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JP6876334B2 - How to make transformation-sensitive barley - Google Patents
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JP6876334B2 - How to make transformation-sensitive barley - Google Patents

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Description

本発明は、オオムギ品種ゴールデンプロミスに由来する、アグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性に関与するゲノム領域に関する。また、本発明は、当該ゲノム領域の存在を指標として、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギを作出する方法に関する。さらに、本発明は、当該ゲノム領域に結合するオリゴヌクレオチドを含む、オオムギにおいてアグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を検査するための試薬に関する。 The present invention relates to a genomic region from the barley variety Golden Promise that is involved in susceptibility to transformation by the Agrobacterium method. The present invention also relates to a method for producing barley sensitive to transformation by the Agrobacterium method, using the presence of the genomic region as an index. Furthermore, the present invention relates to reagents for testing susceptibility to transformation by the Agrobacterium method in barley, which comprises an oligonucleotide that binds to the genomic region.

栽培オオムギ(Hordeum vulgare)は、5.1Gbpのよく特徴付けられたゲノムを持つ二倍体の穀物である。オオムギは、世界における生産量が穀物の中で第4位にランクされており、食物、醸造、及び動物飼料に利用されている。作物としての重要性から、オオムギにおける多くの農学上又は産業上の特性が遺伝的に解析されてきた。形質転換は、遺伝学において必須のツールであり、生物ゲノムへのDNAの導入により、新規形質の導入だけでなく、内因性遺伝子の解析も可能となる。不運なことに、オオムギにおける遺伝的解析は、形質転換に関する技術的問題によって制約を受けており、これはシロイヌナズナやイネといった他の植物種におけるアグロバクテリウム法による形質転換の容易さと全く対照的である。オオムギにおいて最も汎用されているアグロバクテリウム法による形質転換法は、Tingayらにより開発されたものであり(非特許文献1)、外植片としてゴールデンプロミスの未熟胚を利用している。これ以外のオオムギの形質転換技術としては、イグリ(Igri)の花粉培養が数少ない代替法の一つになっている(非特許文献2)。研究目的となる特性の解析がゴールデンプロミスやイグリに発現しているアレルに制限されることから、この状況は、オオムギにおける相補解析に大いなる挑戦をもたらしている。一般的に、機能的なアレルの解析には、ゴールデンプロミスによる複数の戻し交雑を介して、標的アレル残しつつ、他のゲノム領域をゴールデンプロミス型へと置換した系統を開発する必要がある。最近、Yeoら(非特許文献3)は、さび病菌に対する非宿主性および部分的耐性の機能解析に適したオオムギ系統を開発すべく、ゴールデンプロミスの形質転換能とサスプトリット(SusPtrit)から受け継いださび病への高い感受性とを兼ね備えたゴールデンサスプトリット(Golden SusPtrit)という新しいオオムギ系統を開発した。この組換え系統における、アグロバクテリウム法による形質転換効率の増強は、ゴールデンプロミスの形質転換効率の要となる遺伝的因子の存在を示唆した。この研究では、ゴールデンプロミスにおけるアグロバクテリウム法による形質転換の要因となる遺伝的領域を予測するために、同じ倍加半数体マッピング集団における形質転換感受性系統(SG062N)と非感受性系統(SG133N)との間の遺伝的相違の比較も行った(非特許文献3)。 Cultivated barley (Hordeum vulgare) is a diploid grain with a well-characterized genome of 5.1 Gbps. Barley ranks fourth in the world's production of grains and is used in food, brewing, and animal feed. Due to its importance as a crop, many agricultural or industrial characteristics of barley have been genetically analyzed. Transformation is an essential tool in genetics, and the introduction of DNA into the biological genome enables not only the introduction of new traits but also the analysis of endogenous genes. Unfortunately, genetic analysis in barley is constrained by technical problems with transformation, which is in stark contrast to the ease of transformation by the Agrobacterium method in other plant species such as Arabidopsis and rice. is there. The most widely used transformation method by the Agrobacterium method in barley was developed by Tingay et al. (Non-Patent Document 1), and immature embryos of Golden Promise are used as explants. As another barley transformation technique, pollen culture of Igri is one of the few alternative methods (Non-Patent Document 2). This situation poses a great challenge to complementary analysis in barley, as the analysis of the traits of interest is limited to alleles expressed in golden promises and iguri. In general, functional allele analysis requires the development of strains in which other genomic regions are replaced with the golden promise type, while retaining the target allele through multiple backcrosses with the golden promise. Recently, Yeo et al. (Non-Patent Document 3) have inherited the transforming ability of Golden Promise and rust inherited from SusPtrit in order to develop a barley strain suitable for functional analysis of non-hostability and partial resistance to rust fungi. We have developed a new barley strain called Golden SusPtrit, which is highly susceptible to disease. The enhancement of transformation efficiency by the Agrobacterium method in this recombinant line suggested the existence of genetic factors that are the key to the transformation efficiency of Golden Promise. In this study, transformation-sensitive and insensitive strains (SG062N) and insensitive strains (SG133N) in the same haploid mapping population were used to predict the genetic regions responsible for Agrobacterium transformation in the golden promise. We also compared the genetic differences between them (Non-Patent Document 3).

形質転換能自体の遺伝的要因は具体的に調査されていないが、オオムギにおけるカルスから緑色シュートの再生のための要となる4つの量的形質遺伝子座(QTLs)が、以前、ステプトー(Steptoe)とモレックス(Morex)との雑種において同定された(非特許文献4、5)。ヤセイカンラン(Brassica oleracea)においてCoganら(非特許文献6)は、完熟種子を利用して、アグロバクテリウム・リゾジェネスを用いた根の形質転換に関与する3つのQTLを同定した。3つの遺伝子座のうち2つは、これら領域周辺のゲノム重複により生じたお互いのパラログであると推測される(非特許文献7)。バレイショ(Solanum tuberosum)において、El-Kharbotlyら(非特許文献8)は、R1遺伝子(バレイショ疫病菌[Phytophthora infestans]への抵抗性)と連鎖し、形質転換効率に関与する遺伝子座を見出した。イネの場合、Nishimuraら(非特許文献9)は、主要なQTLであるシュート再生のプロモーター(PSR)に関与するフェレドキシン亜硝酸還元酵素(ferredoxin-nitrate reductase)(NiR)をコードする遺伝子を単離した。この場合では、完熟種子由来のカルスに、カサラスのNiR遺伝子の完全なゲノム領域または過剰発現cDNAを導入することにより、イネのコシヒカリにおける再生効率が増加した。興味深いことに、Tyagiら(非特許文献10)は、緑色シュート再生の要となるオオムギ染色体6H上のQTLが、遺伝子座(AK371794)の近傍に存在することを報告した。 Although the genetic factors of transformation ability itself have not been specifically investigated, the four quantitative trait loci (QTLs) that are key to the regeneration of callus to green shoots in Molex have previously been Steptoe. Was identified in a hybrid between Molex and Morex (Non-Patent Documents 4 and 5). In Chinese cabbage (Brassica oleracea), Cogan et al. (Non-Patent Document 6) identified three QTLs involved in root transformation with Agrobacterium lysogenes using ripe seeds. Two of the three loci are presumed to be paralogs of each other resulting from genomic duplication around these regions (Non-Patent Document 7). In potatoes (Solanum tuberosum), El-Kharbotly et al. (Non-Patent Document 8) found a locus involved in transformation efficiency by linking with the R1 gene (resistance to the Phytophthora infestans). In the case of rice, Nishimura et al. (Non-Patent Document 9) isolated a gene encoding ferredoxin-nitrate reductase (NiR), which is involved in the promoter of shoot regeneration (PSR), which is a major QTL. did. In this case, the regenerative efficiency of rice in Koshihikari was increased by introducing the complete genomic region or overexpressing cDNA of the NiR gene of Casalas into callus derived from ripe seeds. Interestingly, Tyagi et al. (Non-Patent Document 10) reported that the QTL on barley chromosome 6H, which is the key to green shoot regeneration, is located near the locus (AK371794).

アグロバクテリウム法による形質転換の効率は、調査している植物材料のタイプや遺伝的構成のみならず、環境や技術的要因にも大きく依存する。技術的要因には、培養条件、培地組成、アグロバクテリウム株のタイプ、および特定のバイナリーベクターや採用する選抜マーカーを含む(非特許文献11)。アグロバクテリウムとの相互作用に関わる遺伝的要因(T-DNAのホストゲノムへの組み込み、選抜条件下の細胞分裂、及びカルスからの再生の要となる遺伝子を含む)のみならず、形質転換に使用する外植片のタイプもまた重要な役割を担っている(非特許文献11)。 The efficiency of transformation by the Agrobacterium method largely depends not only on the type and genetic composition of the plant material being investigated, but also on environmental and technical factors. Technical factors include culture conditions, medium composition, Agrobacterium strain type, and specific binary vectors and selectable markers to employ (Non-Patent Document 11). For transformation as well as genetic factors involved in interaction with Agrobacterium, including genes that are key to T-DNA integration into the host genome, cell division under selective conditions, and regeneration from callus. The type of explant used also plays an important role (Non-Patent Document 11).

最近、TALENs(Trans Activator-Like Effector Nucleases)やCRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR associated proteins 9)のようなゲノム編集技術が植物において開発されてきている。しかしながら、オオムギにおけるこれらの技術の実用性は、Budhagatapalliら(非特許文献12)やLawrensonら(非特許文献13)によって報告されているように、ほとんどの植物種において、これらヌクレアーゼを導入する最初のステップとして形質転換が必要であるという事実により制約を受けている。 Recently, genome editing technologies such as TALENs (Trans Activator-Like Effector Nucleases) and CRISPR / Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats / CRISPR associated proteins 9) have been developed in plants. However, the practicality of these techniques in barley was the first to introduce these nucleases in most plant species, as reported by Budhagatapalli et al. (Non-Patent Document 12) and Lawrenson et al. (Non-Patent Document 13). Constrained by the fact that transformation is required as a step.

Tingay, S. et al., (1997) Plant J., 11, 1369-1376.Tingay, S. et al., (1997) Plant J., 11, 1369-1376. Kumlehn, J. et al., (2006) Plant Biotechnol. J., 4, 251-261.Kumlehn, J. et al., (2006) Plant Biotechnol. J., 4, 251-261. Yeo, F.K.S. et al., (2014) Theor. Appl. Genet., 127, 325-337.Yeo, F.K.S. et al., (2014) Theor. Appl. Genet., 127, 325-337. Mano, Y. et al., (1996) Japanese Journal of Breeding, 46, 137-142.Mano, Y. et al., (1996) Japanese Journal of Breeding, 46, 137-142. Bregitzer, P. and Campbell, R.D. (2001) Crop Sci., 41, 173-179.Bregitzer, P. and Campbell, R.D. (2001) Crop Sci., 41, 173-179. Cogan, N. et al., (2002) Theor. Appl. Genet., 105, 568-576.Cogan, N. et al., (2002) Theor. Appl. Genet., 105, 568-576. Cogan, N.O.I. et al., (2004) Plant Biotechnol. J., 2, 59-69.Cogan, N.O.I. et al., (2004) Plant Biotechnol. J., 2, 59-69. El-Kharbotly, A. et al., (1995) Theor. Appl. Genet., 91, 557-562.El-Kharbotly, A. et al., (1995) Theor. Appl. Genet., 91, 557-562. Nishimura, A. et al., (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 11940-11944.Nishimura, A. et al., (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 11940-11944. Tyagi, N. et al., (2010) Crop Sci., 50, 1697-1707.Tyagi, N. et al., (2010) Crop Sci., 50, 1697-1707. Cheng, M. et al., (2004) In Vitro Cell Dev. Biol. Plant, 40, 31-45.Cheng, M. et al., (2004) In Vitro Cell Dev. Biol. Plant, 40, 31-45. Budhagatapalli, N. et al., (2015) G3: Genes Genom. Genet., 5, 1857-1863.Budhagatapalli, N. et al., (2015) G3: Genes Genom. Genet., 5, 1857-1863. Lawrenson, T. et al., (2015) Genome Biol., 16, 1-13.Lawrenson, T. et al., (2015) Genome Biol., 16, 1-13.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、オオムギのアグロバクテリウム法による形質転換の効率に関与するゲノム領域を同定し、当該ゲノム領域の存在を指標として、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギを作出する方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to identify a genomic region involved in the efficiency of transformation of barley by the Agrobacterium method, and to use the existence of the genomic region as an index. The object of the present invention is to provide a method for producing barley that is sensitive to transformation by the Agrobacterium method.

