptide encoded by the gene The polypeptide expressed by the clone is immunologically B. t. Test to confirm identity with crystalline polypeptide C.I. 4. Test to confirm that the polypeptide expressed by the clone is pesticidal 5. Bt2 mapping and subcloning including restriction enzyme analysis, subcloning and DNA sequencing Undesired adjacent AT preceding the start ATG
6. Construction of a venom gene cassette including removal of the G triad and addition of an appropriate restriction enzyme cleavage site using a synthetic oligonucleotide linker. Construction of intermediate vector8. Construction of hybrid Ti plasmid

【0042】9.植物の操作 A.イムノアツセイを用いた毒を産生する形質転換され
た植物組織の同定と産生された毒のレベルの定量化 B.組織から植物の再生 10.操作された植物でのBt2毒の検出 11.昆虫に対する操作された植物の毒性の測定 種々の型のキメラ遺伝子(プロモーター遺伝子融合)
が、植物細胞を遺伝子学的に形質転換をするのに用いら
れており、そして基本的には3つの異なる型の植物特異
的なプロモーターが識別される: プロモーター: 1.Tiプラスミド由来のプロモーター(Pnos、時
々この中でPTR2として引かれているPTR) 2.植物プロモーター(Pssu pea、Pssu3
01)
9. Manipulation of plants A. B. Identification of transformed plant tissue producing toxins using immunoassays and quantification of the level of toxin produced 10. Regeneration of plant from tissue 10. Detection of Bt2 venom in engineered plants Measurement of toxicity of engineered plants to insects Various types of chimeric genes (promoter gene fusions)
Has been used to genetically transform plant cells, and basically three different types of plant-specific promoters are identified: Promoters: 1. 1. Promoter from Ti plasmid (Pnos, PTR sometimes referred to as PTR2 in this) Plant promoters (Psuzupea, Psuzu3
01)

【0043】3.植物ウイルスプロモーター(カリフラ
ワーモザイクウイルスのP35S) キメラ遺伝子の型: 1.I型:完全なBt2をコードする配列がプロモータ
ー断片の後ろに挿入されているところの直線的なプロモ
ーター遺伝子の融合。例は、Pnos−Bt2(pHD
1050、pHD1060)、Pssu pea−Bt
2(pHD1076)、PTR2−Bt2(pGS11
61)、Pssu301−Bt2(pGS1181)、
P35S−1−Bt2(pGS1261)、P358−
2−Bt2(pGS1271)である。構築物のいくつ
かは本来の転写物の完全な5′非翻訳領域を含まない
(Pnos、Pssu pea)が、他は含む(PT
R、Pssu301)。
3. Plant virus promoter (P35S of cauliflower mosaic virus) Chimera gene type: Type I: A linear promoter gene fusion in which the complete Bt2 coding sequence is inserted after the promoter fragment. An example is Pnos-Bt2 (pHD
1050, pHD1060), Psupea-Bt
2 (pHD1076), PTR2-Bt2 (pGS11
61), Pssu301-Bt2 (pGS1181),
P35S-1-Bt2 (pGS1261), P358-
2-Bt2 (pGS1271). Some constructs do not contain the entire 5 'untranslated region of the original transcript (Pnos, Psuppea), while others do (PTnos).
R, Pssu301).

【0044】2.II型:Bt2遺伝子がRuBisc
oの小サブユニツト輸送ペプチド(Tp)配列に融合さ
れており、Pssuプロモーターの支配下で発現される
ところのPssu−Tp−Bt2キメラ遺伝子。この場
合、融合蛋白はおそらく、ssu遺伝子の本来の翻訳開
始信号からつくられる。ヴアン・デン・ブロツク等(1
985年)は、RuBiscoのssu輸送ペプチドと
NPTIIをコードする領域との融合を用いて、植物ク
ロロプラストの中へ細菌のNPTII蛋白が移動するこ
とを示した。これらの結果から、我々はキメラ遺伝子P
ssu−Tp:Bt2を構築した。Pssuプロモータ
ーと輸送ペプチド(Tp)断片の両者は、ヴアン・デン
・ブロツク等(1985年)により用いられたpea遺
伝子由来であつた。連結部位のDNA配列が図28に示
されている。pea mRNA本来の5′非翻訳領域が
Pssu−Tp:Bt2に保持されており、その結果と
して、キメラ遺伝子が本当のssu翻訳開始部位から翻
訳されていることは注目に値する。(pHD1080) 3.III型:Bt2をコードする配列の部分だけが使
用されている(“サイズが小さくなつているBt2”)
ところの直線的なプロモーター・遺伝子融合。活性のあ
る毒を暗号化しているBt2配列の断片は、植物の特異
的なプロモーターの後ろに挿入されている:これらの構
築物を用いた植物細胞で産生される毒性のポリペプチド
は、比毒性あるいは溶解性のような完全なBt2蛋白と
は違う生物学的及び生物物理学的性質を有している。
例:pGS1162、pGS1163、pGS1262
2. Type II: Bt2 gene is RuBisc
A Pssu-Tp-Bt2 chimeric gene fused to the small subunit transit peptide (Tp) sequence of o and expressed under the control of the Pssu promoter. In this case, the fusion protein is probably made from the original translation initiation signal of the ssu gene. Vuan den Brock, etc. (1
985) demonstrated the transfer of bacterial NPTII protein into plant chloroplasts using fusion of RuBisco's ssu transit peptide with a region encoding NPTII. From these results, we found that the chimeric gene P
ssu- Tp: Bt2 was constructed. Both the P ssu promoter and the transport peptide (Tp) fragment were derived from the pea gene used by Vuan den Brock et al. (1985). The DNA sequence at the junction is shown in FIG. It is noteworthy that the native 5 'untranslated region of the pea mRNA is retained in Pssu-Tp: Bt2, and as a result, the chimeric gene is translated from the true ssu translation start site. (PHD1080) 3. Type III: Only the part of the sequence encoding Bt2 is used ("Bt2 of reduced size")
However, linear promoter-gene fusion. A fragment of the Bt2 sequence that encodes an active poison is inserted behind a plant-specific promoter: toxic polypeptides produced in plant cells using these constructs are specific or It has different biological and biophysical properties than the complete Bt2 protein, such as solubility.
Example: pGS1162, pGS1163, pGS1262

【0045】4.IV型:(時々、Bt2:NPTII
と呼ばれる)Bt:NPTII融合遺伝子がプロモータ
ーの後ろに挿入されているところの直線的プロモーター
−遺伝子融合。NPTII酵素をコードする配列に融合
された(まだ活性のある毒を暗号化する)Bt2をコー
ドする配列の断片を含む融合遺伝子が構築された。ここ
で使用されたBt:NPTII融合遺伝子は完全なネオ
マイシン・ホスフオトランスフエラーゼ(NTPII)
酵素に融合されたBt2蛋白のアミノ末端部分を含む安
定な融合蛋白を条件として指定する。これらの融合蛋白
は、完全なBt2蛋白と比較すると特異的な毒性を有し
ており、そして、ネオマイシン・ホスフオトランスフエ
ラーゼ酵素活性をそのまま保持している。それ故、植物
細胞でのBt:NPTII融合蛋白の発現は、カナマイ
シン耐性(Km)の形質転換細胞を分離することによ
り、この蛋白の生産の直接的な選択をさせる。さらに、
Kmのレベルは、直接的に合成された蛋白の量と相関
関係がある。それ故、高レベルのカナマイシンに耐性の
植物の選択は、全ての可能な形質転換の中で、高レベル
の毒性の融合蛋白を産生する植物を明らかにする。さら
に、Bt:NPTII融合遺伝子による融合蛋白の発現
は植物細胞での安定性のような他の望まれる性質を有し
ている;例えば、mRNAはさらに安定である。これら
のIV型融合遺伝子を用いて得られる結果の違いは、完
全なBt2蛋白と比較すると、発現された融合蛋白の性
質の固有の違いによるものである。 例:pGS1110、pGS1151、pGS115
2、pGS1171、pGS1251、pGS125
3、pGS1281
4. Type IV: (sometimes Bt2: NPTII
Bt: a linear promoter-gene fusion where the NPTII fusion gene is inserted behind the promoter. A fusion gene was constructed containing a fragment of the sequence encoding Bt2 fused to the sequence encoding the NPTII enzyme (encoding a still active poison). The Bt: NPTII fusion gene used here was a complete neomycin phosphotransferase (NTPII)
A stable fusion protein containing the amino terminal portion of the Bt2 protein fused to the enzyme is designated as a condition. These fusion proteins have specific toxicity when compared to the intact Bt2 protein, and retain the neomycin phosphotransferase enzyme activity intact. Therefore, expression of the Bt: NPTII fusion protein in plant cells allows for the direct selection of production of this protein by isolating kanamycin-resistant (Km R ) transformed cells. further,
Level of miles R is correlated to the amount of protein that is synthesized directly. Therefore, selection of plants that are resistant to high levels of kanamycin reveals, among all possible transformations, plants that produce high levels of toxic fusion proteins. In addition, expression of the fusion protein by the Bt: NPTII fusion gene has other desirable properties, such as stability in plant cells; for example, mRNA is more stable. The differences in results obtained with these type IV fusion genes are due to the inherent differences in the nature of the expressed fusion protein when compared to the complete Bt2 protein. Example: pGS1110, pGS1151, pGS115
2, pGS1171, pGS1251, pGS125
3, pGS1281

【0046】ここで述べられている望み形質転換ベクタ
ーの2者択一の構築が又予期される。例えば、この中で
明らかにされたのとは別の植物に特異的な異種プロモー
ターが使用される。異なる異種プロモーター配列の利用
は、調節された様式での挿入された異種DNAの直接的
な発現に役に立つ。使用される他の型の調節の例には、
組織特異的発現(葉根、茎あるいは花)及び誘導的発現
(温度、光、あるいは化学的要因)を含む。付け加え
て、ポリペプチド・エンドトキシンをコードするDNA
配列データを与えられて、ここで述べられているBt2
DNA断片にかなり類似した人工的につくられたDNA
断片を含む形質転換ベクターが構築された。この人工的
につくられたDNA断片は、ここに述べられているのと
実質的には同一の方法で植物を形質転換するのに使用さ
れた。以下の実施例を挙げて説明するが、そして本発明
の技術的範囲を限定するものではないことは勿論であ
る。
Alternative construction of the desired transformation vectors described herein is also contemplated. For example, a heterologous promoter specific to another plant than that disclosed herein is used. The use of different heterologous promoter sequences serves for direct expression of the inserted heterologous DNA in a regulated manner. Examples of other types of adjustments used include:
Includes tissue-specific expression (leaves, stems or flowers) and inducible expression (temperature, light, or chemical factors). In addition, DNA encoding the polypeptide endotoxin
Given the sequence data, Bt2 described here
Artificially created DNA that is very similar to a DNA fragment
A transformation vector containing the fragment was constructed. This artificially generated DNA fragment was used to transform plants in substantially the same manner as described herein. The present invention will be described with reference to the following examples.

【0047】実験 1.バチルス・チユウリンゲンシス(B.t.)結晶蛋
白分離 マヒロンとデルコールにより述べられたように(ジヤー
ナル・オブ・マイクロバイオロジカル・メソツド、第3
巻、第2号、69から76ページ、1984年)、結晶
は、菌株B.t.ベルリナー1715(A.クリエ博士
から受け取つた、エンボ・ジヤーナル第1巻、第7号、
791から799ページ、1982年)及びB.t.変
種クルスタキ(ジヤーナル・オブ・バクテリオロジー
第145巻、第2号、1052ページ、1981年)の
胞子調製物から分離精製された。結晶蛋白は、精製結晶
を37℃で2時間0.2Mチオグリコレート、0.1M
NaHCO、pH9.5の中でインキユベートするこ
とにより可溶化され、その後、不溶物質が低速遠心で除
去された。この方法は結晶中にに存在する蛋白の80%
以上を可溶化する。可溶化された結晶蛋白は7.5%ド
デシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル(SDS
PAGE)で分析された。Btベルライナーの結晶蛋
白調製物は、クマジーブリリアントブルーでゲルを染色
した結果(第1図)から高分子量領域(分子量140K
dと130Kd)に少なくとも2つの主たる蛋白と約1
20Kdの少量の蛋白を含んでいた。可溶化されたクル
スタキ株の結晶蛋白は1本の主たる130Kd蛋白のバ
ンドと弱い60Kdバンドを示した(図1)。
Experiment 1 Bacillus thuringiensis (Bt) crystal protein
Isolated on white as stated by Mahilon and Delcole ( Jia
Null of Microbiological Method , Third
Vol. 2, No. 69-76, 1984), crystals were obtained from strain B. t. Berliner 1715 (received from Dr. A. Krie, Embo Journal Vol. 1, No. 7,
791 to 799, 1982); t. Variant Kurustaki ( Journal of Bacteriology ,
145, No. 2, p. 1052 (1981)). Crystal protein was obtained by purifying the purified crystals at 37 ° C. for 2 hours with 0.2 M thioglycolate, 0.1 M
Solubilization was performed by incubating in NaHCO 3 , pH 9.5, after which insoluble material was removed by low speed centrifugation. This method uses 80% of the protein present in the crystal.
Solubilize the above. The solubilized crystal protein was 7.5% sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel (SDS).
PAGE). The crystalline protein preparation of Bt bell liner was obtained by staining the gel with Coomassie brilliant blue (FIG. 1).
d and 130 Kd) with at least two major proteins and about 1
It contained a small amount of protein of 20 Kd. The crystal protein of the solubilized Krusutaki strain showed one major 130 Kd protein band and a weak 60 Kd band (FIG. 1).

【0048】これらの可溶化された結晶蛋白は、以下の
5.2節に述べられた毒性試験を用いると、ピエリス
ブラシカPierisrassicae)の第3
齢幼虫に対して強い毒性を示した(クルスタキの幼虫に
対し0.5ngのLD50値及びベルリナーの幼虫に対
し0.65ngのLD50値)。 2.B.t.結晶蛋白に特異的な抗体調製 2.1.ポリクローナル抗血清 B.t.結晶蛋白(ベルリナー1715及びクルスタ
キ)に対する抗血清がウサギとマウスで個個に調製され
た。ヤギで調製されたB.t.結晶蛋白(クルスタキ)
に対する抗血清は、アイダホ大学L.ブラ博士の好意に
より譲り受けた。申請者の知るかぎりでは、抗血清は、
ウサギとマウスで述べられたのと実質的に類似の既知の
方法で調製された。
The crystal protein that is these solubilized, using the toxicity test described in Section 5.2 below, Pierisu -
Brassica third (Pieris b rassicae)
It showed strong toxicity to the young larvae (LD50 value of 0.5 ng for larvae of Kurstaki and 0.65 ng for larvae of Berliner). 2. B. t. Preparation of antibody specific to crystal protein 2.1. B. Polyclonal antiserum t. Antisera to the crystal proteins (Berliner 1715 and Klustaki) were prepared individually in rabbits and mice. B. prepared in goats t. Crystal protein (Kurstaki)
Anti-serum against the University of Idaho L. Given by courtesy of Dr. Bra. As far as the applicant knows, antiserum is
Prepared by known methods substantially similar to those described for rabbits and mice.

【0049】ウサギに等量の完全フロイントのアジユバ
ント(CFA)と混合した0.5mgの可溶化された結
晶蛋白調製物(PBS pH7.4に透析した。25m
l)が皮下注射された。3ケ月後、ウサギは、同じ型の
調製物の別の注射を受けた、そして、3週間後、血液試
料が採取された。BALBcマウスは、CFA(1/1
容)を混合した100μgの結晶蛋白溶液を皮下注射さ
れた。4から6週間後、マウスは、50μgの結晶蛋白
PBSの追加抗原刺激の注射を受けた、そして4日後、
血液試料が採取された。血清の抗原反応性は、免疫拡散
試験(オクタロニー試験)により確認された。ベルリナ
ー1715とクルスタキの結晶蛋白調製物の間に強い交
叉反応が観察され、これは、それらが抗原性で関連のあ
る成分を含んでいることを示している。何匹かのマウス
が犠牲にされて、細胞融合実験のために脾臓が取り出さ
れた。(2.2を見よ)
Rabbits were dialyzed against 0.5 mg of a solubilized crystalline protein preparation (PBS pH 7.4, mixed with an equal volume of complete Freund's adjuvant (CFA).
l) was injected subcutaneously. Three months later, the rabbits received another injection of the same type of preparation, and three weeks later, a blood sample was taken. BALBc mice are CFA (1/1)
) Was injected subcutaneously with 100 μg of the crystal protein solution. Four to six weeks later, mice received a booster injection of 50 μg of crystalline protein PBS, and four days later,
A blood sample was taken. The antigen reactivity of the serum was confirmed by an immunodiffusion test (Octalony test). A strong cross-reaction was observed between Berliner 1715 and the Kurustaki crystal protein preparations, indicating that they contained antigenic and relevant components. Some mice were sacrificed and spleens were removed for cell fusion experiments. (See 2.2)

【0050】2.2 モノクロナール抗体 ここに述べられている毒を発現するクローンの同定には
必須ではないが、B.t.結晶蛋白に対するモノクロナ
ール抗体を産生するハイブリドーマは、本来はコーラー
とミルスタインにより述べられた(ネイチヤー、第25
6巻、495から497ページ、1975年)方法に従
つて生成された。免疫されたBALBcマウスの脾臓細
胞(2.1を参照)は、SP2/0ミエローマ細胞系と
融合された(M.シユルマン等、ネイチヤー、第276
巻、269ページ、1978年)。細胞はマイクロタイ
タープレートに1穴あたり3×10でまかれた、そし
て、10から14日後、上清2次抗体としてアルカリホ
スフアターゼで標識したヤギ抗マウス免疫グロブリン
(シグマ、A−5153)を用いた酵素免疫測定法を用
いて抗結晶蛋白抗体の存在が検索された(エングヴアル
とペツセ、スカンジナビアン・ジヤーナル・オブ・イム
ノロジー、補遣7,1978年)。約4%のウエルが抗
原(結晶蛋白)に対して陽性であつた。陽性クローンは
限界希釈法により2度サブクローニングされた。陽性の
サブクローンが選択、生育されてモノクロナール抗体を
含むその培養上清が集められた。B.t.ベルリナー結
晶蛋白と反応するモノクロナール抗体を産生する合計1
7のハイブリドーマ細胞系列が生成された。
2.2 Monoclonal Antibodies Although not essential for the identification of clones expressing the toxins described herein, B.C. t. Hybridomas producing monoclonal antibodies to crystalline proteins were originally described by Kohler and Milstein ( Naturer , 25th Edition) .
6, 495-497 (1975)). Spleen cells of immunized BALBc mice (see 2.1) were fused with the SP2 / 0 myeloma cell line (M. Schulman et al., Nature , 276).
Vol., 269 pages, 1978). Cells were seeded in microtiter plates at 3 × 10 5 per well, and after 10 to 14 days, goat anti-mouse immunoglobulin labeled with alkaline phosphatase as supernatant secondary antibody (Sigma, A-5153) Was used to detect the presence of anti-crystal protein antibodies (Engval and Petess, Scandinavian Journal of Immunity).
Noroji, sea squirts 7, 1978). About 4% of the wells were positive for the antigen (crystal protein). Positive clones were subcloned twice by limiting dilution. Positive subclones were selected and grown and the culture supernatant containing the monoclonal antibody was collected. B. t. A total of 1 to produce monoclonal antibodies that react with Berliner crystal protein
Seven hybridoma cell lines were generated.

【0051】3.B.t.ベルリナー1715株のプラ
スミドDNAのジーンバンクの構築 B.t.ベルリナー1715株は、共にプラスミド上に
位置する2個の関連す毒性の遺伝子を含むことをクロン
スタツド等(ジヤーナル・オブ・バクテリオロジー、第
54巻、419から428ページ(1983年))が報
告した。完全なエンドトキシン遺伝子が、プラスミドD
NAのSau3Aによる部分消化を用いて、B.t.ベ
ルリナー1715株の全プラスミドDNAのジーンバン
クから単離された。B.t.ベルリナー1715細胞が
LB培地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキユ
ラー・ジユネテイクス(1972年)、コールド・スプ
リング・ハーバー研究所、ニユーヨーク)で、1晩、3
7℃で生育された。プラスミドDNAがB.t.ベルリ
ナー1715株から、クロンスタツド等により述べられ
た変性−復元法(ジヤーナル・オブ・バクテリオロジ
、第54巻、419から428ページ(1983
年))を用いて単離された。0.5%アガロースゲルで
のプラスミドDNAの分析は、このプラスミドDNA調
製品が異なる分子濃度で存在する数種類の異なるプラス
ミドを含むことを示した。ジーンバンクを構築するため
に、プラスミドDNA30μgが総量500μlで37
℃でSau3Aを用いて部分消化された。100μlの
試料がインキユベーシヨンのそれぞれ10、20、3
0、45及び60分後に回収されて、フエノール−クロ
ロホルムで抽出された。Sau3Aで消化したDNA
は、10から40%シヨ糖密度勾配で大きさにより分画
された、そして異なる分画のDNA断片の大きさが0.
8%アガロースゲルで算出された。6から10Kdの大
きさの範囲のDNAを含む画分が回収され、BglII
で消化されたpEcoR251ベクターDNAに連結さ
れた。pEcoR251プラスミドは、第2図にあらわ
したようにプラスミドpLK5(ザベアウとスタンレ
ー、エンボ・ジヤーナル第1巻、1217から1224
ページ(1982年))由来のPプロモーター断片に
融合されたキメラのEcoRIエンドヌクレアーゼ遺伝
子によりEcoRI−PvuII断片が置き換えられて
いるプラスミドpBR322の誘導体である。pEco
R251はEcoRIエンドヌクレアーゼ遺伝子の中に
1ケ所BglII部位を含み、そこへの挿入は遺伝子を
不活化する。pEcoR251ベクターは、チエンとモ
ードリツチにより述べられた陽性選択クローニング媒体
pSCC31(ジヤーナル・オブ・バクテリオロジー、
第154巻、1005から1008ページ、1983
年)に類似した自殺ベクターである。Sau3ADNA
断片がBglIIで消化されpEcoR251に遅結さ
れた。組換え体プラスミドは、ダジエートとエーリツヒ
ジーン、第6巻、(1980年)23から28ペー
ジ)により述べられているように、大腸菌K514株感
応細胞(コールソン等、ジエネテイクス第52巻、10
43から1050ページ、1965年)に連結混合物を
形質転換することにより選択された。細胞は、アンピシ
リン(100μg/ml)を添加したLB培地(ミラ
ー、エクスペリメンツ イン・モレキユラー・ジエネテ
イクス(1972年)、コールド・スプリング・ハーバ
ー研究所、ニユーヨーク)にひろげられた。600から
1500の組換え体クローンをそれぞれ含むいくつかの
ジーンバングが構築された。12個のでたらめに選んだ
クローンに存在する組換え体プラスミドの解析は、12
クローンのうち少なくとも10個のジーンバンクそれぞ
れに5から15Kbの範囲の大きさをもつ挿入断片が含
まれることを確認した。
3.B. t. Plastic of Berliner 1715 strain
Construction of gene bank for Smid DNA B. t. Both Berliner strain 1715 are on plasmids
Clone to contain two related toxic genes located
Studs etc. (Journal of Bacteriology,
54, pp. 419-428 (1983))
I told. The complete endotoxin gene is
Using partial digestion of S.A. t. Be
Gene Van of the total plasmid DNA of Lulina 1715 strain
Isolated from B. t. Berliner 1715 cells
LB medium (mirror,Experiments in Morekiyu
Ra Zinuteiks(1972), Cold Sp
Ring Harbor Laboratory, New York)
Growed at 7 ° C. Plasmid DNA is B. t. Berli
1715 strain, described by Kronstad et al.
Denaturation-restoration method (Journal of Bacteriology
54, 419-428 (1983)
Year)). 0.5% agarose gel
Analysis of the plasmid DNA
Several different pluses where products exist at different molecular concentrations
Amides. To build a gene bank
In addition, 30 μg of plasmid DNA is
Partially digested with Sau3A at 0 ° C. 100 μl
The samples were each of Incubation 10, 20, 3
Collected after 0, 45 and 60 minutes, the phenol-clo
Extracted in Roholm. DNA digested with Sau3A
Is fractionated by size on a 10 to 40% sucrose density gradient
DNA fragments of different fractions
Calculated on an 8% agarose gel. Large from 6 to 10Kd
Fractions containing DNA in the size range were collected and BglII
Ligated to pEcoR251 vector DNA digested with
Was. The pEcoR251 plasmid is shown in FIG.
As described above, plasmid pLK5 (Zebau and Stanley)
-Embo JournalVolume 1, 1217 to 1224
P (1982)RTo the promoter fragment
EcoRI endonuclease inheritance of fused chimeras
The EcoRI-PvuII fragment is replaced by the
Is a derivative of plasmid pBR322. pEco
R251 is in the EcoRI endonuclease gene
It contains one BglII site, into which the insertion of the gene
Inactivate. The pEcoR251 vector contains
Positive selection cloning vehicle as described by Dricht
pSCC31 (Journal of Bacteriology,
Vol. 154, pp. 1005-1008, 1983
Year). Sau3A DNA
The fragment was digested with BglII and slowed to pEcoR251.
Was. Recombinant plasmids are Dajate and Ehritz
(Gene, Vol. 6, (1980) 23-28
As described by di), E. coli K514 strain
Responsive cells (Coleson, etc.GeneticsVolume 52, 10
43-1050, 1965).
Selected by transformation. Cells
Phosphorus (100 μg / ml) added LB medium (Mira
-EXPERIMENTS IN MOLECUILLA GIENETE
Ix(1972), Cold Spring Herba
-Laboratory, New York). From 600
Several recombinant clones each containing 1500 recombinant clones
Gene Bang was built. 12 random choices
Analysis of the recombinant plasmid present in the clone
At least 10 genebanks of each clone
It contains inserts ranging in size from 5 to 15 Kb.
I was confirmed

【0052】4.B.t.結晶蛋白遺伝子を含む組換え
体プラスミドの単離 ジーンバンクのコロニーが、精製されたB.t.ベルリ
ナー結晶蛋白に対して生じたウサギ血清を用いて、結晶
蛋白を産生する細菌について検索された(上記2.1節
を見よ)。使用された方法は、ヘルフマン等(プロシー
デングス・オブ・ナシヨナル・アカデミー・オブ・サイ
エンス・オブ・USA第80巻、31から35ページ、
1983年)のものをわずかに改良したものである。1
50mm平方のペトリ皿で生育した細菌コロニーは、ニ
トロセルロースシート(シユライヒヤー&シユエル製
0.45μm、No.401196)上にレプリカされ
た。シートはコロニーが溶けるまで0.1MNaOHに
浸された。シートはそれから風乾され、30分間リン酸
緩衝食塩水(PMS)pH7.4で洗浄され、そして、
1%粗オブアルブミン(シグマ、A−5253)を含む
PBS中でゆつくり攪拌しながら、4℃で1晩あるいは
室温で2時間インキユベートされた。ニトロセルロース
シートは、PBSで洗浄されて、PBS、1%オブアル
ブミン、0.2%トリトンX−100で希釈したウサギ
抗結晶血清中で、ゆつくり攪拌しながら室温で2時間イ
ンキユベートされた。さらにシートを洗浄した後、パー
オキシダーゼで標識したヤギ抗−ウサギ抗体(シグマ、
A−6154)で(室温、2時間)インキユベートされ
た。充分にPBS/0.2%トリトンで洗浄した後、シ
ートは、基質溶液で反応された(基質は4−クロロ−1
−ナフトール、シグマ、C−8890であつた)。陽性
コロニーは暗青色の点として現像された。精製された結
晶蛋白溶液の一連の希釈を用いて、この試験の検出限界
は1から10ngの蛋白/mlと算出された。結局、4
個の異なる免疫陽性クローンがジーンバンク(遺伝子銀
行)1250クローンから単離された。プラスミドDN
Aがザベアウとスタンレー、エンボ・ジヤーナル、第1
巻、1217から1224ページ、1982年の方法に
従つてそれぞれのクローンから調製された。最初の制限
酵素地図が、単一及び同時の制限酵素消化をおこなうこ
とにより構築された。酵素EcoRI、EcoRV、B
amHI、SacI、MluI及びPstIの制限酵素
地図の比較(第3図を見よ)から、4個のプラスミド全
てが、明らかな領域の重複を示した具なる大きさのDN
A断片をもつていることが明らかとなつた。これらの結
果は、Bt2遺伝子が4個の異なる組換え体プラスミド
に共通の4.2Kbの領域により暗号化されることを示
す。続く研究で、B12クローンの7.5kbBamH
I−PstI断片(第3図を見よ)をプラスミドpUC
8(J.ビエラとJ.メツシング、ジーン、第19巻、
259から268ページ、1982年)にサブクローニ
ングし、この組換え体プラスミドをpBt200と命名
した。
4. B. t. Recombination involving the crystal protein gene
Isolation of Bovine Plasmids Genebank colonies were isolated from purified B. t. Rabbit sera raised against the Berliner crystal protein was used to search for bacteria that produce crystal protein (see section 2.1 above). The method used is Helfmann like (Procedure
Dength of National Academy of Sai
Ens of the USA, Vol. 80, pages 31 to 35,
1983) is slightly improved. 1
Bacterial colonies grown in a 50 mm square petri dish were replicated on a nitrocellulose sheet (0.45 μm, No. 401196, manufactured by Schleicher & Schuel). The sheets were soaked in 0.1 M NaOH until the colonies dissolved. The sheet is then air dried, washed with phosphate buffered saline (PMS) pH 7.4 for 30 minutes, and
Incubation overnight at 4 ° C or 2 hours at room temperature with gentle stirring in PBS containing 1% crude ovalbumin (Sigma, A-5253). The nitrocellulose sheets were washed with PBS and incubated for 2 hours at room temperature with gentle stirring in rabbit anti-crystal serum diluted in PBS, 1% ovalbumin, 0.2% Triton X-100. After further washing the sheet, a goat anti-rabbit antibody labeled with peroxidase (Sigma,
A-6154) (room temperature, 2 hours). After extensive washing with PBS / 0.2% Triton, the sheets were reacted with a substrate solution (substrate was 4-chloro-1).
Naphthol, sigma, C-8890). Positive colonies were developed as dark blue dots. Using a series of dilutions of the purified crystalline protein solution, the detection limit for this test was calculated to be 1 to 10 ng protein / ml. After all, 4
Two different immunopositive clones were isolated from 1250 Genebank clones. Plasmid DN
A: Zabeau and Stanley, Embo Journal , No. 1
Volume, pages 1217 to 1224, prepared from each clone according to the method of 1982. An initial restriction map was constructed by performing single and simultaneous restriction digests. Enzymes EcoRI, EcoRV, B
From a comparison of the restriction maps of amHI, SacI, MluI and PstI (see FIG. 3), all four plasmids showed a fully sized DN showing a clear overlap of the regions.
It became clear that it had the A fragment. These results indicate that the Bt2 gene is encoded by a 4.2 Kb region common to four different recombinant plasmids. In a subsequent study, the 7.5 kb BamH of the B12 clone was
The I-PstI fragment (see FIG. 3) was converted to plasmid pUC.
8 (J. Viera and J. Messing, Gene , Volume 19,
259-268, 1982) and the recombinant plasmid was named pBt200.

【0053】5.Bt2蛋白の特徴づけ 5.1 pBt200により暗号化される130kd結
晶蛋白の同定 pBt200プラスミドを含む大腸菌K514株(第4
節を見よ)は、コロニー試験に強い陽性反応を示した。
このことはさらに、酵素免疫吸着試験(ELISA)
(エングバルとペツセ、1978年、スカンジナビアン
・ジヤーナル・オブ・イムノロジー、付録7)を用いて
確認された。ELISA検索で以下の方法が用いられ:
ヤギ抗Bt結晶蛋白抗体でコートした柔軟なポリビニル
のマイクロタイター・プレートが、細菌コロニーの無細
胞抽出液と共にインキユベートされた(無細胞抽出液
は、細胞のかたまりを凍結−融解し、続いて、0.1M
NaOH中での15分間のインキユベーシヨンと続く
0.1MHClでの中和により得られた)。洗浄後、希
釈したウサギ又はマウスの抗B.t.結晶蛋白血清が添
加された。1から2時間のインキユベーシヨンの後、プ
レートを洗浄し、(適当に希釈した)ウサギ又はマウス
の抗B.t.結晶血清でインキユベートした。1から2
時間のインキユベーシヨンの後、プレートを洗浄し、ア
ルカルホスフアターゼ標識したヤギ抗ウサギ又は抗マウ
スIgG(シグマA−8025、A−5153)でイン
キユベーシヨンをおこなつた。インキユベーシヨンと洗
浄の後、基質(p−ニトロフエニルホスフエート、シグ
マ104−105)を添加し、反応を405nmで吸光
度(O.D.)を測定することでモニターした。精製さ
れた可溶化結晶蛋白の試験の検出限界は1mlあたり
0.1から1ngの範囲であると算出された。
5. Characterization of Bt2 protein 5.1 130 kd fragment encoded by pBt200
K514 strain E. coli containing the crystal protein identified pBt200 plasmid (Fourth
(See section) gave a strong positive response to the colony test.
This is further attributed to the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).
(Engbal and Petse, 1978, Scandinavian Journal of Immunology, Appendix 7). The following methods are used in the ELISA search:
Flexible polyvinyl microtiter plates coated with goat anti-Bt crystal protein antibody were incubated with cell-free extracts of bacterial colonies (cell-free extracts freeze-thaw cell clumps, .1M
Obtained by incubation in NaOH for 15 minutes followed by neutralization with 0.1 M HCl). After washing, the diluted rabbit or mouse anti-B. t. Crystal protein serum was added. After 1-2 hours of incubation, the plates are washed and rabbit or mouse anti-B. t. Incubated with crystal serum. 1 to 2
After a period of incubation, the plates were washed and incubated with alkaline phosphatase labeled goat anti-rabbit or anti-mouse IgG (Sigma A-8025, A-5153). After incubation and washing, the substrate (p-nitrophenyl phosphate, Sigma 104-105) was added and the reaction was monitored by measuring the absorbance (OD) at 405 nm. The detection limit of the test for the purified solubilized crystal protein was calculated to be in the range of 0.1 to 1 ng / ml.

【0054】pBt200をもつ大腸菌の全細胞蛋白抽
出物は、SDS PAGEで分析された。強く新しい蛋
白のバンドが、分子量約130kdに相当する高分子量
範囲で見られるようになつた。このバンドは、挿入をも
たないpUC8ベクタープラスミドを含むK514細胞
には存在しなかつた。この新しい蛋白は又、SDSPA
GEで、B.t.ベルリナーの主たる結晶蛋白の1つ及
び、B.t.クルスタキの主たる結晶蛋白と共に移動し
た(第4図を参照)。Bt2と呼ばれるこの蛋白とB.
t.結晶蛋白との関係は、イムノブロツテイングにより
確認された。ウエスタン・ブロツテイング実験が、ウサ
ギ抗Btクルスタキ結晶血清とウサギ抗Btベルリナー
結晶血清の両方を用いておこなわれた。両方の抗血清で
Bt2蛋白の強い反応が観祭された(第5図及び第6図
を参照)。これらの結果は、クローニングされたBt2
遺伝子が、B.t.クルスタキの130kd結晶蛋白と
免疫学的に関連するB.t.ベルリナーの結晶蛋白の1
個をコードすることを示す。
The whole cell protein extract of E. coli harboring pBt200 was analyzed by SDS PAGE. A strong new protein band became visible in the high molecular weight range, corresponding to a molecular weight of about 130 kd. This band was absent in K514 cells containing the pUC8 vector plasmid without the insert. This new protein is also SDSPA
GE. t. One of Berliner's main crystal proteins; t. It co-migrated with the main crystal protein of Kurusutaki (see FIG. 4). This protein, called Bt2, and B.
t. The relationship with the crystal protein was confirmed by immunoblotting. Western blotting experiments were performed using both rabbit anti-Bt Klustachy crystal serum and rabbit anti-Bt Berliner crystal serum. A strong reaction of the Bt2 protein was observed in both antisera (see FIGS. 5 and 6). These results indicate that the cloned Bt2
Gene is B. t. B. kurstaki 130 kd crystal protein is immunologically related. t. One of Berliner's crystal proteins
Indicates that the individual is coded.

