Способы и композиции для устойчивости растений к гербицидам - RU2018107701A

1. Рекомбинантная молекула ДНК, содержащая гетерологичный промотор, функционально присоединенный к последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей белок, последовательность которого идентична по меньшей мере на 85% последовательности полипептида, выбранной из группы, состоящей из SEQ ID № 1-20, причем указанный белок обладает активностью нечувствительной к гербицидам протопорфириногеноксидазы.

2. Рекомбинантная молекула ДНК по п. 1, отличающаяся тем, что указанная последовательность нуклеиновой кислоты выбрана из группы, состоящей из SEQ ID № 22-63.

3. Рекомбинантная молекула ДНК по п. 1, отличающаяся тем, что указанный белок содержит последовательность аминокислот, которая выбрана из группы, состоящей из SEQ ID № 1-20.

4. Рекомбинантная молекула ДНК по п. 1, отличающаяся тем, что указанный гетерологичный промотор является функциональным в растительной клетке.

5. Рекомбинантная молекула ДНК по п. 4, отличающаяся тем, что указанная последовательность нуклеиновой кислоты функционально присоединена к молекуле ДНК, кодирующей нацеливающую последовательность, которая функционирует так, что локализует функционально присоединенный белок внутри клетки.

6. Конструкция ДНК, содержащая указанную рекомбинантную молекулу ДНК по п. 1.

7. Конструкция ДНК по п. 6, отличающаяся тем, что указанная рекомбинантная ДНК содержит функционально присоединенную молекулу ДНК, кодирующую нацеливающую последовательность, которая функционирует так, что локализует белок внутри клетки.

8. Конструкция ДНК по п. 7, отличающаяся тем, что указанный белок придает устойчивость к гербициду указанной клетке.

9. Конструкция ДНК по п. 6, отличающаяся тем, что указанная конструкция ДНК присутствует в геноме трансгенных растения, семени или клетки.

10. Рекомбинантный полипептид, последовательность которого по меньшей мере на 85% идентична полной аминокислотной последовательности, выбранной из SEQ ID № 1-20, причем указанный полипептид обладает активностью нечувствительной к гербицидам протопорфириногеноксидазы.

11. Трансгенные растение, семя, клетка или часть растения, содержащие указанную рекомбинантную молекулу ДНК по п. 1.

12. Трансгенные растение, семя, клетка или часть растения по п. 11, отличающиеся тем, что указанные трансгенные растение, семя, клетка или часть растения обладают дополнительным трансгенным свойством устойчивости к гербицидам.

13. Трансгенные растение, семя, клетка или часть растения по п. 11, определенные как обладающие устойчивостью к по меньшей мере одному PPO гербициду.

14. Семя по п. 11.

15. Трансгенные растение, семя, клетка или часть растения, содержащие указанный рекомбинантный полипептид по п. 10.

16. Способ придания устойчивости к гербицидам растению, семени, клетке или части растения, включающий в себя гетерологичную экспрессию в указанном растении, семени, клетке или части растения указанного рекомбинантного полипептида по п. 10.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что указанные растение, семя, клетка или часть растения обладают активностью протопорфириногеноксидазы, которая обеспечивается рекомбинантным полипептидом.

18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что устойчивость к гербицидам представляет собой устойчивость по меньшей мере к одному PPO гербициду, выбранному из группы, состоящей из ацифлуорфена, фомесафена, лактофена, флуорогликофен-этила, оксифлуорфена, флумиоксазина, азафенидина, карфентразон-этила, сулфентразона, флутиацет-метила, оксадиаргила, оксадиазона, пирафлуфен-этила, сафлуфенацила и S-3100.

19. Способ трансформации растения, включающий в себя стадии:

a) введения рекомбинантной молекулы ДНК по п. 1 в растительную клетку; и

b) регенерации из нее растения, которое содержит указанную рекомбинантную молекулу ДНК.

20. Способ по п. 19, дополнительно включающий в себя стадию отбора растения, которое является устойчивым к по меньшей мере одному PPO гербициду.

21. Способ по п. 19, дополнительно включающий в себя стадию скрещивания регенерированного растения с самим собой или с другим растением и сбора семян полученных в результате указанного скрещивания.

22. Способ контроля сорной растительности на участке для выращивания растений, включающий в себя приведение участка для выращивания растений, содержащего трансгенное растение или семя по п. 11, в контакт с по меньшей мере одним PPO гербицидом, причем указанные трансгенные растение или семя устойчивы к PPO гербициду, и при этом сорную растительность контролируют на указанном участке для выращивания растений.