植物における形質転換の成否は様々な要因に依存しており、ゴールデンプロミス(GP)の未熟胚は、オオムギにおけるアグロバクテリウム法による形質転換のための最も信頼できる材料である(Harwood, W.A. (2012) J. Exp. Bot., 63, 1791-1798.)。そこで、本発明者は、まず、オオムギにおけるアグロバクテリウム法による形質転換を制御する遺伝的因子を同定するために、BC3F8組換え染色体置換系統による形質転換実験を試みた。しかしながら、4,661の未熟胚から形質転換植物を得ることができなかった。これはおそらく、実験材料における形質転換に必要な因子の数が不十分であったと推測される。 Successful transformation in plants depends on many factors, and immature embryos of Golden Promise (GP) are the most reliable material for Agrobacterium transformation in barley (Harwood, WA (2012). ) J. Exp. Bot., 63, 1791-1798.). Therefore, the present inventor first attempted a transformation experiment using a BC3F8 recombinant chromosomal substitution line in order to identify a genetic factor that controls transformation by the Agrobacterium method in barley. However, transformed plants could not be obtained from 4,661 immature embryos. It is presumed that the number of factors required for transformation in the experimental material was insufficient.

そこで、本発明者は、さらなる研究のための形質転換体集団を作出する機会を増大させるべく、異なるアプローチを採用した。すなわち、アグロバクテリウム法による形質転換の材料として、はるな二条(HN)とGPの交雑から得られるF2世代の未熟胚を利用した。この新しいアプローチでは、3030のF2個体から60の形質転換オオムギ植物体(HN×GP)を得ることに成功した。 Therefore, we have adopted a different approach to increase the chances of creating a transformant population for further study. That is, as a material for transformation by the Agrobacterium method, F2 generation immature embryos obtained from the cross between Haruna Nijo (HN) and GP were used. This new approach succeeded in obtaining 60 transformed barley plants (HN x GP) from 3030 F2 individuals.

次いで、ゲノムワイドな解析のために、これら60の形質転換植物を利用して、期待される1:2:1の比からの有意なアレルの分離歪みを示すゲノム領域の同定を試みた。その結果、本発明者は、染色体2Hと3Hにおいて分離歪みを生じる主要な領域を見出し、TFA1、TFA2、およびTFA3と命名した。そこでは、形質転換体においてGPアレル頻度が非常に高かった。形質転換植物の中にTFAsがヘテロの個体も一定量存在したことから、形質転換効率を制御する何らかの潜在的因子が優性であることが示唆された。重要なことに、これらTFAsのGPアレルは、代替交雑であるMO×GPに由来する2つの形質転換植物でも保存されていた。 For genome-wide analysis, these 60 transformed plants were then used to attempt to identify genomic regions showing significant allele segregation distortion from the expected 1: 2: 1 ratio. As a result, the inventor found the major regions that cause segregation distortion on chromosomes 2H and 3H and named them TFA1, TFA2, and TFA3. There, the GP allele frequency was very high in the transformants. A certain amount of TFAs heterozygous individuals were also present in the transformed plants, suggesting that some potential factor controlling the transformation efficiency is dominant. Importantly, these TFAs GP alleles were also conserved in two transformed plants from the alternative cross MO × GP.

このように本発明者は、F2集団においてアレルの分離歪みを測定することによって、オオムギにおけるアグロバクテリウム法による形質転換感受性の基礎をなすゲノム領域を世界で初めて同定することに成功した。そして、当該ゲノム領域の存在を指標とすることにより、アグロバクテリウム法による形質転換感受性のオオムギを効率的に作出することが可能であること、及び当該ゲノム領域に結合するオリゴヌクレオチドがアグロバクテリウム法による形質転換感受性のオオムギの検査に有用であることを見出し、本発明を完成するに至った。 Thus, the present inventor has succeeded in identifying for the first time in the world the genomic region underlying the transformation susceptibility of barley by the Agrobacterium method by measuring the segregation strain of alleles in the F2 population. Then, by using the presence of the genomic region as an index, it is possible to efficiently produce transformation-sensitive barley by the Agrobacterium method, and the oligonucleotide that binds to the genomic region is Agrobacterium. We have found that it is useful for testing barley that is susceptible to transformation by the method, and have completed the present invention.

本発明は、より詳しくは、以下を提供するものである。 The present invention provides, in more detail,:

[1]ゴールデンプロミスと任意のオオムギ品種を交雑させ、得られた後代において、下記(a)〜(c)の少なくとも1つのゲノム領域の存在を検出し、当該ゲノム領域がホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜することを含む、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギの作出方法。 [1] The golden promise is crossed with any barley variety, and in the obtained progeny, the presence of at least one genomic region (a) to (c) below is detected, and the genomic region is homozygous or heterozygous. A method for producing barley that is sensitive to transformation by the Agrobacterium method, including selection of individuals of the type.

(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3HとマーカーNIASHv1150F05_00000946_3Hで挟まれたゲノム領域
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2HとマーカーNIASHv2016D11_00000337_2Hで挟まれたゲノム領域
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2HとマーカーFLOUbaf102a14_00001505_2Hで挟まれたゲノム領域
[2]ゴールデンプロミスと任意のオオムギ品種を交雑させ、得られた後代において、下記(a)〜(c)の少なくとも1つのマーカーの存在を検出し、当該マーカーがホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜することを含む、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギの作出方法。
(a) Genome region sandwiched between the marker NIASHv1109O03_00000798_3H and the marker NIASHv1150F05_00000946_3H on chromosome 3H
(b) Genome region sandwiched between the marker NIASHv2027F11_00000300_2H and the marker NIASHv2016D11_00000337_2H on chromosome 2H
(c) Genome region sandwiched between the marker NIASHv2108A23_00000279_2H and the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H on chromosome 2H [2] At least one marker of the following (a) to (c) in the progeny obtained by crossing the golden promise with any worm variety. A method for producing a corn that is sensitive to transformation by the Agrobacterium method, which comprises detecting the presence of the marker and selecting an individual whose marker is homozygous or heterozygous and has a golden promise type.

(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3H、マーカーNIASHv1150F05_00000946_3H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2H、マーカーNIASHv2016D11_00000337_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2H、マーカーFLOUbaf102a14_00001505_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
[3]下記(a)〜(c)の少なくとも1つのマーカーを挟み込むように設計された一対のオリゴヌクレオチドを含む、オオムギにおいてアグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を検査するための試薬。
(a) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv1109O03_00000798_3H on chromosome 3H, the marker NIASHv1150F05_00000946_3H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(b) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2027F11_00000300_2H on chromosome 2H, the marker NIASHv2016D11_00000337_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(c) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2108A23_00000279_2H on chromosome 2H, the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers. A reagent for testing susceptibility to transformation by the Agrobacterium method in caterpillars, which comprises a pair of oligonucleotides designed to be sandwiched.

(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3H、マーカーNIASHv1150F05_00000946_3H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2H、マーカーNIASHv2016D11_00000337_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2H、マーカーFLOUbaf102a14_00001505_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
[4]下記(a)〜(c)の少なくとも1つのマーカーを含むゲノム上の塩基配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを含む、オオムギにおいてアグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を検査するための試薬。
(a) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv1109O03_00000798_3H on chromosome 3H, the marker NIASHv1150F05_00000946_3H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(b) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2027F11_00000300_2H on chromosome 2H, the marker NIASHv2016D11_00000337_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(c) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2108A23_00000279_2H on chromosome 2H, the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers [4] At least one marker of (a) to (c) below. A reagent for testing the susceptibility of a wheat to transformation by the Agrobacterium method, which comprises an oligonucleotide that hybridizes to a base sequence on the containing genome.

(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3H、マーカーNIASHv1150F05_00000946_3H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2H、マーカーNIASHv2016D11_00000337_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2H、マーカーFLOUbaf102a14_00001505_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(a) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv1109O03_00000798_3H on chromosome 3H, the marker NIASHv1150F05_00000946_3H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(b) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2027F11_00000300_2H on chromosome 2H, the marker NIASHv2016D11_00000337_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(c) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2108A23_00000279_2H on chromosome 2H, the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.

本発明で見出されたゲノム領域を指標としてオオムギ個体の選別を行うことにより、オオムギのアグロバクテリウム法による形質転換効率を増加させることが可能となった。本発明により、これまで形質転換が困難であったオオムギ品種においても、効率的に形質転換体を作出することが可能となった。 By selecting individual barley using the genomic region found in the present invention as an index, it has become possible to increase the transformation efficiency of barley by the Agrobacterium method. According to the present invention, it has become possible to efficiently produce transformants even in barley varieties that have been difficult to transform.