【0055】細菌抽出物中の陽性反応物質の量は、EL
ISA試験で定量された。標準物質として精製した結晶
蛋白を用いて、pBt200をもつ大腸菌で産生される
結晶蛋白の量は、全細胞蛋白含量の5から10%の範囲
と概算された。この概算は、クマジーブルーで染色した
後のSDSPAGEのBt2蛋白バンドのバンドの強さ
とよく一致する。(Bt2蛋白と命名された)pBt2
00プラスミドにより暗号化される130Kd蛋白をさ
らに特徴づけるために、蛋白の相対的な不溶性を利用し
た迅速な精製方法を開発した。K514(pBt20
0)の2l1晩培養から得られる53gの細胞を50m
lの50mM TRISpH7.9、50mM EDT
A、15%シヨ糖に懸濁し、リゾチーム(100μg/
ml)で処理し、超音波処理(ラブソニツク1510、
400ワツトで30分)し、200mlの2%トリトン
X−100を含むPBSpH7と混合して、30分間氷
中でインキユベートした。無細胞抽出液を15000g
で遠心し、上清を除去した。Bt2蛋白を含む沈澱を同
じ緩衝液に再懸濁し、方法をくり返した。その後、沈澱
を2度、200mlのPBSで洗浄した。Bt2蛋白を
可溶化するために、沈澱を50mlの抽出緩衝液0.2
Nチオグリコレート及び0.1MNaHCO、pH
9.5に2時間37℃で再懸濁した。この方法で、Bt
2蛋白の効率の良い(>90%)そして選択的な可溶化
が得られた(第7図)。これらの準精製された蛋白標品
が続く研究に利用された。2.1節で述べたような類似
の免疫手順を用いて、ウサギとマウスでBt2蛋白に対
する抗血清を作成した。これらの抗血清は、上述のEL
ISA試験で、Bt2自身同様Btベルリナーとクルス
タキの可溶化された結晶蛋白と等しく十分に反応した
(第8図はマウス血清での結果を示す)。
[0055] The amount of positive reactants in the bacterial extract was determined by EL
Quantified by ISA test. Using purified crystal protein as a standard, the amount of crystal protein produced in E. coli with pBt200 was estimated to be in the range of 5-10% of the total cellular protein content. This estimate is in good agreement with the band intensity of the SDSAGE Bt2 protein band after staining with Coomassie Blue. PBt2 (named Bt2 protein)
To further characterize the 130 Kd protein encoded by the 00 plasmid, a rapid purification method was developed that exploited the relative insolubility of the protein. K514 (pBt20
50 g of 53 g of cells obtained from the 2l overnight culture of
1 of 50 mM TRIS pH 7.9, 50 mM EDT
A, suspended in 15% sucrose, lysozyme (100 μg /
ml), and sonication (Labsonic 1510,
The mixture was mixed with 200 ml of PBS pH7 containing 2% Triton X-100 and incubated for 30 minutes on ice. 15000g of cell-free extract
And the supernatant was removed. The precipitate containing the Bt2 protein was resuspended in the same buffer and the procedure was repeated. Thereafter, the precipitate was washed twice with 200 ml of PBS. To solubilize the Bt2 protein, precipitate the precipitate with 50 ml of extraction buffer 0.2
N-thioglycolate and 0.1 M NaHCO 3 , pH
Resuspended at 9.5 for 2 hours at 37 ° C. In this way, Bt
Efficient (> 90%) and selective solubilization of the two proteins was obtained (FIG. 7). These semi-purified protein preparations were used in subsequent studies. Using a similar immunization procedure as described in section 2.1, antisera to Bt2 protein were generated in rabbits and mice. These antisera are based on the EL described above.
In the ISA test, Bt2 itself reacted equally well with the solubilized crystal proteins of Bt Berliner and Klustachy (FIG. 8 shows the results with mouse serum).

【0056】類似の陽性反応が、Bt2の免疫吸着剤 (CNBr活性化セフアロース4B、(フアルマシア
製)に共役させたBt2蛋白)のアフイニテイークロマ
トグラフイーで抗Bt結晶血清から生成された抗体を用
いて観察された。これらの抗体は又、B.t.ベルリナ
ーとクルスタキの結晶両方に存在する130Kd蛋白で
のウエスタン・ブロツテイングで反応した。最終的に、
ELISAで、全B.t.ベルリナ−結晶蛋白に対して
つくられた17個のモノクロナール(単クローン)抗体
のうち9個が又、Bt2蛋白と反応した。(コード番
号:1F6、167、4D6、4F3、8G10、10
E3、1.7、4.8、C73)(第9図)同じ9個の
抗体は又、B.t.クルスタキ結晶蛋白と反応した。一
般に、Bt2蛋白とB.t.の主たる130Kd結晶蛋
白の両者は、完全に可溶化するために、アルカリ性pH
と還元剤の存在を必要とする。又、両者は、pH4から
5で沈澱する。それ故、クローニングした遺伝子産物B
t2は、B.t.ベルリナーとB.t.クルスタキの主
たる130Kd結晶蛋白の生化学的性質と類似の性質を
示し、免疫学的にこれらの結晶蛋白と関連している。
A similar positive reaction was obtained by affinity chromatography of Bt2 immunoadsorbent (CNBr-activated Sepharose 4B, Bt2 protein conjugated to Pharmacia) using antibody generated from anti-Bt crystal serum by affinity chromatography. Was observed. These antibodies are also described in t. The reaction was carried out by Western blotting with the 130 Kd protein present in both Berliner and Kurustaki crystals. Finally,
In ELISA, all B.I. t. Nine of the 17 monoclonal (monoclonal) antibodies raised against the berulina-crystal protein also reacted with the Bt2 protein. (Code numbers: 1F6, 167, 4D6, 4F3, 8G10, 10
E3, 1.7, 4.8, C73) (FIG. 9). t. Reacted with Kurustaki crystal protein. Generally, Bt2 protein and B. t. Both of the main 130Kd crystal proteins are alkaline pH for complete solubilization.
And the presence of a reducing agent. Both precipitate at pH 4-5. Therefore, the cloned gene product B
t2 is B.I. t. Berliner and B.A. t. It exhibits properties similar to the biochemical properties of the main 130 Kd crystal protein of Klustachy and is immunologically related to these crystal proteins.

【0057】Bt2蛋白はさらに、DEAEイオン交換
クロマトグラフイーとセフアクリルゲル濾過により精製
された。この精製蛋白のアミノ末端配列がヘウイツク等
による操作方法で(ジヤーナル・オブ・バイオロジカル
・ケミストリー、第256巻、7990から7997ペ
ージ、1981年)気相シーケンサー(アプライド・バ
イオシステムズ)を用いて決定された。初の20個のN
末端アミノ酸配列は、クローニングされたB.t.クル
スタキ遺伝子のDNA配列から推定されるN末端の配列
と実質的に同一であることがわかつた(ウオン等、ジヤ
ーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、第25
8巻、(第3号)1960から1967ページ(198
3年))(第10図)。
The Bt2 protein was further purified by DEAE ion exchange chromatography and Cefacryl gel filtration. The amino-terminal sequence of this purified protein can be analyzed using a method such as Hewick ( Journal of Biological
Chemistry , 256, 7990-7997, 1981) Determined using a gas phase sequencer (Applied Biosystems). First 20 N
The terminal amino acid sequence is t. It has been found that the sequence is substantially identical to the N-terminal sequence deduced from the DNA sequence of the Kurustaki gene (Won et al., Journal of Biological Chemistry, No. 25).
Vol. 8, (No. 3) 1960 to 1967 (198
3 years)) (Fig. 10).

【0058】5.2 Bt2蛋白の昆虫毒性 B.t.の結晶は、ある種の鱗翅目の幼虫に対して著し
い毒であることが知られている。Bt2蛋白が類似の毒
性を示すかを試験するために、毒性試験がキヤベツ蝶
エリス・ブラシカの幼虫におこなわれた。ppm(1p
pm=1μg/ml)であらわされる既知濃度の蛋白溶
液が水で連続的に希釈された。新鮮なキヤベツの葉から
小さなデイスク(0.25cm)が切り取られ、それ
ぞれのデイスクに、試験溶液5μlが添加された。デイ
スクを風乾し、それぞれのデイスクを1匹の幼虫が入つ
ているバイアルの中に入れた。第3齢幼虫は、ブラ
シカの同調培養から得られた。脱皮前の10時間、これ
らの幼虫は、食物抜きで個々のバイアルで培養された。
脱皮後直ちに幼虫は1枚の葉のデイクスを与えられる。
第1のデイスクが消費されると、幼虫は試料のついてい
ない新鮮なデイスクを与えられる。それぞれの試料希釈
について、50匹の幼虫が試験された。24時間ごと1
20時間まで食物摂取と生存力がモニターされた。表1
に見られるように、Bt2試料標品は、B.t.ベルリ
ナー1715の可溶化した結晶と同程度のP.ブラシカ
幼虫に対する毒性を示した。
5.2 Insect Toxicity of Bt2 Protein t. Is known to be a significant poison for certain lepidopteran larvae. For Bt2 protein To test whether exhibit similar toxicity, toxicity tests Kiyabetsu butterfly pin
On the larva of Ellis Brassica . ppm (1p
pm = 1 μg / ml), and the protein solution of known concentration was serially diluted with water. Small discs (0.25 cm 2 ) were cut from fresh cabbage leaves, and 5 μl of the test solution was added to each disc. The disks were air dried and each disk was placed in a vial containing one larva. The third instar larvae are P. bra
Obtained from synchronized cultures of deer . Ten hours before molting, these larvae were cultured in individual vials without food.
Immediately after molting, the larvae are fed one leaf daix.
When the first disk is consumed, the larva is given a fresh disk without any sample. For each sample dilution, 50 larvae were tested. 1 every 24 hours
Food intake and viability were monitored for up to 20 hours. Table 1
As can be seen in the Bt2 sample preparation, t. P.I. of comparable level to the solubilized crystals of Berliner 1715 It showed toxicity to Brassica larvae.

【0059】ブラシカの幼虫の生育に対するBt2
毒の半致死投与量の効果を試験するために、次の実験計
画が使用された:キヤベツの葉を既知の濃度Bt2蛋白
(0.01から1ppm)を含む溶液に浸し、そして乾
燥された。同調培養した100匹の第3齢幼虫のグルー
プにBt2をコートした葉が餌として与えられた。葉は
定期的に同じ方法で処理された新しい葉に置き換えられ
た。幼虫の生育は、3から5齢進むのに必要な時間に相
当する7日間にわたつて追跡された。表2にあらわされ
ている結果から見られるように、Bt2蛋白は、半致死
の投与量でP.ブラシカ幼虫の生育をかなり阻害した。
生育の阻害は、1g葉あたり2.67ng蛋白に相当す
る0.01ppmの濃度で明らかであつた。最初の48
時間に、0.01ppmでコートした葉を与えられた幼
虫は、3.6cmの葉(83mg)を食べ、その結果
として、Bt2蛋白0.22ngを摂取した。この時点
で、93%の幼虫が今だにL3段階であつた、一方、対
照の幼虫の33%だけがこの段階であつた。それ故、生
育に対する阻害効果はLD50値(1.65ng/幼
虫、表1を見よ)をかなり下回る毒投与量で観察され
る。
P. Bt2 against Brassica larva growth
To test the effect of the semi-lethal dose of the venom, the following experimental design was used: cabbage leaves were soaked in a solution containing a known concentration of Bt2 protein (0.01 to 1 ppm) and dried. A group of 100 third instar larvae that had been synchronized and fed were fed with Bt2 coated leaves. The leaves were periodically replaced with new leaves treated in the same way. Larval growth was followed for 7 days, corresponding to the time required to progress from 3 to 5 instars. As can be seen from the results presented in Table 2, Bt2 protein was found in P. cerevisiae at a semi-lethal dose. It significantly inhibited the growth of Brassica larvae.
Inhibition of growth was evident at a concentration of 0.01 ppm, corresponding to 2.67 ng protein / g leaf. First 48
At time, larvae fed leaves coated with 0.01 ppm ate 3.6 cm 2 leaves (83 mg) and consequently ingested 0.22 ng of Bt2 protein. At this point, 93% of the larvae were still at the L3 stage, while only 33% of the control larvae were at this stage. Therefore, an inhibitory effect on growth is observed at toxic doses well below the LD 50 value (1.65 ng / larva, see Table 1).

【0060】これらの結果は、ブラシカに対して昆
虫耐性を発現するために、形質転換した植物細胞で、ど
れほどのレベルのBt2蛋白合成に達しなければならな
いかを示す。組織1g当り2.7ngBt2蛋白のレベ
ルが幼虫の生育を遅らせるのに十分である。これはすで
に、それ自体で野外での幼虫の破壊的な拡がりを止める
のに適当である。Bt2蛋白を用いた毒性試験は又、ス
ズメガ科のガの幼虫(マンデユカセクスタ)にもおこ
なわれた。表3に示したように、Bt2蛋白は、全ベル
リナー結晶蛋白よりわずかに毒性が強かつた(12.5
ng/cmで100%死亡)。さらに、かなりの生育
阻害が半致死投与量(2.5ng/cm)で観察され
る:対照の幼虫が30.5mgというのに比較して、7
日後4.4mgの体重。マンデユカは人工飼料を与えら
れているという事実のため(参照:R.A.ベルとF.
G.ヨアヒム(1976年)アニユアル・エントモロジ
ー・オブ・ソサイエテイ・オブ・アメリカ第69巻、3
65から373ページ)、結果はいくらか異なつて、即
ち寒天培地1cmあたりに添加されたng毒としてあ
らわされている。
[0060] These results, P. Figure 2 shows how much level of Bt2 protein synthesis must be reached in transformed plant cells to develop insect resistance to Brassica . A level of 2.7 ng Bt2 protein per gram of tissue is sufficient to slow larval growth. This is already suitable by itself to stop the catastrophic spread of larvae in the field. The toxicity test using Bt2 protein was also done sphingidae moth larvae (Mandeyuka sexta). As shown in Table 3, the Bt2 protein was slightly more toxic than the whole Berliner crystal protein (12.5
ng / cm 2 100% dead). In addition, significant growth inhibition is observed at the semi-lethal dose (2.5 ng / cm 2 ): 7 compared to 30.5 mg of control larvae.
4.4 mg body weight after day. Due to the fact that Mandeyuca is fed artificial feed (see: RA Bell and F.M.
G. FIG. Joachim (1976) Anyuinal Entology
Of the Society of America Vol. 69, 3
65-373), the results are somewhat different, expressed as ng toxin added per cm 2 of agar medium.

【0061】6.Bt2遺伝子の特徴づけ pBt200プラスミドの7.2Kb BamHI−PstI断片上のBt2毒遺伝子の位置を
決定するために、一連の欠失が7.2KbDNA断片に
それぞれHpaI、KpnI、及びIbaIを用いてつ
くられた。これらの欠失ブラスミドにより暗号化される
蛋白は、ELISA技術とウエスタン・ブロツテイング
(又、ここではイムノブロツテイングとして引用され
る)(トービン等、ブロシーデイングス・オブ・ナシヨ
ナル・アカデミー・オブ・サイエンス・オブ、USA
第76巻、4350から4354ページ、1979年と
W.N.バーネツト、An.バイオケミストリー、第1
12巻、195から203ページ、1981年)を用い
て、免疫学的に分析された。
6. Characterization of the Bt2 gene To determine the location of the Bt2 venom gene on the 7.2 Kb BamHI-PstI fragment of the pBt200 plasmid, a series of deletions were made in the 7.2 Kb DNA fragment using HpaI, KpnI, and IbaI, respectively. . Protein that is encrypted by these deletions Burasumido, ELISA techniques and Western blotting (also, here are cited as immunoblotting connexion queuing) (Tobin, etc., Bro Sea de Ings-of-Nashiyo
Naru Academy of Science of USA ,
76, 4350-4354, 1979; N. Barnett, An. Biochemistry , No. 1
12, 195-203 (1981)).

【0062】(図11に示してある)結果は、以下のよ
うに要約される:(1)HpaI断片の欠失により、完
全なBt2蛋白の合成がより低レベルとなる。この発見
は、欠失が調節領域影響を与えるだけで、構造遺伝子に
は影響を与えないことを示す。(2)Kpn断片の欠失
は、イムノブロツテイングにより検出することのできる
±70Kd蛋白断片を生成する。(3)5′端近くのX
ba欠失は、ウエスタン・ブロツテイング法で検出でき
る蛋白断片を生じない。これらの結果は、130Kd蛋
白を暗号化する完全な遺伝子は、4.3KbのHpaI
−PstI断片に位置していることを示す(第11図を
参照)。Bt2遺伝子の正確な構造を決定するために、
4060塩基対(bp)のHpaI−NdeI断片の完
金なヌクレオチド配列をマキサムとギルバートの配列決
定法で決定した。用いたシーケンシングの手順は第12
図にあらわされている。
The results (shown in FIG. 11) are summarized as follows: (1) Deletion of the HpaI fragment results in lower levels of complete Bt2 protein synthesis. This finding indicates that the deletion only affects the regulatory region, not the structural gene. (2) Deletion of the Kpn fragment produces a ± 70 Kd protein fragment that can be detected by immunoblotting. (3) X near 5 'end
The ba deletion does not yield a protein fragment that can be detected by Western blotting. These results indicate that the complete gene encoding the 130 Kd protein is a 4.3 Kb HpaI.
-Indicates that it is located in the PstI fragment (see FIG. 11). To determine the exact structure of the Bt2 gene,
The complete nucleotide sequence of the 4060 base pair (bp) HpaI-NdeI fragment was determined by Maxam and Gilbert sequencing. The sequencing procedure used was the twelfth
It is shown in the figure.

【0063】提出されたヌクレオチド配列は、相補鎖を
シーケンシングすることにより主として確定された。配
列を調べると、141番目の位置から始まつて3605
番目で終わる分子量127Kdをもつ1155アミノ酸
の蛋白をコードすることができる単一の大きさな続み取
り枠の存在が明らかとなつた。これは、SDSポリアク
リルアミドゲル電気泳動で決定されたBt2蛋白の分子
量130Kdと一致する。さらに、ヌクレオチド配列か
ら予想されるアミノ末端アミノ酸配列は、精製されたB
t2の蛋白で決定されたアミノ酸配列と一致する(第1
0図及び第13図参照)。Bt2毒の完全なアミノ酸配
列は、遺伝子がクローニングされ、配列が決定された3
種の別々のB.t.:B.t.クルスタキHDI(デイ
ペル(シユネフ等、ジヤーナル・オブ・バイオロジカル
・ケミストリー、第20巻、6264ページ、1985
年)、B.t.クルスタキHD73(アダン等、ジー
、第36巻、289ページ、1985年)及びB.
t.ソツト(シバノ等、ジーン、第34巻、243ペー
ジ、1985年)の結晶蛋白の推定されるアミノ酸とか
なりの相同性を示す。
The submitted nucleotide sequence has a complementary strand
Determined primarily by sequencing. Arrangement
Looking at the column, 3605 starting from the 141st position
1155 amino acids with a molecular weight of 127 Kd ending in
Single large follower that can encode any protein
The existence of a frame has become apparent. This is the SDS Polyac
Bt2 protein molecule determined by Lilamide gel electrophoresis
This corresponds to an amount of 130 Kd. In addition, the nucleotide sequence
The amino terminal amino acid sequence predicted from
It is identical to the amino acid sequence determined for the t2 protein (first
0 and FIG. 13). Complete amino acid distribution of Bt2 venom
The row contains the 3 cloned and sequenced genes.
Species separate B. t. : B. t. Kurusutaki HDI (Day
Pell (Shiunev, etc.Journal of Biological
·chemistry20, Volume 6264, 1985
Year), B. t. Kurusutaki HD73 (Adan, etc.Gee
N36, 289, 1985) and B.I.
t. Sot (such as Shibano,Gene34, 243 pages
Di, 1985)
Shows some homology.

【0064】これらの他のB.t.配列とBt2とのア
ミノ酸レベルでの比較(第14図)から、それらは、か
なりの相同性はあるが、かなり分岐のあるストレツチの
領域を示す類似ではあるが異なる蛋白を暗号化すること
がわかつた。 7.“毒遺伝子”カセツトの構築 7.1.完全なBt2遺伝子をもつカセツトの構築 Bt2遺伝子のDNA配列を調べて、ATG翻訳開始コ
ドンのすぐ上流160bp領域には、5個のATG3つ
組暗号を含むことが明らかとなつた。通常真核生物遺伝
子の翻訳は、メツセージの最初のAUGから始まる(R
NAではUがTに置き換わる)。これらのAUG3つ組
暗号は、開始AUGとして作用し、そして、本物のBt
2開始コドンとして優先的に認識され、それ故、形質転
換された植物細胞で発現のレベルを減じることができ
る。さらに、これらのAUGは、他の読み取り枠の中で
あり、ナンセンス・ポリペプチドを生じる。これらのA
UG3つ組暗号からの翻訳の開始を妨げるためにBt2
遺伝子の配列上流は、Ti発現ベクターへpBt2遺伝
子を挿入する前に、エンドヌクレアーゼ処理をすること
で、削除された。この結果、開始ATGまで上流配列が
欠失したpBT200プラスミドの欠失誘導体が構築さ
れた。pBt200DNA35μgをHpaIで消化
し、12mMMgCl、12mMCaCl、0.6
MNaCl、1mMEDTA及び20mMTris−H
Cl−pH8.0 300μlの中で、6単位のBal
31エキソヌクレアーゼ(バイオラボ、ニユーイングラ
ンド)処理を1、1.30、2、2.30及び3分間、
30℃でおこなつた。それぞれの反応のBal31処理
分子1μgを0.13μgのリン酸化BamHIリンカ
ー(バイオラボ、ニユーイングランド)に4℃でT4D
NAリガーゼ2単位を用いて合計20μlにて連結し
た。
These other B.I. t. A comparison of the sequence with Bt2 at the amino acid level (FIG. 14) shows that they encode similar but different proteins with considerable homology, but a region of stretched stretches. Was. 7. Construction of the "Toxin Gene" Cassette 7.1. Construction of a cassette with the complete Bt2 gene Examination of the DNA sequence of the Bt2 gene revealed that the 160 bp region immediately upstream of the ATG translation initiation codon contained a five ATG triad. Usually, translation of eukaryotic genes begins with the first AUG of the message (R
U replaces T in NA). These AUG triads act as starting AUGs, and
It is preferentially recognized as a two initiation codon and can therefore reduce the level of expression in transformed plant cells. In addition, these AUGs are in the other open reading frame, giving rise to nonsense polypeptides. These A
Bt2 to prevent the start of translation from UG triplet
The upstream of the gene sequence was deleted by endonuclease treatment before inserting the pBt2 gene into the Ti expression vector. As a result, a deletion derivative of the pBT200 plasmid in which the upstream sequence was deleted up to the start ATG was constructed. 35 μg of pBt200 DNA was digested with HpaI and 12 mM MgCl 2 , 12 mM CaCl 2 , 0.6 mM
MNaCl, 1 mM EDTA and 20 mM Tris-H
In 300 μl of Cl-pH 8.0, 6 units of Bal
31 exonuclease (Biolab, New England) treatment for 1, 1.30, 2, 2.30 and 3 minutes
The test was performed at 30 ° C. 1 μg of Bal31-treated molecule of each reaction was added to 0.13 μg of phosphorylated BamHI linker (Biolab, New England) at 4 ° C. for T4D.
Ligation was performed using a total of 20 μl using 2 units of NA ligase.

【0065】T4リガーゼを68℃10分間不活性した
後、それぞれの連結混合物を20単位のBamHIで3
7℃1時間消化した。続いて、50ngDNAを合計1
00μlの中で0.1単位のT4DNAリガーゼを用い
て4℃20時間再環状化した。この連結混合物の1/5
が大腸菌K514株の感応細胞(コールソン等、ジエネ
テイクス、第52巻(1965年)1043から105
0ページ)にタジエートとエーリツヒが述べたように
ジーン、第6巻(1980年)、23から28ペー
ジ)形質転換された。細胞は、カルベニシリン(100
μg/ml)を添加したLB培地(ミラー、エクスペリ
メンツ・イン・モレキユラー・ジエネテイクス、(19
72年)コールドスプリング・ハーバー研究所、(ニユ
ーヨーク)にひろげられた。
After inactivating the T4 ligase for 10 minutes at 68 ° C., each ligation mixture was digested with 20 units of BamHI.
Digested at 7 ° C for 1 hour. Subsequently, 50 ng DNA was added for a total of 1
Recircularization was performed at 4 ° C. for 20 hours with 0.1 unit of T4 DNA ligase in 00 μl. 1/5 of this linked mixture
Are sensitive cells of Escherichia coli K514 ( Coleson et al.
Takes , Vol. 52 (1965) 1043-105
(Page 0) as described by Tadgiate and Erich ( Gene , 6 (1980), pp. 23-28). Cells are carbenicillin (100
μg / ml) (mirror, experimental
Mens in Morekular Genetics , (19
72) Cold Spring Harbor Laboratory, New York.

【0066】プラスミドの欠失の端の点が最初に、新し
く生成した組換え体プラスミドのEcoRI断片の大き
さを2%アガロースゲル上で測定することにより分析さ
れた。Bt2遺伝子の開始点直前で終わつている欠失を
もつプラスミドの正確な欠失の端の点のヌクレオチド配
列が決定された。クローニングされたpHD100は、
開始ATGの前8bpで終わる欠失をもち、全ての上流
にある非開始ATGを削除してある。クローニングされ
たpBa3.3は、コーデイング配列の4番目の塩基対
に融合されたBamHIリンカーを含み、そして、クロ
ーニングされたpBa23−3は、−33の塩基対に融
合されたBamリンカーを含む。第2の操作段階で、毒
遺伝子の3′端の非コーデイング配列がBal31エキ
ソヌクレアーゼ(バイオラボ、ニユー・イングランド)
を用いて削除された。pHD100プラスミドDNA3
0μgをNdeIで消化し、Bal31エキソヌクレア
ーゼで30℃、3、4、5、6、及び8分間緩衝液中で
処理した。それぞれの時間間隔のところで、(それぞ
れ、Bal31処理したDNA分子6μgを含む)60
μlを取り出した。リン酸化Bgl IIリンカー(バ
イオラボ、ニユーイングランド)をBal31処理した
DNA分子に加えた後、DNA分子は、0.1単位T4
リガーゼで4℃1晩再環状化された。連結混合物は、大
腸菌K514株感応細胞(コールソン等、ジエネテイク
、第52巻(1965年)、1043から1050ペ
ージ)に、ダジエートとエーリツヒが述べたように(
ーン、第6巻、(1980年)23から28ページ)、
形質転換された。細胞は、カルベニシリン(100μg
/ml)を添加したLB培地(ミラー、エクスペリメン
ツ・イン・モレキユラー・ジエネテイクス(1973
年)コールド・スブリング・ハーバー研究所、ニユーヨ
ーク)にとふした。制限酵素消化とアガロースゲル電気
泳動を用いた数種のプラスミドの欠失の大きさの決定の
後、pHD160、pHD162、pHD163が続く
研究のために維持された。pHD160では、BglI
I部位が、Bt2遺伝子のTAA停止コドンのうしろ約
300bpの位置にある:pHD162では、BglI
Iは、TAAのうしろ±250bpであり、pHD16
3では、BglIIはBt2コーデイング配列の334
2(bp)の位置にある。pHD160の構築が模式的
に図15にあらわされている。この様にして、Ti発現
ベクターのBamHI部位に削除され挿入されるBam
HI−BglII断片上にBt2遺伝子をもつ毒遺伝子
カセツトを構築した。pHD164を構築するために、
コーデイング配列の5′端を含むpHD160のBam
HI−SacI断片が、pBa3.3の相当するBam
HI−SacI断片と置き換えられた。pHD159を
構築するために、pHD163のBamHI−SacI
断片が、pBa3.3のBamHI−SacI断片に置
き換えられた(第16図)。プラスミドpDC3をつく
るために(第16図)、プラスミドpHD164をDr
aIで消化し、BglIIリンカーに連結し、Bt2遺
伝子を含む断片がpLK57のBglII部位にクロー
ニングされた(第17図)。この様にして、BamHI
−BglIIカセツトのBglII部位が、Bt2のT
AA停止コドンの近接した位置に置かれた。
The end points of the plasmid deletion were first analyzed by sizing the EcoRI fragment of the newly generated recombinant plasmid on a 2% agarose gel. The nucleotide sequence at the exact end of the deletion of the plasmid with the deletion ending just before the start of the Bt2 gene was determined. The cloned pHD100 is
It has a deletion ending 8 bp before the initiating ATG and has deleted all upstream non-initiating ATGs. The cloned pBa3.3 contains a BamHI linker fused to the fourth base pair of the coding sequence, and the cloned pBa23-3 contains a Bam linker fused to -33 base pairs. In the second operational step, the non-coding sequence at the 3 'end of the venom gene was Bal31 exonuclease (Biolab, New England)
Was removed using. pHD100 plasmid DNA3
0 μg was digested with NdeI and treated with Bal31 exonuclease at 30 ° C. for 3, 4, 5, 6, and 8 minutes in buffer. At each time interval, each contains 6 μg of Bal31 treated DNA molecules.
The μl was removed. After adding a phosphorylated Bgl II linker (Biolab, New England) to the Bal31-treated DNA molecule, the DNA molecule was 0.1 units T4
Recyclized overnight at 4 ° C with ligase. The ligation mixture was used for E. coli K514 strain-sensitive cells ( Coleson et al.
Vinegar, Vol. 52 (1965), from 1043 to 1050 page), as Dajieto and Eritsuhi stated (di
Over emissions, Vol. 6, (1980) 23 from page 28),
Transformed. Cells were carbenicillin (100 μg
/ Ml) in LB medium (mirror, experimental
Two in Morecular Genetics (1973)
Year) Cold Subling Harbor Research Institute, New York. Following the determination of the size of several plasmid deletions using restriction enzyme digestion and agarose gel electrophoresis, pHD160, pHD162, pHD163 were maintained for subsequent studies. For pHD160, BglI
The I site is located about 300 bp behind the TAA stop codon of the Bt2 gene: In pHD162, BglI
I is ± 250 bp behind TAA, pHD16
In 3, BglII is 334 of the Bt2 coding sequence.
2 (bp). The construction of pHD160 is schematically shown in FIG. Thus, the BamHI inserted and deleted at the BamHI site of the Ti expression vector
A venom gene cassette having the Bt2 gene on the HI-BglII fragment was constructed. To construct pHD164,
Bam of pHD160 containing the 5 'end of the coding sequence
The HI-SacI fragment is the corresponding Bam of pBa3.3.
Replaced with the HI-SacI fragment. To construct pHD159, the BamHI-SacI of pHD163 was used.
The fragment was replaced with the BamHI-SacI fragment of pBa3.3 (FIG. 16). To make plasmid pDC3 (FIG. 16), plasmid pHD164 was
The fragment was digested with aI, ligated to a BglII linker, and the fragment containing the Bt2 gene was cloned into the BglII site of pLK57 (FIG. 17). In this way, BamHI
The BglII site of the BglII cassette is
It was placed in close proximity to the AA stop codon.

【0067】7.2.操作されたBt2遺伝子を含むカ
セツトの構築 7.21 サイズの小さいBt2遺伝子 7.2.1.1.理由づけ B.t.結晶蛋白の機能的性質に関する基礎的研究の結
果は、±130Kdの大きさの結晶蛋白は相対的に不溶
性で、さらに、昆虫に対して毒性効果を発揮することの
できる低分子量の活性毒に変換するためは昆虫の中腸で
プロセシングを必要とする前駆毒である(L.A.ブラ
・ジユニア、D.B.ベクテル、K.J.クラマー、
Y.I.シエトナ、A.I.アロンソン及びP.C.フ
イツツージエームス、1980年、レビユー・オブ・マ
イクロバイオロジー、第8巻、147から203ペー
ジ;L.A.ブラ・ジユニア、K.J.クラマー、D.
J.コツクス、B.L.ジヨーンズ、L.I.ダビツド
ソン及びG.L.ロツクハート、1981年ジヤーナル
・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、第256巻、
3000から3004ページ:T.A.アングス、カナ
デイアン・ジヤーナル・オブ・マイクロバイオロジー
第2巻、416ページ(1956年):M.M.レカデ
ツト、“マイクロバイアル・トキシンズ”第II巻、
T.C.モンテイー&S.カデイス編、アカデミツク・
プレスInc.ニユーヨーク&ロンドン、1970年、
437から471ページ)。操作された植物体の構成物
の部分として昆虫に摂取されたときのBt毒の比活性
は、存在する毒の総量によるだけでなく、中腸に放出さ
れる活性毒の利用の程度により決定された。ある昆虫
が、
7.2. A mosquito containing the engineered Bt2 gene
Set construction 7.21 Small Bt2 gene 7.2.1.1. Reasoning B. t. Fundamental studies on the functional properties of crystalline proteins have shown that crystalline proteins with a size of ± 130 Kd are relatively insoluble and can be converted into low molecular weight active toxins that can exert toxic effects on insects. Is a protoxin that requires processing in the midgut of insects (LA Bra Giunia, DB Vectorel, KJ Kramer,
Y. I. Sietna, A. I. Aronson and P.M. C. Fittsuji Ames, 1980, Review of Ma
Microbiology , Vol. 8, pp. 147-203; A. Bra Giunia, K. J. Clamer, D.C.
J. Cox, B. L. Johns, L. I. Davidson and G.W. L. Lockhart, 1981 Journal
・ Biological Chemistry , Vol. 256,
3000 to 3004 pages: A. Angs, Cana
Dian Journal of Microbiology ,
2nd volume, 416 pages (1956): M. Recadet, " Microvial Toxins ", Volume II,
T. C. Monte E & S. Kadeis, Academic
Press Inc. New York & London, 1970,
Pages 437 to 471). The specific activity of Bt toxin when ingested by insects as part of a manipulated plant component is determined not only by the total amount of toxin present, but also by the degree of utilization of the active toxin released into the midgut. Was. An insect

【0068】B.t.前駆毒を可溶化し/又は“プロセ
シング(酵素的分解)することについて、他よりもより
有効であることが示されている(“第2回ワークシヨツ
プ、細菌蛋白毒素”でのP.ルーシー博士の発表、ウエ
ピオン、ベルギー:1985年6月30日から7月4
日;会議録して刊行される)。それ故、1)充分な毒活
性を示すすでにプロセシングされたか、部分的にプロセ
シングをうけた毒及び2)本来のBt2蛋白よりも可溶
である性質をもつBt2由来のサイズの小さい毒を構築
するための昆虫耐性植物の操作に有利である。そのよう
なサイズの小さいポリペプチドを発現する植物は、同レ
ベルで完全なBt2を発現する植物より昆虫に対して高
い特異的な毒性を示す。 7.2.12.欠失変異体の構築 1. プローモーターのうしろの毒遺伝子の位置 B.t.ベルリナー1715の130Kd結晶蛋白毒を
コードする遺伝子が、pBt200を生ずるようにpU
C8(ヴイエラとメツシング、ジーン、第1巻、259
から268ページ、1982年)にクローニングされ
た。Bt2と呼ばれるこの遺伝子と得られた毒(Bt2
蛋白)の特性が5節及び6節に述べられている。大腸菌
で調節できる、高レベルの発現を確約するために、Bt
2遺伝子がPプロモーターのうしろに置かれた(第1
7図)。7.7KbBamHI−PstI断片上にBt
2遺伝子をもつプラスミドpBt200が、HpaIで
切断され、Bal31で処理6れ、BamHIリンカー
に連結され、BamHIで切断され、(7.1節に述べ
られているように)自己連結された。得られたクローン
から、各種の長さの上流配列をもつ欠失誘導体が選択さ
れ、発現プラスミドpLK54(第17図及びボツター
マン等印刷中、ジーン、1986年を見よ)のPプロ
モーターのうしろに、制限酵素BamHIとPstIを
用いて挿入された。得られたプラスミドは、Bt2蛋白
の生産が評価されて、pLB10と命名されたBt2を
高産生するプラスミドの1個が続く研究のために選択さ
れた。プラスミドpLB10はpBa23−3から始ま
る(第17図、7.1節)。
B. t. It has been shown to be more effective at solubilizing and / or "processing" protoxins than others (Dr. P. Lucy in "2nd Workshop, Bacterial Protein Toxins") Announcement, Wepion, Belgium: 30 June to 4 July 1985
Date; minutes and published). Therefore, 1) construct an already processed or partially processed toxin exhibiting sufficient toxic activity and 2) a small size toxin from Bt2 that has properties that are more soluble than the native Bt2 protein. It is advantageous for the operation of insect resistant plants. Plants expressing such small polypeptides show higher specific toxicity to insects than plants expressing the same level of intact Bt2. 7.2.12. Construction of deletion mutants Position B. of poison gene behind the P L probe motor t. The gene encoding the 130Kd crystal protein toxin of Berliner 1715 was transformed into pUt to produce pBt200.
C8 (Vieera and Messing, Jean , Vol. 1, 259
268 (1982)). This gene, called Bt2, and the resulting poison (Bt2
The properties of (protein) are described in Sections 5 and 6. To ensure high levels of expression that can be regulated in E. coli, Bt
2 gene was placed behind the P L promoter (first
7). Bt on the 7.7 Kb BamHI-PstI fragment
The plasmid pBt200 with two genes was cut with HpaI, treated with Bal31, ligated to a BamHI linker, cut with BamHI, and self-ligated (as described in section 7.1). From the resulting clones, the deletion derivative is selected with the upstream sequence of various lengths, (view and Botsutaman like during printing 17, Gene, see 1986) expression plasmid pLK54 behind the P L promoter of Was inserted using restriction enzymes BamHI and PstI. The resulting plasmids were evaluated for Bt2 protein production and selected for further work, followed by one of the Bt2 high producing plasmids, designated pLB10. Plasmid pLB10 starts with pBa23-3 (FIG. 17, section 7.1).