23. Способ определения нуклеотидной последовательности, кодирующей белок, обладающий протопорфириногеноксидазной активностью, который включает в себя:

a) трансформацию штамма E. coli, содержащего нокаут гена нативного фермента PPO E. coli, с помощью бактериального экспрессионного вектора, содержащего рекомбинантную молекулу ДНК, кодирующую белок-кандидат устойчивости к гербициду; и

b) выращивание указанной трансформированной E. coli с использованием среды для выращивания бактерий, не содержащей гем, при этом рост при использовании указанной среды для выращивания бактерий указывает на то, что белок обладает активностью протопорфириногеноксидазы.

24. Способ идентификации нуклеотидной последовательности, кодирующей белок, обладающий активностью нечувствительной к гербицидам протопорфириногеноксидазы, который включает в себя:

a) трансформацию штамма E. coli, содержащего нокаут гена нативного фермента PPO E. coli, бактериальным экспрессионным вектором, содержащим рекомбинантную молекулу ДНК, кодирующую рекомбинантный белок; и

b) выращивание указанной трансформированной E. coli с использованием среды для выращивания бактерий, содержащей по меньшей мере один PPO гербицид, при этом рост бактерий указывает на то, что белок обладает активностью нечувствительной к гербициду протопорфириногеноксидазы.

25. Способ отбора гена устойчивости к гербициду, включающий в себя:

a) экспрессия рекомбинантной молекулы ДНК по п. 1 в растительной клетке; и

b) идентификацию растительной клетки, которая демонстрирует устойчивость к PPO гербициду.

26. Способ отбора гена устойчивости к гербициду, включающий в себя:

a) экспрессию рекомбинантной молекулы ДНК по п. 1 в бактериальной клетке, в которой отсутствует HemG, причем бактериальную клетку выращивают в среде, не содержащей гем, в присутствии PPO гербицида; и

b) идентификацию бактериальной клетки, которая демонстрирует устойчивость к PPO гербициду.

27. Способ получения растения, устойчивого к PPO гербициду и по меньшей мере одному другому гербициду, включающий в себя:

a) получение растения по п. 11; и

b) скрещивание трансгенного растения с другим растением, обладающим устойчивостью к по меньшей мере одному другому гербициду, и

c) отбор растения-потомка, возникающего вследствие указанного скрещивания, которое обладает устойчивостью к PPO гербициду и по меньшей мере одному другому гербициду.

28. Способ ослабления развития сорных растений, устойчивых к гербицидам, включающий в себя:

a) культивирование в среде для выращивания сельскохозяйственной культуры растения по п. 12; и

b) внесение PPO гербицида и по меньшей мере одного другого гербицида в среду для выращивания сельскохозяйственной культуры, причем указанное сельскохозяйственное растение устойчиво к PPO гербициду и по меньшей мере одному другому гербициду.

29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что PPO гербицид выбран из группы, состоящей из ацифлуорфена, фомесафена, лактофена, флуорогликофен-этила, оксифлуорфена, флумиоксазина, азафенидина, карфентразон-этила, сулфентразона, флутиацет-метила, оксадиаргила, оксадиазона, пирафлуфен-этила, сафлуфенацила и S-3100.

30. Способ по п. 28, отличающийся тем, что по меньшей мере один другой гербицид выбран из группы, состоящей из ингибитора ACCазы, ингибитора ALS, ингибитора EPSPS, синтетического ауксина, ингибитора фотосинтеза, ингибитора синтеза глутамина, ингибитора HPPD, ингибитора PPO и ингибитора длинноцепочечных жирных кислот.

31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что ингибитор ACCазы представляет собой арилоксифеноксипропионат или циклогександион; ингибитор ALS представляет собой сульфонилмочевину, имидазолинон, триазолопиримидин или триазолинон; ингибитор EPSPS представляет собой глифосат; синтетический ауксин представляет собой феноксильный гербицид, бензойную кислоту, карбоновую кислоту или семикарбазон; ингибитор фотосинтеза представляет собой триазин, триазинон, нитрил, бензотиадиазол или мочевину; ингибитор синтеза глутамина представляет собой глюфосинат; ингибитор HPPD представляет собой изоксазол, пиразолон или трикетон; ингибитор PPO представляет собой дифениловый эфир, N-фенилфталимид, арилтриазинон или пиримидиндион; или ингибитор длинноцепочечных жирных кислот представляет собой хлорацетамид, оксиацетамид или пиразол.