Способы и композиции для улучшения признаков растений - RU2019125282A
Код документа: RU2019125282A
Формула
1. Способ увеличения фиксации азота у небобового растения, включающий
нанесение на растение множества не являющихся межродовыми бактерий, где указанное множество включает не являющихся межродовыми бактерии, которые:
i. обладают средней колонизирующей способностью на единицу ткани корня растения по меньшей мере приблизительно 1,0 × 104 бактериальных клеток на грамм сырой массы ткани корня растения; и
ii. продуцируют фиксированный N в количестве по меньшей мере приблизительно 1 × 10-17 ммоль N на бактериальную клетку в час, и
где множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, продуцирует в растении 1% фиксированного азота или более, и
где каждый представитель множества не являющихся межродовыми бактерий несет по меньшей мере одну генетическую вариацию, внесенную по меньшей мере в один ген или некодирующий полинуклеотид генетической регуляторной сети фиксации или ассимиляции азота так, что не являющиеся межродовыми бактерии становятся способны к фиксации атмосферного азота в присутствии экзогенного азота.
2. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий содержит бактерии, которые: обладают средней колонизирующей способностью на единицу ткани корня растения по меньшей мере приблизительно 1,0 × 104 бактериальных клеток на грамм сырой массы ткани корня растения.
3. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий содержит бактерии, которые: продуцируют фиксированный N в количестве по меньшей мере приблизительно 1 × 10-17 ммоль N на бактериальную клетку в час.
4. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий содержит бактерии, которые: обладают средней колонизирующей способностью на единицу ткани корня растения по меньшей мере приблизительно 1,0 × 104 бактериальных клеток на грамм сырой массы ткани корня растения и продуцируют фиксированный N в количестве по меньшей мере приблизительно 1 × 10-17 ммоль N на бактериальную клетку в час.
5. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация содержит введенную контрольную последовательность, функционально связанную по меньшей мере с одним геном генетической регуляторной сети фиксации или ассимиляции азота.
6. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация содержит промотор, функционально связанный по меньшей мере с одним геном генетической регуляторной сети фиксации или ассимиляции азота.
7. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация содержит индуцибельный промотор, функционально связанный по меньшей мере с одним геном генетической регуляторной сети фиксации или ассимиляции азота.
8. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий не содержит конститутивный промотор, функционально связанный с геном генетической регуляторной сети фиксации или ассимиляции азота.
9. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий не содержит конститутивный промотор, функционально связанный с геном в генном кластере nif.
10. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, экскретирует азот-содержащие продукты фиксации азота.
11. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, наносимых на растение, не стимулирует увеличения захвата экзогенного неатмосферного азота.
12. Способ по п. 1, в котором растение выращивают в почве поля, куда добавили по меньшей мере приблизительно 22,7 кг азот-содержащего удобрения на акр, и где азот-содержащее удобрение содержит по меньшей мере приблизительно 5% азота по массе.
13. Способ по п. 1, в котором растение выращивают в почве поля, куда добавили по меньшей мере приблизительно 22,7 кг азот-содержащего удобрения на акр, и где азот-содержащее удобрение содержит по меньшей мере приблизительно 5% азота по массе, и где азот-содержащее удобрение содержит аммоний или содержащую аммоний молекулу.
14. Способ по п. 1, в котором экзогенный азот выбран из удобрения, содержащего один или несколько из: глутамина, аммиака, аммония, мочевины, нитрата, нитрита, содержащих аммоний молекул, содержащих нитраты молекул и содержащих нитриты молекул.
15. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, продуцирует в растении 5% фиксированного азота или более.
16. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, продуцирует в растении 10% фиксированного азота или более.
17. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, фиксирует атмосферный азот в нелимитирующих азот условиях.
18. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, экскретирует азот-содержащие продукты фиксации азота.
19. Способ по п. 1, в котором фиксированный азот, продуцируемый множеством не являющихся межродовыми бактерий, определяют посредством разведения обогащенного удобрения атмосферным газообразным N2 в ткани растения.
20. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере один ген или некодирующий полинуклеотид генетической регуляторной сети фиксации или ассимиляции азота выбраны из группы, состоящей из: nifA, nifL, ntrB, ntrC, полинуклеотида, кодирующего глутаминсинтетазу, glnA, glnB, glnK, drat, amtB, полинуклеотида, кодирующего глутаминазу, glnD, glnE, nifJ, nifH, nifD, nifK, nifY, nifE, nifN, nifU, nifS, nifV, nifW, nifZ, nifM, nifF, nifB, nifQ и гена, ассоциированного с биосинтезом нитрогеназного фермента.
21. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация представляет собой мутацию, которая приводит к одному или нескольким из: увеличенной экспрессии или активности NifA или глутаминазы; сниженной экспрессии или активности nifL, NtrB, глутаминсинтетазы, GlnB, GlnK, DraT, AmtB; сниженной аденилил-удаляющей активности GlnE или сниженной уридилат-удаляющей активности GlnD.
22. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация выбрана из: (A) нокаут-мутации; (B) удаления или устранения регуляторной последовательность гена-мишени; (C) наличия вставки гетерологичной регуляторной последовательности или (D) делеции домена.
23. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация представляет собой мутантный ген nifL, который изменен так, чтобы содержать гетерологичный промотор, встроенный в указанный ген nifL.
24. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация представляет собой мутантный ген glnE, который приводит к образованию укороченного белка glnE с отсутствием аденилил-удаляющего (AR) домена.
25. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация представляет собой мутантный ген amtB, который приводит к отсутствию экспрессии указанного гена amtB.
26. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация выбрана из: мутантного гена nifL, который изменен так, чтобы содержать гетерологичный промотор, встроенный в указанный ген nifL; мутантного гена glnE, который приводит к образованию укороченного белка glnE с отсутствием аденилил-удаляющего (AR) домена; мутантного гена amtB, который приводит к отсутствию экспрессии указанного гена amtB; и их сочетаний.
27. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация представляет собой мутантный ген nifL, который изменен так, чтобы содержать гетерологичный промотор, встроенный в указанный ген nifL и мутантный ген glnE, который приводит к образованию укороченного белка glnE с отсутствием аденилил-удаляющего (AR) домена.
28. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одна генетическая вариация представляет собой мутантный ген nifL, который изменен так, чтобы содержать гетерологичный промотор, встроенный в указанный ген nifL, и мутантный ген glnE, который приводит к образованию укороченного белка glnE с отсутствием аденилил-удаляющего (AR) домена, и мутантный ген amtB, который приводит к отсутствию экспрессии указанного гена amtB.
29. Способ по п. 1, в котором растение содержит семена, стебель, цветок, плод, листья или ризому.
30. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий формулируют в композицию.
31. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий формулируют в композицию, содержащую приемлемый в сельском хозяйстве носитель.
32. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий вносят в борозды, в которые высажены семена указанного растения.
33. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий формулируют в жидкую композицию для внесения в борозду, содержащую бактерии в концентрации приблизительно от 1 × 107 до приблизительно 1 × 1010 КОЕ в миллилитре.
34. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий наносят на семена указанного растения.
35. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий формулируют в покрытие для семян и наносят на семена указанного растения.
36. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий формулируют в покрытие для семян и наносят на семена указанного растения в концентрации приблизительно от 1 × 105 до приблизительно 1 × 107 КОЕ на семя.
37. Способ по п. 1, в котором растение представляет собой злаковую сельскохозяйственную культуру.
38. Способ по п. 1, в котором растение выбрано из группы, состоящей из: кукурузы, риса, пшеницы, ячменя, сорго, просо, овса, ржи и тритикале.
39. Способ по п. 1, в котором растение представляет собой кукурузу.
40. Способ по п. 1, в котором растение представляет собой сельскохозяйственную культуру.
41. Способ по п. 1, в котором растение представляет собой генетически модифицированный организм.
42. Способ по п. 1, в котором растение не является генетически модифицированным организмом.
43. Способ по п. 1, в котором растение подвергали генной инженерии или выводили для эффективного использования азота
44. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий содержит по меньшей мере два различных вида бактерий.
45. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий содержит по меньшей мере два различных штамма одного и того же вида бактерий.
46. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий содержит бактерии, выбранные из: Rahnella aquatilis, Klebsiella variicola, Achromobacter spiritinus, Achromobacter marplatensis, Microbacterium murale, Kluyvera intermedia, Kosakonia pseudosacchari, вида Enterobacter, Azospirillum lipoferum, Kosakonia sacchari и их сочетаний.
47. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий являются эндофитными, эпифитными или ризосферными.
48. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий содержит бактерии, выбранные из: бактерий, депонированных как PTA-122293, бактерий, депонированных как PTA-122294, бактерий, депонированных как NCMA 201701002, бактерий, депонированных как NCMA 201708004, бактерий, депонированных как NCMA 201708003, бактерий, депонированных как NCMA 201708002, бактерий, депонированных как NCMA 201712001, бактерий, депонированных как NCMA 201712002, и их сочетаний.
49. Способ по п. 1, в котором бактерия продуцирует фиксированный N в количестве по меньшей мере приблизительно 1 × 10-17 ммоль N на бактериальную клетку в час в присутствии экзогенного азота.
50. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, продуцирует в растении 5% фиксированного азота или более.
51. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, продуцирует в растении 10% фиксированного азота или более.
52. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, продуцирует в растении 15% фиксированного азота или более.
53. Способ по п. 1, в котором множество не являющихся межродовыми бактерий, in planta, продуцирует в растении 20% фиксированного азота или более.
54. Способ по п. 1, в котором произведение (i) средней колонизирующей способности на единицу ткани корня растения и (ii) продуцируемого фиксированного N на бактериальную клетку в час составляет по меньшей мере приблизительно 2,0 × 10-7 ммоль N на грамм сырой массы ткани корня растения в час.
55. Способ по п. 1, в котором произведение (i) средней колонизирующей способности на единицу ткани корня растения и (ii) продуцируемого фиксированного N на бактериальную клетку в час составляет по меньшей мере приблизительно 2,0 × 10-6 ммоль N на грамм сырой массы ткани корня растения в час.