【0069】2.欠失の構築 以前pBt200にXbaIとKpnIでつくられた内
部欠失から、KpnI欠失のみが、免疫学的に検出でき
るBt由来蛋白を生ずる(第6節参照)。欠失がpLB
10に制限酵素KpnIとHindIIIを用いてつく
られた。ウエスタンブロツテイング分析とELISA
は、Bt2遺伝子の最初から2167の位置にひろがる
大きな断片を含むKpnI欠失変異体のみ安定な約80
Kdのポリペプチドを産生することを示した。Hind
III欠失誘導体により暗号化されているポリペプチド
はおそらく大腸菌プロテアーゼに高感受性である。興味
深いことに、ポリペプチドを暗号化するKpnI欠失変
異体は、完全なBt2蛋白と等価の殺虫活性を示した:
1つの実験において、第3齢のP.ブラシカ幼虫に対す
るLD50値は、完全なBt2で2ng/幼虫と比較し
て、Kpn欠失変具体で2.5ng/幼虫と決定され
た。この結果は、KpnI欠失から生ずるサイズの小さ
いBt2遺伝子産物が完全な活性毒素単位を含むことを
示している。
2. Construction of Deletions From the internal deletions previously made in pBt200 with XbaI and KpnI, only the KpnI deletion results in an immunologically detectable Bt-derived protein (see Section 6). Deletion is pLB
No. 10 was made using the restriction enzymes KpnI and HindIII. Western blotting analysis and ELISA
Shows that only a KpnI deletion mutant containing a large fragment extending from position 2167 to the beginning of the Bt2 gene is stable at about 80%.
It has been shown to produce Kd polypeptides. Hind
Polypeptides encoded by III deletion derivatives are probably hypersensitive to E. coli proteases. Interestingly, the KpnI deletion mutant encoding the polypeptide showed insecticidal activity equivalent to the complete Bt2 protein:
In one experiment, third-instar P. The LD 50 value for Brassica larvae was determined to be 2.5 ng / larva for the Kpn deletion variant compared to 2 ng / larva for complete Bt2. This result indicates that the small Bt2 gene product resulting from the KpnI deletion contains a complete active toxin unit.

【0070】以前のテータは、活性毒素を暗号化するB
t2の小さな遺伝子断片は、KpnI欠失断片の中に含
まれるが、HindIII部位よりさらに拡がつている
ことを示している。活性毒素をコードする最小の断片の
正確な端点をマツプするために、大きさを減じたN末端
断片を含む欠失変異体が構築された。これを達成するた
めに、欠失変異体とNPTII遺伝子との翻訳的融合を
同時に構築できるような方法を用いた(7.2.2節参
照)。中間体プラスミドpLBKm25の構築が図18
に概略されている。第18図に示されているように、p
LBKm25は、pLB10(前節参照)とpLKm9
1(7.2.2.2節に述べられている)由来である。
示されているように、このプラスミドは、1ケ所のSa
lI部位のうしろの3つの読み取り枠に停止コドンをも
つDNA配列を供給する。この構築物は、KpnIでで
切断され、Bal31で消化、SalIで切断、クレノ
ウポリメラーゼで処理され、再結合された(第19
図)。この様にして、欠失したコーデイング領域は、最
少のナンセンスコーデイング配列をもつ停止コドンに融
合される。欠失クローンの全体像が第20図に与えられ
ている。全細胞抽出物が(誘導後)クローンからつくら
れ、そしてBt2様ポリペプチドの定量的検出のために
ウエスタン・ブロツテイングとELSAで、活性毒素を
検索するために昆虫毒性試験で分析された。結果は、第
21図に表わされており、コーデイング領域の端点がH
indIII部位により近くなると徐々に安定なポリペ
プチドの検出が減じることを示している。
The previous data showed that B, which encodes the active toxin,
The small t2 gene fragment is contained within the KpnI deletion fragment, indicating that it is more extensive than the HindIII site. To map the exact end point of the smallest fragment encoding the active toxin, deletion mutants containing a reduced size N-terminal fragment were constructed. To achieve this, a method was used that allows the simultaneous construction of a translational fusion between the deletion mutant and the NPTII gene (see section 7.2.2). The construction of the intermediate plasmid pLBKm25 is shown in FIG.
It is outlined in As shown in FIG.
LBKm25 is composed of pLB10 (see previous section) and pLKm9.
1 (described in 7.2.2.2).
As shown, this plasmid contains one Sa
A DNA sequence with a stop codon is provided in three open reading frames after the I site. This construct was cut with KpnI, digested with Bal31, cut with SalI, treated with Klenow polymerase and religated (No. 19).
Figure). In this way, the deleted coding region is fused to a stop codon with minimal nonsense coding sequences. An overview of the deleted clone is given in FIG. Whole cell extracts were made from the clones (after induction) and analyzed in western blotting and ELSA for quantitative detection of Bt2-like polypeptides and in insect toxicity tests to search for active toxins. The results are shown in FIG. 21, where the end point of the coding region is H
This shows that the closer to the indIII site, the less the detection of stable polypeptides.

【0071】(HindIIIの下流)のある位置か
ら、Bt2様蛋白がほとんど検出できなくなつた。さら
に、これらのクローンの抽出物質の毒性は、3′端点が
HindIIIとKpnIの間の特定の位置を通り過ぎ
ると突然おちる。最少毒性ポリペプチド(pLB87
9)と最大非毒性ポリペプチドとで特徴づけられる2つ
のクローンがDNA配列分析により証明された。この分
析は安定な活性毒素の正確な端点は、Bt2遺伝子の1
797と1820の間に位置することを示した (第2
2図)。それ故、1820(bp)の下流でおわるBt
2の全てのN末端の遺伝子断片は、活性毒素を暗号化す
る遺伝子断片を含む。興味深いことに、あるクローン
(pLB820)の全細胞抽出物は、ポリクローン抗血
清と単クローン抗体を用いたウエスタン・ブロツテイン
グでより強い反応を示した。さらに、このクローンによ
り産生される蛋白は、KpnI欠失遺伝子産物より大腸
菌でより可溶性で、充分の毒性活性を示した。 7.2.2.NPTIIとの融合遺伝子 7.2.2.1.理由づけ NPTII遺伝子でのアミノ末端融合は、細菌にカナマ
イシン耐性を与える融合蛋白を生成できることが知られ
ている(レイス等、エンボ・ジヤーナル、第3巻、33
17ページ、1984年)。NPTIIは植物操作では
最適な選択マーカーであるから、そのような遺伝子融合
は、非常に将来有望な応用である。実際に、植物を形質
転換するのにそのようなNPTII融合蛋白を用いる
と、高カナマイシン耐性の選択は、融合産物の高発現の
直接的選択となる。それ故、NPTIIとの毒素遺伝子
融合は、カナマイシン耐性を選択することにより、植物
を形質転換し、高レベルの毒を発現する形質転換植物を
選択するのに用いられる。
At a certain position (downstream of HindIII), the Bt2-like protein became almost undetectable. In addition, the toxicity of the extract of these clones suddenly falls when the 3 'end point passes a specific position between HindIII and KpnI. Minimal toxicity polypeptide (pLB87
Two clones characterized by 9) and the most non-toxic polypeptide were verified by DNA sequence analysis. This analysis shows that the exact endpoint of the stable active toxin is one of the Bt2 gene.
797 and 1820 (second
2). Therefore, Bt ending downstream of 1820 (bp)
All two N-terminal gene fragments include the gene fragment encoding the active toxin. Interestingly, a whole cell extract of one clone (pLB820) showed a stronger response in Western blotting with polyclonal antisera and monoclonal antibodies. In addition, the protein produced by this clone was more soluble in E. coli than the KpnI deletion gene product and showed sufficient toxic activity. 7.2.2. Fusion gene with NPTII 7.2.2.1. Amino terminal fusions with reasoning NPTII gene is known to be able to produce a fusion protein that gives kanamycin resistance to the bacteria (Reis etc., EMBO journal, Vol. 3, 33
17 pages, 1984). Such gene fusion is a very promising application because NPTII is the best selectable marker in plant engineering. Indeed, using such NPTII fusion proteins to transform plants, selection for high kanamycin resistance is a direct selection for high expression of the fusion product. Therefore, toxin gene fusions with NPTII can be used to transform plants by selecting for kanamycin resistance and to select for transformed plants that express high levels of toxin.

【0072】7.2,2.2.融合遺伝子カセツトの構
Bt2遺伝子の異なる断片がNPTIIのN−末端に融
合された。Bt:BPT2と命名された融合遺伝子の1
個は、より詳細に以下に述べられている。 1.Bt:NPT2融合遺伝子の構築 Bt:NPT2遺伝子の構築は第23図に示されてい
る。pLK54は、Pプロモーターと2個のフアージ
fdの転写停止域が縦に一列に並んで含まれているpB
R322誘導体である(7.2.1.2節)。pKm1
09/90は、pBR322にTn5のNPTII遺伝
子を含んでいる(レイス等、エンボ・ジヤーナル、19
84年)(第24図)。NPTII遺伝子を含むpKm
109/90の1141bpの遺伝子断片がpLK54
にクローニングされ、pLKm90ができた。NPTI
I遺伝子のうしろにBgl II部位をつくるために、
BglIIリンカーボ、クレノウ又はレノウ(Klen
ow)ポリメラーゼ処理後XbaIとSalI部位のと
ころに連結された。これからpLKm91ができた。p
HD159は、BamHIリンカーが4番目の塩基対
に、Bgl IIリンカーがBal31処理後、334
2の塩基対に融合されているpBt200(7.1.
節)の誘導体である。欠失Bt2遺伝子を含むこのプラ
スミドのBamHI−BglII断片は、1方向でpL
Km91のBamHI部位に挿入され、pLBKm10
にBt2:NPTII融合遺伝子を生じた。pLBKm
13を構築するために、728番のアスパラギン酸のク
レノウ処理されたBglII断片が、pLKm91のB
amHI部位(うめた後)とBglII部位の間に挿入
された。
7.2, 2.2. Structure of fusion gene cassette
Different fragments of the construction Bt2 gene were fused to the N-terminus of NPTII. Bt: one of the fusion genes named BPT2
The individual is described in more detail below. 1. Construction of Bt: NPT2 fusion gene The construction of the Bt: NPT2 gene is shown in FIG. pLK54 is, pB the transcriptional termination region of the P L promoter and two phage fd is included in tandem
It is an R322 derivative (Section 7.2.1.2). pKm1
09/90 contains the NPTII gene of Tn5 in pBR322 (Reis et al., Embo Journal , 19
1984) (Fig. 24). PKm containing NPTII gene
The 1141 bp gene fragment of 109/90 is pLK54
Into pLKm90. NPTI
To create a Bgl II site behind the I gene,
BglII linker, Klenow or Renou (Klen
ow) After the polymerase treatment, it was ligated at the XbaI and SalI sites. PLKm91 is now ready. p
HD159, after Bam31 treatment with BamHI linker at the fourth base pair and BglII linker with Bal31, 334
PBt200 fused to two base pairs (7.1.
Section). The BamHI-BglII fragment of this plasmid containing the deleted Bt2 gene was pL
Inserted into the BamHI site of Km91, pLBKm10
Generated the Bt2: NPTII fusion gene. pLBKm
To construct 13, the Klenow-treated BglII fragment of aspartic acid at position 728 was added to BLK of pLKm91.
It was inserted between the amHI site (after filling) and the BglII site.

【0073】大腸菌でBt:NPTII融合蛋白を産生
するために、リボソーム結合部位をもつBt2遺伝子の
5′リーダー配列を含むpLKm10及び13の類似プ
ラスミドがつくられた。それ故、−33の位置にBam
HIリンカーをもつ、別のpBt200のBal31欠
失誘導体、pBa23−3から、pLBKm13のもつ
BamHI−SacI断片を交換し、pLBKLm23
をつくつた。Pnosプロモーターと35Sプロモータ
ーのうしろで融合蛋白Bt:NPT2を発現させるため
に、pHD160のBamHI−SacI断片(7.1
節に述べられている)がp2BRm13の同じ部位の間
にクローニングされて、pLBRm33ができた。最終
的に、ペチユニアのssu−プロモーターを用いた構築
で(第8節参照)、3′非コーデイング領域がNPTI
I停止コドンまで除去されている改良されたBt:NP
TIIを使用した。これを達成するために、NPTII
遺伝子の3′端を含むpLBKm13のNcoI−Bg
lII断片は、p2Km91から生じるNcoI−Bg
lII断片に置換えられた(第23図)。このプラスミ
ドは、DcbIで切断、クレノウ ポリメラーゼで処
理、そしてBglIIリンカーに連結;その後、得られ
たDNAはNcoIとBglIIで切断された。第23
図は又、異なる構築物の5′Bt2配列を示す。
To produce the Bt: NPTII fusion protein in E. coli, pLKm10 and 13 analogous plasmids containing the 5 'leader sequence of the Bt2 gene with a ribosome binding site were created. Therefore, the position of -33 Bam
The BamHI-SacI fragment of pLBKm13 was exchanged from another Bal31 deletion derivative of pBt200, pBa23-3, having an HI linker, and pLBKLm23
Was attached. In order to express the fusion protein Bt: NPT2 behind the Pnos promoter and 35S promoter, a BamHI-SacI fragment of pHD160 (7.1) was used.
(Described in the section below) was cloned between the same sites in p2BRm13, resulting in pLBRm33. Finally, construction using the Pettiunia ssu-promoter (see Section 8) resulted in the 3 'non-coding region being NPTI.
Improved Bt: NP with I stop codon removed
TII was used. To achieve this, NPTII
NcoI-Bg of pLBKm13 containing the 3 'end of the gene
The II fragment was NcoI-Bg derived from p2Km91.
It was replaced by the II fragment (FIG. 23). This plasmid was cut with DcbI, treated with Klenow polymerase, and ligated to a BglII linker; the resulting DNA was then cut with NcoI and BglII. 23rd
The figure also shows the 5'Bt2 sequences of the different constructs.

【0074】要するに、Bt:NPT2遺伝子は以下を
含む(第24図): 1)開始ATGコドンの8印上流または、+4又は−3
3の位置から始まり、ヌクレオチド位置2173までひ
ろがるBt2遺伝子の5′端。 2) 16bpのリンカー断片。 3) ヌクレオチド13番目から始まるNPTIIコー
デイング領域。 2.大腸菌で発現される融合蛋白の特性 プラスミド構築pLBKm23のPプロモー ターのうしろに置かれる融合遺伝子Bt:NPT2は、
融合蛋白の性質を研究するために大腸菌で発現された。
Briefly, the Bt: NPT2 gene includes (FIG. 24): 1) 8 marks upstream of the start ATG codon or +4 or -3.
The 5 'end of the Bt2 gene starting at position 3 and extending to nucleotide position 2173. 2) 16 bp linker fragment. 3) NPTII coding region starting from the 13th nucleotide. 2. Fusion gene Bt placed behind the P L promoter of the characteristics of the fusion protein expressed in E. coli plasmid construct pLBKm23: NPT2 is
It was expressed in E. coli to study the properties of the fusion protein.

【0075】2.1.大腸菌の融合蛋白の同定 pLBKm23で形質転換した大腸菌クローンがSDS
−PAGEとウエスタン・ブロツテイングで分析され
た。SDS−PAGEでの完全な細菌抽出物のクマジー
染色は、予想される大きさの融合蛋白(±110Kd)
に相当する明らかな分子量をもつた新しい蛋白のバンド
の存在を示した。蛋白は又、抗Bt2血清あるいは抗N
PTII血清を用いたウエスタン・ブロツテイングでも
見ることができた。さらに、陽性反応バンドは、融合蛋
白の期待される大きさを示した。限られた量の分解産物
だけが検出されるので(低分子量のバンド)、蛋白は大
腸菌では全く安定である。 2.2.操作された大腸菌クローンのカナマイシン耐性
と、Bt:NPT2蛋白のNPTII活性 pLBKm23遺伝子を含む大腸菌クローンは実際にカ
ナマイシン耐性であつた。細菌は、100μg/mlK
mで生育することができた(比較として、野生株のNP
TII遺伝子は100μg/ml以上の耐性を与え
る)。
2.1. Identification of E. coli fusion protein E. coli clone transformed with pLBKm23
-Analyzed by PAGE and Western blotting. Coomassie staining of the complete bacterial extract on SDS-PAGE indicates that the expected size of the fusion protein (± 110 Kd)
The presence of a new protein band with an apparent molecular weight corresponding to. The protein may also be anti-Bt2 serum or anti-N
Western blotting using PTII serum could also be seen. In addition, a positive reaction band indicated the expected size of the fusion protein. The protein is quite stable in E. coli because only a limited amount of degradation products are detected (low molecular weight band). 2.2. Kanamycin resistance of engineered Escherichia coli clones
In addition, the E. coli clone containing the NPTII active pLBKm23 gene of the Bt: NPT2 protein was actually kanamycin resistant. Bacteria are 100 μg / ml K
m (as a comparison, the wild-type NP
The TII gene confers resistance of 100 μg / ml or more).

【0076】Bt−NPT2融合蛋白のNPTII活性
は、他の場所で述べられているように(レイス等、ジー
、第30巻、217ページ、1984年)NPTII
試験を用いて評価された。Bt:NPT2蛋白を発現す
る大腸菌クローンの細胞抽出物は、野生型のNPTII
を産生する大腸菌クローンの抽出部と並べられて、非変
性条件のゲルにのせられた。細胞抽出物は次の様に調製
された。大腸菌クローンを20mlのLB培地を含む培
養で28℃約4時間生育、遠心し、1mlのTES緩衝
液に再懸濁し、ラボソニツク1510で50ワツト、2
分間2度超音波処理し、15000rpmで30分間遠
心した;上清が実験に使用された。蛋白の位置とNPT
II比活性は、32P−ATPを用いて、自然状態での
カナマイシンのリン酸化により決定された(レイス等、
1984年、ジーン、第30巻、217から223ペー
ジ)。同一試料のゲルが並べて泳動され(抗Bt2及び
抗NPTII抗体での)ウエスタン・ブロツテイング法
に使用された。このゲルに含まれる精製Bt2と精製N
PTIIの一連の稀釈試料を比較して、活性測定に用い
られた試料に存在する蛋白量が決定された;結果はB
t:NPT2蛋白の比活性はおおよそNPTIIの比活
性と同一であることを示した(第25図)。
[0076] NPTII activity of the Bt-NPT2 fusion protein, etc. (Reis As stated in the other place, Gee
Emissions, Vol. 30, page 217, 1984) NPTII
It was evaluated using tests. A cell extract of an E. coli clone expressing the Bt: NPT2 protein was a wild-type NPTII.
Were placed on a gel under non-denaturing conditions along with the extract of an E. coli clone producing E. coli. Cell extracts were prepared as follows. E. coli clones were grown in a culture containing 20 ml of LB medium at 28 ° C. for about 4 hours, centrifuged, resuspended in 1 ml of TES buffer, and 50 W
Sonicated twice for 1 minute and centrifuged at 15000 rpm for 30 minutes; the supernatant was used for the experiments. Protein location and NPT
II specific activity was determined by phosphorylation of kanamycin in the natural state using 32 P-ATP (Reis et al.
1984, Gene , Vol. 30, pages 217-223). Gels of the same sample were run side-by-side and used for Western blotting (with anti-Bt2 and anti-NPTII antibodies). Purified Bt2 and purified N contained in this gel
A series of diluted samples of PTII were compared to determine the amount of protein present in the samples used to determine activity;
The specific activity of the t: NPT2 protein was shown to be approximately the same as the specific activity of NPTII (FIG. 25).

【0077】2.3.大腸菌中のBt:NPT2融合蛋
白の挙動 前節の結果は、完全なNPTII酵素と融合蛋白のNP
TII比活性は実質的には等価であることを示してい
る。これは、“試験管内”の蛋白の挙動といくらか矛盾
するようである。野生型のNPTIIを産生する大腸菌
は1000μg/mlKm以上の耐性であるのに、匹敵
するレベルの蛋白を発現するBt:NPT2の操作をほ
どこした大腸菌は、ほんの100μg/mlのレベルの
耐性である。しかしながら、(例えばこの場合、強力な
プロモーターを用いて)高レベルで大腸菌で産生さ
れる蛋白は、細胞内で沈澱する傾向にあることが知られ
ている。Bt:NPT2蛋白の実質の画分が大腸菌の沈
澱形状に存在し(そして殆んどの蛋白が酵素的に不活
性)であるとすると、結果は低耐性の表現型であること
が期待される。ウエスタン・ブロツテイングを用いたB
t:NPT2クローンの細菌抽出の分析は、実際にほと
んど全ての蛋白が不溶性の形態に存在していることを示
した。細胞の溶解と遠心後、(ほとんど上清画分に存在
するNPTII野生型蛋白に比べて)検出できるほとん
どのBt:NPT2は沈澱に存在していた。ほんのわず
かのBt:NPT2蛋白の画分が上清に存在していた。
沈澱画分に存在する融合蛋白を可溶化するために、8M
尿素と2%ME(メルカプトエタノール)が必要とされ
た。可溶化した蛋白を復元するための透析後、昆虫毒性
試験に用いられる濃縮Bt:NPT2蛋白標品が得られ
た(2.4を見よ)
2.3. Bt: NPT2 fusion protein in E. coli
White behavior The results in the previous section indicate that the complete NPTII enzyme and the fusion protein NP
The TII specific activities have been shown to be substantially equivalent. This appears to be somewhat inconsistent with the behavior of the protein "in vitro". Escherichia coli producing wild-type NPTII is resistant to 1000 μg / ml Km or more, whereas Escherichia coli engineered with Bt: NPT2 that expresses comparable levels of protein is resistant to only 100 μg / ml. However, proteins (e.g. in this case, by using a strong P L promoter) produced in E. coli at high levels is known to tend to precipitate in the cell. Given that a substantial fraction of the Bt: NPT2 protein is present in the precipitated form of E. coli (and most of the protein is enzymatically inactive), the result is expected to be a low-resistance phenotype. B using Western blotting
Analysis of bacterial extraction of the t: NPT2 clone showed that virtually all of the protein was present in an insoluble form. After lysis and centrifugation of the cells, most of the detectable Bt: NPT2 (compared to the NPTII wild-type protein present mostly in the supernatant fraction) was present in the precipitate. Only a fraction of the Bt: NPT2 protein was present in the supernatant.
To solubilize the fusion protein present in the precipitate fraction, 8M
Urea and 2% ME (mercaptoethanol) were required. After dialysis to reconstitute the solubilized protein, a concentrated Bt: NPT2 protein preparation for use in insect toxicity tests was obtained (see 2.4).

【0078】2.4.Bt:NPT2蛋白の毒性 前の毒性試験は、Bt2のKpnI欠失断片により暗号
化されるポリペプチドがなお完全なBt2蛋白の毒性活
性の100%を有していることを示していた(7.2.
1.2.節)。付け加えて、最少の活性のある毒素断片
の同定に関する研究は、このKpn断片がBt2分子の
完全な毒素活性を示す(±60Kdの)活性毒素を含む
ことを示した。次に、Bt:NPT2融合蛋白がなお同
じ程度の毒性を有するかどうかを決定したかつた。この
ために、濃縮Bt:NPT2と生成Bt2蛋白の昆虫幼
虫に対する毒性レベルが比較された。試料中の融合蛋白
の正確な量が(Bt2のN末端領域に特異的な単クロー
ン抗体、4D6を用いた)ELISAとウエスタン・ブ
ロツテイング(融合蛋白と精製Bt2の希釈試料のバン
ドの強さの比較)で決定された。セクスタ
ラシカの幼虫に対する毒素の比活性は実質的に、完全な
Bt2とBt:NPT2融合蛋白とは同一であることを
結果は示した(表4及び5)。上記データをひとまとめ
にすると、Bt:NPT2蛋白は、“生体内”でも“試
験管内”でもNPTII活性を有し、さらに、Bt2毒
と等しい潜在的な殺虫活性を有していることを示してい
る。それ故、このサイズの小さい毒素は明らかに、高レ
ベルの昆虫毒を発現する植物の操作に価値のある代替物
であるを示している。
2.4. Pre-toxicity testing of the Bt: NPT2 protein showed that the polypeptide encoded by the KpnI deletion fragment of Bt2 still had 100% of the toxic activity of the complete Bt2 protein (7. 2.
1.2. section). In addition, studies on the identification of the least active toxin fragment showed that this Kpn fragment contained an active toxin (± 60 Kd) that exhibited the full toxin activity of the Bt2 molecule. Next, it was determined whether the Bt: NPT2 fusion protein still had the same degree of toxicity. To this end, the toxicity levels of concentrated Bt: NPT2 and produced Bt2 protein to insect larvae were compared. The exact amount of the fusion protein in the sample was determined by ELISA (using a monoclonal antibody specific to the N-terminal region of Bt2, 4D6) and Western blotting (comparison of the band intensities of the diluted sample of the fusion protein and purified Bt2). ). M. Sexta and P. B
The results showed that the specific activity of the toxin on the deer larvae was virtually identical to the complete Bt2 and Bt: NPT2 fusion proteins (Tables 4 and 5). Taken together, the above data indicate that the Bt: NPT2 protein has NPTII activity "in vivo" or "in vitro" and also has a potential insecticidal activity equivalent to Bt2 venom. . Therefore, this small toxin clearly represents a valuable alternative for the engineering of plants that express high levels of insect venom.

【0079】2.5.カナマイシンの高耐性表現型を発
現する付加的なBt2:NPTII融合の選択 以前に構築されたBt:NPTII遺伝子で得られた結
果は、この融合蛋白がカナマイシン耐性を付与され、正
常レベルの毒性を示し、相対的に安定であるので、非常
に有望であつた。しかしながら、Bt:NPT2融合に
より付与されたカナマイシン耐性は野生型細胞に比べて
相対的に低かつた。分離生成されたPnos−Bt:N
PT2蛋白が野生型NPTII蛋白に匹敵するNPTI
I比活性を有していたので、カナマイシンの低耐性は、
大腸菌での融合蛋白の低溶解性によるものと結論した。
相対的に低い耐性の表現型は植物における有効な選択系
を妨害する。それ故、他のBt−NPTII融合が“生
体内で”より高いKm耐性表現型を導く異なる物理化学
的性質をもつ可能性を考えた。NPTII遺伝子をKp
nI部位とプロセシング部位の間の領域のBt2配列に
でたらめに融合させる実験を計画した。実験は以下の様
にした:
2.5. Emits a highly resistant phenotype of kanamycin
The results obtained with the Bt: NPTII gene constructed prior to the selection of additional Bt2: NPTII fusions to appear show that this fusion protein is conferred kanamycin resistance, exhibits normal levels of toxicity, and is relatively stable So it was very promising. However, the kanamycin resistance conferred by the Bt: NPT2 fusion was relatively lower than wild type cells. Separately generated Pnos-Bt: N
NPTI where PT2 protein is comparable to wild-type NPTII protein
Since it had specific activity I, the low resistance of kanamycin
It was concluded that this was due to the low solubility of the fusion protein in E. coli.
The relatively low tolerance phenotype interferes with an effective selection system in plants. Therefore, it was considered that other Bt-NPTII fusions may have different physicochemical properties leading to a higher Km resistance phenotype "in vivo". The NPTII gene
An experiment was designed to randomly fuse to the Bt2 sequence in the region between the nI site and the processing site. The experiment was as follows:

【0080】KpnI部位の1100bp下流のところ
でNPTII遺伝子に融合されたBt2遺伝子とP
ロモーター(第19図を参照)という興味ある要素を含
むプラスミドpLBKm25(第18図)を用いた。1
ケ所あるXhoI部位がNPTII遺伝子からBtを分
ける。このプラスミドはKpnI消化で直線化され、B
a131エキソヌクレアーゼで処理された。Ba131
の反応は、欠失がC末端のプロセシング部位の上流に位
置するHindIII部位を越えて進まないように滴定
された。Ba131処理されたプラスミドは、XhoI
リンカーに連結され、XhoIで消化されて、自己連結
された。結果として、NPTIIは、大きさの変化した
Bt2遺伝子の断片に融合される。大腸菌に形質転換さ
れたこのプラスミドは、NPTII遺伝子が枠内でBt
2遺伝子に融合される条件でカナマイシン耐性を付与さ
れた。形質転換体は低レベルのカナマイシン(20μg
/ml)を含む平板で選択され、より高濃度のカナマイ
シンで生育する能力が検索された。145個のカナマイ
シン耐性形質転換体について、より高濃度のカナマイシ
ンでの生育能が検索された。8個の形質転換体がより耐
性に改良され、カナマイシン200μg/mlより高濃
度で生育できた。8個の全てのクローンの融合点が、2
0bpの正確さでマツプされる制限酵素で決定された。
驚くことに8個のクローンのうち7個が、Bt遺伝子の
1680の位置のHindIII部位周辺に融合点をも
つていた。あるクローン(pLBKm860)は±20
50の位置にマツプされた。欠失の大部分が1800の
位置の周辺に融合されているのだが、これらはどれもカ
ナマイシン高耐性表現型を付与されていなかつた。融合
点がHindIII部位周辺にある7個のクローンは、
あまりに短く活性のある毒素を暗号化できない。しかし
ながら、クローン中の1個(pLBKm860)は:ウ
エスタン・ブロツテイング分析で、全細胞抽出物の量あ
たりより多くの蛋白が検出されたので、より安定で、よ
り多くのサイズの小さいBt蛋白が上清に検出されたの
で、より可溶性であつた。クローン860と865のB
t2コーデイング配列の3′端点の位置が図26にあら
わされている。融合蛋白とサイズの小さいBt2遺伝子
産物の毒性が表6に示されている。
[0080] Using KpnI site Bt2 gene and P L promoter fused to NPTII gene at the 1100bp downstream of the plasmid containing (19 see Figure) interesting element called PLBKm25 (Figure 18). 1
Two XhoI sites separate Bt from the NPTII gene. This plasmid was linearized by KpnI digestion and
a131 exonuclease. Ba131
Was titrated so that the deletion did not proceed beyond the HindIII site located upstream of the C-terminal processing site. The plasmid treated with Ba131 was treated with XhoI.
Linked to the linker, digested with XhoI and self-ligated. As a result, NPTII is fused to a fragment of the altered size Bt2 gene. This plasmid transformed into E. coli contains the NPTII gene in-frame with Bt
Kanamycin resistance was conferred under the condition of fusion to the two genes. Transformants were low level kanamycin (20 μg
/ Ml) and the ability to grow at higher concentrations of kanamycin was searched. 145 kanamycin-resistant transformants were searched for growth ability at higher concentrations of kanamycin. Eight transformants were improved to be more resistant and could grow at concentrations higher than 200 μg / ml kanamycin. The fusion point of all eight clones is 2
Determined with restriction enzymes that map to 0 bp accuracy.
Surprisingly, 7 out of 8 clones had a fusion point around the HindIII site at position 1680 of the Bt gene. One clone (pLBKm860) has ± 20
It was mapped to 50 positions. Although most of the deletions were fused around position 1800, none of these had been conferred the kanamycin high resistance phenotype. Seven clones with the fusion point around the HindIII site were:
Inability to encrypt too short active toxins. However, one of the clones (pLBKm860) was: A more stable, more small Bt protein was found in the supernatant as more protein was detected per amount of whole cell extract in Western blotting analysis. , It was more soluble. B of clones 860 and 865
The position of the 3 'end point of the t2 coding sequence is shown in FIG. The toxicity of the fusion protein and the small size Bt2 gene product is shown in Table 6.

【0081】7.3.植物細胞での発現のためのサイズ
の小さいBt遺伝子又はBt遺伝子融合を含むカセツト
の適合 プラスミドpLBKm860と865は、それぞれプラ
スミドpLBKm1860とpLBKm1865をつく
るために図27に述べられているように改良された。p
LBKm2860はpLBKm860由来であつた(第
27図)。pLB820と884のBamHI−Sac
I断片をpLBKm14のBamHI−SacI断片と
置き換えることにより、それぞれpLB1820と18
84と呼ばれる新しいプラスミドがつくられた。pLB
2820はpLB1820由来であつた。例のように、
最終的構築物pLBKm1860、pLBKm1865
及びpLBKm2860が第24図に示されている。
7.3. Size for expression in plant cells
Cassette containing small Bt gene or Bt gene fusion
The plasmids pLBKm860 and 865 were modified as described in FIG. 27 to create plasmids pLBKm1860 and pLBKm1865, respectively. p
LBKm2860 was derived from pLBKm860 (FIG. 27). BamHI-Sac of pLB820 and 884
By replacing the I fragment with the BamHI-SacI fragment of pLBKm14, pLB1820 and 18
A new plasmid called 84 was created. pLB
2820 was derived from pLB1820. As in the example,
Final constructs pLBKm1860, pLBKm1865
And pLBKm2860 are shown in FIG.