形質転換HN×GP植物のジェノタイプの全体図面である。1番〜60番(図の左から右へ)の形質転換HN×GP植物のジェノタイピングをIllumina GoldenGate(R) assayの384-SNPプラットフォームを用いて実施した。オオムギのゲノム情報(IBGSC 2012)に基づく各染色体におけるマーカー位置(MP)に従って、124のSNPマーカーを示した。はるな二条からのアレル(HN)、ヘテロ領域(HE)、及びゴールデンプロミスからのアレル(GP)をそれぞれライトグレー、ダークグレー、及び黒色で示した。左に示した数値(cM)は、各染色体における末端のマーカー位置を示す。It is an overall drawing of the genotype of a transformed HN × GP plant. Genotyping of transformed HN × GP plants Nos. 1 to 60 (from left to right in the figure) was performed using the 384-SNP platform of the Illumina GoldenGate (R) assay. 124 SNP markers were shown according to the marker position (MP) on each chromosome based on barley genomic information (IBGSC 2012). Alleles from Haruna Nijo (HN), heteroregions (HE), and alleles from Golden Promise (GP) are shown in light gray, dark gray, and black, respectively. The numerical value (cM) shown on the left indicates the marker position at the end of each chromosome. 形質転換HN×GP植物におけるアレル及びSNPマーカーの分離解析したグラフである。アレル分離(A)及びカイ二乗(χ2)値(B-C)は、形質転換HN×GP植物における124のSNPマーカーのジェノタイピングにより計算した。SNPマーカーを、オオムギのゲノム情報(IBGSC 2012)におけるマーカーの順及び遺伝的距離に従って、各染色体における短腕(左)から長腕(右)へと示した。図の下に記載した数値(cM)は、各染色体における末端のマーカー位置を示す。(A)各SNPマーカーに関するゴールデンプロミス(GP)、はるな二条(HN)、及びヘテロ(HE)のアレルの割合を示す。(B)折れ線は、期待される分離比としての1:2:1を用いて計算したχ2値である。点線は、1%及び5%レベルでの統計的有意差を示す(df=2)。(C)折れ線は、[HN+HE]:[GP]及び[GP+HE]:[HN]に関して期待される分離比としての3:1を用いて計算されたχ2値を示す。2つの点線は、それぞれ1%及び5%レベルでの統計的有意差を示す(df=1)。TFAs(TFA1-10)は、分離歪みを示す遺伝子座である。It is a graph which separated and analyzed the allele and SNP marker in the transformed HN × GP plant. Allelic isolation (A) and chi-square (χ2) values (B-C) were calculated by genotyping of 124 SNP markers in transformed HN × GP plants. SNP markers were shown from short arm (left) to long arm (right) on each chromosome according to the order and genetic distance of the markers in barley genomic information (IBGSC 2012). The numerical value (cM) shown at the bottom of the figure indicates the marker position at the end of each chromosome. (A) Shows the percentage of golden promise (GP), Haruna Nijo (HN), and hetero (HE) alleles for each SNP marker. (B) The polygonal line is the χ2 value calculated using 1: 2: 1 as the expected separation ratio. Dotted lines show statistically significant differences at the 1% and 5% levels (df = 2). (C) The polygonal line shows the χ2 value calculated using 3: 1 as the expected separation ratio for [HN + HE]: [GP] and [GP + HE]: [HN]. The two dotted lines show statistically significant differences at the 1% and 5% levels, respectively (df = 1). TFAs (TFA1-10) are loci that exhibit segregation distortion. 形質転換HN×GP植物におけるHvNiR遺伝子の遺伝的構造とアレルを示す図と電気泳動写真である。(A)イントロン、開始コドン、及び終始コドンを含むHvNiR遺伝子領域の構造を示す。白色と灰色のくさびは、はるな二条とゴールデンプロミスとの間の、それぞれ1塩基多型(SNPs)及び2塩基以上の挿入/欠失を示す。161bpのレトロトランスポゾン様配列の挿入は、ゴールデンプロミスにおけるHvNiRの第一イントロンに存在していた。(B)形質転換HN×GP植物についてHvNiR特異的プライマーを用いてジェノタイピングを実施した。PCR断片の期待されるサイズは、それぞれはるな二条(H)とゴールデンプロミス(G)のアレルにおける280bpと417bpであった。Mは、100bpのラダーマーカーを示し、1-60は、個々の形質転換HN×GP植物を示す。It is a figure and electrophoretic photograph which show the genetic structure and allele of the HvNiR gene in the transformed HN × GP plant. (A) The structure of the HvNiR gene region containing an intron, a start codon, and a stop codon is shown. White and gray wedges indicate single nucleotide polymorphisms (SNPs) and insertion / deletion of two or more bases between Haruna Nijo and Golden Promise, respectively. The insertion of a 161 bp retrotransposon-like sequence was present in the first intron of HvNiR in the golden promise. (B) Genotyping was performed on transformed HN × GP plants using HvNiR-specific primers. Expected sizes of PCR fragments were 280 bp and 417 bp in the Haruna Nijo (H) and Golden Promise (G) alleles, respectively. M indicates a ladder marker of 100 bp, and 1-60 indicates an individual transformed HN × GP plant. 形質転換HN×GP植物における遺伝子座−遺伝子座相互作用の解析の結果を示す図である。(A)HvNiRのGP(上)、HE(中央)、及びHN(下)のアレルを有する形質転換HN×GP植物の間で、ゴールデンプロミス(GP, 黒色)、ヘテロ(HE, ダークグレー)、及びはるな二条(HN, ライトグレー)のアレルの割合を計算し、バンドチャートとして示した。110のSNPマーカーとHvNiR遺伝子マーカーを染色体における短腕(左)から長腕(右)へと示した。TFAs(TFA1-10)は、図2における分離歪みを示す遺伝子座である。マーカーのカイ二乗(χ2)検定(df=2)に基づく色分け図を、各帯グラフの下に示す。It is a figure which shows the result of the analysis of the locus-locus interaction in the transformed HN × GP plant. (A) Among transformed HN × GP plants with alleles of HvNiR GP (top), HE (center), and HN (bottom), golden promise (GP, black), hetero (HE, dark gray), and The ratio of alleles of Haruna Nijo (HN, light gray) was calculated and shown as a band chart. 110 SNP markers and HvNiR gene markers were shown from the short arm (left) to the long arm (right) on the chromosome. TFAs (TFA1-10) are loci showing segregation distortion in FIG. A color-coded diagram based on the marker chi-square (χ2) test (df = 2) is shown below each band graph. 形質転換HN×GP植物における遺伝子座−遺伝子座相互作用の解析の結果を示す図である。(B)ヒートマップを形質転換HN×GP植物における分離歪みの有意性を表すχ2検定(df=2)のp値に基づいて作成した。マーカー(遺伝子座A)をGP(左パネル)、HE(中央パネル)、及びHN(右パネル)のアレルにグループ分けし、各染色体において短腕(下)から長腕(上)へ縦軸上に整理した。次いで、各染色体において短腕(下)から長腕(上)へ横軸上に整理した全ての他のマーカー(遺伝子座B)につき、χ2検定(df=2)を実施した。有意性の程度を表すp値を打色の度合いで示す。It is a figure which shows the result of the analysis of the locus-locus interaction in the transformed HN × GP plant. (B) A heat map was created based on the p-value of the χ2 test (df = 2), which represents the significance of segregation strain in transformed HN × GP plants. The marker (locus A) is grouped into GP (left panel), HE (center panel), and HN (right panel) alleles, and each chromosome is on the vertical axis from short arm (bottom) to long arm (top). Organized in. Then, a χ2 test (df = 2) was performed on all other markers (locus B) arranged on the horizontal axis from the short arm (bottom) to the long arm (top) on each chromosome. The p-value, which indicates the degree of significance, is indicated by the degree of color striking. TFA1、TFA2及びTFA3でのアレルタイプにより分類された形質転換HN×GP植物の頻度を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency of the transformed HN × GP plant classified by the allele type in TFA1, TFA2 and TFA3. 提案されるTFAに基づくオオムギの万能相補系の全体図である。標的遺伝子の相補性検定のため、F2植物は、標的遺伝子を持つ目的の品種とゴールデンプロミスとの間の交雑により作出しうる。F2植物の間で、標的遺伝子のホモのみならず、TFA1及びTFA2におけるGPアレル、及びTFA3におけるGP又はヘテロを持つ植物を同定するために、ジェノタイピングを実施し得る。この目的に合う植物は、およそ86のF2植物の間に1つの割合で見出されると推測される。It is an overall view of the universal complementary system of barley based on the proposed TFA. Due to the complementarity test of the target gene, F2 plants can be produced by crossing between the target variety having the target gene and the golden promise. Genotyping can be performed among F2 plants to identify plants with GP alleles in TFA1 and TFA2, and GP or hetero in TFA3, as well as homozygotes for the target gene. It is estimated that plants that serve this purpose are found in one proportion among approximately 86 F2 plants.

<アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギの作出方法>
本発明は、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギの作出方法を提供する。
<Method of producing barley sensitive to transformation by Agrobacterium method>
The present invention provides a method for producing barley that is sensitive to transformation by the Agrobacterium method.

本発明において「アグロバクテリウム法による形質転換」とは、アグロバクテリウム菌を介して植物細胞のゲノムに外来遺伝子を導入し、植物を形質転換する方法を意味する。用いられるアグロバクテリウムとしては、特に制限はないが、例えば、アグロバクテリウム・ツメファシエンス、アグロバクテリウム・ビチス、アグロバクテリウム・リゾゲネス、またはアグロバクテリウム・ラジオバクターなどが挙げられる。具体的な方法としては、例えば、バイナリーベクター法を好適に用いることができる。 In the present invention, "transformation by the Agrobacterium method" means a method of transforming a plant by introducing a foreign gene into the genome of a plant cell via Agrobacterium. The Agrobacterium used is not particularly limited, and examples thereof include Agrobacterium tumefaciens, Agrobacterium bitis, Agrobacterium rhizogenes, and Agrobacterium radiobacter. As a specific method, for example, the binary vector method can be preferably used.

本発明の方法においては、まず、ゴールデンプロミスと任意のオオムギ品種を交雑させる。ゴールデンプロミスは、これまでオオムギにおいてアグロバクテリウム法による形質転換を行うための材料として好適に用いられてきたが、本発明者は、当該形質転換を制御する遺伝的因子を含むと考えられるゲノム領域を同定することに成功した。従って、ゴールデンプロミスと任意のオオムギ品種を交雑させ、その後代において、当該ゴールデンプロミス由来のゲノム領域の存在を検出し、当該ゲノム領域が存在した場合、当該後代は、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギである蓋然性が高いと評価することができる。 In the method of the present invention, first, a golden promise is crossed with an arbitrary barley variety. Golden promise has been suitably used as a material for transformation by the Agrobacterium method in barley, but the present inventor has a genomic region considered to contain a genetic factor that controls the transformation. Succeeded in identifying. Therefore, the golden promise is crossed with any barley variety, the presence of the genomic region derived from the golden promise is detected in the progeny, and if the genomic region is present, the progeny is transformed by the Agrobacterium method. On the other hand, it can be evaluated that it is highly probable that it is a sensitive barley.

ゴールデンプロミスと交雑させるオオムギ品種としては、交雑可能な限り、特に制限はない。アグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を付与したい、あるいは感受性を高めたい所望のオオムギ品種を用いることができる。オオムギ品種としては、例えば、はるな二条などの二条オオムギが挙げられるが、これらに制限されない。 The barley varieties to be crossed with Golden Promise are not particularly limited as long as they can be crossed. A desired barley variety can be used that wants to impart or increase susceptibility to transformation by the Agrobacterium method. Examples of barley varieties include, but are not limited to, Nijo barley such as Haruna Nijo.

後代としては、特に制限はないが、アグロバクテリウム法による形質転換に感受性のオオムギを効率的に作出するという観点から、好ましくはF2植物である。 The progeny is not particularly limited, but is preferably an F2 plant from the viewpoint of efficiently producing barley sensitive to transformation by the Agrobacterium method.

本発明の方法においては、次いで、得られた後代において、下記(a)〜(c)の少なくとも1つのゲノム領域の存在を検出する。 In the method of the present invention, the presence of at least one genomic region (a) to (c) below is then detected in the obtained progeny.

(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3HとマーカーNIASHv1150F05_00000946_3Hで挟まれたゲノム領域(以下、「第一標的ゲノム領域」と称する)
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2HとマーカーNIASHv2016D11_00000337_2Hで挟まれたゲノム領域(以下、「第二標的ゲノム領域」と称する)
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2HとマーカーFLOUbaf102a14_00001505_2Hで挟まれたゲノム領域(以下、「第三標的ゲノム領域」と称する)
上記第一標的ゲノム領域はTFA1を含み、上記第二標的ゲノム領域はTFA2を含み、上記第三標的ゲノム領域はTFA3を含む。
(a) Genome region sandwiched between the marker NIASHv1109O03_00000798_3H and the marker NIASHv1150F05_00000946_3H on chromosome 3H (hereinafter referred to as the "first target genomic region").
(b) Genome region sandwiched between the marker NIASHv2027F11_00000300_2H and the marker NIASHv2016D11_00000337_2H on chromosome 2H (hereinafter referred to as "second target genomic region").
(c) A genomic region sandwiched between the marker NIASHv2108A23_00000279_2H and the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H on chromosome 2H (hereinafter referred to as the "third target genomic region").
The first target genomic region contains TFA1, the second target genomic region contains TFA2, and the third target genomic region contains TFA3.

本発明においては、上記3つの標的ゲノム領域の少なくとも1つの存在を検出対象とするが、好ましくは2つ、最も好ましくは3つ全てを検出対象とする。また、各標的ゲノム領域全体を検出する必要はなく、その一部を検出しても良い。実際、各標的ゲノム領域において、一部でもゴールデンプロミス型であれば、全体がゴールデンプロミス型である蓋然性が高いことから(後掲の表1〜9)、例え、一部の検出であっても、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギの選抜において有用である。 In the present invention, the presence of at least one of the above three target genomic regions is targeted for detection, but preferably two, and most preferably all three are targeted for detection. Further, it is not necessary to detect the entire target genomic region, and a part thereof may be detected. In fact, in each target genome region, if even a part of it is a golden promise type, it is highly probable that the whole is a golden promise type (Tables 1 to 9 below), so even if it is a part of the detection. , Useful in the selection of barley sensitive to transformation by the Agrobacterium method.