【0082】8. 毒素遺伝子を含む中間体発現ベクタ
ーの構築 8.1.概略 表7に構築されて、植物形質転換実験に用いられた操作
プラスミドのあらましを示した。それぞれの操作された
Tiプラスミドは、中間体ベクターを伴つた受容体Ti
プラスミドの組込みの結果である。それぞれの中間体ベ
クターは、支持された発現ベクター由来の植物プロモー
ター配列とBt遺伝子カセツトから成るキメラの毒素遺
伝子を含む。キメラ遺伝子の集合 表7は、Bt遺伝子カセツトが分離されるプラスミドを
与える。これらのプラスミドの構築は前部分に述べられ
ている。表7にあげられている発現ベクターの詳細な地
図が第33図(AからJ)に与えられている。pHD2
05とpHD208に存在する2個のキメラ遺伝子の詳
細な構築が例として述べられている。実験方法は、標準
的な組替えDNA技術を利用し、実験手順は、マニアテ
イス(コールド・スプリング・ハーバー、1982年)
に従つておこなつた。使用された異なる植物プロモータ
ーは(表7): Pnos:ノパリン合成酵素遺伝子を暗号化するT−D
NA由来の構成的で比較的弱いプロモーター。 Pssu−pea:エンドウマメのリブロース2リン酸
カルボキシラーゼ遺伝子の小サブユニツトのグループの
弱く発現されるメンバー由来。発現は緑組織でわずかに
誘導的である。 PTR2:オクトパインTiプラスミドのT−DNA
由来の構成的プロモーター(ベルテン等、1984年、
エンボ・ジヤーナル、第3巻、2723ページ)。発現
ベクターpGSH150とpGSH160では、2元的
プロモーター断片はpop443由来である(ベルテン
等、1984年、エンボ・ジヤーナル、第3巻、272
3ページ)。2′プロモーターの5′非翻 をつくるためにBamHIリンカーを加えることにより
完成された。
8. Intermediate expression vector containing toxin gene
Construction 8.1. Overview A summary of the engineered plasmids constructed in Table 7 and used in plant transformation experiments is provided. Each engineered Ti plasmid contains the receptor Ti with an intermediate vector.
This is the result of plasmid integration. Each intermediate vector contains a chimeric toxin gene consisting of a plant promoter sequence from a supported expression vector and a Bt gene cassette. Chimera Gene Assembly Table 7 provides the plasmids from which the Bt gene cassette was isolated. The construction of these plasmids is described above. A detailed map of the expression vectors listed in Table 7 is provided in FIG. 33 (A to J). pHD2
The detailed construction of the two chimeric genes present at 05 and pHD208 is given as an example. The experimental method used standard recombinant DNA technology, and the experimental procedure was Mania Teis (Cold Spring Harbor, 1982).
It was done according to. The different plant promoters used were (Table 7): Pnos: TD encoding nopaline synthase gene
Constitutive and relatively weak promoter from NA. Pssu-pea: from a weakly expressed member of the small subunit group of the pea ribulose 2-phosphate carboxylase gene. Expression is slightly inducible in green tissue. PTR2: T R -DNA of the octopine Ti plasmid
Constitutive promoters of origin (Berten et al., 1984,
Embo Journal , Vol. 3, p. 2723). In the expression vectors pGSH150 and pGSH160, the dual promoter fragment is derived from pop443 (Berten et al., 1984, Embo Journal , Vol. 3, 272).
3 pages). 5 'non-inversion of 2' promoter Was completed by adding a BamHI linker to create

【0082】BamHI部位へのクローニングはそれ
故、2′遺伝子の5′非翻訳領域を完全に残しており、
2′遺伝子の開始ATGのところでBt遺伝子カセツト
を融合する。キメラ遺伝子の高レベルの発現を得るため
の完全な5′非翻訳領域の重要性が示されている(ジヨ
ーンズ等、エンボ・ジヤーナル、第4巻、2411ペー
ジ、1985年)。PSSU301:はペチユニア
bsmRNAの約50%が転写されるペチユニアrb
(リブロース2リン酸カルボキシラーゼ小サブユニツ
ト)遺伝子のプロモーターである(デイーン等、エンボ
・ジヤーナル、1984年、第4巻、第12号)。部位
特異的突然変異誘発により、開始コドン周辺の配列(T
AACTATGGCTT)は、開始コドン上にNcoI
部位をつくるようにTAACCATGGCTTに変えら
れた。同様に、GGCTTCTAAGTTから 止コドン周辺の改良はBglII部位をつくつた。結果
として、ssu−301遺伝子のコーデイング領域は、
正確にNcoI−BglII消化により除去され、7.
2節に述べられているようにBt遺伝子カセツトにより
置き換えられた。プロモーター断片(PssuPET)
と3′端(ssu−PET)の分離と特徴づけは、デイ
ーン等、プロシーデイングス・オブ・ナシヨナル・アカ
デミー・オブ・サイエンス・オブ・USA、第82巻、
4964ページ(1985年)に述べられている。pA
GS007(図33H)の構築は図44に述べられてい
る。
Cloning into the BamHI site therefore completely leaves the 5 'untranslated region of the 2' gene,
The Bt gene cassette is fused at the start ATG of the 2 'gene. The importance of the complete 5 'untranslated region to obtain high levels of expression of the chimeric gene has been demonstrated (Jyones et al., Embo Journal , Vol. 4, 2411, 1985). PSSU301 : Ha Petitunia r
rb of pettiunia where about 50% of bs mRNA is transcribed
s (Ribulose diphosphate carboxylase small subunit) gene promoter (Dane et al., Embo Journal, 1984, 4, 12). By site-directed mutagenesis, the sequence around the initiation codon (T
AACT ATG GCTT) has NcoI on the start codon.
It was changed to TAA CCATGG CTT to create a site. Similarly, from GGCTTCTAAGTT Improvements around the stop codon created a BglII site. As a result, the coding region of the ssu-301 gene
6. Exactly removed by NcoI-BglII digestion;
It was replaced by the Bt gene cassette as described in section 2. Promoter fragment (PssuPET)
And the separation and characterization of the 3 'end (ssu-PET) is described in Dean et al., The Proceedings of National Academy of Sciences of USA, Vol. 82,
4964 (1985). pA
The construction of GS007 (FIG. 33H) is described in FIG.

【0083】P35S:は、カリフラワーモザイクウイ
ルス(CAMV)由来の強力な構成的プロモーターであ
る。P35S−1プロモーター断片は、CAMV分離C
m4−184由来である。これは、CAMVゲノムの断
片(nt6492から7454)(ガードナー等、19
81年、ヌクレイツク・アシド・リサーチ、第9巻、2
871から2888ページ)とクローニングのためのB
amHI部位下流(図40)を含む。P35S−2は、
ClaI部位に続く6492から7466のCAMV配
列を含む。P35S−1とP35S−2はそれ故、35
SCAMV転写物の5′非翻訳配列の長さだけが異な
る。プロモーター・Bt遺伝子連結 図28は、異なる操作されたTiプラスミドに存在する
ような、プロモーター領域とBt遺伝子カセツトのコー
デイング配列の間の連結部のDNA配列を与える。本来
のプロモーター領域及びBt2遺伝子のコーデイング配
列由来の配列には下線が付されててる。キメラ遺伝子の
集合に含まれるいくつかの適切な制限酵素の部位が示さ
れている。ATG開始コドンは箱で囲んである。Bt遺伝子カセツトと3′端の間の連結 全てのキメラ遺伝子は、天然には植物細胞で発現される
遺伝子のポリアデニレーシヨン部位を含む3′非翻訳領
域を含む配列を伴う3′端を備える。次の配列が使用さ
れた:
P35S: is a strong constitutive promoter from cauliflower mosaic virus (CAMV). The P35S-1 promoter fragment was isolated from CAMV isolated C
m4-184. This is a fragment of the CAMV genome (nt 6492 to 7454) (Gardner et al., 1992).
1981, Nukuletsk Acid Research, Vol. 9, 2
871 to 2888) and B for cloning
Including the downstream of the amHI site (FIG. 40). P35S-2 is
Includes 6492 to 7466 CAMV sequences following the ClaI site. P35S-1 and P35S-2 are therefore 35
Only the length of the 5 'untranslated sequence of the SCAMV transcript differs. Promoter · Bt gene linked Figure 28 provides different engineered as present in Ti plasmid, the DNA sequence of the junction between Corde queuing sequence of the promoter region and the Bt gene cassettes. Sequences derived from the original promoter region and the coding sequence of the Bt2 gene are underlined. Some suitable restriction enzyme sites included in the chimeric gene assembly are indicated. The ATG start codon is boxed. Ligation between the Bt gene cassette and the 3 'end All chimeric genes have a 3' end with a sequence containing a 3 'untranslated region which naturally contains the polyadenylation site of the gene expressed in plant cells. . The following array was used:

【0084】3′OCS(pHD1060、pHD10
76pHD1080で) オクトパイン合成酵素遺伝子の3′非翻訳領域を含む7
06bpのPvuII断片(ギーレン等によれば119
39から11233エーボ・ジヤーナル、第4巻、83
5ページ、1984年)。3′t7(pGS1151、pGS1161、pGS1
152、pGS1153、pGS1162、pGS11
63、pGS1251、pGS1261、pGS125
3、pGS1262、pGS1271、pGS128
) pUC8のSmaI部位にクローニングされ、EcoR
I−SalI断片として再分離されたT−DNA遺伝子
7の3′非翻訳領域を含む212bpのEcoRV−C
laI断片(ギーレン等によれば位置2317から21
05、エンボ・ジヤーナル、第4巻、835ページ、1
984年)。
[0084]3 'OCS (pHD1060, pHD10
76,at pHD1080) 7 containing the 3 'untranslated region of the octopine synthase gene
A 06 bp PvuII fragment (119 according to Gielen et al.
39 to 11233Evo Journal, Vol. 4, 83
5, 1984).3't7 (pGS1151, pGS1161, pGS1
152, pGS1153, pGS1162, pGS11
63, pGS1251, pGS1261, pGS125
3, pGS1262, pGS1271, pGS128
1 ) Cloned into the SmaI site of pUC8, EcoR
T-DNA gene re-isolated as an I-SalI fragment
212 bp EcoRV-C containing the 3 'untranslated region of 7
The laI fragment (positions 2317 to 21 according to Gielen et al.
05,Embo Journal, Volume 4, 835 pages, 1
984).

【0085】3′wos(pGS1110中) ノパリン合成酵素遺伝子の3′非翻訳領域を含む182
bpのTaqI−ClaI断片(デピツカー等によれば
位置1290から1472、J.M.A.G.第1巻、
561ページ、1982年)3′SSU301 (pGS1171、pGS1181
中) ssu301遺伝子の3′端由来の±1.2kbのBg
lII−BamHI断片が以下のように、部位特異的突
然異変誘発により構築された:停止コドン領域(それは
TAAである) ssu301 …TTCTAAGTTATA コード化
182 containing the 3 ′ untranslated region of the 3 ′ wos (in pGS1110) nopaline synthase gene
bp TaqI-ClaI fragment (positions 1290 to 1472 according to Depicker et al ., JMAG Volume 1,
561 page, 1982) 3 ' SSU301 (pGS1171, pGS1181 )
Middle) ± 1.2 kb Bg from 3 'end of ssu301 gene
The II-BamHI fragment was constructed by site-directed mutagenesis as follows: stop codon region (which is TAA) ssu301 ... TTC TAA GTTATA encoding

【0086】[0086]

【実施例】実施例1 ノパリン合成酵素プロモーター、pHD160のBt2
毒素遺伝子カセツト及びポリアデニレーシヨン部位を含
むノパリン合成酵素遺伝子の3′非翻訳領域を含むDN
A断片から成るキメラのBt2毒素遺伝子を含む中間体
ベクター、pHD205の構築についてこの実施例では
述べる。キメラ遺伝子で、Bt2蛋白の発現がノパリン
合成酵素のプロモーターから得られるようにBt2遺伝
子カセツトはつながれている。Bt2遺伝子カセツト
は、BamHIとBglIIでpHD160から切り出
されて、pLGV2382(ヘレラーエストレラ等、
ンボ・ジヤーナル、第2巻、987から995ページ、
1983年)のBamHI部位に挿入された。2μgの
pHD160DNAが、それぞれ2単位のBglIIと
BamHI(ベーリンガー・マンハイム)で37℃1時
間、マニアテイス等により述べられたインキユベーシヨ
ンの緩衝液(モレキユラー・クローニング(1982
年)コールド・スプリング・ハーバー研究所、133か
ら134ページ)を用いて最終量20μl中で消化され
た。5μgのpLGV2382DNAが同一条件下でB
amHIで消化された。続いて、末端の5′リン酸がD
NAから、マニアテイス等により述べられた条件を用い
て(モレキユラー・クローニング、(1982年)コー
ルド・スプリング・ハーバー研究所、133から134
ページ)子ウシ腸アルカリホスフアターゼ(CIP)
(ベーリンガー・マンハイム)の処理により除去され
た。BamHI消化し、CIP処理したpLGV238
2DNAの1/5を最終量20μl中で、0.01単位
のT4DNAリガーゼ(ベーリンガー・マンハイム)を
用いて、0.1μgのBamHI−BglII消化pH
D100 DNAに連結した。連結緩衝液とインキユベ
ーシヨンは、ベーリンガー・マンハイムにより推せんさ
れる通りにした(パンフレツト“T4リガーゼ”、ベー
リンガー・マンハイム、1980年8月、10M.88
0.486)。連結混合物は、ダジエートとエーリツ
ヒ、ジーン、第6巻、(1980年)23から28ペー
ジに従つて、大腸菌K514の感応細胞(コールソン
等、ジエネテイクス、第52巻、(1965年)104
3から1050ページ)に形質転換された。細胞は、カ
ルベニシリン(100μg/ml)を添加したLB平板
培地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキユラー
・ジエネテイクス(1972年)コールド・スプリング
・ハーバー研究所、ニユーヨーク)に塗付された。形質
転換体が、バーンボイムとドリーに従つておこなわれた
微小規模のDNA調製により(ヌクレイツク・アシド・
リサーチ、第7巻(1979年)1513から1523
ページ)組換え体プラスミドの存在が検索された。pL
GV2382のBamHI部位のBamHI−BglI
I断片の方向性がBamHI−PstIの2重消化によ
り決定された。組換え体プラスミドの2重消化のパター
ンは、アガロースゲル電気泳動後、4個の断片を示す。
α方向では、約5700bp、3000bp、2300
bp及び920bPの断片、一方、β方向では、およそ
6200bP、3000bp、1800bp及び920
bpの断片がある。α方向をもつ組換え体プラスミド
(ノパリン合成酵素のプロモーター支配下の毒素遺伝
子)が次の実験に用いられ、pHD205と呼ばれる。
EXAMPLES Example 1 Bt2 of nopaline synthase promoter, pHD160
DN containing 3 'untranslated region of nopaline synthase gene containing toxin gene cassette and polyadenylation site
The construction of an intermediate vector, pHD205, containing a chimeric Bt2 toxin gene consisting of the A fragment is described in this example. In the chimeric gene, the Bt2 gene cassette is connected so that the expression of the Bt2 protein can be obtained from the promoter of the nopaline synthase. The Bt2 gene cassette was excised from pHD160 with BamHI and BglII, and pLGV2382 (Hellera Estrela et al.
Mombo Journal , Volume 2, pages 987-995,
1983) at the BamHI site. 2 μg of pHD160 DNA was treated with 2 units of BglII and BamHI (Boehringer Mannheim) at 37 ° C. for 1 hour, respectively, at the incubation buffer ( Molecular Cloning (1982) described by Maniateis et al.
Year) Cold Spring Harbor Laboratory, pages 133-134) in a final volume of 20 μl. Under the same conditions, 5 μg of pLGV2382 DNA
It was digested with amHI. Subsequently, the terminal 5 'phosphate is D
NA, using the conditions described by Mania Teis et al. ( Molecular Cloning , (1982) Cold Spring Harbor Laboratory, 133-134 ).
Page) Calf intestinal alkaline phosphatase (CIP)
(Boehringer Mannheim). PLGV238 digested with BamHI and treated with CIP
1/5 of the 2 DNA in a final volume of 20 μl was digested with 0.1 μg of BamHI-BglII digestion pH using 0.01 units of T4 DNA ligase (Boehringer Mannheim).
Ligation to D100 DNA. The ligation buffer and the incubation were as recommended by Boehringer Mannheim (Pamphlet "T4 Ligase", Boehringer Mannheim, August 1980, 10M.88.
0.486). The ligation mixture was prepared according to Daziate and Erich, Gene , Vol. 6, (1980) 23-28, sensitive cells of E. coli K514 ( Coleson et al., Genetics , 52, (1965) 104
3 to 1050). Cells were cultured on LB plate medium (Miller, Experiments in Molecular Equipment ) supplemented with carbenicillin (100 μg / ml).
• Genetics (1972) Cold Spring Harbor Laboratory, New York. Transformants were purified by microscale DNA preparations according to Burnboim and Dolly ( Nucleic Acid Acid.
Research , Volume 7 (1979) 1513-1523
Page) The presence of the recombinant plasmid was searched. pL
BamHI-BglI at the BamHI site of GV2382
The orientation of the I fragment was determined by double digestion of BamHI-PstI. The pattern of double digestion of the recombinant plasmid shows four fragments after agarose gel electrophoresis.
In the α direction, about 5700 bp, 3000 bp, 2300 bp
bp and 920 bp fragments, while in the β-direction approximately 6200 bp, 3000 bp, 1800 bp and 920 bp
bp fragment. A recombinant plasmid having the α-direction (toxin gene under the control of the nopaline synthase promoter) was used in the next experiment and is called pHD205.

【0087】実施例2 この実施例では、pHD208の構築について述べる。
中間体ベクターpHD208は、リブロース2リン酸カ
ルボキシラーゼの小サブユニツトを暗号化するエンドウ
の遺伝子のプロモーター(Pssu)、pHD160の
Bt2毒素遺伝子カセツト及びポリアデニレーシヨン部
位を含むオクトパイン合成酵素遺伝子の3′非翻訳領域
から成るキメラのBt2毒素遺伝子を含む。キメラ遺伝
子の断片はこの実施例に述べられ、図29に示されてい
るようにクローニング・ベクターpGV831に集めら
れた。pGV831の構築は図30に要約されている。
Example 2 This example describes the construction of pHD208.
The intermediate vector pHD208 contains the promoter (Pssu) of the pea gene encoding the small subunit of ribulose diphosphate carboxylase, the Bt2 toxin gene cassette of pHD160 and the 3 'untranslated octopine synthase gene containing the polyadenylation site. Region containing a chimeric Bt2 toxin gene. The fragment of the chimeric gene was assembled in the cloning vector pGV831 as described in this example and shown in FIG. The construction of pGV831 is summarized in FIG.

【0088】段階1 pGV858を得るための、pGV831へのオクトパ
イン合成酵素遺伝子の3′非翻訳領域を含む706bp
のPvuII断片の挿入。5μgのpGV831DNA
は、マニアテイス等により述べられたインキユベーシヨ
ンの緩衝液(モレキユラー・クローニング(1982
年))を用いて5単位のHpaIで37℃、1時間消化
された。続いて、マニアテイス等、モレキユラー・クロ
ーニング、1982年により述べられているような、条
件を用いて、末端の5′リン酸がDNAからCIP処理
により除去された。20μgのpGV99DNA(デ・
グレーブ等、ジヤーナル・オブ・モレキユラー・アンド
・アプライド・ジエネテイクス、第1巻、499から5
12ページ、1982年)が20単位のPvuIIで3
7℃1時間消化された。得られたDNA断片は水平型の
アガロースゲル(TBE緩衝液中で0.8%アガロー
ス)での電気泳動により分離された。706bpのPv
uII断片を含むアガロースのバンドが切り出されて、
DNAが電気的溶出により回収された。フエノール及び
エーテル抽出の後、DNAをエツペンドルフ遠心機で1
0分間遠心することによりエタノールで沈澱させ、70
%エタノールで洗浄し、乾燥させ、20μlHOに再
懸濁した。0.03μgのHpaI消化し、CIP処理
したpGV831は、最終量10μlで、1単位のT4
リガーゼを用いて、0.1μgの精製された706bp
の断片に連結された。連結混合物は、ダジエートとエー
リツヒにより述べられたように(ジーン、第6巻、(1
980年)23から28ページ)、大腸菌K514の感
応(コンピテント)細胞(コールソン等、
ジエネテイクス 、第52巻(1965年)、1043か
ら1050ページ)に形質転換された。細胞はカルベニ
シリン(100μg/ml)を添加したLB平板培地
(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキユラー・ジ
エネテイクス(1972年)コールド、スプリング・ハ
ーバー研究所、ニユーヨーク)にとふした。得られた組
換え体プラスミドは、pstIとApaIの2重消化に
より特徴づけがなされた。得られたプラスミドの1つp
GV858から、おおよそ5300bp、1700b
p、1500bp及び900bpの所望の消化断片が得
られ、さらに用いられた。
Step 1 706 bp containing the 3 'untranslated region of the octopine synthase gene into pGV831 to obtain pGV858
Insertion of the PvuII fragment of 5 μg of pGV831 DNA
Is a buffer of the incubation described by Mania Teis et al. ( Molecular Cloning (1982)
Year)) at 37 ° C. for 1 hour with 5 units of HpaI. Then, Maniateisu, etc., Morekiyura-black
Using conditions, such as those described by E. Honing , 1982, the terminal 5 'phosphate was removed from the DNA by CIP treatment. 20 μg of pGV99 DNA (de
Grave et al., The journal of more and more
・ Applied Genetics , Volume 1 , 499-5
12 pages, 1982) with 20 units of PvuII
Digested at 7 ° C for 1 hour. The resulting DNA fragments were separated by electrophoresis on a horizontal agarose gel (0.8% agarose in TBE buffer). 706bp Pv
The agarose band containing the uII fragment was cut out,
DNA was recovered by electroelution. After phenol and ether extraction, the DNA was centrifuged in an Eppendorf centrifuge for 1 hour.
Precipitate with ethanol by centrifugation for 0 min.
% Ethanol, dried and resuspended in 20 μl H 2 O. 0.03 μg of HpaI digested and CIP treated pGV831 was obtained in a final volume of 10 μl and 1 unit of T4
Using ligase, 0.1 μg of purified 706 bp
Fragment. The concatenated mixture can be prepared as described by Daziate and Erich ( Gene , Vol. 6, (1)
980) pp. 23-28), E. coli K514 sensitive (competent) cells (Coleson et al.
Genetics , 52 (1965), 1043-1050 ). Cells were cultured in LB plate medium (mirror, Experiments in Molecular Culture ) supplemented with carbenicillin (100 μg / ml).
Enetiques (1972) Cold, Spring Harbor Laboratory, New York. The resulting recombinant plasmid was characterized by double digestion of pstI and ApaI. One of the resulting plasmids, p
From GV858, approximately 5300bp, 1700b
The desired digested fragments of p, 1500 bp and 900 bp were obtained and used further.

【0089】段階2: pH503を得るための、改良 Pssu断片の構築及びpGV858のこの断片の挿
入。pUC8(ビエラとメツシング、ジーン、第19
巻、259から266ページ、1982年)のHind
III−BamHIのポリリンカーをpKC7::Ps
suに挿入することにより、BamHI部位をPssu
プロモーターのすぐ下流に位置させる。pKC7::P
ssuはベルギー国ゲント州立大学遺伝学研究室で調製
された。ベクターpKC7(ラオとロジヤース、ジー
、第7巻。1979年)にクローニングされたリブロ
ース2リン酸カルボキシラーゼ(RUDP−cose)
の小サブユニツト(ssu)を暗号化するエンドウの遺
伝子の1つのプロモーター(ヘレラーエストレラ、ネイ
チヤー第310巻、115から120ページ、1984
年)を含むEcoRI−HindIII断片を含む。p
KC7::PSSu 1μgが1単位のHindIII
と1単位のBamHIで消化された。1μgのpUC8
DNAが1単位のHindIIIと1単位のBamHI
で37℃、1時間消化された。それぞれの消化されたD
NA0.1μgが混合され、最終量20μlで0.01
単位のT4DNAリガーゼを用いて連結された。連結混
合物は、大腸菌K514の感応細胞(ダジエートとエー
リツヒ、ジーン、第6巻、(1980年)23から28
ページ)に形質転換された。細胞は、100μg/ml
のカルベニシリンを添加したLB平板培地(ミラー、
クスペリメンツ・イン・モレキユラー・ジエネテイクス
(1972年)コールド・スプリング・ハーバー研究
所、ニユーヨーク)にとふした。得られた組換え体プラ
スミドの1つ、pGV861で。pKC7のKm遺伝
子を含むHindIII−BamHI断片は、20bp
のpUC8のHindIII−BamHIポリリンカー
に置き換えられた。
[0089]Stage 2: Improvement to obtain pH 503 Construction of Pssu fragment and insertion of this fragment of pGV858
In. pUC8 (VIERA and Messing,Gene, 19th
Volume, 259-266, 1982)
The polylinker of III-BamHI was replaced with pKC7 :: Ps
The BamHI site is inserted into Pssu
It is located immediately downstream of the promoter. pKC7 :: P
ssu is prepared at the Genetics Laboratory, Ghent State University, Belgium
Was done. Vector pKC7 (Lao and Logiers,Gee
N, Volume 7. 1979)
Sulfate diphosphate carboxylase (RUDP-cose)
Of peas encrypting small sub-units (ssu)
One promoter of the gene (Hellera Estrela,Ney
CharVol. 310, pp. 115-120, 1984
Year)) EcoRI-HindIII fragment. p
1 μg of KC7 :: PSSu is 1 unit of HindIII
And 1 unit of BamHI. 1 μg of pUC8
DNA is 1 unit of HindIII and 1 unit of BamHI
At 37 ° C for 1 hour. Each digested D
0.1 μg NA is mixed and 0.01 μl in a final volume of 20 μl.
Ligation was performed using units of T4 DNA ligase. Consolidation
The mixture was prepared from Escherichia coli K514 sensitive cells (daziate and
Ritsuhi,Gene, Volume 6, (1980) 23-28
Page). Cells are 100 μg / ml
LB plate medium (Miller,D
Kusperiments in Morekiura Genetics
(1972) Cold Spring Harbor Study
Place, New York). The obtained recombinant plastic
One of the Smids, pGV861. Km of pKC7RHeredity
The HindIII-BamHI fragment containing the offspring is 20 bp.
HindIII-BamHI polylinker of pUC8
Was replaced by

【0090】マニアテイス等、モレキユラー・クローニ
ング、コールド・スプリング・ハーバー研究所、133
から134ページ(1982年)により述べられた条件
を用いたCIP処理によりDNAから末端の5′リン酸
が除去された。マニアテイス等、モレキユラー・クロー
ニング、コールド・スプリング・ハーバー研究所、19
82年に述べられているインキユベーシヨンの緩衝液を
用いて最終量20μlで2μgのpGV861が2単位
のBglII、BamHI及びRvuIで37℃、1時
間消化された。0.2μgのBamHIで消化し、CI
P処理したpGV858が、0.05μgのBamHI
−BglII−RvuI消化のpGV861に最終料2
0μlで0.01単位のT4DNAリガーゼ(ベーリン
ガー・マンハイム)で連結された。連結混合物は、ダジ
エートとエーリツヒ.ジーン、第6巻、(1980年)
23から28ページに従つて、大腸菌K514のコンピ
テント細胞(コールソン等、ジエネテイクス、第52
巻、(1965年)1043から1050ページ)に形
質転換された。細胞は、カルベニシリン(100μg/
ml)を添加したLB平板培地(ミラー、エクスペリメ
ンツ・イン・モレキユラー・ジエネテイクス(1972
年)、コールド・スプリング・ハーバー研究所、ニユー
ヨーク)に塗布された。カルベニシリン耐性クローンに
ついて、バーンボイムとドリーにより述べられた微小規
模の技術(ヌクレイツク・アシド・リサーチ、第7巻、
(1979年)1513から1523ページにより調製
されたDNAの制限酵素の消化によつて、組換え体プラ
スミドの存在が検索された。組換え体プラスミドの1
つ、pHD503で、pea ssuプロモーターを含
むBglII−BamHI断片が、オクトパイン合成酵
素遺伝子の3′端の前に正しい方向で挿入される。pH
D503は、Pssuプロモーターとオクトパイン合成
酵素遺伝子の3′端の間に1ケ所BamHI部位を含ん
でいる。
[0090] Maniateisu, etc., Morekiyura-cloning
Packaging, Cold Spring Harbor Laboratory, 133
The terminal 5 'phosphate was removed from the DNA by CIP treatment using the conditions described on page 134 (1982). Maneki Teis and more
Ning , Cold Spring Harbor Laboratory, 19
In a final volume of 20 μl, 2 μg of pGV861 was digested with 2 units of BglII, BamHI and RvuI for 1 hour at 37 ° C. using the Incubation Buffer described in 1982. Digested with 0.2 μg BamHI, CI
P-treated pGV858 has 0.05 μg of BamHI
-Final material 2 added to pGV861 digested with BglII-RvuI
0 μl and ligated with 0.01 units of T4 DNA ligase (Boehringer Mannheim). The concatenated mixture comprises Daziate and Erich. Gene , Volume 6, (1980)
According to pages 23 to 28, competent cells of E. coli K514 ( Coleson et al., Genetics , No. 52).
(1965) 1043-1050). Cells were carbenicillin (100 μg /
ml of LB plate medium (mirror, experiment
Unz in Morekiura Genetics (1972)
), Cold Spring Harbor Laboratory, New York). For carbenicillin-resistant clones, a microscale technique described by Barnboim and Dolly ( Nucleitsch Acid Research , Vol. 7,
(1979) Restriction enzyme digestion of DNA prepared according to pages 1513 to 1523 searched for the presence of the recombinant plasmid. Recombinant plasmid 1
First, in pHD503, a BglII-BamHI fragment containing the peer ssu promoter is inserted in the correct orientation before the 3 'end of the octopine synthase gene. pH
D503 contains one BamHI site between the Pssu promoter and the 3 'end of the octopine synthase gene.

【0091】段階3:中間体発現ベクターPHD208
を得るための、pHD503のBamHI部位へのBa
mHI−BglIIBt2遺伝子カセツトの挿入。2μ
gのpHD160DNAが、最終量20μl中で、37
℃、1時間、2単位のBglII及び単位のBamHI
で完全に消化された。5μgのpHD503DNAがて
同一条件下で完全に5 単位のBamHIで消化され、
DNAから末端の5′リン酸を除去するために、マニア
テイス等によりモレキユラー・クローニング(1982
年)(コールド・スプリング・ハーバー研究所、133
から134ページ)に述べられている条件を用いてCI
Pで処理された。0.1μgのBamHI−BglII
消化pHD160DNAが、0.2μgのBamHI消
化しCIP処理したpHD503DNAに最終量20μ
lで0.01単位のT4DNAリガーゼを用いて連結さ
れた。連結混合物は、大腸菌K514の感応細胞(コン
ピテント)に形質転換された(ダイジエートとエーリツ
ヒ、ジーン、第6巻(1980年)23から28ペー
ジ)。細胞は、ストレプトマイシン(20μg/ml)
とスペクチノマイシン(50mg/ml)を添加したL
B平板培地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキ
ユラー・ジエネテイクス(1972年)、コールド・ス
プリング・ハーバー研究所、ニユーヨーク)塗付され
た。ストレプトマイシン・スペクチノマイシン耐性クロ
ーンが、バーンボイムとドリー(ヌクレイツク・アンド
・リサーチ、第7巻、1513から1523ページ、1
979年)により述べられた微小規模技術によりこれら
のクローンから調製されたDNAの制限酵素消化によ
り、組換え体プラスミドの存在に関して検索された。P
ssuプロモーターに関して正しい方向でBt2遺伝子
のカセツトを含む組換え体プラスミド、pHD208が
分離され、次の実験に使用された。
Step 3 : Intermediate expression vector PHD208
To the BamHI site of pHD503 to obtain
Insertion of the mHI-BglIIBt2 gene cassette. 2μ
g of pHD160 DNA in a final volume of 20 μl
° C, 1 hour, 2 units of BglII and unit of BamHI
Completely digested. 5 μg of pHD503 DNA was digested with 5 units of BamHI completely under the same conditions,
In order to remove the terminal 5 'phosphate from the DNA, molecular cloning (1982) by Mania Teis et al.
(Cold spring harbor research institute, 133)
To page 134) using the conditions described in
Treated with P. 0.1 μg of BamHI-BglII
The digested pHD160 DNA was added to 0.2 μg of BamHI digested and CIP treated pHD503 DNA to a final volume of 20 μg.
and ligation using 0.01 units of T4 DNA ligase. The ligation mixture was transformed into competent cells of E. coli K514 (Digitate and Erich, Gene , 6 (1980) 23-28). Cells were streptomycin (20 μg / ml)
And spectinomycin (50 mg / ml)
B-plate medium (Miller, Experiments in Moreki
Yulare Genetics (1972), Cold Spring Harbor Laboratory, New York. Streptomycin-spectinomycin-resistant clones were developed by Bernboim and Dolly ( Nucleic and
・ Research , Volume 7, pages 1513 to 1523, 1
979) was searched for the presence of the recombinant plasmid by restriction enzyme digestion of DNA prepared from these clones by the microscale technique described in US Pat. P
A recombinant plasmid, pHD208, containing a cassette of the Bt2 gene in the correct orientation with respect to the ssu promoter was isolated and used for the next experiment.

【0092】実施例3 この実施例では、pGSH151の構築について述べ
る。中間体ベクターpGSH151は、オクトパインT
iプラスミドのTR−DNAの転写物2のプロモーター
(PTR2)(ベルテン等、1984年、エンボ・ジヤ
ーナル、第3巻、2723ページ)、pLBKm13の
Bt:NPTIL融合遺伝子カセツト及びオクトパイン
TiプラスミドのT−DNAの遺伝子7の3′非翻訳領
域から成るキメラのBt:NPTII融合遺伝子を含
む。キメラ遺伝子の断片がこの例で述べられているよう
に集められた。全ての技術は、マニアテイス等、モレキ
ユラー・クローニング(1982年)に述べられている
ようにおこなわれた。段階1 : pGSH50(図41)の構築。 このプラスミドは、唯一のBamHI部位の続くATG
−開始コドンをもつ完全な5′非翻訳領域を伴うTRプ
ロモーターPTR2と転写7の3′非翻訳端を含む。p
OP443(ベルテン等、1984年)は、オクトパイ
ンTiプラスミドのPTR2とPTR1を含むClaI
−HindIII断片を含む。BamHI部位を削除す
るために、POP443はBamHIとSalIで全体
的に消化され、その付着末端は大腸菌のポリメラーゼI
のクレノウ断片で処理され、T4リガーゼで自己連結す
る。形質転換後、アンピシリン耐性コロニーが選択さ
れ、そのプラスミトがBamHIとSalI部位がない
ことで検索されて、pOP443BSFが得られた。P
AP2034(ベルテン等、1984年)の転写7の
3′非翻訳端の前にDlaI部位をつくるために、pA
P2034は全体的にBamHIで消化され、大腸菌ポ
リメラーゼエのクレノウ断片で処理され、キネーシヨン
されたClaI−リンカーに連結された。DNAは次
に、ClaIで消化され、T4リガーゼで自己連結され
た:Amp形質転換体の中で、PAR2043Cが選
択された。pOP443BSFから、TRプロモーター
を含むClaI−HindIII断片がpAP2034
Cの相当部位にクローニングされて、pGSH50が生
じた。
Example 3 This example describes the construction of pGSH151. The intermediate vector pGSH151 contains octopine T
i-plasmid TR-DNA transcript 2 promoter (PTR2) (Berten et al., 1984, Embo Journal, Vol. 3, p. 2723), pLBKm13 Bt: NPTIL fusion gene cassette and T-DNA of octopine Ti plasmid A chimeric Bt: NPTII fusion gene consisting of the 3 'untranslated region of gene 7. Fragments of the chimeric gene were collected as described in this example. All of the technology, Maniateisu, etc., Moreki
Performed as described in Yular Cloning (1982). Step 1 : Construction of pGSH50 (FIG. 41). This plasmid contains an ATG followed by a unique BamHI site.
-Includes the TR promoter PTR2 with the complete 5 'untranslated region with the initiation codon and the 3' untranslated end of transcript 7. p
OP443 (Berten et al., 1984) describes a ClaI containing the octopine Ti plasmids PTR2 and PTR1.
-A HindIII fragment. To delete the BamHI site, POP443 was totally digested with BamHI and SalI, and the cohesive ends were replaced with E. coli polymerase I.
And self-ligated with T4 ligase. After transformation, ampicillin-resistant colonies were selected and their plasmids were searched for lack of BamHI and SalI sites to yield pOP443BSF. P
To create a DlaI site before the 3 'untranslated end of transcript 7 of AP2034 (Berten et al., 1984), pA
P2034 was digested entirely with BamHI, treated with the Klenow fragment of E. coli polymerase, and ligated to a kinesized ClaI-linker. The DNA was then digested with ClaI and self-ligated with T4 ligase: Among the Amp R transformants, PAR2043C was selected. From pOP443BSF, a ClaI-HindIII fragment containing the TR promoter was transformed into pAP2034.
Cloned into the corresponding site of C, resulting in pGSH50.

【0093】段階2:pGV1500(第42図)の構
築。 pGV825は、デブラエレ等、ヌクレイツク・アンド
・リサーチ、第13巻、4777ページ、(1985
年)に述べられている;その大きさを減ずるために、p
GV825はRvuIIで消化され、自己連結された。
その結果得られたプラスミドpGV956はT−FDN
Aの中に1ケ所のBamHI部位と1ケ所のBglII
部位を含んでいる。pJB63はボツターマン等(印刷
中、ジーン、(1986年))により述べられている。
いくつかの唯1ケ所制限酵素部位を含むBamHI−B
glII断片がPGVG56の相当する部位にクローニ
ングされて、pGV1500が生じた。段階3 : pGSH150(第43図)の構築 pGSH50がEcoRIで消化され、大腸菌ポリメラ
ーゼIのクレノウ断片で処理され、そして、HindI
IIで消化された。TR−プロモーターを含む得られた
断片をプラスミドpGV150のHpaIとHindI
IIの部位の間にクローニングされた。
Step 2 : Construction of pGV1500 (FIG. 42). pGV825 is manufactured by Nubrask &
・ Research , Vol. 13, p. 4777, (1985
Year); to reduce its size, p
GV825 was digested with RvuII and self-ligated.
The resulting plasmid pGV956 contains T-FDN
In A, one BamHI site and one BglII site
Includes parts. pJB63 is described by Botterman et al. (Printing, Gene , (1986)).
BamHI-B containing only one restriction site
The glII fragment was cloned into the corresponding site of PGVG56, resulting in pGV1500. Step 3 : Construction of pGSH150 (FIG. 43) pGSH50 was digested with EcoRI, treated with the Klenow fragment of E. coli polymerase I, and digested with HindI.
Digested with II. The resulting fragment containing the TR-promoter was cloned into HpaI and HindI of plasmid pGV150.
It was cloned between the II sites.

【0094】段階4: pGSH151(第3図)の構
築 Bt2遺伝子を含むpLBKm13のBamHI−Bg
lII断片がPTR2のうしろのATG開始コドンの第
2のコドンから始まるBt2遺伝子の枠内融合をつくり
出すために、pGSH150のBamHI部位にクロー
ニングされた。
Step 4 : Construction of pGSH151 (FIG. 3) BamHI-Bg of pLBKm13 containing Bt2 gene
The II fragment was cloned into the BamHI site of pGSH150 to create an in-frame fusion of the Bt2 gene beginning at the second codon of the ATG start codon behind PTR2.

【0095】9.アクグロバクテリウムへの毒素遺伝子
を含む中間体発現ベクターの導入 アグロバクテリウム の受容体Tiプラスミドへの中間体
発現ベクターの導入が2段階でおこなわれる:第1に、
中間体発現ベクターが2個の補助プラスミド:tra機
能を含むR64drd11とmod機能を含むpGJ2
8をもつ大腸菌のGJ23株に形質転換される(フイネ
ガン等、モレキユラー・アンド・ジエネラル・ジエネテ
イクス第185巻(1982年)、344から351ペ
ージ)。第2に、全ての3種のプラスミドをもつ大腸菌
の株が、ヴアン・ハウテ等(エンボ・ジヤーナル、第2
巻、411から418ページ、1983年)により述べ
られているように必ず中間体発現ベクターと相同の領域
をもつ受容体Tiプラスミドを含むアグロバクテリウム
の菌株に接合される。単一の交叉現象から得られる組換
え体Tiプラスミドが、中間体発現ベクターによりもち
込まれた抗生物質耐性マーカーを選択することにより分
離される。例として、pHD205のpGV3850と
の共統合及びpHD208のpGV2260との共統合
が述べられている。使用された中間体ベクター及び受容
体Tiプラスミドは、表7にあげられ、図31から33
に示されている。
9. Toxin gene to Agrobacterium
Introduction of the intermediate expression vector containing Agrobacterium The introduction of the intermediate expression vector into the acceptor Ti plasmid is performed in two steps:
The intermediate expression vector has two auxiliary plasmids: R64drd11 containing tra function and pGJ2 containing mod function.
E. coli GJ23 strain (Huinegan et al., Molecular and General Dienete)
Ikus, Vol. 185 (1982), pages 344-351). Second, strains of E. coli harboring all three plasmids are available from Vuan Haute et al. ( Embo Journal , No. 2).
411-418, 1983), and is conjugated to a strain of Agrobacterium containing a receptor Ti plasmid having a region of homology to the intermediate expression vector. The recombinant Ti plasmid resulting from a single crossover event is isolated by selecting the antibiotic resistance marker carried by the intermediate expression vector. By way of example, co-integration of pHD205 with pGV3850 and co-integration of pHD208 with pGV2260 are described. The intermediate vector and the receptor Ti plasmid used are listed in Table 7 and are shown in FIGS.
Is shown in

【0096】実施例1 雑種TiプラスミドpHD1050を得るために、中間
体発現ベクターPHD205が、受容体Tiプラスミド
pGV3850に挿入された。図31に示したように、
pHD1050は、T−DNA境界断片の間に位置する
ノパリン合成酵素遺伝子同様Pnosプロモーターの支
配下にあるキメラのBt2遺伝子を含む。プスミドpH
D205がダジエートとエーリツヒによる形質転換(
ーン、第6巻、1981年、23から28ページ)で大
腸菌GJ23株の感応細胞に導入された。pHD205
で形質転換された大腸菌GJ23細胞を選択するため
に、細胞がカルバニシリン(100μg/ml)を添加
したLB培地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレ
キユラー・ジエネテイクス、(1972年)コールド・
スプリング・ハーバー研究所、ニユーヨーク)にまかれ
た。pHD205で形質転換した大腸金GJ23コロニ
ーの1個が液体LB培地に接種され、1晩(約18時
間)培養された。この培養液0.1mlが、pGV38
50(ザブリスキー等、エンボ・ジヤーナル、第2巻、
2143から2156ページ、1983年)を含むC5
8Cl Rif(GV3101とも呼ばれる、ヴアン
・ラレベク等、ネイチヤー、第252巻、169から1
70ページ、1974年)の1晩培養液0.1mlと接
合され、1晩28℃で、固体LB培地(ミラー、エクス
ペルメンツ・イン・モレキユラー・ジエネテイクス(1
972年)コールド・スプリング・ハーバー研究所、ニ
ユーヨーク)上で培養された。1回の交叉から得られた
雑種Tiプラスミドを含むアグロバクテリウムの菌株
は、ネオマイシン(400μg/ml)を添加した最少
A培地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキユラ
ー・ジエネテイクス(1972年)、コールド・スプリ
ング・ハーバー研究所、ニユーヨーク)上で、pHD2
05プラスミドにより持ち込まれたカナマイシン・ネオ
マイシンマーカーを選択することにより、分離された。
被接合体の1つ、pHD1050のT−領域の物理的構
造が、ダエス等(ヌクレイツク・アンド・リサーチ、第
7巻、(1979年)1837から1849ページ)が
述べている方法に従つて、C58C1 RifpHP
1050の全PNAをHindIII消化したものに対
する32P標識したpHD205のハイブリダイゼーシ
ヨンにより決定された。pHD1050のT領域の構造
は、第31図に示されている。
Example 1 To obtain the hybrid Ti plasmid pHD1050, the intermediate expression vector PHD205 was inserted into the receptor Ti plasmid pGV3850. As shown in FIG.
pHD1050 contains a chimeric Bt2 gene under the control of the Pnos promoter as well as the nopaline synthase gene located between the T-DNA border fragments. Psmid pH
D205 is transformation by Dajieto and Eritsuhi (di
Over emissions, Vol. 6, 1981, was introduced into competent cells of E. coli strain GJ23 in from 23 page 28). pHD205
In order to select Escherichia coli GJ23 cells transformed with E. coli, cells were cultured in LB medium supplemented with carbanicillin (100 μg / ml) (Miller, Experiments in More).
Kyura Genetics , (1972) Cold
Spring Harbor Laboratory, New York). One colon gold GJ23 colony transformed with pHD205 was inoculated into liquid LB medium and cultured overnight (about 18 hours). 0.1 ml of this culture was used for pGV38
50 (Zabrysky, etc., Embo Journal , Volume 2,
C2 including pages 2143 to 2156 (1983)
8Cl Rif R (also known as GV3101, Vuan Larebec et al., Nayiyah , Vol. 252, 169-1
70 ml, 1974) overnight and incubated at 28 ° C overnight in solid LB medium (Miller, X-Ray).
Perments in Morekulare Genetics (1
972) Cold Spring Harbor Laboratory, New York). The Agrobacterium strain containing the hybrid Ti plasmid obtained from one crossing was a minimal A medium supplemented with neomycin (400 μg / ml) (Miller, Experiments in Morequiula).
PHD2 on the Genetics (1972), Cold Spring Harbor Laboratory, New York.
Isolation was performed by selecting the kanamycin / neomycin marker carried by the 05 plasmid.
One of the object to be bonded, the physical structure of T- region of pHD1050 is Daesu etc. (Nukureitsuku and Research, Vol. 7, (1979) 1837 from 1849 pages) follow the method is stated connexion, C58C1 Rif R pHP
Determined by hybridization of 32 P-labeled pHD205 to HindIII digests of all 1050 PNAs. The structure of the T region of pHD1050 is shown in FIG.

【0097】実施例2:雑種TiプラスミドpHD10
76を得るために、中間体発現ベクターpHP208が
受容体TiプラスミドpGV2260に挿入された。図
32に示したように、pHD1076は、Pnosプロ
モーターの支配下にあるネオマイシン・ホスフオトラン
スフエラーゼを含むキメラ遺伝子と同様に、T−DNA
境界断片の間に位置するPssuプロモーターの支配下
にあるキメラのBt2遺伝子を含む。Tiプラスミドp
GV2260は、欧州特許申請番号83112985.
3(公開番号0116718)に述べられている。プラ
スミドpHD208はダジエートとエーリツヒ(ジー
、第6巻、(1980年)23から28ページ)によ
る形質転換によつて、大腸菌GJ23株の感応細胞に導
入された。pHD208で形質転換された。大腸菌GJ
23の細胞を選択するために、形質転換混合物が、カル
ベニシリン(100μg/ml)を添加したLB平板培
地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキユラー・
ジエネテイクス(1972年)、コールド・スプリング
・ハーバー研究所、ニユーヨーク)に塗布された。形質
転換された大腸菌コロニーの1つが液体LB培地に接種
され、1晩培養された。3種類全てのプラスミドをもつ
大腸菌の1晩培養液0.1mlが、C58Cl Rif
(pGV2260)の1晩培養液と28℃で1晩LB
培地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキユラー
・ジエネテイクス(1972年)、コールド・スプリン
グ・ハーバー研究所、ニユーヨーク)上で接合された。
pGV2260とpHD208の間の1回の交叉から得
られた雑種Tiプラスミドを含むアグロバクテリウム
株が、スペクチノマイシン(300μg/ml)とスト
レプトマイシン(300μg/ml)及びストレプトマ
イシン(1μg/ml)を添加した最少A培地(ミラ
ー、エクスペリメンツ・インモレキユラー・ジエネテイ
クス(1972年)コールド・スプリング・ハーバー研
究所、ニユーヨーク)上でpHD208プラスミドによ
りもち込まれたストレプトマイシン−スペクチノマイシ
ンのマーカーを選択することにより分離された。
[0097]Example 2:Hybrid Ti plasmid pHD10
To obtain 76, the intermediate expression vector pHP208 is
The receptor was inserted into the Ti plasmid pGV2260. Figure
As shown in Figure 32, pHD1076 is a Pnos pro
Neomycin phosphotran under motor control
As with chimeric genes containing swelling enzymes, T-DNA
Under the control of the Pssu promoter located between the border fragments
And the chimeric Bt2 gene. Ti plasmid p
GV2260 is described in European Patent Application No. 83112985.
3 (Publication No. 0116718). Plastic
Sumid pHD208 is available from Daziate and Erich (Gee
N6 (1980) 23-28).
Transformation into E. coli GJ23-responsive cells
Was entered. Transformed with pHD208. E. coli GJ
To select 23 cells, the transformation mixture was
LB plate culture to which benicillin (100 μg / ml) was added
Earth (mirror,Experiments in Morekular
Genetics(1972), Cold Spring
・ Harbour Laboratories, New York). Trait
One of the transformed E. coli colonies inoculated into liquid LB medium
And cultured overnight. Contains all three plasmids
0.1 ml of an overnight culture of E. coli was used for C58Cl Rif
ROvernight culture of (pGV2260) and LB at 28 ° C overnight
Medium (mirror,Experiments in Morekiurar
・ Genetics(1972), Cold Spring
(Haber Laboratories, New York).
Obtained from one crossover between pGV2260 and pHD208
Containing hybrid Ti plasmidAgrobacteriumof
The strain is streptinomycin (300 μg / ml) and strike
Leptomycin (300 μg / ml) and streptomycin
Minimum A medium supplemented with isine (1 μg / ml)
-EXPERIMENTS IMOREKIULAR GENENETY
Cousin(1972) Cold Spring Harbor Laboratory
On the pHD208 plasmid
Streptomycin-spectinomyci incorporated
Were selected by selecting the appropriate marker.

【0098】被接合体は、リフアンピシン(100μg
/ml)スペクチノマイシン(100μg/ml)及び
ストレプトマイシン(300μg/ml)を添加したL
B培地(ミラー、エクスペリメンツ・イン・モレキユラ
ー・ジエネテイクス(1972年)コールド・スプリン
グ・ハーバー研究所、ニユーヨーク)上で精製された。
被接合体の1つ、pHD1076の物理的構造が、ダエ
ス等(ヌクレイツク・アミド・リサーチ、第7巻(19
79年)、1837から1849ページ)により述べら
れた方法に従つて、C58Cl RifpHD107
6のPst消化した全DNAに対して、32P標識した
pHD208をハイブリダイズすることにより決定され
た。pHD1076の物理的構造は第32図に示されて
る。
[0098] The object to be conjugated was rifampicin (100 µg
/ Ml) L with the addition of spectinomycin (100 μg / ml) and streptomycin (300 μg / ml)
B medium (mirror, Experiments in Morekiura)
-Genetics (1972), Cold Spring Harbor Laboratory, New York.
One of the object to be bonded, the physical structure of pHD1076 is Daesu etc. (Nukureitsuku amide Research, Vol. 7 (19
1979), pp. 1837-1849), according to the method described by C58Cl Rif R pHD107.
6 Pst digested total DNA was determined by hybridizing 32 P-labeled pHD208. The physical structure of pHD1076 is shown in FIG.

【0099】実施例3 雑種TiプラスミドpGS1151を得るために、中間
体発現ベクターpGSH151が受容体Tiプラスミド
pGV2260に挿入された。使用された方法は、デイ
ターグ等、(1980年)プロシーデイング・オブ・ナ
シヨナル・アカデミー・オブ・サイエンス・オブ・US
、第77巻、7347から7351ページによるトリ
パレンタル交叉であつた。pGSH151で形質転換さ
れた大腸菌K514コロニーの1つが液体LB培地に接
種されて、37℃で1晩培養された。この培養液0.1
mlが、HB101(pRK2013)(フイグルスキ
ーとヘリンスキー、(1979年)プロシーデイングス
・オブ・ナシヨナル・アカデミー・オブ・サイエンス・
オブ・USA、第76巻、1648から1652ペー
ジ)の1晩培養液0.1mlとC58Cl Rif
(ヴアンラレベツク等、ネイチヤー、第252巻、1
69から170ページ)の0.1mlと共にLB平板上
にとふされ、28℃で1晩培養された。細胞がLB平板
から集められて、希釈液が、スペクチノマイシン(30
0μg/ml)とストレプトマイシン(1μg/ml)
を添加した最少A培地(ミラー、エクスペリメンツ・イ
ン・モレキユラー・ジエネテイクス、1972年、コー
ルド・スプリング・ハーバー研究所、ニユーヨーク)に
ひろげられた。被接合体は、ハフアンピシン(100μ
g/ml)、スペクチノマイシン(100ug/ml)
及びストレプトマイシン(300μg/ml)を含むL
B培地で精製された。被接合体の1つ、pGS1151
の物理的構造は、ダエス等(ヌクレイツク・アンド・リ
サーチ、第7巻(1979年)1837から1849ペ
ージ)に従い、C58ClRiP(pGS1151)
のPstI−BamHI消化した全DNAに対して32
P標識したpGSH151をハイブリダイズすることに
より決定された。
Example 3 To obtain the hybrid Ti plasmid pGS1151, the intermediate expression vector pGSH151 was inserted into the receptor Ti plasmid pGV2260. The method used was described by Deitag et al. (1980) Proceedings of Na
National Academy of Sciences of US
A , tripa rental crossover according to volume 77, pages 7347 to 7351. One of E. coli K514 colonies transformed with pGSH151 was inoculated into liquid LB medium and cultured at 37 ° C. overnight. This culture solution 0.1
ml is HB101 (pRK2013) (Figursky and Herinski, (1979) Procedures )
・ National Academy of Sciences
Of USA , Vol. 76, pp. 1648-1652) with 0.1 ml of overnight culture and C58Cl Rif.
R (Vuan Larebek et al., Naycha , Vol. 252, 1
(Pages 69 to 170) on an LB plate with 0.1 ml, and cultured at 28 ° C. overnight. Cells were collected from the LB plates and the dilution was made up with spectinomycin (30
0 μg / ml) and streptomycin (1 μg / ml)
A medium (Miller, Experiments I)
(Molecular Genetics , 1972, Cold Spring Harbor Laboratory, New York). The object to be conjugated was hafampicin (100 μm).
g / ml), spectinomycin (100 ug / ml)
And streptomycin (300 μg / ml)
Purified in B medium. One of the objects to be joined, pGS1151
The physical structure of, Daesu, etc. (Nukureitsuku-and-Li
C58ClRiP R (pGS1151), according to Search , Vol. 7 (1979) pp. 1837-1849).
For the PstI-BamHI digested total DNA of 32
It was determined by hybridizing P-labeled pGSH151.

【0100】10.ゲノムに挿入されたキメラの毒素遺
伝子を含む植物細胞及び植物の分離方法:第9節で述べ
られているような形質転換ベクターを用いたタバコ植物
細胞の形質転換及び、この形質転換細胞からのカルス組
織及び/又は分化植物の再生についての2つの異なる方
法がここでは述べられている。方法1プロトプラスの共培養 タバコプロトプラストのアクロバクテリウムC58Cl
Rifとの共培養及び、ノパリンのような判定マー
カーの存在あるいはカナマイシン耐性のような選択マー
カーの発現を検索することによる形質転換されたタバコ
の細胞系列の分離及び形質転換カルス系からの全植物体
の再生についてこの方法では述べる。
10. Chimeric toxin residue inserted into the genome
Method for Isolating Plant Cells and Plants Containing Genes : Transformation of Tobacco Plant Cells with a Transformation Vector as Described in Section 9 and Transformation of Callus Tissue and / or Differentiated Plants from the Transformed Cells Two different methods for reproduction are described here. Method 1: Agrobacterium of the proto-plus co-culture tobacco protoplasts C58Cl
Isolation of transformed tobacco cell lines by co-culturing with Rif R and searching for the presence of a determination marker such as nopaline or expression of a selection marker such as kanamycin resistance, and whole plants from the transformed callus line This method describes the regeneration of the body.

【0101】段階1プロトプラストの調製 a)ニコチアナタバクムcv.ペテイ・ハバナSR−
1の無菌植物を4週間試験管内で10から12cmの高
さまでムラシゲとスクーグの培地の1/2のビタミンと
シヨ糖及び1/2の無機組成物を含む培地で生育する。
(ムラシゲとスクーグ、フイジオロジー・オブ・プラン
、第15巻、473から497ページ(1962
年))。 b)3枚のよく開いた若葉の葉の部分を、1.4%セル
ラーゼ・オノヅカR−10と0.4%マセロザイム・オ
ノヅカ(両者共ヤクルト薬品工業株式会社、日本)を含
む以下の溶液20mlでインキユベートする。 KCl2.5g/l、 MgSO・7HO1g/
l、 KHPO 0.136g/lソルビトール7
3g/l、 ポリビニル・ピロリドン100.3g/l c)暗所で、24℃1晩インキユベートする。 d)メツシユの大きさが50μmのナイロンフイルター
で濾過する。 e)15mlチユープで80g10分間遠心し、上清を
除去して、沈澱を酵素のはいつていない20mlの同じ
緩衝液に再懸濁する。 f)過剰の酵素を除去するために、10分間80gで遠
心し、上清を除去する。 g)沈澱を、0.22%CaCl・2HOと0.4
Mマンニトール、pH5.6を添加した1/2のムラシ
ゲ−スクーグ培地20mlに再懸濁する。 h)10分間、80gで遠心し、上清を除去する。 i)沈澱を20mlの培地55(以下を見よ)に再懸濁
する。 j)プロトプラストを数え、10pp/mlになるよ
うに希釈する。約4日間暗所にて、5cmペトリ皿中で
(ペトリ皿あたり2.5ml)インキユベートする。
Step 1 : Preparation of protoplast a) Nicotiana tabacum cv. Petei Havana SR-
One sterile plant is grown in a test tube to a height of 10 to 12 cm in a test tube for 4 weeks on a medium containing half the vitamin and sucrose and half the inorganic composition of the Murashige and Skoog medium.
( Murasige and Skoog, Physiology of Plan
G , Vol. 15, pp. 473-497 (1962
Year)). b) Three well-opened leaves of young leaves were mixed with 20 ml of the following solution containing 1.4% Cellulase Onoka R-10 and 0.4% Macerozyme Onoka (both from Yakult Yakuhin Kogyo Co., Ltd., Japan). Incubate with. KCl2.5g / l, MgSO 4 · 7H 2 O1g /
1, KH 2 PO 4 0.136 g / l sorbitol 7
3 g / l, polyvinylpyrrolidone 100.3 g / l c) Incubate overnight in the dark at 24 ° C. d) Filter with a nylon filter having a mesh size of 50 μm. e) Centrifuge at 80 g for 10 minutes in a 15 ml tip, remove the supernatant and resuspend the pellet in 20 ml of the same buffer without enzyme. f) Centrifuge at 80g for 10 minutes to remove excess enzyme and remove supernatant. g) Precipitate was washed with 0.22% CaCl 2 .2H 2 O and 0.4
Resuspend in 20 ml of 1/2 Murashige-Skoog medium supplemented with M mannitol, pH 5.6. h) Centrifuge at 80g for 10 minutes and remove the supernatant. i) Resuspend the pellet in 20 ml of Medium 55 (see below). j) counting protoplasts are diluted to 10 5 pp / ml. Incubate in a 5 cm Petri dish (2.5 ml per Petri dish) in the dark for about 4 days.

【0102】段階2:雑種Tiプラスミド(第9節)を
含むアクロバクテリウムC58ClRif株との共培
養 a)アグロバクテリウムC58Cl RifをLB培
地で飽和するまで培養し、エツペンドルフ遠心機で1分
間遠心して上清を除去し、細胞を等量の0.01MMg
Clに再懸濁した。プロトプラストの約30%が最初
の細胞分裂を始めたときに、50μlの細菌懸濁液がプ
ロトプラスト懸濁液2.5mlに対して添加される(こ
れは、およそ、プロプラストあたり100から500の
細菌である)。 b)暗所で48時間培養する。 c)細胞懸濁液を遠心チユーブに移し、クラフオラン5
00mg/lを添加した等量の培地55でペトリ皿を洗
浄し、これを遠心チユーブに加えた。10分間80gで
遠心し、上清を除去し、沈澱を、クラフオラン500m
g/lを添加した培地55等量に再懸濁した。 d)5cmのペトリ皿に移し(2.5ml/皿)、この
とき、細胞濃度は、約10細胞/mlである。4から
8細胞の小さなかたまりが形成されるまで、400ルク
ス下、1日16時間、23℃で1から2週間インキユベ
ートする。 e)等量の培地56(以下参照)を加える。 f)3から4週間後、0.7%アガロースで固めて、マ
ンニトール濃度を減じ(0.44Mにかわり0.2
M)、クラフオラン(250mg/l)を添加した培地
56にコロニーがひろげられる。この段階で、1コロニ
ーあたり50以上の細胞を含んでいなければならない。
選択マーカーとしてKmが使用されている場合、50
μg/mlのカナマイシンが、選択剤として培地に添加
される。 g)1日16時間800ルクスで、23℃、2から3週
間インキユベートする。 h)分離したカルスを同一培地に移す。発芽する。この
段階で、ノパリンが識別マーカーとして用いられている
場合に、カルス組織が、アーツ等、プラント・サイエン
テイフイツク・レターズ第17巻、43から50ページ
(1979年)により述べられているような方法を用い
てノパリンの存在を検索するのに取られる。
Step 2: Co-culture with Agrobacterium C58ClRif R strain containing hybrid Ti plasmid (Section 9) a) Incubate Agrobacterium C58Cl Rif R in LB medium until it is saturated, and use an Eppendorf centrifuge for 1 minute The supernatant is removed by centrifugation.
And resuspended in Cl 2. When about 30% of the protoplasts begin initial cell division, 50 μl of bacterial suspension is added to 2.5 ml of protoplast suspension (this is approximately 100 to 500 bacterial cells per proplast). Is). b) Incubate in the dark for 48 hours. c) Transfer the cell suspension to a centrifuge tube and add
The Petri dish was washed with an equal volume of medium 55 supplemented with 00 mg / l and added to a centrifuge tube. The mixture was centrifuged at 80 g for 10 minutes, and the supernatant was removed.
Resuspended in 55 equivalents of medium supplemented with g / l. d) transferred into Petri dishes 5 cm (2.5 ml / dish), this time, the cell concentration is about 10 4 cells / ml. Incubate at 400 lux, 16 hours a day, at 23 ° C. for 1 to 2 weeks until small clumps of 4 to 8 cells are formed. e) Add an equal volume of medium 56 (see below). f) After 3 to 4 weeks, harden with 0.7% agarose to reduce mannitol concentration (0.24 instead of 0.44M).
M), and colonies are spread on the medium 56 to which clafolan (250 mg / l) is added. At this stage, it must contain more than 50 cells per colony.
If Km R is used as a selectable marker, 50
μg / ml kanamycin is added to the medium as a selection agent. g) Incubate at 800 lux for 16 hours a day at 23 ° C. for 2 to 3 weeks. h) Transfer the separated calli to the same medium. Germinate. At this stage, when the nopaline is used as an identification marker, callus tissue, arts, etc., Plant Science
Taken to search for the presence of nopaline using a method such as that described by Tech Letters, Vol. 17, pages 43-50 (1979).

【0103】段階3形質転換されたタバコ植物の再生 a)ノパリン陽性又は、カナマイシン耐性のカルスを4
週間生育する。 b)分化カルスをホルモンを含まないムラシゲ−スクー
グの培地に移す。 c)3週間生育する。 d)芽を分離し、同一培地に移して、植物が根を形成す
るまで2から3週間生育する。 e)この段階で、小さな植物が、1/2のホルモンを含
まないムラシゲとスクーグ(M&S)の培地50mlを
含む250mlコンテナに生育のために移される。 f)2から3週間生育する。ノパリン検出又はカナマイ
シン耐性の検索のためそして毒素の免疫学的検出のため
に下の方の葉が取り除かれる。植物のカナマイシン耐性
を試験するための葉デイスク(この中で時々、葉切片と
してよばれている)試験は以下のようにおこなわれる。
小さなデイスクが“試験管内”で生育された植物から切
り出されて、各種濃度の硫酸カナマイシン(50から5
00mg/l)を含むカルス誘導培地(MeSマクロ・
アニド・マイクロニユートリエント、ビタミン、3%シ
ヨ糖、500mg/lクラフオラン、1mg/l NA
A及び0.1mg/lBAP)の入つているペトリ皿に
移される。植物組織培養室での3週間のインキユベーシ
ヨンの後、葉デイスクに生育したカルスが観察される。
植物のKm耐性レベルは、葉デイスクからカルス組織を
生じたときのカナマイシンの最も高い濃度として決定さ
れる。ノパリンの存在についての検索(ノパリン試験)
は、M.アーツ、M.ジヤコブ、J−P.ヘルナルステ
イーン、M.ヴアンモンターギユ及びJ.シエル、(1
979年)プラント・サイエンテイフイツク・レター
、第17巻、43から50ページに述べられている方
法に従い実施される。培地55の組織: ―ムラシゲとスクーグの塩のマイクロニユートリエント
の1/2の強さのもの ―1000倍の改良マイクロニユートリエント・ヘラー
1ml/l ―1000倍のビタミン・モレル&ウエツトモア 1m
l/l ―100ml/lイノシトール ―FeSO5.57g/lとNaEDTA7.45
g/lを含む保存溶液10ml/l ―ベンジルアミノプリン 1ml/l、ナフタリン酢酸
3ml/l ―マンニトール 80g/l(0.44M)、シヨ糖
20g/l
[0103]Stage 3:Regeneration of transformed tobacco plants a) Nopaline-positive or kanamycin-resistant calli with 4
Grow for a week. b) Differentiated calli with hormone-free Murashige-Sukuo
Transfer to medium. c) Grow for 3 weeks. d) The shoots are separated and transferred to the same medium so that the plants form roots
Grow for two to three weeks until they grow. e) At this stage, the small plants contain half of the hormones.
50ml of Murashige and Skoog (M & S) culture medium
Transferred to a 250 ml container for growth. f) Grow for 2 to 3 weeks. Nopaline detection or Kanamai
For the search for syn-resistance and for the immunological detection of toxins
The lower leaves are removed. Kanamycin resistance in plants
Leaf disks for testing (sometimes with leaf sections and
The test is performed as follows.
A small disk is cut from a plant grown "in vitro".
And extracted at various concentrations of kanamycin sulfate (50 to 5
Callus induction medium (MeS macro-
Anide micronutrients, vitamins, 3%
Yogurt, 500 mg / l clafolan, 1 mg / l NA
A and 0.1 mg / l BAP) in a Petri dish
Moved. Incubation for 3 weeks in plant tissue culture room
After Yong, calli growing on leaf disks are observed.
The Km resistance level of a plant is determined by removing callus tissue from leaf disks.
Determined as the highest concentration of kanamycin when it occurred
It is. Search for the presence of nopaline (nopaline test)
Is M. Arts, M.A. Jacob, JP. Hernalste
Ein, M.S. Vuan Montaguille and J.M. Ciel, (1
979)Plant Scientific Letter
Z, Vol. 17, pages 43-50
Implemented according to law.Medium 55 tissue: ―Micronutrient of Murashige and Skoog salt
Of half the strength of -Improved micronutrient heller by 1000 times
  1ml / l -Vitamin Morel & Wet More 1000x 1m
l / l -100ml / l inositol -FeSO45.57 g / l and Na2EDTA7.45
10 ml / l of stock solution containing g / l -Benzylaminopurine 1ml / l, naphthaleneacetic acid
  3ml / l -Mannitol 80g / l (0.44M), sucrose
20g / l

【0104】100mlに対する1000倍のビタミン
・モレルとウエツトモア Ca−パントテン酸100mg:ビオチン1mg;ニア
シン100mg;ピリドキシン100mg;チアミン1
00mg改良マイクロニユートリエント、ヘラー(500ml) 500mg ZnSO・7HO;50mgHBO
;50mg MnSO・4HO;50mgCuS
・5HO;15mgAlCl;15mgNiC
培地56の組成 :培地56は、ナフタリン酢酸0.2m
g/lとグルタミン1mMを加えることを除いて、培地
55と同一である。
Vitamin 1000 times per 100 ml
-Morel and Wetmore 100 mg Ca-pantothenic acid: biotin 1 mg; niacin 100 mg; pyridoxine 100 mg; thiamine 1
00mg improved micro Niyu bird entry, Heller (500ml) 500mg ZnSO 4 · 7H 2 O; 50mgH 3 BO
3; 50mg MnSO 4 · 4H 2 O; 50mgCuS
O 4 · 5H 2 O; 15mgAlCl 3; 15mgNiC
l Composition of medium 56: Medium 56 contains 0.2 m of naphthaleneacetic acid.
Identical to medium 55 except that g / l and 1 mM glutamine are added.

【0105】方法2雑種Tiプラスミドをもつアグロ
バクテリウムC58Cl Rif 株の葉切片への感染 葉切片へのC58Cl Rifの感染とカナマイシン
を含む培地での選択による形質転換細胞系列の分離につ
いてここでは述べる。無菌のニコチアナタバクム
v.ペテイ・ハバナSR−1が試験管円で、完全M&S
培地の1/2の有機栄養物とシヨ糖を補充した完全M&
S塩混合物の1/2を含む植物栄養寒天で培養された。
約1cmのSR−1葉切片20枚が、C58Cl R
ifの洗浄細菌懸濁液0.1mlを含む9cmペトリ
囲の中の5ml液体M&S培地(ホルモンなし)にうか
べられた。25℃、48時間暗所で60rpmで振盪し
ながらインキユベートした。続いて、葉切片は500m
g/lのクラフオランを含むM&S(ホルモンなし)で
2度洗われ、それから、カルスと芽を形成させる培地上
に置かれた。この培地は、M&Sのマクロ及びマイクロ
ニユートリエントとビタミン、3%シヨ糖、500mg
/lクラフオラン、500mg/l硫酸カナマイシン、
0.1mg/lNAA及び1.0mg/lBAPを含
む。培地の最終pHは5.8である。約30mlの培地
を含む9cmのペトリ皿あたり6枚の葉デイスクが置か
れ、1日あたり16時間、2000ルクスの照明サイク
ルで23℃(±1℃)3週間インキユベートされる。3
週間後、カルスと小さな芽を生じたデイスク(切片)
は、もう3週間同一培地へ移される。この時点で、長さ
1cmを越える芽は、ホルモンとカナマイシンをぬいて
あり、500mg/lのグラフオランを含むM&Sを培
地に移される。その後、芽は、だいたい3週間ごとにホ
ルモンをぬいた1/2のM&Sに移される、そしてクラ
フオラン濃度は、順次減らされる(第1回の移行:25
0μg/ml、2回目:125μg/l、3回目:0μ
g/ml)。最初の1/2M&Sへの移行の間に、葉の
物質が、カナマイシン耐性を試験するために取り除かれ
る。葉デイスクは、異なる濃度の硫酸カナマイシン(5
0から500mg/l)を含むカルス誘導培地(M&S
マクロ及びマイクロニユートリエントとビタミン、3%
シヨ糖、500mg/lクラフオラン、1mg/lNA
Aと0.1mg/lBAP)の入つたペトリ皿に移され
る。物質がアグロバクテリウムを含んでいないと証明さ
れると、クラフオランをぬいた培地で植物Km耐性が再
度試験される。
Method 2 : Agro with hybrid Ti plasmid
Infection of Bacterium C58Cl Rif R strain into leaf sections Infection of leaf sections with C58Cl Rif R and isolation of transformed cell lines by selection on a medium containing kanamycin are described herein. Sterile Nicotiana tabakum c
v. Petei Havana SR-1 is a test tube circle, complete M & S
Complete M & S supplemented with 1/2 of organic nutrient and sucrose
Cultured on plant nutrient agar containing 1/2 of the S salt mixture.
Twenty SR-1 leaf sections of about 1 cm 2 were obtained from C58Cl R
was floated on 5ml liquid M & S medium in 9cm petri circumference comprising washing the bacterial suspension 0.1ml of an if R (no hormones). Incubation was carried out at 25 ° C. for 48 hours in the dark while shaking at 60 rpm. Then, the leaf section is 500m
Washed twice with M & S (without hormone) containing g / l clafolan and then placed on callus and bud forming medium. This medium contains M & S macro and micro nutrients and vitamins, 3% sucrose, 500mg
/ L clafolan, 500 mg / l kanamycin sulfate,
Contains 0.1 mg / l NAA and 1.0 mg / l BAP. The final pH of the medium is 5.8. Six leaf disks are placed per 9 cm Petri dish containing approximately 30 ml of medium and incubated for 3 hours at 23 ° C. (± 1 ° C.) with a 2000 lux light cycle for 16 hours per day. 3
Weeks later, discs with callus and small buds
Are transferred to the same medium for another 3 weeks. At this point, sprouts over 1 cm in length are stripped of hormones and kanamycin and M & S containing 500 mg / l of graf orane is transferred to the medium. Thereafter, the buds are transferred to hormone-deprived M & S approximately every three weeks, and clafolan concentrations are reduced sequentially (first shift: 25).
0 μg / ml, second time: 125 μg / l, third time: 0 μg
g / ml). During the first half M & S transition, leaf material is removed to test for kanamycin resistance. The leaf disks were prepared with different concentrations of kanamycin sulfate (5
0-500 mg / l) callus induction medium (M & S
Macro and micro nutrients and vitamins, 3%
Sucrose, 500 mg / l Craforan, 1 mg / l NA
A and 0.1 mg / l BAP). If the substance proves to be free of Agrobacterium, the plant Km resistance is again tested in a medium without clafolan.

【0106】実施例1pHD1050で形質転換され
たカルスと植物 T−DNA :Pnos−Bt2(Pnosに融合された
Bt2遺伝子)マーカー :Bt遺伝子とnos遺伝子の間の付加的境界
配列を伴うマーカー遺伝子としてノパリン合成酵素形質転換法 :プロトプラスト感染 ノパリンについて、だいたい250個のカルスが調べら
れて、19%が、高頻度の形質転換をあらわすNos
であつた。全部で180個の異なるカルス系列で、これ
らの形質転換実験から生じたnosとnosの両方
が、Bt2の存在に関して、上述( 5.1節)の感度
の良いELISAを用いて調べられた。ほとんどのクロ
ーンが、形質転換後すぐに、増殖の初期相の間に(直径
がほんの5mmのとき)試験され、いくつかは、サブカ
ルチヤーの時期の後に(3ケ月後)試験された。イムノ
アツセイの結果に基づいて、25のカルス系列が植物の
再生に選択された。それぞれのカルスからいくつかの植
物が再生され、その植物各々に異なる番号がつけられた
(計149植物)。149の植物が“試験管内”で繁殖
され、続いて、138が温室に移された。これら全ての
植物は全て正常に出現し、花を咲かせ、種子をつけた。
いくつかの植物が昆虫毒性試験に使われた。カルス系列
161、165及び206から全DNAが調製され、B
t2遺伝子の組込みがサザン・ブロツテイングで解析さ
れた。ゲノムあたり少なくとも1コピーのBt2遺伝子
の組込みが検出された。
Example 1 Transformation with pHD1050
Callus and plant T-DNA : P nos -Bt2 (Bt2 gene fused to P nos ) marker : Nopaline synthase as marker gene with additional border sequence between Bt gene and nos gene Transformation method : Protoplast infection Approximately 250 calli were examined for nopaline, and 19% showed Nos + representing high frequency transformation.
It was. In a total of 180 different callus lines, both nos + and nos resulting from these transformation experiments were examined for the presence of Bt2 using the sensitive ELISA described above (section 5.1). . Most clones were tested immediately after transformation during the early phase of growth (only 5 mm in diameter), and some were tested after the subculture period (3 months later). Based on the results of the immunoassay, 25 callus lines were selected for plant regeneration. Several plants were regenerated from each callus, and each of the plants was given a different number (149 plants in total). 149 plants were bred "in vitro", followed by 138 being transferred to the greenhouse. All these plants all appeared normally, bloomed and seeded.
Several plants were used for insect toxicity tests. Total DNA was prepared from callus lines 161, 165 and 206, and B
The integration of the t2 gene was analyzed by Southern blotting. Integration of at least one copy of the Bt2 gene per genome was detected.