各標的ゲノム領域の存在の検出においては、まず、被験オオムギからDNA試料を調製する。DNAを抽出するためのオオムギとしては、成長した植物体のみならず、種子や幼植物体を用いることもできる。DNA試料を抽出するための組織としては、例えば、葉を利用することができる。オオムギからゲノムDNAを抽出する方法としては特に制限はなく、公知の手法を適宜選択して用いることができ、例えば、SDSフェノール法、CTAB法、アルカリ処理法が挙げられる。また、DNeasy Plant mini kit(QIAGEN, Germany)などの市販のキットを利用することもできる。 In detecting the presence of each target genomic region, a DNA sample is first prepared from the test barley. As the barley for extracting DNA, not only grown plants but also seeds and seedlings can be used. As the tissue for extracting the DNA sample, for example, leaves can be used. The method for extracting genomic DNA from barley is not particularly limited, and a known method can be appropriately selected and used, and examples thereof include an SDS phenol method, a CTAB method, and an alkali treatment method. Commercially available kits such as the DNeasy Plant mini kit (QIAGEN, Germany) can also be used.

標的ゲノム領域がゴールデンプロミス型であるか否かの判別においては、マーカーを用いることができる。本発明において「マーカー」とは、ゴールデンプロミスと他のオオムギ品種とを判別しうる染色体上の特定のゲノム領域を意味する。 Markers can be used to determine whether the target genomic region is of the golden promise type. In the present invention, the "marker" means a specific genomic region on a chromosome capable of distinguishing a golden promise from other barley varieties.

表1〜9に、ゴールデンプロミスとはるな二条との間に見出されたSNPマーカーを示した。 Tables 1-9 show the SNP markers found between Golden Promise and Haruna Nijo.

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また、各SNPマーカーを含む周辺ゲノム領域の塩基配列を配列番号:1〜190に示した(これらは二本鎖DNAであるが、表中の「配列番号」の欄において、網掛けされている配列番号においては、配列表にアンチセンス鎖が記載されている。一方、網掛けされていない配列番号においては、配列表にセンス鎖が記載されている。)。本発明においては、これらSNPマーカーがゴールデンプロミス型の塩基であることを指標として、上記ゲノム領域の存在を検出することができる(センス鎖側における各SNPの塩基およびゴールデンプロミス型の塩基[2倍体ゲノム]は、表中に示した)。 In addition, the nucleotide sequences of the peripheral genomic regions containing each SNP marker are shown in SEQ ID NOs: 1-190 (these are double-stranded DNAs, but they are shaded in the "SEQ ID NO:" column in the table. In the SEQ ID NO:, the antisense strand is described in the sequence listing. On the other hand, in the unshaded SEQ ID NO:, the sense strand is described in the sequence listing). In the present invention, the presence of the above-mentioned genomic region can be detected by using the fact that these SNP markers are golden promise type bases as an index (bases of each SNP on the sense chain side and golden promise type bases [double]. Body genome] is shown in the table).

標的ゲノム領域におけるSNPの検出は、SNP部位を含むDNAを単離し、単離したDNAの塩基配列を決定することにより実施することができる。当該DNAの単離は、例えば、SNP部位を挟み込むように設計された一対のオリゴヌクレオチドを用いて、ゲノムDNAを鋳型としたPCR等によって行うことができる。単離したDNAの塩基配列の決定は、サンガー法やマキサムギルバート法など、当業者に公知の方法で行うことができる。 Detection of SNPs in the target genomic region can be performed by isolating the DNA containing the SNP site and determining the base sequence of the isolated DNA. Isolation of the DNA can be performed, for example, by PCR using a pair of oligonucleotides designed to sandwich the SNP site and using genomic DNA as a template. The base sequence of the isolated DNA can be determined by a method known to those skilled in the art, such as the Sanger method and the Makisam Gilbert method.

SNPを検出する別の方法としては、PCR-SSP(PCR-配列特異的プライマー)法が挙げられる。当該方法においては、プライマーを構成する一対のオリゴヌクレオチドのうちの片方のオリゴヌクレオチドの3’末端がSNP部位の特定の塩基種に相補的な塩基種になるように設計する。このように設計された一対のオリゴヌクレオチドを用いたPCRにより増幅されるのは、SNP部位の特定の塩基種を有するオオムギ品種に由来するゲノムDNAを鋳型にした場合に限られ、SNP部位が異なる塩基種であるオオムギ品種に由来するゲノムDNAを鋳型にした場合は増幅されない。このような増幅の有無を指標として、SNPを検出することができる。 Another method for detecting SNPs is the PCR-SSP (PCR-sequence-specific primer) method. In this method, the 3'end of one of the pair of oligonucleotides constituting the primer is designed to be a base species complementary to a specific base species at the SNP site. PCR using a pair of oligonucleotides designed in this way is amplified only when genomic DNA derived from a corn variety having a specific base species of SNP site is used as a template, and the SNP site is different. When genomic DNA derived from a varieties of Omugi, which is a base species, is used as a template, it is not amplified. SNP can be detected using the presence or absence of such amplification as an index.

SNPマーカー部位に制限酵素断片長多型(Restriction Fragment Length Polymorphism/RFLP)を設定できる場合には、それらRFLPマーカーを指標として、例えば、PCR-RFLP法(または、CAPS[Cleaved Amplified Polymorphic Sequence]法)などにより検出することもできる。 When restriction fragment length polymorphism (RFLP) can be set at the SNP marker site, for example, PCR-RFLP method (or CAPS [Cleaved Amplified Polymorphic Sequence] method) using those RFLP markers as an index. It can also be detected by such as.

標的ゲノム領域における、これらマーカーは、ゴールデンプロミスと交雑の対象たる他のオオムギ品種における、各標的ゲノム領域の塩基配列を比較することにより、当業者であれば、適宜設定することができる。なお、各オオムギ品種の塩基配列については、例えば、IPK Barley BLAST Server(http://webblast.ipk-gatersleben.de/barley/)に掲載されている。 These markers in the target genomic region can be appropriately set by those skilled in the art by comparing the base sequences of the respective target genomic regions in the golden promise and other barley varieties to be crossed. The nucleotide sequence of each barley variety is described, for example, in IPK Barley BLAST Server (http://webblast.ipk-gatersleben.de/barley/).

SNPを検出するためのさらに別の方法としては、PCR-SSCP(PCR-一本鎖高次構造多型)法が挙げられる。SNP部位を挟み込むように設計された一対のオリゴヌクレオチドを用いたPCRにより増幅された2本鎖DNAを、熱やアルカリ等で処理することにより変性させ、1本鎖DNAにした後、変性剤を含まないポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけると、ゲル中で1本鎖DNAは分子内相互作用により折り畳まれ、高次構造を形成する。折り畳まれ構造の相互作用は、塩基種の相違により変化するため、分離した当該1本鎖DNAを銀染色やラジオアイソトープにより検出し、当該1本鎖DNAのゲル上での移動度を指標として、SNPを検出することができる。 Yet another method for detecting SNP is the PCR-SSCP (PCR-single nucleotide polymorphism) method. Double-stranded DNA amplified by PCR using a pair of oligonucleotides designed to sandwich the SNP site is denatured by treatment with heat, alkali, etc. to make single-stranded DNA, and then a denaturing agent is used. When subjected to polyacrylamide gel electrophoresis without it, single-stranded DNA in the gel is folded by intramolecular interactions to form higher-order structures. Since the interaction of the folded structure changes depending on the difference in base type, the separated single-stranded DNA is detected by silver staining or radioisotope, and the mobility of the single-stranded DNA on the gel is used as an index. SNP can be detected.

SNPを検出するさらに別の方法としては、インターカレーターを利用する方法が挙げられる。この方法においては、まず、被験オオムギからDNA試料を調製する。次いで、DNA二重鎖間に挿入されると蛍光を発するインターカレーターを含む反応系において、DNA試料を鋳型として、SNPを含む領域を増幅する。そして、反応系の温度を変化させ、インターカレーターが発する蛍光の強度の変動を検出し、検出した温度の変化に伴う蛍光の強度の変動を指標として、SNPを検出することができる。このような方法としては、高分解融解曲線解析(HRM)法が挙げられる。 Yet another method for detecting SNP is to use an intercalator. In this method, first, a DNA sample is prepared from the test barley. Then, in a reaction system containing an intercalator that fluoresces when inserted between DNA double strands, the region containing SNP is amplified using the DNA sample as a template. Then, the temperature of the reaction system is changed, the fluctuation of the fluorescence intensity emitted by the intercalator is detected, and the SNP can be detected by using the fluctuation of the fluorescence intensity accompanying the detected temperature change as an index. Examples of such a method include a high resolution melting curve analysis (HRM) method.

SNPを検出するさらに別の方法としては、SNPを含む領域にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブを利用する方法が挙げられる。この方法の一つの態様においては、まず、被験オオムギからDNA試料を調製する。一方で、SNPを含む領域に特異的にハイブリダイズし、レポーター蛍光色素及びクエンチャー蛍光色素が標識されたオリゴヌクレオチドプローブを調製する。そして、DNA試料に、オリゴヌクレオチドプローブをハイブリダイズさせ、さらにオリゴヌクレオチドプローブがハイブリダイズしたDNA試料を鋳型として、SNP部位を含むDNAを増幅する。そして、増幅に伴うオリゴヌクレオチドプローブの分解により、クエンチャーによる抑制が解除されたレポーター蛍光色素が発する蛍光を検出する。このような方法としては、ダブルダイプローブ法、いわゆるTaqMan(登録商標)プローブ法が挙げられる。 Yet another method for detecting SNPs is to utilize an oligonucleotide probe that hybridizes to a region containing SNPs. In one embodiment of this method, a DNA sample is first prepared from the test barley. On the other hand, oligonucleotide probes labeled with reporter fluorescent dyes and quencher fluorescent dyes are prepared by specifically hybridizing to the region containing SNP. Then, the oligonucleotide probe is hybridized with the DNA sample, and the DNA containing the SNP site is amplified using the DNA sample hybridized with the oligonucleotide probe as a template. Then, the fluorescence emitted by the reporter fluorescent dye whose suppression by the quencher is released is detected by the decomposition of the oligonucleotide probe accompanying the amplification. Examples of such a method include a double die probe method, a so-called TaqMan (registered trademark) probe method.

レポーター蛍光色素及びクエンチャー蛍光色素が標識されたオリゴヌクレオチドプローブを利用する他の態様としては、SNP部位を含む領域に特異的にハイブリダイズするキメラオリゴヌクレオチド(RNAとDNAのキメラ)とRNase Hなどの酵素との組み合わせを利用するサイクリングプローブ法を利用することもできる。 Other embodiments utilizing reporter fluorescent dyes and quencher fluorescent dye-labeled oligonucleotide probes include chimeric oligonucleotides (RNA-DNA chimera) and RNase H that specifically hybridize to regions containing SNP sites. It is also possible to utilize a cycling probe method that utilizes a combination with the enzyme of.

本発明におけるマーカーの検出は、上記実施態様に限定されるものではない。例えば、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法(DGGE法)、インベーダー法、パイロシークエンシング法、シングルヌクレオチドプライマー伸長(SNuPE)法、アレル特異的オリゴヌクレオチド(ASO)ハイブリダイゼーション法、リボヌクレアーゼAミスマッチ切断法、DNAアレイ法などの、その他の公知の技術も、本発明において利用しうる。 The detection of the marker in the present invention is not limited to the above embodiment. For example, modifier concentration gradient gel electrophoresis (DGGE method), invader method, pyrosequencing method, single nucleotide primer extension (SNuPE) method, allergen-specific oligonucleotide (ASO) hybridization method, ribonuclease A mismatch cleavage method, Other known techniques, such as the DNA array method, can also be utilized in the present invention.