【0107】実施例2pHP1060で形質転換され
たカルスと植物 T−DNA :Pnos−Bt2 選択マーカー :カナマイシン耐性(Km)形質転換法 :プロトプラスト感染(方法1)及び葉デイ
スク感染(方法2)。方法1に従い、カナマイシン耐性
プロトプラスト・クローンが得られ、カルスとして生育
された。カルスは無作為的に選択され、芽形成のための
生産培地に置かれた。これらのカナマイシン酎性クロー
ンから出て分離された芽は、“試験管内”で植物として
増殖される。その後、これらの植物のいくつかは、温至
に移された。方法2に従い、カナマイシン耐性カルス組
織と芽が誘導された。クローニングされていないカルス
組織は、“試験管内”での継代培養で維持された。カナ
マイシン耐性の芽が分離され、“試験管内”で、小植物
(2から5cm)として増やされた。これらの小植物
は、葉デイスク試験を用いて、カナマイシン耐性につい
て(50μg/mlkm)再試験された。明らかにこの
濃度のカナマイシンに耐性の芽が次の“試験管内”での
増殖のために選択された。植物は結局、温室に移され
た。サザン・ブロツテイング分析を用いて、NPTII
遺伝子とBt2遺伝子の両方が存在することが、これら
の植物の葉組織で確認された。
Example 2 Transformed with pHP1060
Callus and plant T-DNA : P nos-Bt2 selection marker : kanamycin resistance (Km) Transformation method : protoplast infection (method 1) and leaf disk infection (method 2). According to Method 1, kanamycin resistant protoplast clones were obtained and grown as calli. Calli were randomly selected and placed in production medium for bud formation. Buds isolated from these kanamycin shochu clones are propagated "in vitro" as plants. Subsequently, some of these plants were transferred to the Solstice. According to Method 2, kanamycin-resistant callus tissue and buds were induced. Uncloned callus tissue was maintained in an "in vitro" subculture. Kanamycin resistant shoots were isolated and expanded "in vitro" as plantlets (2-5 cm). These plantlets were retested for kanamycin resistance (50 μg / mlkm) using the leaf disk test. Apparently, shoots resistant to this concentration of kanamycin were selected for subsequent "in vitro" growth. The plants were eventually transferred to the greenhouse. Using Southern blotting analysis, NPTII
The presence of both the gene and the Bt2 gene was confirmed in the leaf tissue of these plants.

【0108】実施例3pHD1076で形質転換さけ
たカルスと植物 T−DNA :Pssu−Bt2(Pssuに融合された
Bt2遺伝子)選択マーカー :カナマイシン耐性形質転換法 :葉デイスク感染 方法2に述べられている条件を用いて、カルスの形質転
換や芽の誘導が感染した葉デイスク上で実施された。カ
ルス誘導法を用いて、多くのカルスが部分精製により得
られ、個々のセミクローンとして維持された。陽性のイ
ムノアツセイの結果に基づいて、これらの系列のうちの
5つが、次の増殖のために選択された(1076−4、
10、11、12、13)。葉デイスク感染の初期段階
で用いられた芽誘導法から、72個のカナマイシン耐性
植物が再生された(50μg/ml kmでの選択)。
葉デイスク試験により再試験されると、これらのうちの
65%が、ほんとうに50μg/ml kmまで耐性で
あることが明らかとなつた。“試験管内”で繁殖したい
くつかの植物の葉から、カルス組織がつくられ、次の試
験のために、“試験管内”で増やされた。
Example 3 : Salmon transformed with pHD1076
Callus and plant T-DNA: Pssu-Bt2 ( Bt2 gene fused to PSSu) selection marker: kanamycin resistance Transformation method: using the conditions stated in the leaf disk infection method 2, transformation and bud callus Induction was performed on infected leaf disks. Using the callus induction method, many calli were obtained by partial purification and maintained as individual semiclones. Based on the results of positive immunoassays, five of these lines were selected for the next expansion (1076-4,
10, 11, 12, 13). From the bud induction method used at the early stage of leaf disk infection, 72 kanamycin-resistant plants were regenerated (selection at 50 μg / ml km).
When retested by the leaf disk test, it turned out that 65% of these were truly resistant to 50 μg / ml km. Callus tissue was created from the leaves of some plants grown "in vitro" and augmented "in vitro" for further testing.

【0109】実施例4pHD1080で形質転換され
たカルスと植物 T−DNA :Pssu−輸送ペプチド(Tp)Bt2選択マーカー :カナマイシン耐性/(Nos)形質転換法 :葉デイスク感染 カナマイシン酎性カルスと芽が方法2に従つて誘導され
た。約20のカナマイシン耐性カルス株(又は系列)
が、ノパリンの発現に関して調べられて、全てが陽性で
あることがわかつた。86個のカナマイシン耐性の芽が
選択され、“試験管内”で増やされて、カナマイシン耐
性(葉デイスク試験を用いて)及びノパリン発現につい
て再試験された。52の植物(60%)がカナマイシン
耐性でノパリン陽性であつた、そして、これらはさらに
“試験管内”で増やされた。植物の約10%が2つのマ
ーカーのうち1個だけを発現した。
Example 4 : Transformed with pHD1080
Callus and plant T-DNA : Pssu-transport peptide (Tp) Bt2 selection marker : kanamycin resistance / (Nos) Transformation method : leaf disc infected kanamycin shochu callus and buds were induced according to method 2. About 20 kanamycin-resistant callus strains (or lines)
Were tested for nopaline expression and all were found to be positive. 86 kanamycin resistant shoots were selected, expanded "in vitro" and retested for kanamycin resistance (using leaf disc test) and nopaline expression. Fifty-two plants (60%) were kanamycin resistant and nopaline positive, and these were further expanded "in vitro". About 10% of the plants expressed only one of the two markers.

【0110】実施例5pGS1110で形質転換され
た植物 T−DNA :Pnos−Bt:NPTII(融合)選択マーカー :カナマイシン耐性/NOS形質転換法 :葉デイスク感染 “試験管内”で維持されているSR−1植物の葉デイス
クが、アグロバクテリウム・テユメフアシエンスC58
Cl Rif pGS1110の懸濁液(方法2)と
共に48時間インキユベートされた。完全なNPTII
を暗号化するキメラ遺伝子を含む異なる対照の株の同様
の希釈液も含まれた。2週間後、50mg/lカナマイ
シシンを含むM&S培地上で活性のある芽の形成が対照
及びpGS1110の両方で観察された。しかし、新鮮
な選択M&S培地に移した後、対照とpGS1110の
間で違いが明らかとなつた。後者の株とインキユベート
したデイスク上のいくつかの芽は、黄色に変化し、ゆつ
くり生育した。最良の生育で緑色の芽は、カナマイシン
を除いてある培地に移された。それらは、このようにし
て救助されて、2回目のカナマイシンなしの培地への移
行の後正常に生育し始めた。約70の芽がpGS111
0形質転換実験から救われた。これらの芽のうちの35
個についてのスクリーニング(検索)から、これらのう
ちの28個(85%)がノペリンを産生したことから、
票の形質転換体であることが示された。この重要な観察
は、芽は、カナマイシンを含む培地では長期間維持され
ないけれども、融合蛋白の発現に関する表現型の選択が
おきることを提示している。得られた芽は、非選択的培
地で小植物として“試験菅内”増殖された。これらの植
物の多くが、カナマイシン耐性について葉デイスク試験
を用いて試験された。ほとんどが、カナマイシンを含む
培地でカルスを形成したので、あるレベルのカナマイシ
ン耐性を発現した。いろいろな耐性レベルが、50から
500mgカナマイシン/リツトルの範囲で記録され
た。しかしながら、ほとんどの植物が、低レベルのカナ
マイシン耐性であつた。全部で61の植物のうち2個が
200μg/mlカナマイシンに耐性で、500μg/
mlカナマイシンには部分耐性を示した(非常に弱いカ
ルス生育)。多くの植物で、コピーが蛭石の鉢に移され
た。10から15cmの高さに達すると、最初の昆虫毒
性試験が、これらの植物の葉でおこなわれた(第B を
見よ)。
Example 5 : Transformed with pGS1110
Plant T-DNA : Pnos-Bt: NPTII (fusion) Selectable marker : Kanamycin resistance / NOS transformation method : Leaf disk infection Leaf disks of SR-1 plants maintained "in vitro" were Agrobacterium Tyumefu Assistance C58
Incubated with a suspension of Cl Rif R pGS1110 (method 2) for 48 hours. Complete NPTII
Similar dilutions of the different control strains containing the chimeric gene that encodes were also included. After 2 weeks, the formation of active shoots on M & S medium containing 50 mg / l kanamycin was observed in both control and pGS1110. However, after transfer to fresh selection M & S media, differences were apparent between the control and pGS1110. Some buds on the latter and the incubated disks turned yellow and grew slowly. Green sprouts with the best growth were transferred to a medium without kanamycin. They were rescued in this way and began to grow normally after a second transfer to medium without kanamycin. About 70 buds are pGS111
Rescued from 0 transformation experiments. 35 of these shoots
From a screening (search) of the individuals, 28 (85%) of these produced noperin,
It was shown to be a transformant of the vote. This important observation suggests that sprouts are not maintained for long periods of time in media containing kanamycin, but that there is a phenotypic selection for expression of the fusion protein. The resulting shoots were grown "test Kannai" as plantlets in a non-selective medium. Many of these plants were tested for kanamycin resistance using the leaf disk test. Most expressed callus resistance as they formed calli in media containing kanamycin. Various levels of resistance were recorded ranging from 50 to 500 mg kanamycin / litre. However, most plants had low levels of kanamycin resistance. Two out of a total of 61 plants were resistant to 200 μg / ml kanamycin and 500 μg / ml
It showed partial resistance to ml kanamycin (very weak callus growth). For many plants, copies were transferred to vermiculite pots. When reaching a height of 10 to 15 cm, an initial insect toxicity test was performed on the leaves of these plants (see section B).

【0111】実施例6pGS1161で形質転換され
た植物 T−DNA :PTR2−Bt2選択マーカー :カナマイシン耐性形質転換法 :葉デイスク感染 “試験管内”で維持されたSR−1植物の葉デイスク
が、アグロバクテリウムテユメフアシエンスC58C
l Rif pGS1161の懸濁液と共に48時間
インキュベートされた。対照として、pTR支配下にあ
るNPTIIを含むテユメフアシエンスC58Cl
Rif pGS1160が含まれていた。2週間
後、50mg/l硫酸カナマイシンを含む培地上で芽の
形成が観察された。3週間後、デイスクは、新鮮な選択
培地に移され、さらに3週間後、最良の生育をしている
芽が、カナマイシンなしの培地に移された。カナマイシ
ン耐性のレベルは、系統的に、葉デイスク試験を用いて
決定される。ほとんどの植物が高レベルの耐性(500
μmg/ml kmでカルス形成を示した。
Example 6 : Transformed with pGS1161
Plant T-DNA : PTR2-Bt2 selection marker : Kanamycin resistance Transformation method : Leaf disk infection Leaf disks of SR-1 plants maintained "in vitro" were Agrobacterium tumefaciens C58C
Incubated with 1 Rif R pGS1161 suspension for 48 hours. As a control, A, including NPTII under pTR domination. Tyumefu Assistance C58Cl
Rif R pGS1160 was included. Two weeks later, bud formation was observed on a medium containing 50 mg / l kanamycin sulfate. After three weeks, the disks were transferred to fresh selection medium, and after another three weeks, the best growing shoots were transferred to medium without kanamycin. The level of kanamycin resistance is systematically determined using a leaf disk test. Most plants have high levels of tolerance (500
Callus formation was shown at μmg / ml km.

【0112】実施例7pGS1151で形質転換され
た植物 T−DNA :pTR2−Bt:NPT2(融合)選択マーカー :カナマイシン耐性形質転換法 :葉デイスク感染 “試験管内”で培養されたSR−1植物の葉デイスクが
アグロバクテリウム・テユメフアシエンスC58Cl
Rif pGS1151の懸濁液と共に48時間イン
キユベートされた。対照として、pTRの支配下をNP
TIIを含むテユメフアシエンスC58Cl Ri
pGS1160が含まれた。50mg/l硫酸カ
ナマイシンを含む培地での芽形成と芽の成長は、対照デ
イスク(pGS1160)よりもpGS1151で処理
されたデイスクの方がわずかに遅かった。3週間後、デ
イスクは、新鮮な選択培地に移され、さらに4週間後、
最良の生育をした芽がカナマイシンのない培地に移され
た。芽は“試験菅内”で植物として増やされ、これらの
植物のカナマイシン耐性のレベルが系統的に葉デイスク
試験を用いて決定された。多くの植物が500μg/m
lカナマイシンに完全に耐性であつた(正常のカルス生
育)。このデータは、PTRプロモーターPnosプロ
モーターよりもタバコの葉における高レベルの融合蛋白
の発現を支配している(pGS1110、この節の例
5)ことを示している。植物のコピーが鉢に移され、温
室で育てられた。高カナマイシン耐性を示す選択された
一連の植物について詳細な昆虫毒性試験がおこなわれた
(第13節を見よ)。カナマイシン耐性のレベルは、系
統的に葉デイスク試験を用いて決定された。
Example 7 : Transformed with pGS1151
Plant T-DNA : pTR2-Bt: NPT2 (fusion) selection marker : Kanamycin resistance Transformation method : Leaf disk infected SR-1 plant leaf disks cultured in vitro
Agrobacterium teyumehuaciens C58Cl
Incubated with the suspension of Rif R pGS1151 for 48 hours. As a control, NP under pTR control
A. teumefuashiensu C58Cl Ri including TII
f R pGS1160 were included. Bud formation and bud growth in media containing 50 mg / l kanamycin sulfate were slightly slower on disks treated with pGS1151 than on control disks (pGS1160). After three weeks, the discs were transferred to fresh selection media and after another four weeks,
The best growing shoots were transferred to medium without kanamycin. Buds were propagated as plants in "test skannai" and the level of kanamycin resistance in these plants was systematically determined using a leaf disk test. Many plants have 500 μg / m
It was completely resistant to 1 kanamycin (normal callus growth). This data indicates that the PTR promoter governs higher levels of fusion protein expression in tobacco leaves than the Pnos promoter (pGS1110, Example 5 in this section). Copies of the plants were transferred to pots and raised in the greenhouse. A detailed insect toxicity test was performed on a selected set of plants exhibiting high kanamycin resistance (see Section 13). The level of kanamycin resistance was determined systematically using the leaf disk test.

【0113】実施例8pGS1162又はpGS11
63で形質転換された植物 T−DNA :PTR2−Bt2/820−PTR2−B
t2/884選択マーカー :カナマイシン耐性形質転換法 :葉デイスク感染 “試験管内”で育てられたSR−1植物から得られた葉
デイスクが、アグロバクテリウムテユメフアシエンス
C58ClRif pGS1162、pGS1163
又は(対照として)pGS1160で感染された。デイ
スクは、異なる濃度のカナマイシン(50−100−2
00mg/l)を含む培地に移された。3種の濃度全て
から得られた芽は、Kmなしの培地に移された。Km耐
性は、50から500μg/mlのカナマイシンを含む
カルス誘導培地で、葉デイスク試験によりチエツクされ
た。
Example 8 : pGS1162 or pGS11
Plant T-DNA transformed with 63 : PTR2-Bt2 / 820-PTR2-B
t2 / 884 selection marker : Kanamycin resistance Transformation method : Leaf disk infection Leaf disks obtained from SR-1 plants grown "in vitro" were Agrobacterium teumefaciens C58ClRif R pGS1162, pGS1163
Or infected with pGS1160 (as a control). The disks were prepared at different concentrations of kanamycin (50-100-2).
(00 mg / l). Buds from all three concentrations were transferred to medium without Km. Km resistance was checked by a leaf disc test in a callus induction medium containing 50 to 500 μg / ml kanamycin.

【0114】実施例9pGS1152で形質転換され
た植物 T−DNA :pTR2−Bt:NPT860選択マーカー :カナマイシン耐性形質転換法 :葉デイスク感染 “試験管内”で育てられたSR−1植物から得られた葉
デイスクは、アグロバクテリウム・テユメフアシエンス
C58Cl Rif pGS1152で感染された。
アグロバクテリウム・テユメフアシエンスC58Cl
Rif pGS460で感染されたデイスクが対照と
して含まれた。デイスクは、異なる濃度(50、10
0、200μg/l)のカナマイシンを含む培地に移さ
れた。C58Cl Rif pGS1160で感染さ
れた対照デイスクでよりも豊富ではないが、3種の濃度
全てについて芽が得られた。
Example 9 : Transformed with pGS1152
Plant T-DNA : pTR2-Bt: NPT860 Selection marker : Kanamycin resistance Transformation method : Leaf disk infection Leaf disks obtained from SR-1 plants grown "in vitro" were Agrobacterium tumefaciens Infected with C58Cl Rif R pGS1152.
Agrobacterium teyumehuaciens C58Cl
Disks infected with Rif R pGS460 were included as controls. The discs have different concentrations (50, 10
(0, 200 μg / l) of kanamycin. Buds were obtained for all three concentrations, although less abundant than on control disks infected with C58Cl Rif R pGS1160.

【0115】11.操作された植物組織中のBt2蛋白
の免疫学的検出 操作された植物(カルス組織あるいは分化した植物)で
のBt2の発現が、第5節で述べられ、そして植物抽出
物を試験するために適応されたELISAを用いて追跡
された。植物抽出物を調製し、試験する条件は、精製さ
れたBt2蛋白が植物抽出物と混合される再構築実験で
確立された。再構築実験におて、植物抽出物が存在する
ことによるBt2蛋白の抗原活性のかなりの損失(20
%以下)は観察されなかつた。ELISAでは、0.1
mg/ml程度の少ない精製されたBt2蛋白でも検出
可能であつた。しかしながら、再構築実験では、おそら
く抽出物に存在する植物蛋白により引き起こされるある
程度の可変状態がバツクグラウンドに生じる。それ故こ
れらの条件での信頼できる検出限界は、植物組織1gあ
たり2ngのBt2蛋白のレベルに相当する組織1gあ
たり1ngのオーダであつた。 11.1.個々のカルスの検索 個々のカルスの免疫学的検索のために、次の実験方法が
確立された:200mgのカルス組織が150から20
0μlの抽出用緩衝液と混合された。抽出用緩衝液は次
の組成を有していた:500mMNaCO溶液が5
0%、100mMDIT及び50%ウシ胎児血清。組織
は、へらでつぶすことによりホモジネートされ、それか
ら細胞残渣が遠心された。述ベられているようなB.
t.結晶蛋白に対するヤギの抗体でコートしたマイクロ
タイタープレートのウエルの中のPBSpH7.4+1
0%ウシ胎児血清50μlに上清50μlが加えられ
た。この方法の間中、試料は氷中に保持され、マイクロ
メータープレートは4℃で1.5から2時間インキユベ
ートされた。その後、5.1で述べられているように、
Bt2蛋白の検出のために、ウサギ抗Bt2血清又は抗
Bt2単クローン抗体4D6、10E3 1.7及び
4.8の混合物のいずれかを用いてELISA法が(培
養上清の形成の下で)続けられた。
(11) Bt2 protein in engineered plant tissue
The expression of Bt2 in engineered plants (callus tissue or differentiated plants) was described in Section 5 and followed using an ELISA adapted to test plant extracts. . Conditions for preparing and testing plant extracts were established in reconstitution experiments where purified Bt2 protein was mixed with plant extracts. In reconstitution experiments, a considerable loss of antigenic activity of the Bt2 protein due to the presence of plant extracts (20
%) Were not observed. In ELISA, 0.1
As little as mg / ml of purified Bt2 protein was detectable. However, in reconstitution experiments, some variable state occurs in the background, probably caused by plant proteins present in the extract. Therefore, a reliable limit of detection under these conditions was on the order of 1 ng / g tissue, corresponding to a level of 2 ng Bt2 protein / g plant tissue. 11.1. Search for individual calli For the immunological search of individual calli, the following experimental method was established: 200 mg callus tissue from 150 to 20
It was mixed with 0 μl of extraction buffer. The extraction buffer had the following composition: 500 mM Na 2 CO 3 solution 5
0%, 100 mM DIT and 50% fetal calf serum. The tissue was homogenized by crushing with a spatula, and the cell debris was then centrifuged. B. as described.
t. PBS pH 7.4 + 1 in wells of a microtiter plate coated with goat antibody to crystalline protein
50 μl of supernatant was added to 50 μl of 0% fetal calf serum. Throughout the method, samples were kept in ice and micrometer plates were incubated at 4 ° C. for 1.5 to 2 hours. Then, as stated in 5.1,
For the detection of Bt2 protein, the ELISA method was continued (under formation of culture supernatant) using either rabbit anti-Bt2 serum or a mixture of anti-Bt2 monoclonal antibodies 4D6, 10E3 1.7 and 4.8. Was done.

【0116】実施例1C58Cl Rif pHD1050で形質転換され
たカルスの分析 形質転換されたカルス・クローンが、第10節例1に述
べられているようなプロトプラスト共培養の方法により
得られた。19%のクローンがノパリンを発現する(N
os)ことがわかつたので、少なくとも19%は形質
転換された。しかしながら、中間体発現ベクター(p2
GV2382)の付加的境界配列のために、nos遺伝
子とBt2遺伝子は直線的にであると同時に独立に挿入
されている。それ故、NOS及びNOSクローンの
両者はELISA試験で調べられた。全部で180個の
カルスのクローン(130個のnos、50個のno
)が試験された。いくつかのクローンは、プロトプ
ラスト培養からの初期増殖の後、異なる時間間隔で1度
又は2度再試験された。明らかに陽性の信号が記録され
た場合はなかつた。測定における基質反応時間が延ばさ
れると(4℃で1晩インキユベーシヨン)、いくつかの
クローン(nos 及びnos 両者)で(Bt2遺伝
子なしの対照カルスである)バツクグラウンド以上の非
常に弱い信号が産生された。しかし、得られた値は明ら
かに試験系の信頼できる検出限界を下回つていたので、
これらのカルスでのBt2蛋白の発現に関しては確実な
結論は導かれなかつた。
Example 1 : Transformation with C58Cl Rif R pHD1050
Analysis of Callus Transformants Transformed callus clones were obtained by the method of protoplast co-culture as described in Section 10, Example 1. 19% of clones express nopaline (N
os + ), at least 19% were transformed. However, the intermediate expression vector (p2
Due to the additional border sequence of GV2382), the nos gene and the Bt2 gene are inserted linearly and independently. Therefore, both NOS + and NOS clones were examined in an ELISA test. A total of 180 callus clones (130 nos , 50 nos
s + ) was tested. Some clones were retested once or twice at different time intervals after initial growth from protoplast culture. No obvious positive signal was recorded. When the substrate reaction time in the assay was extended (incubation overnight at 4 ° C.), some clones (both nos and nos) had a very weak signal above background (which is a control callus without the Bt2 gene). Was produced. However, the values obtained were clearly below the reliable detection limits of the test system,
No definitive conclusions could be drawn regarding the expression of the Bt2 protein in these calli.

【0117】実施例2C58Cl RifpHD1076で形質転換された
タバコ・カルス粗織のBt2蛋白の検出 アグロバクテリウムC58Cl Rif(pHD10
76)を用いて感染した葉切片から得られた形質転換カ
ルス組織(第10節実施例3参照)は、免疫学的に、B
t2蛋白の存在について調べられた。初期増殖後、カル
スは20日後第2代のために移された。最適生育に達し
たときに、それぞれのカルスの系列から200mgがE
LISAによる免疫学的検索のために用いられた。最初
の実験で、14個の形質転換カルスのうちの9個が4個
の対照カルス(非形質転換SR−1カルス)で得られた
バツクグラウンドよりも、明らかに陽性である信号を、
特異的なウサギ抗Bt2血清で反応させたときに示した
(図34参照)。陽性対照(既知量のBt2蛋白と混合
された対照のSR−1)での比較で決定されたように、
3個の形質転換カルスが組織1gあたり約5ngのBt
2蛋白に相当する信号を生じた。負の対照として、正常
ウサギ血清と反応させると、全ての試料が、(SR−1
対照カルスで得られた)バツクグラワンド・レベルに等
しい信号を生じた。第2の実験で、21個の形質転換カ
ルスのうちの13個から、バツクグラウンドをかなり上
回る信号が得られた(第35図)。そのカルスの中の1
個は、組織1gあたりBt 24ngに相当する信号を
生じた。これらの結果は、pHD1076で形質転換さ
れたカルスの画分で、Bt2蛋白が検出可能なレベルで
産生されることを示す。最初のELISA実験の約5週
間後、初期検索で高度の陽性値を与えた4個の選択され
た系列(1076−10、11、12及び13)は、E
LISAの再試験をされた。それぞれの系列のいくつか
の“サブクローン”が試験された(もとのカルスが、次
の生育サイクルで独立に増殖される切片に分割された;
それぞれの新しい切片をここではサブクローンとす
る)。1076−10の1サブクローンが陽性、1サブ
クローンが陰性、1076−12の2サブクローンが陽
性、1076−13の3サブクローンが陽性、2個が陰
性であつた。これらの結果は、もともとB.t.陽性と
判定されるカルス組織が、かなり増殖すると、B.t.
陰性カルスを生ずることを示している。
Example 2 : Transformed with C58Cl Rif R pHD1076
Detection of Bt2 protein in tobacco callus coarse weave Agrobacterium C58Cl Rif R (pHD10
76), the transformed callus tissue obtained from the leaf section infected with E. coli (see Section 10, Example 3) was immunologically
The presence of the t2 protein was examined. After initial growth, the calli were transferred 20 days later for the second generation. When optimal growth is reached, 200 mg of E from each callus line
Used for immunological search by LISA. In the first experiment, a signal was obtained in which 9 out of 14 transformed calli were clearly more positive than the background obtained with 4 control calli (untransformed SR-1 callus).
This was shown when the reaction was performed with a specific rabbit anti-Bt2 serum (see FIG. 34). As determined by comparison with the positive control (control SR-1 mixed with a known amount of Bt2 protein)
Three transformed calli produce about 5 ng Bt / g tissue
A signal corresponding to two proteins was generated. As a negative control, when reacted with normal rabbit serum, all samples were (SR-1)
A signal equal to the back ground level (obtained with the control callus) was produced. In a second experiment, 13 of the 21 transformed calli gave a signal well above background (FIG. 35). One in the callus
Individuals produced a signal corresponding to 24 ng Bt / g tissue. These results indicate that Bt2 protein is produced at detectable levels in the callus fraction transformed with pHD1076. Approximately 5 weeks after the first ELISA experiment, the four selected series (1076-10, 11, 12 and 13) that gave high positive values in the initial search were E
The LISA was retested. Several "subclones" of each line were tested (the original callus was split into sections that were grown independently in the next growth cycle;
Each new section is here a subclone). One subclone of 1076-10 was positive, one subclone was negative, two subclones of 1076-12 were positive, three subclones of 1076-13 were positive, and two were negative. These results were originally reported by B.S. t. When callus tissue determined to be positive grows significantly, B. t.
This indicates that a negative callus occurs.

【0118】11.2.畜積されたカルス抽出物のBt
2の検出 検出感度を上げた詳細なイムノアツセイ検索をおこなう
ために、かなりの量の形質転換カルス組織の濃縮抽出物
が調製された。Bt2蛋白に冨む抽出物を得るためにこ
こで開発された方法は、pH4から5で沈澱するBt2
の性質に基づいている。 実施例1:pHD1076で形質転換されたカルス pHD1076を用いて形質転換されたカルスが0.0
5mg/mlの硫酸カナマイシンを含む培地で生育さ
れ、クローニングされない形質転換カルス140gが集
められた(カルス系列1076−4、10、11、1
2、13及び多くのスクリーニングされていない系列の
プール)。抽出物は、70mlの抽出用緩衝液(500
mMa CO、pH10、5mMDIT、170μ
g/mlPMFS)存在下でカルスをホモジネートする
ことで調製された。15000rpmの遠心後得られた
上清は、50mlPBS、pH7.5を加えることによ
り稀釈された。続いて、稀釈された抽出液のpHが1M
HClでpH6まで下げられ、0℃で20分間インキユ
ベートされた、そして上清が遠心により分離され、0℃
で保存された(画分pH6)。pHが4.5まで下げら
れると、新しい沈澱が同様にして分離された(画分pH
4.5)。沈澱はHで1度洗浄され、続いて、20分
間室温で次の緩衝液:NaCO500mM pH1
0、DTT50mM、PMSF170μg/ml中でイ
ンキユベートされた(沈澱pH6は1.5ml及び沈澱
pH4.5は2ml)。この条件で可溶化した物質は1
5000rpmの遠心後分離され、これらの試料はそれ
ぞれ、1076pH6と1076pH4.5と呼ばれ
た。全く同一の方法が(ここで負の対照として用いられ
ている)正常のSR−1カルスの物質の抽出液を調製す
るのに使用されて、SR−1 pH4.5と呼ばれる2
個の標品が得られた。これらの試料の全蛋白含量は: 1076 pH6 600μg/ml 1076 pH4.5 6560μg/ml SR−1 pH6 380μg/ml SR−1 pH4.5 3840μg/ml 方法の効率を推定するために、試料ホモジネーシヨンの
初期で、1μgの精製Bt2が20gのSR−1対照カ
ルス組織に加えられる再構築実験がおこなわれた。これ
らの抽出物中のBt2蛋白の存在は、(ヤギ抗Bt結晶
血清と、ウサギ抗Bt2の6002)でのELISAに
より決定された。負の対照(SR−1)に比べて画分1
076 pH 4.5で強い反応が記録された。画分1
076 pH 6は、SR−1 pH 6よりもわずか
に高いだけの信号を与え、これは、この画分が、Bt2
蛋白含量のわずかな部分のみを含むことを示している。
11.2. Bt of accumulated callus extract
Detection of 2 In order to perform a detailed immunoassay search with increased detection sensitivity, a considerable amount of enriched extract of transformed callus tissue was prepared. The method developed here to obtain an extract enriched in Bt2 protein involves the precipitation of Bt2 at pH 4-5.
It is based on the nature of Example 1 : Callus transformed with pHD1076 Callus transformed with pHD1076 was 0.0
140 g of non-cloned transformed calli grown on a medium containing 5 mg / ml kanamycin sulfate were collected (callus lines 1076-4, 10, 11, 1).
2,13 and many unscreened lineage pools). The extract is made up with 70 ml of extraction buffer (500
mMa 2 CO 3 , pH 10, 5 mM DIT, 170 μm
g / ml PMFS) in the presence of callus. The supernatant obtained after centrifugation at 15000 rpm was diluted by adding 50 ml PBS, pH 7.5. Subsequently, the pH of the diluted extract was 1 M
HCl was added to pH 6 and incubated at 0 ° C. for 20 minutes, and the supernatant was separated by centrifugation and
(Fraction pH 6). When the pH was lowered to 4.5, a new precipitate was similarly separated (fraction pH
4.5). The precipitate is washed once with H 2 , followed by 20 minutes at room temperature in the following buffer: Na 2 CO 3 500 mM pH 1
0, DTT 50 mM, PMSF 170 μg / ml (1.5 ml for precipitation pH 6 and 2 ml for precipitation pH 4.5). The substance solubilized under these conditions is 1
Separated after 5000 rpm centrifugation, these samples were called 1076 pH6 and 1076 pH4.5, respectively. Exactly the same method was used to prepare an extract of the substance of normal SR-1 callus (used here as a negative control) and was called SR-1 pH 4.5.
Individual specimens were obtained. The total protein content of these samples was: 1076 pH6 600 μg / ml 1076 pH4.5 6560 μg / ml SR-1 pH6 380 μg / ml SR-1 pH4.5 3840 μg / ml To estimate the efficiency of the method, the initial sample homogenization A reconstitution experiment was performed in which 1 μg of purified Bt2 was added to 20 g of SR-1 control callus tissue. The presence of Bt2 protein in these extracts was determined by ELISA with goat anti-Bt crystal serum and rabbit anti-Bt2 6002. Fraction 1 compared to negative control (SR-1)
A strong reaction was recorded at 076 pH 4.5. Fraction 1
076 pH 6 gave a signal only slightly higher than SR-1 pH 6, which indicates that this fraction was Bt2
It shows that it contains only a small part of the protein content.

【0119】ELISAで、画分1076 pH 4.
5は又、Bt2蛋白に特異的な、5種の異なる単クロー
ン抗体、すなわち、1.7、4D6、4.8、10E3
及び1F6と著しい反応を示した(図36参照)。この
ことは、画分1076 pH4.5が、細菌のBt2と
同一の形状をしているBt2蛋白を含むことを強く示し
ている。次に、免疫沈澱法を用いて、抽出物からBt2
蛋白を取り除くことを試みた。5%容のウサギ抗Bt2
血清が、4℃で1時間インキユベートされた抽出物に加
えられた。続いて、5%容のヤギ抗−ウサギIg血清が
加えられ、4℃で1.5時間インキユベートされた。沈
澱を遠心により除去し、上清がELISAで試験され
た。この上清には、もとの1076 pH 4.5画分
の少なくとも1/10のBt2活性が含まれ、これは、
ELISAT陽性の信号を生ずる物質が特異的に抗Bt
2抗体で除去されたことを示し、さらに、ELISAで
陽性反応する基質がBt2であることを確かなものとし
た。次の実験で、上記試料が炭酸塩緩衝液(pH10)
に対して透析された。1076 pH 4.5抽出物の
Bt2含量の定量が、ELISAで抽出物の希釈液と標
憔として精製Bt2蛋白の溶液を試験することにより実
施された。定量値は122ngBt2/ml抽出液(総
量2ml)であつた。(抽出初期のSR−1対照カルス
にBt2を加える)再構築実験により、Bt2蛋白のほ
んの20%が抽出中に失われ、80%がpH4.5画分
に含まれていることが示された。これらの結果に基づい
て、元の140gのカルスに存在するBt2蛋白の総量
は305ngと計算でき、2.2ng/gは、個々のカ
ルスの検索で出された元の概算とよく一致する結果であ
る。(第34図及び第35図参照)。これらのデータ
は、形質転換カルスの抽出液に存在するBt2蛋白が、
上述したように、pH4.5での沈澱法で特異的に濃縮
され、これらの植物組織で産生されるBt2蛋白の量を
より正確に定量できるようになることを示している。
In ELISA, fraction 1076 pH4.
5 also shows five different monoclonal antibodies specific for the Bt2 protein: 1.7, 4D6, 4.8, 10E3.
And 1F6 (see FIG. 36). This strongly indicates that fraction 1076 pH 4.5 contains a Bt2 protein that is identical in shape to bacterial Bt2. Next, Bt2 was extracted from the extract using immunoprecipitation.
Tried to get rid of the protein. 5% rabbit anti-Bt2
Serum was added to the extract incubated at 4 ° C. for 1 hour. Subsequently, 5% goat anti-rabbit Ig serum was added and incubated for 1.5 hours at 4 ° C. The precipitate was removed by centrifugation and the supernatant was tested by ELISA. This supernatant contains at least 1/10 of the Bt2 activity of the original 1076 pH 4.5 fraction,
The substance producing an ELISAAT-positive signal is specifically anti-Bt
2 antibody, and it was confirmed that the substrate that reacted positively by ELISA was Bt2. In the next experiment, the sample was carbonate buffer (pH 10)
Dialyzed against. Quantification of the Bt2 content of the 1076 pH 4.5 extract was performed by testing a solution of purified Bt2 protein as a dilution of the extract and as a standard in ELISA. The quantitative value was 122 ng Bt2 / ml extract (total volume 2 ml). Reconstruction experiments (adding Bt2 to SR-1 control callus at the beginning of extraction) showed that only 20% of Bt2 protein was lost during extraction and 80% was contained in the pH 4.5 fraction. . Based on these results, the total amount of Bt2 protein present in the original 140 g callus can be calculated to be 305 ng, with 2.2 ng / g being a result that is in good agreement with the original estimates given in individual callus searches. is there. (See FIGS. 34 and 35). These data indicate that Bt2 protein present in the extract of transformed calli
As described above, it is specifically concentrated by the precipitation method at pH 4.5, indicating that the amount of Bt2 protein produced in these plant tissues can be more accurately quantified.

【0120】実施例2pHD1050で形質転換され
たカルス 選択されたカルスのクローン(個々のカルスについての
以前のELISA試験の結果に基づいて、バツクグラウ
ンド以上の値を与える25前後のカルスの系列が選択さ
れた)の500gのプールが、例1で述べられたのと同
じ方法を用いて、1000mlの抽出用緩衝液存在下で
ホモジネートされた。pH6では可溶性のままではある
が、pH4.5で沈澱する物質が遠心により分離され、
続いて、少量の炭酸塩緩衝液、pH10(実施例1参
照)に再溶解された。ELISAによる物質の分析か
ら、1mlあたり60ng又はカルス組織1gあたり
1.2ngのBt2に相当する陽性の信号であることが
わかつた(表8)。実施例3 :pHD1060及びpHD1080で形質転
換されたカルス この例では、操作された植物体からのBt2蛋白の分離
上、わずかに異なり、より広範囲の抽出方法が使用され
ている。実施例1及び2の方法で使用されたような1回
の抽出段階では可溶化されないで、結果としてそのまま
残つているBt2蛋白を回収するために手法が開発され
た。Bt2蛋白が植物細胞膜構造と相互作用が可能ない
くつかの高度な疎水性領域を含み、それ故、界面活性剤
なしでは可溶化されにくいような場合がこれである。こ
こで使用されている着実な方法が、不溶性の植物細胞構
造についている付加的蛋白の回収を可能にする。手法の
模式図が図37に示されている。第1の蛋白画分が、炭
酸塩緩衝液pH10+DTTによる抽出と、酸沈澱(p
H4.5)によつて得られた(画分I)。この画分は実
施例1及び2の方法を用いて得られたpH4.5抽出液
に相当する。この最初の抽出段階で可溶化されないで沈
澱に残つている物質は、それから、1% トリト
ンX−100を含む同じ抽出用緩衝液で処理される。こ
れらの条件で可溶化され、PH4.5で沈澱する蛋白が
画分IIに含まれる。最後の段階は、2%SDSによる
可溶化とアセトン沈澱を含み画分IIIが得られる。画
分I及びIIは、ELISAとウエスタン・ブロツテイ
ングで解析された;SDSを含む画分IIIは、ウエス
タン・ブロツテイングだけで解析される。ELISAの
結果が表8にあげられている:もとの組織1gあたりそ
れぞれ1.9ngと1.4ng(画分I)及び0.27
ngと0.29ng(画分II)のBt2レベルに相当
する陽性信号が1060及び1080両プラスミドの画
分I及びIIで検出された。SDSで可溶化した物質
(画分III)のウエスタン・ブロツテイングから(ウ
サギ抗Bt2血清を用いて)1060と1080のカル
ス物質両方にわずかな130kdバンドの存在が明らか
となつた。ウエスタン・ブロツテイングの検出限界はレ
ーンあたり10ngであつた。それ故、これらの画分は
少なくとも1060で0.39ng/g、1080で
0.5ng/3を含んでいた。1050、1060及び
1080の画分Iのウエスタン・ブロツテイングでは、
おそらくBt2蛋白の濃度がこれらの画分ではあまりに
低いために、130kdの存在がわからなかつた。この
結果は、低レベルのBt2蛋白が実際にpHD1060
とpHD1080で形質転換されたカルスで発現された
ことを示す。個々のカルスの小規模での分析では、これ
らの構築物の免疫陽性クローンの検出はできないけれど
も、選択カルスのプールに対するより厳密な抽出と濃縮
の方法は結果として、Bt2蛋白の信頼できる定量的な
検出を可能とする。Bt2の本質的な画分は強く不溶性
の植物の物質に結合される。そして、トリトンやSDS
のような界面活性剤の使用下でのみ遊離する。
Example 2 Transformed with pHD1050
A pool of 500 g of selected callus clones (approximately 25 callus lines giving a value above background, based on the results of previous ELISA tests on individual calli) was obtained from Example 1 Homogenized in the presence of 1000 ml of extraction buffer using the same method as described in Substances that remain soluble at pH 6 but precipitate at pH 4.5 are separated by centrifugation,
Subsequently, it was redissolved in a small amount of carbonate buffer, pH 10 (see Example 1). Analysis of the substance by ELISA revealed a positive signal corresponding to 60 ng / ml or 1.2 ng / g of callus tissue Bt2 (Table 8). Example 3 : Transformation with pHD1060 and pHD1080
Transformed Callus In this example, a slightly different and broader extraction method is used for the separation of Bt2 protein from engineered plants. A technique was developed to recover the Bt2 protein, which was not solubilized in a single extraction step as used in the methods of Examples 1 and 2, but remained intact. This is the case when the Bt2 protein contains some highly hydrophobic regions capable of interacting with the plant cell membrane structure and is therefore less likely to be solubilized without detergents. The robust methods used here allow for the recovery of additional proteins on insoluble plant cell structures. A schematic diagram of the technique is shown in FIG. The first protein fraction was extracted with carbonate buffer pH10 + DTT and acid precipitated (p
H4.5) (fraction I). This fraction corresponds to a pH 4.5 extract obtained using the methods of Examples 1 and 2. The material that is not solubilized in the first extraction step and remains in the precipitate is then treated with the same extraction buffer containing 1% Triton X-100. The protein solubilized under these conditions and precipitated at pH 4.5 is contained in Fraction II. The last step involves solubilization with 2% SDS and acetone precipitation to give fraction III. Fractions I and II were analyzed by ELISA and Western blotting; Fraction III containing SDS was analyzed by Western blotting only. The results of the ELISA are listed in Table 8: 1.9 ng and 1.4 ng (fraction I) and 0.27 / g of original tissue, respectively.
Positive signals corresponding to Bt2 levels of ng and 0.29 ng (fraction II) were detected in fractions I and II of both 1060 and 1080 plasmids. Western blotting of the material solubilized with SDS (fraction III) revealed the presence of a faint 130 kd band in both 1060 and 1080 callus material (using rabbit anti-Bt2 serum). The limit of detection for Western blotting was 10 ng per lane. Therefore, these fractions contained at least 1060 at 0.39 ng / g and 1080 at 0.5 ng / 3. In Western blotting of Fraction I at 1050, 1060 and 1080,
Perhaps because the concentration of Bt2 protein was too low in these fractions, the presence of 130 kd was unknown. This result indicates that low levels of Bt2 protein were actually pHD1060
And expression in callus transformed with pHD1080. Although small-scale analysis of individual calli does not allow detection of immunopositive clones of these constructs, more rigorous methods of extraction and enrichment for pools of selected calli result in reliable quantitative detection of Bt2 protein. Is possible. The essential fraction of Bt2 is bound to strongly insoluble plant material. And Triton and SDS
It is released only with the use of a surfactant such as

【0121】11.3.再生された形質転換植物の葉の
Bt2蛋白の検出 葉の試料の普段の試験について、次の方法が確立され
た:緑葉組織(200から400mg)が“試験管内”
で育てられた植物(第10節例1で述べたように5から
10cmの高さ)から取られて、[500mM Na
CO、100mMDTT、480μg/mlロイペプ
チン(ミグマ、L−2884)、2mMPMSF、2m
g/mlアスコルビン酸(シグマ、A−7631)2m
MEDTA]を50%とFCSを50%含む抽出緩衝液
(200μl)の存在下でホモジネートされた。組織
は、へらでつぶすことによりホモジネートされ、その
後、細胞残渣が遠心された。それからカルス組織の検索
のために同様のELISA法が述べられているようにお
こなわれた(第11.1節を見よ)。実施例1C58Cl RifpHD1050で形質
転換されたタバコ植物のBt2蛋白の検出 “試験管内”で増殖された植物(25の選択カルス ク
ローンから再生された70個の別々の植物)の葉が、B
t2の発現について、上述の条件を用いたELISAで
試験された。試験された70の植物のうち、5個が、湿
組織1gあたり6から25ngの範囲のBt2レベルに
相当する非形質転換SR−1の葉から得られたバツクグ
ラウンド以上の明らかな陽性反応を示した。最高値をも
つ植物の中の1個(植物番号161−9:25ng)が
さらに詳細に研究された。葉の抽出物はウサギ抗−Bt
2血清及びBt2分子に特異的な単クローン抗体の混合
物(クローン1.7、4.8、4D6、10E3の希釈
していない培養上清)と陽性に反応した。さらに、無関
係の特異性を示す単クローン抗体のプールとは反応しな
かつた。植物抽出物は、同じ試薬を用いて、少なくとも
2度−20℃で凍結し融解した後に再試験された。同一
結果がそれぞれの場合で得られたが、Bt2のレベル
は、おそらくBt2蛋白の分解の結果であろうが凍結/
融解のそれぞれのサイクルで次第に低下した。植物16
1−9は、今にも花が咲くという段階での温室条件で増
殖された後に再試験された。再び今回は、±5ngBt
2/g組織のレベルに、相当する明らかに陽性の信号が
得られた。この結果は、操作された植物の葉に検出され
るBt2蛋白のレベルが植物の年齢、生育条件等に依存
して著しく変化することを示している。
11.3. Regenerated transgenic plant leaves
Detection of Bt2 protein For routine testing of leaf samples, the following method was established: green leaf tissue (200-400 mg) was "in vitro"
Plants (height of 5 to 10 cm as described in Section 10 Example 1) and [500 mM Na 2
CO 3 , 100 mM DTT, 480 μg / ml leupeptin (Migma, L-2884), 2 mM PMSF, 2 m
g / ml ascorbic acid (Sigma, A-7631) 2m
[MEDTA] and 50% FCS in the presence of an extraction buffer (200 μl). The tissue was homogenized by crushing with a spatula, after which the cell debris was centrifuged. A similar ELISA was then performed for callus tissue retrieval as described (see Section 11.1). Example 1 : Trait with C58Cl Rif R pHD1050
Detection of Bt2 protein in transformed tobacco plants Leaves of plants grown "in vitro" (70 separate plants regenerated from 25 selected callus clones)
The expression of t2 was tested in an ELISA using the conditions described above. Of the 70 plants tested, 5 showed a clear positive response above background obtained from untransformed SR-1 leaves corresponding to Bt2 levels ranging from 6 to 25 ng / g wet tissue. Was. One of the plants with the highest values (plant number 161-9: 25 ng) was studied in more detail. The leaf extract was rabbit anti-Bt.
Reacted positively with a mixture of two sera and a monoclonal antibody specific for the Bt2 molecule (undiluted culture supernatant of clones 1.7, 4.8, 4D6, 10E3). Furthermore, it did not react with a pool of monoclonal antibodies showing irrelevant specificity. Plant extracts were retested after freezing and thawing at least twice at -20 ° C with the same reagents. Identical results were obtained in each case, but the level of Bt2, although probably the result of Bt2 protein degradation,
It gradually decreased with each cycle of melting. Plant 16
1-9 were retested after being grown in greenhouse conditions at the stage of blooming now. Again this time, ± 5ngBt
At the level of 2 / g tissue a correspondingly positive signal was obtained. This result indicates that the level of Bt2 protein detected in the leaves of the manipulated plant changes significantly depending on the age, growth conditions, etc. of the plant.

【0122】実施例2C58Cl RifpHD1
060で形質転換されたタバコ植物の検索 76個の“試験管内”で増やされたカナマイシン耐性植
物の例1で述べたELISA法を用いた検索からは、明
らかなBt2陽性植物は得られなかつた。実施例3C58Cl RifpHD1076で形質
転換されたタバコ植物の検索 芽誘導法により得られた“試験管内”で育てられた植物
の葉の抽出物がELISA(例1のような方法)で調べ
られた。17の植物が試験され、どれも陽性信号を示さ
なかつた。続いて、さらに21の植物が、鉢で育てられ
て15から20cmの高さになつたときに調べられた。
ここでも、植物を調べるためのELISAでバツクグラ
ウンド以上の陽性信号は記録されなかつた。
Example 2 C58Cl Rif R pHD1
Search for Tobacco Plants Transformed in 060 Search for 76 kanamycin-resistant plants expanded in vitro using the ELISA method described in Example 1 did not yield any clear Bt2-positive plants. Example 3 : Trait with C58Cl Rif R pHD1076
Search for converted tobacco plants Extracts of leaves of plants grown "in vitro" obtained by the bud induction method were examined by ELISA (method as in Example 1). Seventeen plants were tested and none showed a positive signal. Subsequently, another 21 plants were examined when they were grown in pots and reached a height of 15 to 20 cm.
Again, no positive signal above background was recorded in the ELISA for examining the plants.

【0123】実施例4pHD1080で形質転換され
たタバコ植物の検索 約30個の“試験管内”で育てられた植物がELISA
で調べられた。ウサギ抗−Bt2血清及び単クローン抗
体のプールの両者で、20ng/gBt2に相当する陽
性信号を1個の植物(植物番号174)が与えた。この
植物の抽出物は、次の実験における再試験でも変わらず
陽性であつた。 11.4.形質転換植物の葉由来のカルス組織のBt2
蛋白の検出 第11.1節実施例2及び第11.3節実施例3に概述
されているデータは、ここで使用されているPssuプ
ロモーター構築物(pHD1076)が、カルスでの場
合に比べて分化植物の葉の方が活性が低いことを提示し
ている。このことをさらに調べるために、前の測定で使
用された同じ植物の葉から新しいカルス組織がつくられ
た。葉デイスクはカルス誘導培地で培養されて、数週間
後、カルスが集められて、類似の方法(NaCO
H10/DTT緩衝液のかわりに段階Iの抽出でTri
s pH7.5緩衝液が使用されただけの違い)で分析
された。非形質転換SR・1の葉から同時に誘導された
カルスが陰性対照として使用された。pHD1076形
質転換カルスのELISA分析は、検出可能量のBt2
蛋白を示した(表10)。これらの結果は、この中で使
われている構築物でエンドウ豆のPssuプロモーター
をもつたキメラ遺伝子は機能的で、検出可能量のBt2
蛋白を発現しない葉由来のタバコ・カルス組織でBt2
蛋白の発現を誘導することを示している。それ故、未分
化カルス組織で発現を支配するキメラ遺伝子は、分化植
物の葉では同程度に活性があるとは限らない。
Example 4 Transformation with pHD1080
Search for Tobacco Plants Approximately 30 plants grown “in vitro” are ELISA
Was examined in. One plant (plant number 174) gave a positive signal corresponding to 20 ng / g Bt2 with both rabbit anti-Bt2 serum and a pool of monoclonal antibodies. The extract of this plant remained positive in the retest in the next experiment. 11.4. Bt2 of callus tissue from leaves of transformed plants
Protein Detection The data outlined in Examples 2 and 3 and Example 3 show that the Pssu promoter construct used here (pHD1076) is more differentiated than in callus. It shows that the leaves of the plant are less active. To further investigate this, new callus tissue was created from the leaves of the same plant used in the previous measurements. The leaf disks were cultured in a callus induction medium and after a few weeks the calli were collected and analyzed in a similar manner (Na 2 CO 3 p
Extraction of Step I instead of H10 / DTT buffer with Tri
s pH 7.5 buffer was used). Calli induced simultaneously from untransformed SR.1 leaves were used as a negative control. ELISA analysis of pHD1076 transformed calli revealed detectable amounts of Bt2
The proteins are shown (Table 10). These results indicate that the chimeric gene with the pea Pssu promoter in the construct used therein is functional and has detectable amounts of Bt2.
Bt2 in leaf-derived tobacco callus tissue that does not express protein
It indicates that it induces protein expression. Therefore, chimeric genes that govern expression in undifferentiated callus tissue are not always as active in leaves of differentiated plants.

【0124】12.操作されたカルスで産生されるBt
2蛋白の殺虫活性 方法 :毒性測定は、人工飼料を与えられたマンデユカ・
セクスタの第1令の幼虫に対しておこなわれた。3から
4mlの液体人工飼料(R.A.ベルとF.G.ヨアヒ
ム、(1976年)、Ann.Entomol.So
c.Ann.第69巻、365から373ページ)が、
四角のペトリ皿のそれぞれの区画(4cm)に分配さ
れた。ホルムアルデヒドは飼料から除かれた。飼料を固
形にした後、200μlの既知の希釈試料が、飼料表面
に添加され、冷気流で乾かされた。4匹の新生幼虫がそ
れぞれの区画に置かれた。生育と死亡が3から5日の期
間にわたつて追跡された。実施例1pHD1076で形質転換されたカルスのカ
ルス抽出物 pHD1076で形質転換されたカルスのプールの濃縮
抽出物が、第11.2節実施例1に述べられているよう
に調製された。希釈抽出液が、飼料表面に添加されて、
毒性が評価された。抽出物質1076pH4.5は明ら
かに、マンデユカ・セクスタ幼虫に対して毒性効果を有
していた:12.5μl/cmで全ての幼虫が生育阻
害を示し、50μl/cmで100%死亡した(表1
1)この物質の毒性活性は、免疫沈降の後、著しく低下
した(12.5及び25μl/cmで100%正常生
育そして、50μl/cmでたつたの37%死亡)、
そしてこのことは、毒性活性が抗Bt2抗住により枯褐
させられたことを示している。負の対照である非形質転
換SR−1カルス組織の抽出物は、完全に非毒性であつ
た。抽出物中のBt2蛋白の存在が免疫学的に定量され
たので、観察された毒性と、決められたBt2濃度を相
関させることができた。イムノアツセイの値は、107
6pH4が122ng/mlBt2を含むことを示して
いた。それ故、1cmあたり50μlの抽出液は、
6.1ngBt2蛋白/cmに相当する。Bt2を用
いたマンデユカに対する前の毒性測定(5.2節、表
3)は、12ngBt2/cmは100%致死で一
方、2.5ng/cmは生育阻害を誘導することを示
していた。これらの結果全ては、操作された植物で発現
するBt2は、機能的毒素で、細菌のBt2遺伝子の産
物と同じ範囲の効力の毒性を示すことを提示している。
12.Bt produced in engineered callus
2 Insecticidal activity of proteins Method : Toxicity measurements were performed on mandeyuca
It was given to the first larva of Sexta. From 3
4 ml of liquid artificial feed (RA Bell and FG Yoahi
Mu, (1976),Ann. Entomol. So
c. Ann. Vol. 69, pages 365 to 373)
Each section of a square Petri dish (4 cm2Distributed)
Was. Formaldehyde was removed from feed. Fix the feed
After shaping, 200 μl of the known diluted sample was
And dried in a stream of cold air. Four new larvae
Placed in each compartment. 3-5 days of growth and death
Tracked for a while.Example 1 :Callus mosquito transformed with pHD1076
Ruth extract Concentration of pool of callus transformed with pHD1076
The extract was prepared as described in Section 11.2, Example 1.
Was prepared. The diluted extract is added to the feed surface,
Toxicity was assessed. Extracted substance 1076 pH 4.5 is evident
Crab has toxic effects on Mandeyuca sexta larvae
Had: 12.5 μl / cm2All larvae are stunted
Show harm, 50 μl / cm2Died of 100% (Table 1)
1) The toxic activity of this substance is significantly reduced after immunoprecipitation
(12.5 and 25 μl / cm2Is 100% normal
Grown and 50μl / cm237% of deaths)
And this means that the toxic activity is dead brown due to anti-Bt2
It indicates that it was done. Non-transformed negative control
The extract of the exchanged SR-1 callus tissue is completely non-toxic.
Was. The presence of Bt2 protein in the extract was determined immunologically
Therefore, the observed toxicity should be compatible with the determined Bt2 concentration.
Could be related. The value of the immunoassay is 107
6 indicating that pH4 contains 122 ng / ml Bt2
Was. Therefore 1cm250 μl of extract per
6.1 ng Bt2 protein / cm2Is equivalent to Use Bt2
Toxicity measurement for Mandeyuca who had been present (Section 5.2, Table
3) is 12 ngBt2 / cm2Is 100% fatal
One, 2.5 ng / cm2Induces growth inhibition
Was. All of these results are expressed in engineered plants
Bt2 is a functional toxin that produces the bacterial Bt2 gene.
And exhibit the same range of potency of toxicity.

【0125】13.形質転換タバコ植物の葉により示さ
れる殺虫活性 方法 :形質転換されたタバコ植物の葉で発現される殺虫
活性を評価するために、これらの葉を餌として与えられ
たマンデユカ・セクスタの幼虫の生育速度と死亡数が記
録され、非形質転換SR−1の葉を与えられた幼虫の生
育速度と比較された。次の方法が使用された:方法1 次の実験がペトリ皿に置かれた葉切片(デイスク)でお
こなわれた。直径4cmの4枚の葉デイスクが型押しさ
れ、4×10匹のセクスタの第1令幼虫と共に、ペ
トリ皿の湿つた濾紙の上に置かれた。優先的に、植物の
上の方の部分の若葉が使用された。24時間後、2番目
のデイスクが加えられた。実験開始後48時間と100
時間の間で、一定の時間間隔で、脱皮した数が数えられ
た。ここから、50%の幼虫が脱皮するMT50の時間
を計算することができた。全部の実験が26℃、相対湿
度90%16時間照明と8時間遮光の光周期の生育チヤ
ンバーの中でおこなわれた。本実験で、マンデユカ・セ
クスタ幼虫の生育速度と生存に対して著しい効果をもつ
のに必要とされる毒素レベルを評価するために、一連の
再構築実験が含まれなければならなかつた。このため
に、精製された可溶化Bt2蛋白(第5.1節)が0.
5%トリトンX−100を含むPBSで、連続的に希釈
された。Bt2溶液の標準量がタバコの葉デイスクに
(非常に均一の被膜を得るために)機械的に噴霧され
た。10匹のL1(第1令)幼虫がそれぞれの葉デイス
クに置かれ、3枚のデイスクがBt2濃縮液に対して使
用された。幼虫の生育速度と死亡数が100時間以上追
跡された。方法2 前の方法と基本的には類似の方法が又使用された。この
実験計画はしかしながら、幼虫の生育速度に対する非常
に小さな効果を確実に検出するのにより効果的であるた
めに、いくらかより広範囲であつた。次の点で、セツト
アツプが前と異なる: −−葉組織の条件の違いにより引き起こされる幼虫の生
育に対する効果が最少であるような正確に同じ段階及び
条件に全ての植物があるような注意がなされた。 −−(生育がL2までしか追跡されなかつた前の実験と
は違い)幼虫の生育がL3段階まで追跡された。 −−幼虫の脱皮時間が記録されただけでなく、最終段階
の幼虫の重量も又測定された。このセツトアツプに使用
された植物は、温室で、60から80cmの高さに達す
るまで育てられたが、花は咲いていなかつた。葉デイス
クが型押しされ、ペトリ皿の湿つた濾紙の上に置かれ、
そして10匹の第1令の幼虫が、それぞれのデイスクに
置かれた。植物あたり、10匹の幼虫5群が使用された
(5葉デイスク)。生育速度と死亡数が7日間以上追跡
された(この時点で、対照のほとんど100%がL3段
階であつた)。
13. Shown by leaves of transformed tobacco plants
Insecticidal activity method : To assess the insecticidal activity expressed in the leaves of transformed tobacco plants, the growth rate and mortality of Mandeyuca sexta larvae fed on these leaves are recorded and The growth rate of larvae fed leaves of transformed SR-1 was compared. The following method was used: Method 1 The following experiments were performed on leaf sections (discs) placed in Petri dishes. Four leaf disks of 4 cm in diameter were embossed and 4 × 10 M. Along with Sexta 's first instar larvae, they were placed on a wet filter paper in a Petri dish. Preferentially the young leaves of the upper part of the plant were used. Twenty-four hours later, a second disk was added. 48 hours and 100 after the start of the experiment
During the time, at regular time intervals, the number of molts was counted. From this, it was possible to calculate the MT 50 time at which 50% of the larvae molt. All experiments were performed in a growth chamber with a photoperiod of 16 hours illumination and 8 hours shading at 26 ° C., 90% relative humidity. In this experiment, a series of reconstitution experiments had to be included to assess the toxin levels required to have a significant effect on growth rate and survival of Mandeyuca sexta larvae. To this end, purified solubilized Bt2 protein (Section 5.1) was used in 0.1%.
Serially diluted in PBS containing 5% Triton X-100. A standard amount of Bt2 solution was mechanically sprayed (to obtain a very uniform coating) on tobacco leaf disks. Ten L1 (first instar) larvae were placed on each leaf disk, and three disks were used for Bt2 concentrate. Larval growth rates and mortality were tracked for over 100 hours. Method 2 A method essentially similar to the previous method was also used. This experimental design, however, was somewhat more extensive in order to be more effective in reliably detecting very small effects on larval growth rates. The set-up is different in the following respects:-care is taken that all plants are at exactly the same stage and conditions with the least effect on larval growth caused by differences in leaf tissue conditions. Was. --- (Unlike previous experiments where growth was only traced to L2) Larval growth was traced to L3 stage. -Not only the larval molting time was recorded, but also the final stage larvae weight was measured. The plants used for this set-up were grown in a greenhouse until they reached a height of 60 to 80 cm, but did not flower. The leaf disk is embossed and placed on a wet filter paper in a Petri dish,
And ten first instar larvae were placed on each disk. Five groups of 10 larvae were used per plant (5-leaf disc). Growth rate and mortality were followed for more than 7 days (at this point, almost 100% of controls were at the L3 stage).

【0126】実施例1 pHD1050、1060、1076、及び1080で
形質転換された植物が次の方法1の昆虫試験で調べられ
た。この方法を用いて、幼虫の生育速度と生存に対して
の顕著な効果は記録されなかつた。精製された細菌のB
t2蛋白を用いた再構築実験の結果は次の通りであつ
た:25ng/gで死亡ではなく生育阻害が観察され、
50ng/gでは約50%が死亡した。実施例2 以前にイムノアツセイでBt+と判定された多くの形質
転換植物に対して、方法2を用いた広範囲の毒性試験が
おこなわれた。これらの植物は、 169−9(Pnos−Bt2,nos+)(pHD1
050、第10節実施例1) 147(Pnos−Bt2,nos+)(pHD105
0、第10節実施例1) 174(Pssu−Tp−Bt2,Km nos
(pHD1080,第10節実施例4) であつた。対照としてBt植物(161−6)及び非
形質転換SR−1が使用された。結果は表12に表わさ
れている。 A)試験開始後150時間におけるまだL2段階にいる
又は、すでにL3に進んだあるいは死亡した幼虫の数。
Bt植物161−9、147及び174を与えた幼虫
に比較して、SR−1及び161−6を与えた幼虫群の
方がL2からL3への移行が明らかにいくらか速い。顕
著な死亡はどこの群でも記録されなかつた(10%又は
それ以下はバツクグラウンドとして考えられる)。 B)実験終了時点での幼虫の平均重量が上の列にあらわ
されている(10匹の5群の幼虫の偏差がこれらの群の
平均値で計算される)。 下列は、10匹の各群のうちの大きい幼虫5匹の計算さ
れた重量値である。これらの結果は、L3からL4への
移行のキネテイクスと矛盾しない:対照の幼虫は、Bt
植物を餌として与えられた幼虫よりもいくらか大き
い。
Example 1 Plants transformed with pHD 1050, 1060, 1076 and 1080 were examined in the following insect test of Method 1. With this method, no significant effect on larval growth rate and survival was recorded. B of purified bacteria
The results of the reconstitution experiments using the t2 protein were as follows: At 25 ng / g, growth inhibition rather than death was observed,
At 50 ng / g about 50% died. A wide range of toxicity tests using Method 2 were performed on many transformed plants that were determined to be Bt + by immunoassay prior to Example 2 . These plants are 169-9 (Pnos-Bt2, nos +) (pHD1
050, Section 10 Example 1) 147 (Pnos-Bt2, nos +) (pHD105
0, Section 10 Example 1) 174 (Psu-Tp-Bt2, Km + nos + )
(PHD1080, Section 10, Example 4). Bt - plant (161-6) and untransformed SR-1 were used as controls. The results are shown in Table 12. A) Number of larvae still in the L2 stage or already progressed to L3 or died 150 hours after the start of the test.
The transition from L2 to L3 is apparently somewhat faster in the larvae fed SR-1 and 161-6 compared to the larvae fed the Bt + plants 161-9, 147 and 174. No significant mortality was recorded in any group (10% or less is considered background). B) The average weight of the larvae at the end of the experiment is shown in the upper row (the deviation of the larvae of the five groups of ten is calculated with the average of these groups). The bottom row is the calculated weight value of 5 large larvae in each group of 10 animals. These results are consistent with the kinetics of the L3 to L4 transition: control larvae
+ Somewhat larger than larvae fed on plant.

【0127】実施例3 pGS1110を用いた形質転換法から得られた植物の
葉について、昆虫毒性が測定された(第10節実施例
5)。植物は10から20cmで、試験は方法1に従つ
ておこなわれた。L1からL2への移行が追跡され、1
0匹の幼虫の2群が植物あたり使用された。M・セクス
タ幼虫に対してしくつかの植物により示された顕著な生
育阻害効果が観察された。餌を与えて約3日後のL1−
L2の割合のデータが表13にあらわされている。これ
らの実験に含まれる対照の植物は、Pnos−NPTI
Iだけを含むベクターで形質転換された。実験1でpG
S1110で形質転換されたと思われる8個の植物(N
20−38、N20−22、N20−18)が3個の対
照植物(C1、C2、C3)と比較して、生育阻害を生
じた。実験2で、4個の対照植物(C4、C5、C6、
C7)と比較されると、6個のうちの1個(N20−3
7)が生育阻害を生じた。生育速度の違いは、完全な生
育曲線を比較すると明らかである(第38図及び第39
図参照)。本当の形質転換体かどうかを決定するため
に、同じ植物で又、ノパリンの存在及びカナマイシンに
対する耐性が調べられた。この昆虫試験で使われた植物
での検索データの結果は表14に編集されている。幼虫
の生育に効果を示した4種の植物全てが、カナマイシン
耐性(Km)でノパリン陽性(nos)であるの
で、陽性の形質転換体である。
Example 3 Insect toxicity was measured on leaves of plants obtained by the transformation method using pGS1110 (Section 10, Example 5). The plants were 10 to 20 cm in length and the test was performed according to method 1. The transition from L1 to L2 is tracked and 1
Two groups of 0 larvae were used per plant. A remarkable growth inhibitory effect exhibited by some plants on M. sexta larvae was observed. L1- about 3 days after feeding
The data of the ratio of L2 is shown in Table 13. The control plants included in these experiments were Pnos-NPTI
It was transformed with a vector containing only I. Experiment 1 pG
Eight plants (N
20-38, N20-22, N20-18) caused growth inhibition as compared to the three control plants (C1, C2, C3). In experiment 2, four control plants (C4, C5, C6,
C7), one of the six (N20-3)
7) caused growth inhibition. The difference in growth rates is apparent when comparing the complete growth curves (FIGS. 38 and 39).
See figure). To determine if it was a true transformant, the same plants were also examined for the presence of nopaline and resistance to kanamycin. The results of the search data on the plants used in this insect test are compiled in Table 14. All four plants that showed an effect on larval growth are kanamycin resistant (Km R ) and nopaline positive (nos + ), and thus are positive transformants.

【0128】実施例4 pGS1151で形質転換されて生じた植物の葉で昆虫
毒性が測定された(第10節実施例7)。植物は試験の
時点で15から30cmの高さで、温室条件で育てられ
た。2つの独立な実験が以下に述べられている:最初の
実験で試験された植物のうちのいくつかは、観察された
毒性効果を確かめるために、実験IIで再試験された。実験I 植物あたり10匹の幼虫の2つの群だけが用いられた
マンデユカセクスタの新生幼虫)ことを除いて、方
法2(この節)で述べられたように試験がおこなわれ
た。幼虫の生育速度と死亡数が7日間以上追跡され、こ
の期間の最後の幼虫の重量が測定された。実験Iの詳細
な結果は表15に示されており、対照の植物を餌にした
幼虫と比較して、PGS1151で形質転換された数種
の植物を餌にした幼虫は、実験の初期段階で顕著な生育
阻害を示すことを示唆している。例えば、71時間後、
対照植物N21−107を餌にした幼虫の60%はL2
段階(2令)に進んでいたが、一方、植物N21−1
8、43、53、50及び11でのL2幼虫の数はたつ
たの15%かそれ以下である。かなり長期間にわたつて
追跡すると、pGS1151形質転換植物を与えられた
幼虫では、顕著な死亡が記録された。植物のあるもの
(N21−11)では、7日足ずで死亡率が100%に
達した。対照植物での死亡率は7日でたつたの15%
で、幼虫の45%はすでにL3段階に進んでいた(対象
的に、他の植物では7日では実質的にL3幼虫はいな
い)。実験II: M.セクスタの新生幼虫を含む2回目の昆虫
試験(II)の結果が、方法1に従い、実験Iでも使用
されたいくつかの植物に対しておこなわれた。結果は表
16に表わされている。pGS1151で形質転換され
た植物で、高死亡率(75から100%死亡)が記録さ
れた、一方、対照植物N21−102、104及び10
7を餌にした幼虫殆んど全てが、4日後にも生存してい
た。昆虫試験I及びIIで使用された植物全ての完全な
リストが表17にあげられている。又、pGS1151
で形質転換された植物で決定されたカナマイシン耐性の
レベル;数日後のこれらの植物を餌にした幼虫の死亡パ
ーセント:及び実験Iで7日後に生き残つた幼虫の平均
重量が示されている。結論 :pGS1151で形質転換され、高カナマイシン
耐性で選択されたタバコ植物は明らかに、これらの植物
を与えられた幼虫に激しい毒性効果を誘導する。ここで
観察された昆虫の幼虫に対する効果は、細菌起源のB.
t.毒素で誘導されるのと同一である(第 5.2節、
表2及び3参照);即ち、初期段階で生育阻害し、(あ
る令から次への移行の阻害)、続いて死ぬ。最高レベル
のKm耐性(500μg/mlKm)を示す植物は又、
最高の死亡率を誘導することは表17から明らかであ
る。それ故融合蛋白構築を用いて、Km耐性を選択する
ことにより毒性の効果的な発現を選択することができ
る。この中に述べられているように、融合蛋白の利用
は、対象の形質転換体の直接的な選択ができるだけでは
なく、融合蛋白それ自身が本来有効な性質をもつもの
で、特有の利点を示すことは注目されるべきである。例
えば、Bt2:NPTII融合蛋白は植物細胞で、完全
なBt2蛋白よりも安定で、又、融合遺伝子に由来する
メツセンジヤーRNAはBt2RNAよりもより安定で
ある。
Example 4 Insect toxicity was measured on leaves of plants transformed with pGS1151 (Section 10, Example 7). Plants were grown at a height of 15 to 30 cm at the time of testing and in greenhouse conditions. Two independent experiments are described below: Some of the plants tested in the first experiment were retested in Experiment II to confirm the observed toxic effects. Except that only two groups of experiment I 10 larvae per plant was used (neonate larvae of Mandeyuka sexta), tested as described in Method 2 (this section) was made. Larval growth rates and mortality were tracked for more than 7 days, and larval weight at the end of this period was determined. The detailed results of Experiment I are shown in Table 15, in which larvae fed several plants transformed with PGS1151 compared to larvae fed control plants at an early stage of the experiment. It suggests that it shows significant growth inhibition. For example, 71 hours later,
60% of the larvae fed the control plant N21-107 were L2
Had progressed to the stage (2nd stage), while the plant N21-1
The number of L2 larvae at 8, 43, 53, 50 and 11 is only 15% or less. When followed for quite some time, significant mortality was recorded in larvae fed pGS1151 transformed plants. In some plants (N21-11), mortality reached 100% in less than 7 days. Mortality in control plants is only 15% in 7 days
45% of the larvae had already progressed to the L3 stage (in contrast, virtually no L3 larvae were found in other plants at 7 days). Experiment II: The results of the second insect test (II), including the newest larvae of Sexta, were performed according to Method 1 on some of the plants that were also used in Experiment I. The results are shown in Table 16. High mortality (75 to 100% mortality) was recorded in plants transformed with pGS1151, while control plants N21-102, 104 and 10
Almost all of the larvae fed 7 were still alive after 4 days. A complete list of all plants used in insect tests I and II is given in Table 17. Also, pGS1151
Shows the level of kanamycin resistance determined in plants transformed with S .; percentage mortality of larvae fed on these plants after several days: and Experiment I shows the average weight of larvae that survived after 7 days. Conclusion : Tobacco plants transformed with pGS1151 and selected for high kanamycin resistance clearly induce a severe toxic effect on larvae fed these plants. The effect on insect larvae observed here is due to B. aureus of bacterial origin.
t. Identical to that induced by the toxin (Section 5.2,
(See Tables 2 and 3); that is, growth is inhibited at an early stage (inhibition of transition from one age to the next), followed by death. Plants showing the highest level of Km tolerance (500 μg / ml Km) are also
Inducing the highest mortality is evident from Table 17. Therefore, effective expression of toxicity can be selected by selecting Km resistance using the fusion protein construction. As described therein, the use of the fusion protein not only allows the direct selection of the transformant of interest, but also has a unique advantage in that the fusion protein itself has inherently effective properties. That should be noted. For example, the Bt2: NPTII fusion protein is more stable in plant cells than the complete Bt2 protein, and messenger RNA derived from the fusion gene is more stable than Bt2 RNA.