なお、本実施例で対象としたSNPマーカーの検出においては、例えば、Illumina GoldenGate(R) oligonucleotide pool assays(Close, T.J. et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.)の384-SNPプラットフォームを利用することもできる。 In the detection of the SNP marker targeted in this example, for example, 384- of Illumina GoldenGate (R) oligonucleotide pool assays (Close, TJ et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.) You can also use the SNP platform.

本発明の方法においては、次いで、標的ゲノム領域がホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜する。図5から明らかなように、標的ゲノム領域がホモでゴールデンプロミス型である個体のみならず、ヘテロでゴールデンプロミス型である個体も、ホモではるな二条型である場合と比較して、アグロバクテリウム法による形質転換に感受性である蓋然性が高い。本発明においては、好ましくは、3つの標的ゲノム領域のうち、2以上がホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜し、より好ましくは3つ全てがホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜する。 In the method of the present invention, an individual whose target genomic region is homozygous or heterozygous and has a golden promise type is then selected. As is clear from FIG. 5, not only individuals whose target genomic region is homozygous and golden promise type, but also individuals whose target genomic region is homozygous and golden promise type are Agrobacterium compared to the case where they are homozygous and dichotomous. It is highly probable that it is sensitive to transformation by the method. In the present invention, preferably, two or more of the three target genomic regions are homozygous or heterozygous and golden promise type, and more preferably all three are homozygous or heterozygous and golden promise type. To select.

最も好ましい態様においては、第一標的ゲノム領域と第二標的ゲノム領域がホモでゴールデンプロミス型であり、かつ、第三標的ゲノム領域がホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜する(図6)。これによりアグロバクテリウム法による形質転換に感受性の個体を効率的に選抜することができる。 In the most preferred embodiment, individuals are selected in which the first target genomic region and the second target genomic region are homozygous and golden promise type, and the third target genomic region is homozygous or heterozygous and golden promise type (FIG. 6). ). As a result, individuals susceptible to transformation by the Agrobacterium method can be efficiently selected.

<アグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を検査するための試薬>
本発明は、オオムギにおいてアグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を検査するための試薬を提供する。
<Reagent for testing susceptibility to transformation by the Agrobacterium method>
The present invention provides reagents for testing the susceptibility of barley to transformation by the Agrobacterium method.

本発明の試薬の一つの態様は、上記マーカーを挟み込むように設計された一対のオリゴヌクレオチドを含む。このようなオリゴヌクレオチドは、例えば、プライマーとして、上記マーカーを含むゲノム領域を増幅するために用いることができる。ここで「挟み込むように設計された」とは、一対のオリゴヌクレオチドによる増幅産物がマーカー部位を含むように、当該オリゴヌクレオチドが設計されていることを意味する。従って、例えば、当該オリゴヌクレオチドをSNPの検出に用いる場合、検出法によっては、当該一対のオリゴヌクレオチドのうち、いずれか一方のオリゴヌクレオチドは、SNPの塩基配列に相補的な塩基配列を含んでいてもよい。 One embodiment of the reagents of the present invention comprises a pair of oligonucleotides designed to sandwich the marker. Such oligonucleotides can be used, for example, as primers to amplify the genomic region containing the marker. As used herein, "designed to be sandwiched" means that the oligonucleotide is designed so that the amplification product of the pair of oligonucleotides contains a marker site. Therefore, for example, when the oligonucleotide is used for detecting SNP, depending on the detection method, one of the oligonucleotides of the pair of oligonucleotides contains a base sequence complementary to the base sequence of SNP. May be good.

本発明の試薬の他の一つの態様は、上記マーカーを含むゲノム上の塩基配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを含む。このようなオリゴヌクレオチドは、例えば、プローブとして、上記マーカーを含むゲノム領域を検出するために用いることができる。当該オリゴヌクレオチドは、通常のハイブリダイゼーション条件下、好ましくはストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下において、マーカー部位に特異的にハイブリダイズするものが好ましい。当該オリゴヌクレオチドは、適宜、蛍光色素、アイソトープ、ビオチン等によって標識して用いてもよい。標識する方法としては、T4ポリヌクレオチドキナーゼを用いて、オリゴヌクレオチドの5’端を32Pでリン酸化することにより標識する方法、及びクレノウ酵素等のDNAポリメラーゼを用い、ランダムヘキサマーオリゴヌクレオチド等をプライマーとして32P等のアイソトープ、蛍光色素又はビオチンなどによって標識された基質塩基を取り込ませる方法(ランダムプライム法等)を例示することができる。 Another aspect of the reagent of the present invention comprises an oligonucleotide that hybridizes to a base sequence on the genome containing the marker. Such oligonucleotides can be used, for example, as probes to detect genomic regions containing the markers. The oligonucleotide preferably hybridizes specifically to the marker site under normal hybridization conditions, preferably stringent hybridization conditions. The oligonucleotide may be labeled with a fluorescent dye, isotope, biotin or the like as appropriate. As a labeling method, a method of labeling by phosphorylating the 5'end of the oligonucleotide with 32P using T4 polynucleotide kinase, and a method of labeling by phosphorylating the 5'end of the oligonucleotide with 32P, and using a DNA polymerase such as Klenow enzyme, and using a random hexamer oligonucleotide or the like as a primer. As an example, a method of incorporating a substrate base labeled with an isotope such as 32P, a fluorescent dye, or biotin (random prime method or the like) can be exemplified.

上記オリゴヌクレオチド(プライマーおよびプローブ)の鎖長は、少なくとも15塩基である。通常は、15〜100塩基であり、好ましくは17〜30塩基である。当該オリゴヌクレオチドは、例えば、市販のオリゴヌクレオチド合成機により作製することができる。オリゴヌクレオチドプローブは、制限酵素処理等によって取得される二本鎖DNA断片として作製することもできる。また、上記オリゴヌクレオチドは、天然のヌクレオチド(DNAやRNA)のみから構成されていなくともよく、非天然型のヌクレオチドにてその一部又は全部が構成されていてもよい。非天然型のヌクレオチドとしては、例えば、PNA(polyamide nucleic acid)、LNA(登録商標、locked nucleic acid)、ENA(登録商標、2'-O,4'-C-Ethylene-bridged nucleic acids)が挙げられる。 The chain length of the above oligonucleotides (primers and probes) is at least 15 bases. It is usually 15 to 100 bases, preferably 17 to 30 bases. The oligonucleotide can be produced, for example, by a commercially available oligonucleotide synthesizer. The oligonucleotide probe can also be prepared as a double-stranded DNA fragment obtained by restriction enzyme treatment or the like. Further, the oligonucleotide does not have to be composed only of natural nucleotides (DNA or RNA), and a part or all of them may be composed of non-natural nucleotides. Examples of non-natural nucleotides include PNA (polyamide nucleic acid), LNA (registered trademark, locked nucleic acid), and ENA (registered trademark, 2'-O, 4'-C-Ethylene-bridged nucleic acid acids). Be done.

本発明の試薬においては、有効成分であるオリゴヌクレオチド以外に、例えば、滅菌水、生理食塩水、植物油、界面活性剤、脂質、溶解補助剤、緩衝剤、保存剤等が必要に応じて混合されていてもよい。 In the reagent of the present invention, in addition to the oligonucleotide which is the active ingredient, for example, sterile water, physiological saline, vegetable oil, surfactant, lipid, solubilizer, buffer, preservative and the like are mixed as necessary. May be.

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

[材料と方法]
(1)植物材料
ハイブリッドF1オオムギ植物(HN×GP又はMO×GP)は、種子親は、それぞれはるな二条(HN)又はモレックス(MO)に由来し、花粉親はゴールデンプロミス(GP)に由来する。植物は、24時間サイクル当たり16時間の日照下、15℃/13℃(昼/夜)で生育させた。およそ受粉の14日後に、未熟胚を単離するために穀果を収穫した。
[Materials and methods]
(1) Plant material In the hybrid F1 barley plant (HN × GP or MO × GP), the seed parent is derived from Haruna Nijo (HN) or Molex (MO), and the pollen parent is derived from Golden Promise (GP). .. The plants were grown at 15 ° C / 13 ° C (day / night) under 16 hours of sunshine per 24-hour cycle. Approximately 14 days after pollination, the grains were harvested to isolate immature embryos.

(2)アグロバクテリウム法による形質転換
オオムギの形質転換をHenselら(Hensel, G. et al., (2008) J. Plant Physiol., 165, 71-82)のプロトコールに従って実施した。切断した未熟胚を、Hieiら(Hiei, Y. et al., (2006) Plant Cell Tiss. Org. Cult., 87, 233-243.)及びZhengら(Zheng, L. et al., (2011) Plant Cell Physiol., 52, 765-774.)に従い、アグロバクテリウムの接種前に、43℃で4分、100mg/lのアセトリシリゴン溶液に浸した。beta-glucuronidase(GUS)遺伝子及びhygromycin phosphotransferase(HPT)遺伝子を有するバイナリーベクターpIG121-Hm(Hiei, Y. et al., (1994) Plant J., 6, 271-282.)を保持するアグロバクテリウム・ツメファシエンス株AGL1を接種に使用した。
(2) Transformation by Agrobacterium method Transformation of barley was carried out according to the protocol of Hensel et al. (Hensel, G. et al., (2008) J. Plant Physiol., 165, 71-82). The cut immature embryos were subjected to Hiei et al. (Hiei, Y. et al., (2006) Plant Cell Tiss. Org. Cult., 87, 233-243.) And Zheng et al. (Zheng, L. et al., (2011). ) According to Plant Cell Physiol., 52, 765-774.), Soaked in 100 mg / l acetricirigon solution at 43 ° C. for 4 minutes before inoculation with Agrobacterium. Agrobacterium carrying a binary vector pIG121-Hm (Hiei, Y. et al., (1994) Plant J., 6, 271-282.) Having a beta-glucuronidase (GUS) gene and a hygromycin phosphotransferase (HPT) gene. -Tumefaciens strain AGL1 was used for inoculation.

(3)PCRによるDNA解析
ゲノムDNAをDNeasy Plant mini kit(QIAGEN, Germany)を用いてオオムギ植物の葉から抽出した。PCR増幅は、次のプログラムで実施した。95℃、2分で初期変性、「95℃、30秒で変性、55℃(GUS遺伝子に関して)又は60℃(HPT遺伝子に関して)で30秒のアニーリング、72℃、30秒の伸長」を28サイクル(72℃、10分の最終伸長を伴う)。PCRのための10μlの反応混合物は、鋳型として50ngのゲノムDNA、1×GoTaq(R) Green Master Mix(Promega, USA)、及び0.5μMの以下の各特異的プライマーを含む。
(3) DNA analysis by PCR Genomic DNA was extracted from the leaves of barley plants using the DN easy Plant mini kit (QIAGEN, Germany). PCR amplification was performed in the following program. 28 cycles of initial denaturation at 95 ° C, 2 minutes, "denaturation at 95 ° C, 30 seconds, annealing at 55 ° C (for GUS gene) or 60 ° C (for HPT gene), annealing at 72 ° C, 30 seconds" (72 ° C, with final elongation for 10 minutes). The 10 μl reaction mixture for PCR contains 50 ng of genomic DNA as a template, 1 × GoTaq (R) Green Master Mix (Promega, USA), and 0.5 μM of each specific primer below.