【0129】14.形質転換により獲得される新しい表
現型の安定な遺伝形質 ここで述べられた形質転換ベクターで形質転換された植
物の実質的な画分はそのゲノムに安定的に挿入されたキ
メラのBt毒素遺伝子とマーカー遺伝子(nos、NP
TII)の両者を含む新しく獲得されたDNAの断片を
含む。これは、サザン・ブロツテイング実験の結果によ
り確かめられた。この形質転換法により得られた新しい
表現型の特性(Bt毒素の発現、抗生物質耐性、ノパリ
ン産生)は、古典的なメンデルの遺伝学に従つて遺伝さ
れる。新しい特性の安定な遺伝形質を確認するために、
形質転換植物のF1世代がBt毒素の発現とノパリンの
合成に関して解析された。形質転換されたタバコ植物
は、花を咲かせ、種子をつくることができた。交叉粉が
起きないように注意が払われた。以前にBtと同定さ
れた4植物(161−9、10−1、147−8、17
4)から、寒天培地で種子が発芽し、F1植物が、ノパ
リンの存在に関して(親植物にマーカー遺伝子としてノ
パリン合成酵素が存在する)解析された。植物は発芽後
3週間(高さ約1cm)で、あるいは6から7週間(2
から4cm)で試験された。結果は表18に示されてい
る。植物10−1及び147−8でF1の約3/4が、
単一の座のメンデル遺伝形質から期待される(1:2:
1)nosであつた。161−9のF1植物では、発
芽後約3週間で小さな植物が試験されると、ノパリンの
信号は非常に弱かつた。この弱い発現のために、ノパリ
ン信号は明らかには目で見られなかつた、そしてそれ
故、この段階での陽性の数は低く見積られている。しか
し、7週間で、はつきりした陽性信号が、3/4の植物
で検出された。植物の初期年令での底発現の理由は不明
である。植物174のF1で、分析された45のうち4
3がnosがこれだけ高パーセント(95%)である
ことはnos遺伝子が1個以上の座でゲノムに挿入され
ていることを示している。F1植物は又、Bt2毒素の
発現に関してELISAを用いて分析された。葉組織に
対するELISA測定のデータは、Bt2表現型がn
osと相関にあることを示していた。それ故、Bt2
の特性な安定に遺伝される。
14. New tables obtained by transformation
Stable genetic traits of the present type A substantial fraction of plants transformed with the transformation vectors described herein comprises a chimeric Bt toxin gene and a marker gene (nos, NP) stably inserted into its genome.
TII), including newly obtained DNA fragments. This was confirmed by the results of the Southern blotting experiment. The novel phenotypic traits obtained by this transformation method (Bt toxin expression, antibiotic resistance, nopaline production) are inherited according to classic Mendelian genetics. To identify stable genetic traits of new traits,
The F1 generation of the transformed plants was analyzed for Bt toxin expression and nopaline synthesis. The transformed tobacco plants were able to flower and produce seeds. Care was taken to avoid crossover. Previously identified as Bt + a 4 plants (161-9,10 -1, 147-8,17
From 4), seeds germinated on the agar medium, and F1 plants were analyzed for the presence of nopaline (the parent plant has nopaline synthase as a marker gene). Plants are 3 weeks after germination (approximately 1 cm in height) or 6 to 7 weeks (2
From 4 cm). The results are shown in Table 18. In plants 10-1 and 147-8, about 3/4 of F1 is
Expected from a single locus Mendelian trait (1: 2:
1) nos + Atsuta in. In the 161-9 F1 plants, nopaline signals were very weak when small plants were tested approximately 3 weeks after germination. Due to this weak expression, the nopaline signal was clearly not visible, and therefore the number of positives at this stage is underestimated. However, at 7 weeks, a positive positive signal was detected in 3/4 plants. The reason for the emergence of the plant at early age in plants is unknown. In F1 of plant 174, 4 out of 45 analyzed
The high percentage (95%) of nos + in 3 indicates that the nos gene has been inserted into the genome at one or more loci. F1 plants were also analyzed for the expression of Bt2 toxin using an ELISA. The data of the ELISA measurement on the leaf tissue showed that the Bt2 + phenotype
os + . Therefore, Bt2
It is inherited by + characteristic stability.

【0130】中間体クローニング・ベクターと雑種プラ
スミドベクターを含む細胞の培養は、ドイツ連邦共和
国、ゲツチンゲン、グリスバツハ通り、8D−340
0、バイオテクノロジー研究有限責任会社、微生物のド
イツ・コレクシヨンに寄託され次の様な寄託番号が割り
当られている:
The culture of the cells containing the intermediate cloning vector and the hybrid plasmid vector was carried out according to 8D-340, Glissbach, Göttingen, Germany.
0, Biotechnology Research Co., Ltd., has been deposited with the Microorganisms Collection, Germany and has been assigned the following deposit numbers:

【表1】 [Table 1]

【0131】大腸菌K514の培養体は市販されてい
る。特許請求の範囲より定義される本発明の思想と技術
的範囲からはずれることなしに変更及び修飾はならしう
るものであり、これも本発明の範囲に属すると理解され
ている。
A culture of Escherichia coli K514 is commercially available. Changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims, and are understood to be within the scope of the invention.

【表2】 [Table 2]

【0132】[0132]

【表3】 [Table 3]

【0133】[0133]

【表4】 [Table 4]

【0134】[0134]

【表5】 [Table 5]

【0135】[0135]

【表6】 [Table 6]

【0136】[0136]

【表7】 [Table 7]

【0137】[0137]

【表8】 [Table 8]

【0138】[0138]

【表9】 [Table 9]

【0139】[0139]

【表10】 [Table 10]

【0140】[0140]

【表11】 [Table 11]

【0141】[0141]

【表12】 [Table 12]

【0142】[0142]

【表13】 [Table 13]

【0143】[0143]

【表14】 [Table 14]

【0144】[0144]

【表15】 [Table 15]

【0145】[0145]

【表16】 [Table 16]

【0146】[0146]

【表17】 [Table 17]

【0147】[0147]

【表18】 [Table 18]

【0148】[0148]

【表19】 [Table 19]

【0149】[0149]

【表20】 [Table 20]

【0150】[0150]

【表21】 [Table 21]

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

【図1】第1図は、結晶蛋白のSDS−ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動を示す。
FIG. 1 shows SDS-polyacrylamide gel electrophoresis of a crystalline protein.

【図2】第2図は、プラスミドpEcoR251を示
す。
FIG. 2 shows the plasmid pEcoR251.

【図3】第3図はB.t.berliner 1715
プラスミドの挿入断片の制限酵素地図を示す。
FIG. t. berliner 1715
3 shows a restriction map of a plasmid insert fragment.

【図4】第4図は、大腸菌K514(Bt200)のリ
セートのSDS−PAGEを示す。
FIG. 4 shows SDS-PAGE of the lysate of E. coli K514 (Bt200).

【図5】第5図はイムノブロツテイングの結果を示す。FIG. 5 shows the results of immunoblotting.

【図6】第6図は異なる血清を用いたイムノブロツテイ
ングの結果を示す。
FIG. 6 shows the results of immunoblotting using different sera.

【図7】第7図はBt2蛋白のSDS−PAGEを示
す。
FIG. 7 shows SDS-PAGE of Bt2 protein.

【図8】第8図はELISAの結果を示す。FIG. 8 shows the results of ELISA.

【図9】第9図は、異なる抗原蛋白でのELISAの結
果を示す。
FIG. 9 shows the results of ELISA with different antigenic proteins.

【図10】第10図は130Kd蛋白のN末アミノ酸配
列の此較を示す。
FIG. 10 shows the comparison of the N-terminal amino acid sequence of the 130 Kd protein.

【図11】第11図は免疫学的なポリペプチドの検出法
を示す。
FIG. 11 shows a method for immunologically detecting a polypeptide.

【図12】第12図はBt2遺伝子断片及び配列領域の
制限酵素地図を示す。
FIG. 12 shows a restriction map of a Bt2 gene fragment and a sequence region.

【図13】第13図はBt2遺伝子のDNA配列とアミ
ノ酸配列を示す。
FIG. 13 shows the DNA sequence and amino acid sequence of the Bt2 gene.

【図14】第14図はBt2と他のBt蛋白のアミノ酸
配列の比較を示す。
FIG. 14 shows a comparison between the amino acid sequences of Bt2 and other Bt proteins.

【図15】第15図はpHD160の構築を示す。FIG. 15 shows the construction of pHD160.

【図16】第16図は他のBt2遺伝子カセツトを示
す。
FIG. 16 shows another Bt2 gene cassette.

【図17】第17図は、プラスミドpLB10の構築を
示す。
FIG. 17 shows the construction of plasmid pLB10.

【図18】第18図はp2BKm25の構築と構造を示
す。
FIG. 18 shows the construction and structure of p2BKm25.

【図19】第19図はBtiNPTII融合とBt2欠
失を示す。
FIG. 19 shows a BtiNPTII fusion and Bt2 deletion.

【図20】第20図はBt2 3′端欠失株を示す。FIG. 20 shows a Bt2 3′-terminal deletion strain.

【図21】第21図はイムノブロツテイングの結果を示
す。
FIG. 21 shows the results of immunoblotting.

【図22】第22図はpLB834とpLB879の
3′端を示す。
FIG. 22 shows the 3 ′ ends of pLB834 and pLB879.

【図23】第23図はプラスミドpLBKm23、33
及び14の構築を示す。
FIG. 23 shows plasmids pLBKm23, 33
14 and 14 are shown.

【図24】第24図はBt:NPTIIカセツトを示
す。
FIG. 24 shows a Bt: NPTII cassette.

【図25】第25図はNPTIIアツセイの結果を示
す。
FIG. 25 shows the results of NPTII assays.

【図26】第26図はBt:NPTIIのBtの3′端
を示す。
FIG. 26 shows the 3 ′ end of Bt of Bt: NPTII.

【図27】第27図はBt2及びBt2:NPTIIの
適合手法を示す。
FIG. 27 shows an adaptation method of Bt2 and Bt2: NPTII.

【図28】第28図はプロモーターとカセツトの連結部
のDNA配列を示す。
FIG. 28 shows the DNA sequence of the junction between the promoter and cassette.

【図29】第29図はpHD208の構築を示す。FIG. 29 shows the construction of pHD208.

【図30】第30図はpGV831の構築を示す。FIG. 30 shows the construction of pGV831.

【図31】第31図はpGV3850とpHD205の
T領域を示す。
FIG. 31 shows the T region of pGV3850 and pHD205.

【図32】第32図はpGV2260とpHD208の
T領域を示す。
FIG. 32 shows the T region of pGV2260 and pHD208.

【図33】第33A図〜第33J図は他の中間体発現ベ
クターを示す。
FIGS. 33A-33J show other intermediate expression vectors.

【図34】第34図はタバコカルスのELISAの結果
を示す。
FIG. 34 shows the results of an ELISA of tobacco calli.

【図35】第35図はタバコカルスのELISAの結果
を示す。
FIG. 35 shows the results of ELISA for tobacco callus.

【図36】第36図はタバコカルスのELISAの結果
を示す
FIG. 36 shows the results of ELISA for tobacco calli.

【図37】第37A図及び第37B図は、Bt2の免疫
学的検出法を示す。
FIGS. 37A and 37B show a method for immunological detection of Bt2.

【図38】第38A図及び第38B図M. sexta
1令幼虫の生育速度を示す。
FIG. 38 is a section 38A view and a second 38B Figure M. sexta
The growth rate of the first instar larva is shown.

【図39】第39図はM. sexta幼虫の生育曲線
を示す。
[39] FIG. 39 M. 1 shows a growth curve of sexta larvae.

【図40】第40図はP35S−1とP35S−2プロ
モーターのDNA配列を示す。
FIG. 40 shows the DNA sequences of the P35S-1 and P35S-2 promoters.

【図41】第41図はpGSH50の構築を示す。FIG. 41 shows the construction of pGSH50.

【図42】第42図はpGV1500の構築を示す。FIG. 42 shows the construction of pGV1500.

【図43】第43図はpGSH150とpGSH151
の構築を示す。
FIG. 43 shows pGSH150 and pGSH151
The construction of

【図44】第44図はpAGS007の構築を示す。FIG. 44 shows the construction of pAGS007.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルク チヤールズ エルネスト バン モンタグ ベルギー国ブリユツセル,デ ストラサ ルトストラート120 (72)発明者 マルク アルベルト バエツク ベルギー国ゼムスト,アールスコトセバ ーン 4 (72)発明者 マルクス フローレント オスカー ザ ボウ ベルギー国ジエント,エルペルステーグ 70 (72)発明者 ヤン ヨゼフ アウグスト レーマンズ ベルギー国ヘウスデン,エレボホテン 38 (72)発明者 ヘルマヌス フランシスカス パウルス ホフテ ベルギー国ジエント,ロゼマリユンスト ラート 34 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01N 65/00 A01H 5/00 C12N 5/10 C12N 15/09 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Marc Charles Ernesto van Montag Britssel, Belgium 120 de 72 Strastorto Strato 120 (72) Inventor Marc Albert Baetsk Zemst, Belgium 4 Aarskostosebern 4 (72) Inventor Marx Florent Oscar the Bow El Gent, Belgium Zent, El Persteg 70 (72) Inventor Jan Joseph August Lehmanns Heusden, Belgium, Elebohoten 38 (72) Inventor Hermanus Franciscus Pauls Hofte Gent, Belgium, Rosemariyunstraat 34 (58) Fields studied (Int. Cl. 7, DB name) A01N 65/00 A01H 5/00 C12N 5/10 C12N 15/09 BIOSIS (DIALOG) WPI (D ALOG)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.形質転換された植物であって、その細胞は、キメラ
遺伝子を含有し、該キメラ遺伝子は、該細胞のゲノムに
安定的に組み込まれ、該植物の細胞中で発現されること
ができ、かつ該キメラ遺伝子が a) 植物細胞中で自然に発現される遺伝子由来のプロモ
ーター領域、及び b) バチルス チュウリンゲンシス(Bacillus
thuringensis)により産生される結晶蛋
白をコードするDNA又はそれと実質的な配列相同性を
有するDNAの切断により得ることのできるDNA断片
で、該断片(b)は約60〜約80KDのポリペプチドト
キシンをコードしており、かつ該断片(b)の細胞内発現
の結果、該細胞中で該ポリペプチドトキシンを昆虫を防
除できる量で提供するものであり、 該植物はアグロバクテリウムにより形質転換可能なもの
であるか、又は双子葉植物である、上記植物。 2.上記DNA断片(b)が前記キメラ遺伝子において選
択又は識別可能なDNAマーカー断片(c)に隣り合って
いるか又は融合しているものである請求項1記載の植
物。 3.上記マーカー断片(c)が、上記DNA断片(b)と融
合しており、その結果断片(b)及び(c)が融合ポリペプ
チドをコードしているものである請求項2記載の植物。 4.上記DNA断片(b)が少なくともりん翅目に対して
活性のあるポリペプチドトキシンをコードしているもの
である請求項1〜3のいずれか1項に記載の植物。 5.上記DNA断片(b)がBt2結晶蛋白又は同蛋白と
実質的に配列相同性を有する蛋白をコードするDNAか
ら得ることができる、請求項1〜4のいずれか1項記載
の植物。 6.上記DNA断片(b)がバチルス クルスタキ(B
t. kurstaki)により産生される結晶蛋白を
コードするDNAの切断により得ることができるもので
ある請求項1〜4のいずれか1項に記載の植物。 7.上記バチルス クルスタキがHD1株又はHD73
株のいずれかである請求項6に記載の植物。 8.上記DNA断片(b)がバチルス ベルリナー(B
t. berliner)1715により産生される結
晶蛋白をコードするDNAの切断により得ることができ
るものである請求項1〜5のいずれか1項に記載の植
物。 9.上記DNA断片(b)がバチルス ソットー(Bt.
sotto)により産生される結晶蛋白をコードする
DNAの切断により得ることができるものである請求項
1〜4のいずれか1項に記載の植物。 10.上記DNA断片(b)が甲虫目に対して活性のある
ポリペプチドトキシンを少なくともコードするものであ
る請求項1〜3のいずれか1項に記載の植物。 11.上記DNA断片(b)がバチルス チュウリンゲン
シスによって産生される約130キロダルトンの結晶蛋
白をコードする遺伝子の切断により得ることができるも
のである請求項1〜3のいずれか1項に記載の植物。 12.上記DNA断片(b)が上記Bt遺伝子の翻訳開始
コドンから始まる最初の1820ヌクレオチドよりなる
ものである請求項11に記載の植物。 13.上記DNA断片(b)がBt2結晶蛋白をコードす
るDNAのKpnI欠失断片である請求項1〜12のい
ずれか1項に記載の植物。 14.上記キメラ遺伝子が植物細胞で自然に発現される
遺伝子由来の3′−非翻訳領域を含むものである請求
項1〜13のいずれか1項に記載の植物。 15.上記マーカー断片(c)がカナマイシン抵抗性を提
供するものであるか、ネオマイシンホスホトランスフェ
ラーゼをコードするものである請求項2記載の植物。 16.上記プロモーター領域がノパリン合成プロモータ
ー領域、リブロースホスフェートカルボキシラーゼプロ
モーター領域の小サブユニット、Pssu301プロモ
ーター領域、Ti−プラスミド由来プロモーター領域、
TRプロモーター領域、カリフラワーモザイックウイル
ス由来のプロモーター領域、35S−1プロモーター領
域、及び35S−2プロモーター領域からなる群から選
ばれるものである請求項1〜15のいずれか1項に記載
の植物。 17.植物のゲノム中にキメラ遺伝子を安定的に組み込
むことを含む、特定の昆虫に対して該植物自体を保護で
きる植物を作出する方法であって、該キメラ遺伝子は a) 植物細胞中で自然に発現しうる遺伝子由来のプロモ
ーター領域、及び b) バチルス チュウリンゲンシスにより産生される結
晶蛋白をコードするDNA又はそれと実質的な配列相同
性を有するDNAの切断により得ることのできるDNA
断片で、その断片(b)は約60〜約80KDのポリペプ
チドトキシンをコードしており、かつその断片(b)の細
胞内発現の結果、該細胞中で該ポリペプチドトキシンを
昆虫を防除できる量で提供するものであり、 該植物はアグロバクテリウムにより形質転換可能なもの
であるか、又は双子葉植物である、上記方法。 18.上記DNA断片(b)が上記キメラ遺伝子において
選択又は識別可能なマーカー断片(c)に隣り合っている
か又は融合しているものである請求項17記載の方法。 19.上記DNA断片(b)が少なくともりん翅目に対し
て活性のあるポリペプチドトキシンをコードしているも
のである請求項17又は18のいずれかに記載の方法。 20.上記DNA断片(b)がBt2結晶蛋白又は同蛋白
と実質的に配列相同性を有する蛋白をコードするDNA
から得ることができる、請求項17〜19のいずれか1
項に記載の方法。 21.上記DNA断片(b)がBt.ベルリナー1715
により産生される結晶蛋白をコードしているDNAの切
断により得ることができるものである請求項17〜20
のいずれか1項に記載の方法。 22.形質転換された植物であって、その細胞はキメラ
遺伝子を含有し、該キメラ遺伝子は、該細胞のゲノムに
安定的に組み込まれ、該植物の細胞中で発現されること
ができ、かつ該キメラ遺伝子が a) 植物細胞中で自然に発現される遺伝子由来のプロモ
ーター領域、及び b) バチルス チュウリンゲンシスにより産生される結
晶蛋白の一部、又はそれと実質的な配列相同性を有する
蛋白をコードするDNA断片であって、その断片(b)は
約60〜約80KDのポリペプチドトキシンをコードし
ており、かつその断片(b)の細胞内発現の結果、該細胞
内に該ポリペプチドトキシンを昆虫を防除できる量で提
供するものであり、 該植物はアグロバクテリウムにより形質転換可能なもの
であるか、又は双子葉植物である、上記植物。 23.上記DNA断片(b)が下記のアミノ酸配列を持つ
蛋白の一部をコードしているものである請求項22に記
載の植物: 24.上記DNA断片(b)が甲虫類に対して活性なポリ
ペプチドトキシンの一部をコードしているものである請
求項22に記載の植物。 25.上記DNA断片(b)がりん翅目に対して活性なポ
リペプチドトキシンの一部をコードしているものである
請求項22に記載の植物。 26.上記DNA断片(b)がBt2結晶蛋白又は同蛋白
と実質的に配列相同性を有する蛋白の一部をコードする
請求項22記載の植物。 27.上記DNA断片(b)がバチルスクルスタキ(B
t kurstaki)又はバチルス ソットー(Bt
sotto)により産生される結晶蛋白の一部をコー
ドするものである請求項22記載の植物。 28.上記DNA断片(b)がバチルス チュウリンゲ
ンシスにより産生される約130KDの結晶蛋白の一部
をコードするものである請求項22記載の植物。 29.上記プロモーター領域がノパリンシンターゼプロ
モーター領域、リブロースホスフェートカルボキシラー
ゼプロモーター領域の小サブユニット、Pssu301
プロモーター領域、Ti−プラスミド由来プロモーター
領域、TRプロモーター領域、カリフラワーモザイック
ウイルス由来のプロモーター領域、35S−1プロモー
ター領域、及び35S−2プロモーター領域からなる群
から選ばれるものである請求項22に記載の植物。 30.植物のゲノム中にキメラ遺伝子を安定的に組み込
むことを含む、昆虫に対して該植物自体を保護できる植
物を作出する方法であって、該キメラ遺伝子は a) 植物細胞中で自然に発現しうる遺伝子由来のプロモ
ーター領域、及び b) バチルス チュウリンゲンシスにより産生される結
晶蛋白又はそれと実質的な配列相同性を有する蛋白の一
部をコードするDNA断片であって、その断片(b)は約
60〜約80KDのポリペプチドトキシンをコードして
おり、かつその断片(b)の細胞内発現の結果、該細胞中
で該ポリペプチドトキシンを昆虫を防除できる量で提供
するものであり、 該植物はアグロバクテリウムにより形質転換可能なもの
であるか、又は双子葉植物である、上記方法。 31.植物が、ワタ、砂糖大根、大豆、ナタネ、キャベ
ツ、レタス又は豆類である請求項に記載の植物。 32.上記DNA断片(b)が人工的に作出されたもの
である請求項に記載の植物。 33.植物が、ワタ、砂糖大根、大豆、ナタネ、キャベ
ツ、レタス又は豆類である請求項17に記載の方法。 34.植物が、ワタ、砂糖大根、大豆、ナタネ、キャベ
ツ、レタス又は豆類である請求項22に記載の植物。 35.上記DNA断片(b)が人工的に作出されたもの
である請求項22に記載の植物。 36.植物が、ワタ、砂糖大根、大豆、ナタネ、キャベ
ツ、レタス又は豆類である請求項30に記載の方法。 37.アグロバクテリウムにより形質転換可能なもので
あるか、又は双子葉植物である植物であって、切断され
たバチルス チュウリンゲンシス蛋白の殺虫性量を含
み、該切断されたバチルス チュウリンゲンシス蛋白は
下記のアミノ酸配列 を持つバチルス チュウリンゲンシス蛋白の60KDa
殺虫性断片のアミノ酸配列を少なくとも含むものであ
る、上記植物。 38.上記切断されたバチルス チュウリンゲンシス蛋
白は前記アミノ酸配列のアミノ酸位置1から725まで
を含む請求項37記載の植物。 39.上記切断されたバチルス チュウリンゲンシス蛋
白は選択又は識別可能なマーカー蛋白のアミノ酸配列を
含む請求項37又は38記載の植物。 40.切断されたバチルス チュウリンゲンシス蛋白の
殺虫性量を植物細胞中で生産することを含むりん翅目昆
虫から植物細胞を防御するための方法であって、該切断
されたバチルス チュウリンゲンシス蛋白は下記のアミ
ノ酸配列 を持つバチルス チュウリンゲンシス蛋白の60KDa
殺虫性断片のアミノ酸配列を少なくとも含むものであ
る、上記方法。 41.上記細胞は、上記切断されたバチルス チュウリ
ンゲンシス蛋白をコードするDNAに作用的に結合した
プロモーター領域を含むDNA分子を含む、請求項40
に記載の方法。 42.上記プロモーター領域が誘導可能なプロモーター
領域、組織特異性プロモーター領域、ノパリンシンター
ゼプロモーター領域、リブロースビスホスフェートカル
ボキシラーゼ小サブユニット遺伝子のプロモーター領
域、TR−DNA遺伝子のプロモーター領域、又はカリ
フラワーモザイックウイルス35Sプロモーター領域で
ある請求項41に記載の方法。 43.切断されたバチルス チュウリンゲンシス蛋白の
殺虫性量を含み、該切断されたバチルス チュウリンゲ
ンシス蛋白は下記のアミノ酸配列 を持つバチルス チュウリンゲンシス蛋白の60KDa
殺虫性断片のアミノ酸配列を少なくとも含むものであ
る、上記植物細胞。 44.上記切断されたバチルス チュウリンゲンシス蛋
白は前記アミノ酸配列のアミノ酸位置1から725まで
を含む請求項43記載の植物細胞。 45.上記切断されたバチルス チュウリンゲンシス蛋
白は選択又は識別可能なマーカー蛋白のアミノ酸配列を
含む請求項43又は44記載の植物細胞。 46.上記細胞は、上記切断されたバチルス チュウリ
ンゲンシス蛋白をコードするDNAに作用的に結合した
プロモーター領域を含むDNA分子を含む、請求項43
に記載の細胞。 47.上記プロモーター領域が誘導可能なプロモーター
領域、組 織特異性プロモーター領域、ノパリンシンター
ゼプロモーター領域、リブロースビスホスフェートカル
ボキシラーゼ小サブユニット遺伝子のプロモーター領
域、TR−DNA遺伝子のプロモーター領域、又はカリ
フラワーモザイックウイルス35Sプロモーター領域で
ある請求項46に記載の細胞。
(57) [Claims] A transformed plant, wherein the cells contain a chimeric gene, wherein the chimeric gene is stably integrated into the genome of the cell, is capable of being expressed in the cells of the plant, and The chimeric gene is a) a promoter region derived from a gene naturally expressed in plant cells; and b) Bacillus bacillus
(b) is a DNA fragment which can be obtained by cutting DNA encoding a crystal protein produced by T. thuringensis or DNA having substantial sequence homology therewith, wherein the fragment (b) encodes a polypeptide toxin of about 60 to about 80 KD. And providing the polypeptide toxin in an amount capable of controlling insects in the cells as a result of intracellular expression of the fragment (b), wherein the plant is capable of being transformed by Agrobacterium. The above plant, which is or is a dicotyledon. 2. The plant according to claim 1, wherein the DNA fragment (b) is adjacent to or fused to a DNA marker fragment (c) that can be selected or identified in the chimeric gene. 3. Said marker fragment (c) is fused to a said DNA fragment (b), resulting fragment (b) and (c) fusion Poripepu
3. The plant according to claim 2, which encodes a tide . 4. The plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the DNA fragment (b) encodes a polypeptide toxin that is active at least against Lepidoptera. 5. The plant according to any one of claims 1 to 4, wherein the DNA fragment (b) can be obtained from a DNA encoding a Bt2 crystal protein or a protein having substantial sequence homology to the protein. 6. The DNA fragment (b) is Bacillus kurstaki (B
t. The plant according to any one of claims 1 to 4, which can be obtained by cleaving DNA encoding a crystal protein produced by K. kurosaki. 7. The Bacillus kurstaki is HD1 strain or HD73.
The plant according to claim 6, which is one of strains. 8. The DNA fragment (b) is Bacillus Berliner (B
t. The plant according to any one of claims 1 to 5, which can be obtained by cutting DNA encoding a crystal protein produced by B. berliner 1715. 9. The DNA fragment (b) is Bacillus Sotto (Bt.
The plant according to any one of claims 1 to 4, which can be obtained by cutting DNA encoding a crystal protein produced by S.toto. 10. The plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the DNA fragment (b) encodes at least a polypeptide toxin active against Coleoptera. 11. The plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the DNA fragment (b) can be obtained by cleaving a gene encoding a crystal protein of about 130 kilodaltons produced by Bacillus thuringiensis. . 12. The plant according to claim 11, wherein the DNA fragment (b) comprises the first 1820 nucleotides starting from the translation initiation codon of the Bt gene. 13. The plant according to any one of claims 1 to 12, wherein the DNA fragment (b) is a KpnI deletion fragment of a DNA encoding a Bt2 crystal protein. 14. The plant according to any one of claims 1 to 13, wherein the chimeric gene also contains a 3'-untranslated region derived from a gene naturally expressed in plant cells. 15. The plant according to claim 2, wherein the marker fragment (c) provides kanamycin resistance or encodes neomycin phosphotransferase. 16. The promoter region is a nopaline synthesis promoter region, a small subunit of a ribulose phosphate carboxylase promoter region, a Psu301 promoter region, a Ti-plasmid-derived promoter region,
The plant according to any one of claims 1 to 15, wherein the plant is selected from the group consisting of a TR promoter region, a promoter region derived from a cauliflower mosaic virus, a 35S-1 promoter region, and a 35S-2 promoter region. 17. A method for producing a plant capable of protecting itself against a specific insect, comprising stably incorporating the chimeric gene into the genome of the plant, wherein the chimeric gene is naturally expressed in a plant cell. B) DNA encoding a crystal protein produced by Bacillus thuringiensis or DNA obtainable by cleavage of DNA having substantial sequence homology thereto
A fragment, wherein the fragment (b) encodes a polypeptide toxin of about 60 to about 80 KD, and as a result of intracellular expression of the fragment (b), the polypeptide toxin is in an amount capable of controlling insects in the cell. The above method, wherein the plant is one that can be transformed by Agrobacterium or is a dicotyledonous plant. 18. The method according to claim 17, wherein the DNA fragment (b) is adjacent to or fused to a marker fragment (c) that can be selected or identified in the chimeric gene. 19. 19. The method according to claim 17, wherein the DNA fragment (b) encodes a polypeptide toxin active at least against Lepidoptera. 20. A DNA encoding the Bt2 crystal protein or a protein having substantial sequence homology to the Bt2 crystal protein.
20. Any one of claims 17 to 19, which can be obtained from
The method described in the section. 21. The DNA fragment (b) is Bt. Berliner 1715
21. It can be obtained by cutting DNA encoding a crystal protein produced by the method described in claim 17.
The method according to any one of claims 1 to 4. 22. A transformed plant, wherein the cells contain a chimeric gene, wherein the chimeric gene is stably integrated into the genome of the cell, is capable of being expressed in cells of the plant, and The gene encodes a) a promoter region derived from a gene which is naturally expressed in plant cells, and b) a part of a crystal protein produced by Bacillus thuringiensis, or a protein having substantial sequence homology thereto. A DNA fragment, wherein the fragment (b) encodes a polypeptide toxin of about 60 to about 80 KD, and as a result of intracellular expression of the fragment (b), the polypeptide is controlled in the cell by the polypeptide toxin; it is intended to provide an amount, or the plant is capable transformed by Agrobacterium or a dicot, said plant. 23. The plant according to claim 22, wherein the DNA fragment (b) encodes a part of a protein having the following amino acid sequence: 24. 23. The plant according to claim 22, wherein the DNA fragment (b) encodes a part of a polypeptide toxin active against beetles. 25. 23. The plant according to claim 22, wherein the DNA fragment (b) encodes a part of a polypeptide toxin active against Lepidoptera. 26. 23. The plant according to claim 22, wherein said DNA fragment (b) encodes a Bt2 crystal protein or a part of a protein having substantial sequence homology to said protein. 27. The above DNA fragment (b) is Bacillus cruschtaki (B
t Kurstaki) or Bacillus Sotto (Bt)
23. The plant according to claim 22, which encodes a part of a crystal protein produced by S. toto. 28. 23. The plant according to claim 22, wherein said DNA fragment (b) encodes a part of a crystal protein of about 130 KD produced by Bacillus thuringiensis. 29. The promoter region is a nopaline synthase promoter region, a small subunit of the ribulose phosphate carboxylase promoter region, Psu301.
The promoter region, a promoter region derived from a Ti-plasmid, a TR promoter region, a promoter region derived from a cauliflower mosaic virus, a 35S-1 promoter region, and a 35S-2 promoter region. plant. 30. A method for producing a plant capable of protecting itself against insects, comprising stably integrating the chimeric gene into the genome of the plant, wherein the chimeric gene can be naturally expressed in a) plant cells A) a promoter region derived from the gene; and b) a DNA fragment encoding a part of a crystal protein produced by Bacillus thuringiensis or a protein having substantial sequence homology thereto, wherein the fragment (b) The polypeptide toxin encodes a polypeptide toxin of up to about 80 KD, and as a result of intracellular expression of the fragment (b) thereof, provides the polypeptide toxin in an amount capable of controlling insects in the cell; or is capable transformed by um, or dicot, the method described above. 31. The plant according to claim 1 , wherein the plant is cotton, sugar beet, soybean, rapeseed, cabbage, lettuce or legumes. 32. The plant according to claim 1 , wherein the DNA fragment (b) is artificially created. 33. Plants are cotton, sugar beets, soy, rape, cabbage
18. The method according to claim 17, wherein the method is root, lettuce or legumes. 34. Plants are cotton, sugar beets, soy, rape, cabbage
23. The plant according to claim 22, which is vine, lettuce or legumes. 35. The DNA fragment (b) is artificially created
23. The plant according to claim 22, which is 36. Plants are cotton, sugar beets, soy, rape, cabbage
31. The method according to claim 30, wherein the method is root, lettuce or legumes. 37. A plant that is capable of being transformed by Agrobacterium or is a dicotyledonous plant and contains an insecticidal amount of a truncated Bacillus thuringiensis protein, wherein the truncated Bacillus thuringiensis protein is as follows: Amino acid sequence of Bacillus thuringiensis protein with 60KDa
The above plant, which comprises at least the amino acid sequence of the insecticidal fragment. 38. The cut Bacillus thuringiensis protein
White is from amino acid position 1 to 725 of the amino acid sequence
38. The plant of claim 37, comprising: 39. The cut Bacillus thuringiensis protein
White indicates the amino acid sequence of the selectable or identifiable marker protein.
39. The plant according to claim 37 or claim 38. 40. A method for protecting plant cells from Lepidopteran insects, comprising producing an insecticidal amount of a truncated Bacillus tubulingensis protein in a plant cell, wherein the truncated Bacillus tubulingensis protein comprises the following: Amino acid sequence of Bacillus thuringiensis protein with 60KDa
The above method, which comprises at least the amino acid sequence of the insecticidal fragment. 41. The cells are the cut Bacillus chuuri
Operatively linked to DNA encoding the gengensis protein
41. A DNA molecule comprising a promoter region.
The method described in. 42. A promoter from which the above promoter region can be induced
Region, tissue-specific promoter region, nopaline sinter
Ze promoter region, ribulose bisphosphate cal
Promoter region of boxylase small subunit gene
Region, the promoter region of the TR-DNA gene, or potassium.
In the flower mozaic virus 35S promoter region
42. The method of claim 41. 43. Including the insecticidal amount of the cleaved Bacillus thuringiensis protein, the cleaved Bacillus thuringiensis protein has the following amino acid sequence: Bacillus thuringiensis protein with 60KDa
The above plant cell, which comprises at least the amino acid sequence of the insecticidal fragment. 44. The cut Bacillus thuringiensis protein
White is from amino acid position 1 to 725 of the amino acid sequence
The plant cell according to claim 43, comprising: 45. The cut Bacillus thuringiensis protein
White indicates the amino acid sequence of the selectable or identifiable marker protein.
45. The plant cell according to claim 43 or claim 44 comprising: 46. The cells are the cut Bacillus chuuri
Operatively linked to DNA encoding the gengensis protein
44. A DNA molecule comprising a promoter region.
The cell according to 1. 47. A promoter from which the above promoter region can be induced
Area, organization-specific promoter region, nopaline Sinter
Ze promoter region, ribulose bisphosphate cal
Promoter region of boxylase small subunit gene
Region, the promoter region of the TR-DNA gene, or potassium.
In the flower mozaic virus 35S promoter region
47. The cell of claim 46.
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