GUS遺伝子に対して、gus4(5’-AACAGTTCCTGATTAACCACAAACC-3’/配列番号:191)及びgus5(5’-GCCAGAAGTTCTTTTTCCAGTACC-3’/配列番号:192)、及びHPR遺伝子に対してhph1(5’-GCTGGGGCGTCGGTTTCCACTATCGG-3’/配列番号:193)及びhph2(5’-CGCATAACAGCGGTCATTGACTGGAGC-3’/配列番号:194)。 For the GUS gene, gus4 (5'-AACAGTTCCTGATTAACCACAAACC-3' / SEQ ID NO: 191) and gus5 (5'-GCCAGAAGTTCTTTTCAGTACC-3' / SEQ ID NO: 192), and for the HPR gene, hph1 (5'-GCTGGGGCGTCGGTTTCCACTATCGG). -3'/ SEQ ID NO: 193) and hph2 (5'-CGCATAACAGCGGTCATTGACTGGAGC-3' / SEQ ID NO: 194).

(4)HvNiR遺伝子のクローニング
HvNiR遺伝子(それぞれGP及びHNに関して、Acc. No. LC097010及びLC097011)をクローニングするために、次のプログラムでPCR増幅を実施した。98℃、2分で開始変性、「98℃、10秒で変性、55℃、15秒でプライマーアニーリング、及び72℃、150秒で伸長」を30サイクル(72℃、10分の最終伸長を伴う)。PCRのための30μlの反応混合物は、鋳型として50ngのはるな二条又はゴールデンプロミスのゲノムDNA、1×PrimeSTAR(R) Max DNA Polymerase (TAKARA, Japan)、並びに0.5μMの特異的プライマーHvNiR-F1(5’-AACCACAAGCAGCATCCATG-3’/配列番号:195)及びHvNiR-R1(5’-GAGATCATCAGGAGAAGGAG-3’/配列番号:196)を含む。PCR産物は、pCRTM4-TOPO(R)(Invitrogen, USA)にクローニングし、TOPO(R) TA Cloning(R) Kit for Sequencing(Invitrogen, USA)を用いて製造業者のプロトコールに従って配列決定した。
(4) Cloning of HvNiR gene
PCR amplification was performed with the following program to clone the HvNiR genes (Acc. No. LC097010 and LC097011 for GP and HN, respectively). Start denaturation at 98 ° C, 2 minutes, "denaturation at 98 ° C, 10 seconds, primer annealing at 55 ° C, 15 seconds, and extension at 72 ° C, 150 seconds" for 30 cycles (72 ° C, with final extension for 10 minutes) ). 30 μl of the reaction mixture for PCR includes 50 ng of Haruna Nijo or Golden Promise genomic DNA as a template, 1 × PrimeSTAR (R) Max DNA Polymerase (TAKARA, Japan), and 0.5 μM specific primer HvNiR-F1 (5). Includes'-AACCACAAGCAGCATCCATG-3'/ SEQ ID NO: 195) and HvNiR-R1 (5'-GAGATCATCAGGAGAAGGAG-3' / SEQ ID NO: 196). PCR products were cloned into pCRTM4-TOPO (R) (Invitrogen, USA) and sequenced using TOPO (R) TA Cloning (R) Kit for Sequencing (Invitrogen, USA) according to the manufacturer's protocol.

(5)ジェノタイピング
製造業者のプロトコールに従いDNeasy Plant mini kit(QIAGEN, Germany)にて抽出したゲノムDNAを用いて作出した全ての形質転換植物のジェノタイピングに、Illumina GoldenGate(R) oligonucleotide pool assays(Close, T.J. et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.)の384-SNPプラットフォームを採用した。
(5) Genotyping Illumina GoldenGate (R) javax pool assays (Close) for genotyping of all transformed plants produced using genomic DNA extracted with DN easy Plant mini kit (QIAGEN, Germany) according to the manufacturer's protocol. , TJ et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.) 384-SNP platform was adopted.

HvNiR遺伝子マーカーを用いたジェノタイピングのために、PCR増幅を改良したタッチダウンPCRプログラム(Don, R.H. et al., (1991) Nucleic Acids Res., 19, 4008.)を用いて実施した。95℃、2分で開始変性、「95℃、30秒で融解、65℃(サイクル毎に1℃減少)、20秒でアニーリング、及び72℃、30秒で伸長」を10サイクル、「95℃、10秒の変性、55℃、20秒のアニーリング、及び72℃、30秒で伸長」を20サイクル(72℃、10分の最終伸長を伴う)。PCRのための10μlの反応混合物は、鋳型として50ngのゲノムDNA、1×GoTaq(R) Green Master Mix、並びに0.5μMの特異的プライマーHvNiR-GPspeF(5’-CCCGCATGCATATCCCATAG-3’/配列番号:197)及びHvNiR-GPspeR(5’-CCCGGACTAGTCCAAGATAC-3’/配列番号:198)を含む。PCR産物は、TBE running buffer中、1.5%アガロースゲル(Wako, Japan)を用いた電気泳動で解析した。 Genotyping with HvNiR gene markers was performed using a touchdown PCR program with improved PCR amplification (Don, R.H. et al., (1991) Nucleic Acids Res., 19, 4008.). Start denaturation at 95 ° C, 2 minutes, "Melting at 95 ° C, 30 seconds, 65 ° C (1 ° C decrease per cycle), annealing at 20 seconds, and extension at 72 ° C, 30 seconds" for 10 cycles, "95 ° C. , 10 seconds of denaturation, 55 ° C., 20 seconds of annealing, and 72 ° C., 30 seconds of elongation "for 20 cycles (72 ° C., with 10 minutes of final elongation). The 10 μl reaction mixture for PCR includes 50 ng of genomic DNA as a template, 1 × GoTaq (R) Green Master Mix, and 0.5 μM specific primers HvNiR-GPspeF (5'-CCCGCATGCATATCCCATAG-3' / SEQ ID NO: 197). ) And HvNiR-GPspeR (5'-CCCGGACTAGTCCAAGATAC-3'/ SEQ ID NO: 198). PCR products were analyzed by electrophoresis in a TBE running buffer using a 1.5% agarose gel (Wako, Japan).

(6)歪んだ分離の検出
カイ二条(χ2)検定を実施した。推定優性比の3:1又は1:3(df=1)のみならず、帰無仮説に関して期待されるメンデル比の1:2:1(df=2)を用いて、有意な分離歪みを示すゲノム領域を同定した。Microsoft(R) Excel(R)を全ての計算、チャート、及び色分け図のために用いた。
(6) Detection of distorted separation A chi-square (χ2) test was performed. Significant segregation distortion is shown using not only the estimated dominant ratio of 3: 1 or 1: 3 (df = 1), but also the Mendelian ratio of 1: 2: 1 (df = 2) expected for the null hypothesis. The genomic region was identified. Microsoft (R) Excel (R) was used for all calculations, charts, and color-coded diagrams.

[結果]
(1)形質転換HN×GP植物の作出
以前、本発明者は、GPとHNの間の交雑(形質転換のための外植体としてのHNへ3回に渡る戻し交雑を伴う)から生じたBC3F8P組換え染色体置換系統の未熟胚の使用を試みたが、何らの形質転換植物は得られなかった。
[result]
(1) Creation of transformed HN × GP plant Prior to this, the present inventor resulted from a cross between GP and HN (with three backcrosses to HN as an explant for transformation). Attempts were made to use immature embryos of the BC3F8P recombinant chromosomal replacement line, but no transformed plants were obtained.

ここでは、HNとGPの間の交雑(HN×GP)から生じたF2未熟胚を、GUS(β-glucuronidase)およびHPT(Hygromycin PhosphoTransferase)の遺伝子を有するバイナリーベクターpIG121-Hmを保持するアグロバクテリウム・ツメファシエンス株AGL1で接種した(Hiei, Y. et al., (1994) Plant J., 6, 271-282.)。3,030の未熟胚から、誘導/選抜培地上での選抜後、293のハイグロマイシン耐性カルスが観察された。再生培地上でこれらのカルスの64個から緑色シュートが再生された。全体で60の独立した植物から、再生培地上で健康な根が生じ、それらをポットに移植し、制御された環境で成長させた。60の候補植物の葉からDNAを単離し、次いで、ジェノタイピングとPCR解析に用いた。このPCR解析において、全ての60の候補植物がGUSとHPTのトランスジーンに関してPCR陽性であった。トランスジーンの組み込みを示すこれらのデータは、全ての60の候補が、アグロバクテリウム法による形質転換を許容するGPからの遺伝的因子を保持していることを示唆した。 Here, F2 immature embryos generated from the cross between HN and GP (HN × GP) are agrobacterium carrying the binary vector pIG121-Hm having the genes of GUS (β-glucuronidase) and HPT (Hygromycin Phospho Transferase). -Inoculated with Tumefaciens strain AGL1 (Hiei, Y. et al., (1994) Plant J., 6, 271-282.). From 3,030 immature embryos, 293 hygromycin-resistant calluses were observed after selection on induction / selection medium. Green shoots were regenerated from 64 of these calluses on the regeneration medium. A total of 60 independent plants gave rise to healthy roots on regenerated medium, which were transplanted into pots and grown in a controlled environment. DNA was isolated from the leaves of 60 candidate plants and then used for genotyping and PCR analysis. In this PCR analysis, all 60 candidate plants were PCR positive for the GUS and HPT transgenes. These data showing transgene integration suggested that all 60 candidates carry genetic factors from the GP that allow transformation by the Agrobacterium method.

(2)形質転換HN×GP植物のSNPマーカー解析
60の形質転換HN×GP植物のジェノタイプを、オオムギオリゴヌクレオチドプール解析1(Close, T.J. et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.)由来の384-SNP Illumina GoldenGate(R) プラットフォームの124マーカーのサブセットを用いて決定した。
(2) SNP marker analysis of transformed HN × GP plants
Genotypes of 60 transformed HN × GP plants from 384-SNP Illumina GoldenGate (R) from Barley oligonucleotide pool analysis 1 (Close, TJ et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.) Determined using a subset of 124 markers on the platform.

本解析における全てのマーカーの遺伝的位置は、コンセンサス遺伝子地図(Close, T.J. et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.)から得ることができる。形質転換HN×GP植物のジェノタイピングデータは、上記表1〜9に示し、各染色体におけるマーカーの順序に基づくジェノタイプは、図1に示した。各形質転換HN×GP植物は、独特なジェノタイプを持っていたが、この事実は、これら60の植物が独立した形質転換事象から生じたことを示唆する。 The genetic location of all markers in this analysis can be obtained from the consensus gene map (Close, T.J. et al., (2009) BMC Genomics, 10, 1-13.). Genotyping data for transformed HN × GP plants are shown in Tables 1-9 above, and genotypes based on the order of markers on each chromosome are shown in Figure 1. Each transformed HN × GP plant had a unique genotype, a fact suggesting that these 60 plants arose from independent transformation events.

(3)アレル頻度と分離歪み解析
アレル頻度は、ジェノタイピングデータに基づいて計算し、対応する染色体にマッピングした(図2A)。メンデルの独立の法則は、GPのホモ、ヘテロ、HNのホモというアレルが、1:2:1の比で分離することを予言する。GPアレルは、染色体2Hにおけるマーカー2580-1456(位置: 55.0cM)と3256-1196(120.8cM)の間の領域及び染色体3Hにおける4105-1417(46.3cM)と8020-87(88.8cM)の間の領域において、40%を超える頻度を示した(図2A)。
(3) Allele frequency and separation strain analysis Allele frequency was calculated based on genotyping data and mapped to the corresponding chromosome (Fig. 2A). Mendel's laws of independence predict that GP homozygous, heterozygous, and HN homozygous alleles will separate in a ratio of 1: 2: 1. GP alleles are located in the region between markers 2580-1645 (position: 55.0cM) and 3256-1196 (120.8cM) on chromosome 2H and between 4105-1417 (46.3cM) and 8020-87 (88.8cM) on chromosome 3H. In this region, the frequency exceeded 40% (Fig. 2A).

形質転換のための選抜により生じた分離歪みを同定するために、カイ二乗(χ2)検定を用いた(図2B及び2C)。予測されたメンデル比(HN:HE:GP=1:2:1)に関するχ2値をオオムギゲノム上のマーカー位置でプロットした(図2B)。最大のχ2値は52.1であり、これは染色体3Hにおけるマーカー4105-1417を伴っていた。一方、4105-1417(46.3cM)と8020-87(88.8cM)の間の周辺領域は、統計的に有意な分離歪みを示した(df=2, p<0.01)。本発明者は、この領域をTFA1(TransFormation Amenability 1)と命名した。有意な分離歪みを持つ他の領域が染色体2H上の2580-1456(55.0cM)と3256-1196(120.8cM)の間に観察された(df=2, p<0.01)。この領域は、マーカー6117-1507(82.8cM, χ2=22.9)と7576-818(117.9cM, χ2=13.6)を伴う2つのピークを含んでおり、これらの遺伝子座をそれぞれTFA2、TFA3と命名した。これらの領域における増加したGPアレルの頻度は、GPにおける形質転換効率に関わる因子がそこに存在していることを示唆した。興味深いことに、増加したHNアレルの頻度が、染色体5Hにける8377-1022(30.99cM)と4684-775(34.25cM)の間に観察され、TFA4と命名した。有意な分離歪みを伴う遺伝子座のχ2値を表1〜9にまとめた。 A chi-square (χ2) test was used to identify the segregation strains caused by selection for transformation (FIGS. 2B and 2C). Χ2 values for the predicted Mendelian ratio (HN: HE: GP = 1: 2: 1) were plotted at marker positions on the barley genome (Fig. 2B). The maximum χ2 value was 52.1, which was accompanied by the marker 4105-1417 on chromosome 3H. On the other hand, the peripheral region between 4105-1417 (46.3 cM) and 8020-87 (88.8 cM) showed statistically significant separation distortion (df = 2, p <0.01). The present inventor has named this region TFA1 (TransFormation Amenability 1). Other regions with significant segregation strain were observed between 2580-1456 (55.0 cM) and 3256-1196 (120.8 cM) on chromosome 2H (df = 2, p <0.01). This region contains two peaks with markers 6117-1507 (82.8cM, χ2 = 22.9) and 7576-818 (117.9cM, χ2 = 13.6), and these loci were named TFA2 and TFA3, respectively. .. The increased frequency of GP alleles in these regions suggested that factors involved in transformation efficiency in GP were present there. Interestingly, an increased frequency of HN alleles was observed between 8377-1022 (30.99cM) and 4648-775 (34.25cM) on chromosome 5H and was named TFA4. The χ2 values of loci with significant segregation distortion are summarized in Tables 1-9.

同定された遺伝子座の優性の方向性を試験するために、χ2検定において優性分離比(3:1)を用いた(図2C)。GPアレルが機能的に劣性([HN+HE]:[GP]=3:1)であるという仮定の下、TFA1、TFA2、及びTFA3に加え、有意な歪みを示す領域やマーカーが、染色体2Hにおけるマーカー1865-396(21.6cM)と7032-201(29.2cM)の間に、染色体3Hにおける7818-967(150.4cM)に、及び染色体4HにおけるABC14522-1-8-350(5.5cM)と2055-947(21.6cM)の間に観察された。これら追加された遺伝子座は、それぞれTFA5、TFA6、及びTFA7と命名した(図2Cの折れ線)。一方、GPアレルが優性([GP+HE]:[HN]=3:1)であるという仮定の下、TFA1、TFA3、及びTFA4と並んで、染色体4Hにおける4986-1214(84.3cM)と4564-604(87.5cM)の間、染色体5HにおけるConsensusGBS0451-1(155.1cM)、染色体6HにおけるConsensusGBS0346-1(12.5cM)と1769-545(17.0cM)の間の遺伝子座が同定された。これらの新しい遺伝子座は、それぞれTFA8、TFA9、及びTFA10と命名した(図2C)。興味深いことに、TFA2のχ2値は、[HN+HE]:[GP]=3:1の下で有意な分離歪みを示したが、GP優性条件の下では有意ではなかった。 To test the dominant orientation of the identified loci, the dominant segregation ratio (3: 1) was used in the χ2 test (Fig. 2C). Under the assumption that the GP allele is functionally recessive ([HN + HE]: [GP] = 3: 1), in addition to TFA1, TFA2, and TFA3, regions and markers showing significant distortion are chromosome 2H. Between markers 1685-396 (21.6cM) and 7032-201 (29.2cM), 7818-967 (150.4cM) on chromosome 3H, and ABC14522-1-8-350 (5.5cM) and 2055 on chromosome 4H. Observed between -947 (21.6 cM). These added loci were named TFA5, TFA6, and TFA7, respectively (line in Figure 2C). On the other hand, under the assumption that the GP allele is dominant ([GP + HE]: [HN] = 3: 1), along with TFA1, TFA3, and TFA4, 4986-1214 (84.3cM) and 4564 on chromosome 4H. Between -604 (87.5cM), loci were identified between Consensus GBS0451-1 (155.1cM) on chromosome 5H and between Consensus GBS0346-1 (12.5cM) and 1769-545 (17.0cM) on chromosome 6H. These new loci have been named TFA8, TFA9, and TFA10, respectively (Figure 2C). Interestingly, the TFA2 χ2 value showed significant separation distortion under [HN + HE]: [GP] = 3: 1, but not under GP dominant conditions.

(4)HvNiR遺伝子のクローニングとジェノタイピング
イネのNirのオオムギオルソログが形質転換効率に関与しているか否かを試験するために、本発明者は、HNとGPの間の比較のために、これら2つの栽培品種からNiRオルソログを単離した。予想された開始コドンと終始コドンを含む推定HvNiR遺伝子は、HNでは2,965bpで、GPでは3,097bpであった。HNとGPにおけるHvNiR遺伝子の解析により4つのエキソンと3つのイントロンが明らかとなり、HNとGPの間のDNA配列の比較により、イントロンにおける14のSNPsとエキソンにおける3つの同義置換SNPsが見出された(図3A)。加えて、HNアレルは第一イントロンにおいて7bpと23bpの挿入を保持していた一方、GPアレルは第一イントロンにおいてレトロトランスポゾン様配列に相同な161bpの挿入を保持していた(図3A)。これらの相違にも拘わらず、HN及びGPにおけるHvNiRの予想されるアミノ酸配列は同一であった。
(4) Cloning and genotyping of HvNiR gene In order to test whether the barley ortholog of rice Nir is involved in the transformation efficiency, the present inventor made these for comparison between HN and GP. NiR orthologs were isolated from two cultivars. The putative HvNiR gene containing the expected start and stop codons was 2,965 bp for HN and 3,097 bp for GP. Analysis of the HvNiR gene in HN and GP revealed 4 exons and 3 introns, and comparison of DNA sequences between HN and GP found 14 SNPs in introns and 3 synonymous substituted SNPs in exons. (Fig. 3A). In addition, the HN allele held 7 bp and 23 bp insertions in the first intron, while the GP allele held 161 bp insertions homologous to the retrotransposon-like sequence in the first intron (Fig. 3A). Despite these differences, the expected amino acid sequences of HvNiR in HN and GP were identical.

HvNiRの第一イントロンにおける挿入が形質転換効率に関係しているか否かを探るべく、ジェノタイピングのためのGP特異的な161bpの挿入をまたぐ領域を増幅する共優性配列タグ部位(STS)マーカーを設計し、60の形質転換HN×GP植物からのDNAを用いてSTS解析を行った。アレルの解析により、分離比12:37:11(HN:HE:GP)が明らかとなり、これは分離歪みのない単因子のメンデル比(図3B, 1:2:1比でχ2=3.3)に適合する。 To investigate whether insertion of HvNiR in the first intron is involved in transformation efficiency, a codominant sequence tag site (STS) marker that amplifies the region across GP-specific 161 bp insertions for genotyping It was designed and STS analysis was performed using DNA from 60 transformed HN × GP plants. Allele analysis reveals a segregation ratio of 12:37:11 (HN: HE: GP), which results in a single-factor Mendelian ratio without segregation distortion (Fig. 3B, 1: 2: 1 ratio χ2 = 3.3). Fits.

(5)ゲノムワイドな遺伝子座−遺伝子座相互作用
通常、遺伝子座−遺伝子座相互作用の解析には、対立する特性(例えば、与えられたストレスに対する抵抗性 vs 耐性)を持つ集団が用いられる。本発明者は、形質転換効率をマップするための形質転換植物を開発しているが、いずれの系統も形質転換感受性であるため、本発明者の集団には選択バイアスがあり、標準的なソフトウェアは、遺伝子座−遺伝子座相互作用を検出するために役立たない。形質転換HN×GP植物における遺伝子座−遺伝子座相互作用を解析するために、本発明者は、単一マーカーのアレルタイプによりジェノタイプをグループ分けし、その後、最初のマーカーに関係のある他のマーカーの分離比とχ2値を計算した。例えば、HvNiR遺伝子座を用いて、HvNiRにおけるアレルに基づき、HN×GP植物を、GPに関する11植物のグループ、HEに関する37植物のグループ、HNに関する12植物のグループに分け(それぞれ、図4Aにおける上、中央、下のパネル)、その後、他の遺伝子座のそれぞれにおけるアレルの比(バンドチャート)とχ2検定のp値(ヒートマップ, df=2)を比較した。HvNiRは、染色体6Hの長腕上に存在しているため、この領域のアレルの頻度はHvNiRの頻度と一致した。染色体2H上では、GP-及びHN-タイプのHvNiRグループにおけるTFA2周辺に、GPアレルに偏向した歪みが観察されたが、これはHE-タイプグループには観察されなかった(図4A)。TFA3周辺もまた、GP及びHEアレルがHN-及びHE-タイプのHvNiRグループにおいて優性であったが、GPタイプのグループでは優性ではなかった。興味深いことに、GP-タイプのHvNiR植物の間では、TFA1周辺に分離歪みはなかった。さらなる分離歪みは、GP-タイプのHvNiR植物における染色体4Hの長腕上にも観察された(図4A)。
(5) Genome-wide locus-locus interactions Usually, populations with conflicting properties (eg, resistance vs. resistance to given stress) are used to analyze locus-locus interactions. We have developed transformed plants to map transformation efficiencies, but because all strains are transform sensitive, our population is selective biased and standard software. Is not useful for detecting locus-locus interactions. To analyze locus-locus interactions in transformed HN × GP plants, we group genotypes by allelic type of a single marker, followed by other markers associated with the first marker. The marker separation ratio and the χ2 value were calculated. For example, using the HvNiR locus, HN × GP plants were divided into a group of 11 plants for GP, a group of 37 plants for HE, and a group of 12 plants for HN based on the allele in HvNiR (above in Figure 4A, respectively). , Center, bottom panel), and then the allele ratio (band chart) at each of the other loci and the p-value of the χ2 test (heat map, df = 2) were compared. Since HvNiR is located on the long arm of chromosome 6H, the frequency of alleles in this region was consistent with the frequency of HvNiR. On chromosome 2H, GP allele-biased strain was observed around TFA2 in the GP- and HN-type HvNiR groups, but not in the HE-type group (Fig. 4A). Around TFA3, GP and HE alleles were also dominant in the HN- and HE-type HvNiR groups, but not in the GP type group. Interestingly, there was no segregation distortion around TFA1 among GP-type HvNiR plants. Further segregation distortion was also observed on the long arm of chromosome 4H in GP-type HvNiR plants (Fig. 4A).

上記の方法を用いて、全ての非冗長なマーカー(全部で111)のχ2検定を形質転換HN×GP植物において行った。最初に、本発明者は、一つの遺伝子座(遺伝子座A)と他の遺伝子座(遺伝子座B)の間のアレルの組み合わせの数を計算し(例えば、遺伝子座A-Bに関してGP-HN)、その後、遺伝子座Aの各タイプのアレルの間における、遺伝子座Bの歪みに関するχ2値(df=2)を計算した。図4Bは、縦軸上の遺伝子座Aに対する横軸上の遺伝子座Bの有意な分離歪みを表す、P値の色分け図であり、GP(左パネル)、HE(中央パネル)、及びHN(右パネル)の各アレルの場合に分けている。分離歪みが、ほとんどすべてのマーカーに対して、遺伝子座BとしてのTFA1周辺において観察された。但し、HN×GP植物がGPアレルを持つHvNiRを含む染色体6Hの領域では、分離の歪みは観察されなかった(図4Bの左パネル)。この染色体6Hの領域にGPアレルを持つ植物は、TFA2のみならず、染色体4Hの長腕において分離歪みを示した(図4Bの左パネル)。これらの遺伝子座は別として、主要な分離歪みが、遺伝子座AとしてのGPアレルマーカーを伴う場合において、1H-4H、2H-7H、3H-7H、4H-5H、7H-2H、及び7H-4Hで観察された(図4Bの右パネル)。HN×GP植物における遺伝子座AとしてHNアレルマーカーを伴う場合において、分離歪みは、TFA1に加えて、1H-2H、1H-5H、2H-6H、3H-2H、6H-2H及び7H-2Hで観察された(図4Bの右パネル)。特に、遺伝子座Aとしての染色体6Hと7HにおけるHNアレルを伴う植物では、遺伝子座Bとしての染色体2Hにおける広範囲な分離歪みを示した。 Using the method described above, χ2 testing of all non-redundant markers (111 in total) was performed on transformed HN × GP plants. First, we calculate the number of allele combinations between one locus (locus A) and another (locus B) (eg GP-HN for locus AB). Then, the χ2 value (df = 2) for the strain of locus B was calculated between alleles of each type of locus A. FIG. 4B is a color-coded diagram of the P-value representing the significant separation distortion of locus B on the horizontal axis relative to locus A on the vertical axis, GP (left panel), HE (center panel), and HN ( It is divided for each allele in the right panel). Separation strain was observed around TFA1 as locus B for almost all markers. However, no segregation distortion was observed in the region of chromosome 6H containing the HvNiR in which the HN × GP plant had the GP allele (left panel in FIG. 4B). Plants with GP alleles in this region of chromosome 6H showed segregation strain not only in TFA2 but also in the long arms of chromosome 4H (left panel in Figure 4B). Apart from these loci, 1H-4H, 2H-7H, 3H-7H, 4H-5H, 7H-2H, and 7H- when the major segregation strain is accompanied by a GP allelic marker as locus A. Observed at 4H (right panel in Figure 4B). When accompanied by an HN allelic marker as locus A in HN × GP plants, segregation strains were 1H-2H, 1H-5H, 2H-6H, 3H-2H, 6H-2H and 7H-2H in addition to TFA1. Observed (right panel in Figure 4B). In particular, plants with HN alleles at chromosomes 6H and 7H as locus A showed extensive segregation distortion at chromosome 2H as locus B.

(6)代替交雑による形質転換感受性に関する遺伝的因子の検証
オオムギにおける形質転換の重要な遺伝的因子として、TFAs、特に、TFA1、TFA2、及びTFA3を検証するために、本発明者は、モレックス(MO)とゴールデンプロミスの交雑(MO×GP)に由来するF2未熟胚に対してアグロバクテリウム法による形質転換を行った。
(6) Verification of genetic factors related to transformation susceptibility by alternative crosses In order to verify TFAs, in particular TFA1, TFA2, and TFA3 as important genetic factors for transformation in caterpillars, the present inventor used Morex ( F2 immature embryos derived from the cross between MO) and Golden Promise (MO × GP) were transformed by the Agrobacterium method.

具体的には、「Morex」と「Golden Promise」の交雑第一世代(F1)個体の未熟胚(F2世代)にアグロバクテリウムの感染実験を行った。アグロバクテリウムを感染させた未熟胚は、3日間の共存培養を行い、7日間は抗生物質が入っていない培地に置床して無選抜培養した。その後ハイグロマイシンを含む選抜培地にて耐性カルスの選抜を行った。選抜は、14日間を2回(計28日間)行った。明らかに増殖したカルスのみを再分化培地に継代した。14日毎に新しい再分化培地に継代し、42日後に再分化しなかったカルスは破棄した。再分化したシュートは、ホルモンフリー培地に移して発根させ、鉢上げした。1,722の未熟胚からの2つの独立した形質転換MO×GP植物が得られ、GoldenGate(R)プラットフォームを用いてジェノタイピングした。その結果を表10〜12に示す。 Specifically, an Agrobacterium infection experiment was conducted on immature embryos (F2 generation) of first-generation (F1) hybrids of "Morex" and "Golden Promise". Immature embryos infected with Agrobacterium were co-cultured for 3 days, placed in a medium containing no antibiotics for 7 days, and cultured without selection. Then, resistant callus was selected using a selection medium containing hygromycin. The selection was conducted twice for 14 days (28 days in total). Only apparently proliferated callus were subcultured in redifferentiation medium. Subculture with fresh redifferentiation medium every 14 days and callus that did not redifferentiate after 42 days was discarded. The redifferentiated shoots were transferred to a hormone-free medium for rooting and potted. Two independently transformed MO × GP plants from 1,722 immature embryos were obtained and genotyped using the GoldenGate (R) platform. The results are shown in Tables 10-12.

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TFA1、TFA2、及びTFA3の各領域では、双方の植物において、ホモGPとヘテロのジェノタイプに対応していた。これらの事実は、TFA1,TFA2、及びTFA3のGPアレルが、オオムギの代替ハプロタイプにおける形質転換に有効であることを確認するものである。 The TFA1, TFA2, and TFA3 regions corresponded to homoGP and heterogenotypes in both plants. These facts confirm that the TFA1, TFA2, and TFA3 GP alleles are effective for transformation in alternative haplotypes of barley.

本発明で見出された形質転換感受性に関与するゲノム領域を指標としてオオムギ個体の選別を行うことにより、あらゆるオオムギ品種の形質転換効率を増加させることが可能となる。従って、本発明は、特に、オオムギの育種に大きく貢献しうるものである。 By selecting individual barley individuals using the genomic region involved in transformation sensitivity found in the present invention as an index, it is possible to increase the transformation efficiency of all barley varieties. Therefore, the present invention can contribute significantly to the breeding of barley, in particular.

配列番号1〜190
<223> SNP
配列番号191〜198
<223> プライマー配列
SEQ ID NOs: 1-190
<223> SNP
SEQ ID NOs: 191-198
<223> Primer sequence

Claims (4)

ゴールデンプロミスと任意のオオムギ品種を交雑させ、得られた後代において、下記(a)〜(c)の少なくとも1つのゲノム領域の存在を検出し、当該ゲノム領域がホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜することを含む、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギの作出方法。
(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3HとマーカーNIASHv1150F05_00000946_3Hで挟まれたゲノム領域
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2HとマーカーNIASHv2016D11_00000337_2Hで挟まれたゲノム領域
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2HとマーカーFLOUbaf102a14_00001505_2Hで挟まれたゲノム領域
The golden promise is crossed with any barley variety, and in the obtained progeny, the presence of at least one genomic region (a) to (c) below is detected, and the genomic region is homozygous or heterozygous and golden promise type. A method for producing barley that is sensitive to transformation by the Agrobacterium method, including selection of individuals.
(a) Genome region sandwiched between the marker NIASHv1109O03_00000798_3H and the marker NIASHv1150F05_00000946_3H on chromosome 3H
(b) Genome region sandwiched between the marker NIASHv2027F11_00000300_2H and the marker NIASHv2016D11_00000337_2H on chromosome 2H
(c) Genomic region sandwiched between the marker NIASHv2108A23_00000279_2H and the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H on chromosome 2H
ゴールデンプロミスと任意のオオムギ品種を交雑させ、得られた後代において、下記(a)〜(c)の少なくとも1つのマーカーの存在を検出し、当該マーカーがホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型である個体を選抜することを含む、アグロバクテリウム法による形質転換に対して感受性のオオムギの作出方法。
(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3H、マーカーNIASHv1150F05_00000946_3H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2H、マーカーNIASHv2016D11_00000337_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2H、マーカーFLOUbaf102a14_00001505_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
The golden promise is crossed with any barley variety, and in the obtained progeny, the presence of at least one marker (a) to (c) below is detected, and an individual whose marker is homo or hetero and golden promise type is detected. A method for producing barley that is sensitive to transformation by the Agrobacterium method, including selection.
(a) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv1109O03_00000798_3H on chromosome 3H, the marker NIASHv1150F05_00000946_3H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(b) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2027F11_00000300_2H on chromosome 2H, the marker NIASHv2016D11_00000337_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(c) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2108A23_00000279_2H on chromosome 2H, the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
下記(a)〜(c)の少なくとも1つのマーカーを挟み込むように設計された一対のオリゴヌクレオチドを含む、オオムギにおいてアグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を検査するための試薬であって、当該マーカーがホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型であるか否かを検査し、ゴールデンプロミス型である場合に、当該形質転換に対して感受性であると判定するための試薬
(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3H、マーカーNIASHv1150F05_00000946_3H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカ
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2H、マーカーNIASHv2016D11_00000337_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2H、マーカーFLOUbaf102a14_00001505_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
Comprising the following (a) ~ (c) at least one pair of oligonucleotides designed so as to sandwich the marker, a reagent for testing a susceptibility to transformation by Agrobacterium method in barley, the marker A reagent for examining whether or not a homozygous or heterozygous is a golden promise type, and if it is a golden promise type, determining that it is sensitive to the transformation .
(a) a marker in the chromosome 3H NIASHv1109O03_00000798_3H, marker selected from the group consisting of marker present in the genome region between the markers NIASHv1150F05_00000946_3H, and their markers
(b) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2027F11_00000300_2H on chromosome 2H, the marker NIASHv2016D11_00000337_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(c) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2108A23_00000279_2H on chromosome 2H, the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
下記(a)〜(c)の少なくとも1つのマーカーを含むゲノム上の塩基配列にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドを含む、オオムギにおいてアグロバクテリウム法による形質転換に対する感受性を検査するための試薬であって、当該マーカーがホモまたはヘテロでゴールデンプロミス型であるか否かを検査し、ゴールデンプロミス型である場合に、当該形質転換に対して感受性であると判定するための試薬
(a)染色体3HにおけるマーカーNIASHv1109O03_00000798_3H、マーカーNIASHv1150F05_00000946_3H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(b)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2027F11_00000300_2H、マーカーNIASHv2016D11_00000337_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
(c)染色体2HにおけるマーカーNIASHv2108A23_00000279_2H、マーカーFLOUbaf102a14_00001505_2H、およびそれらマーカーで挟まれたゲノム領域に存在するマーカーからなる群より選択されるマーカー
A reagent for testing susceptibility to transformation by the Agrobacterium method in Omugi, which comprises an oligonucleotide that hybridizes to a nucleotide sequence on the genome containing at least one of the following markers (a) to (c) . A reagent for examining whether or not the marker is homozygous or heterozygous and has a golden promise type, and if it is a golden promise type, determining that the marker is susceptible to the transformation .
(a) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv1109O03_00000798_3H on chromosome 3H, the marker NIASHv1150F05_00000946_3H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(b) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2027F11_00000300_2H on chromosome 2H, the marker NIASHv2016D11_00000337_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
(c) A marker selected from the group consisting of the marker NIASHv2108A23_00000279_2H on chromosome 2H, the marker FLOUbaf102a14_00001505_2H, and the markers existing in the genomic region sandwiched between these markers.
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