Сорго, резистентний до гербіциду ацетил-cоa-карбоксилази

Номер патенту: 99269

Опубліковано: 10.08.2012

Автори: Туінстра Мітчєл Р., Ал-Хатіб Кассім

Є ще 10 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Гібрид сорго, у якому зародкова плазма зазначеного гібриду сорго набуває резистентності до інгібування одним або більше гербіцидами ацетил-СоА-карбоксилази при рівнях зазначених одного або більше гербіцидів, що звичайно б інгібували ріст гібриду сорго, де зазначена зародкова плазма зазначеного гібриду сорго набуває резистентності до інгібування одним або більше гербіцидами ацетил-СоА-карбоксилази, який містить:

(і) послідовність, яка містить SEQ ID NO: 1, яка далі включає нуклеотидну субституцію гуаніну, заміщеного цитозином в позиції 220; або

(іі) мутації в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, як отримано у АТСС No. PTA-8033 або у АТСС No. PYA-8034.

2. Гібрид сорго за п. 1, де зазначені один або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів вибрані з групи, яка містить арилоксифеноксипропіонати та циклогександіони.

3. Гібрид сорго за п. 1 або п. 2, де зазначена резистентність до інгібування одним або більшою кількістю ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів досягається інтрогресією гібриду сорго у зазначену зародкову плазму.

4. Гібрид сорго за п. 1 або п. 2, де зазначена резистентність до інгібування одним або більшою кількістю ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів інтродукована у зазначену зародкову плазму гібриду сорго шляхом інтрогресії.

5. Гібрид сорго за п. 1, де насіння від гібриду сорго покрито ацетил-СоА-карбоксилазним гербіцидом.

6. Спосіб контролю бур'янів поблизу гібриду сорго за будь-яким з пп. 1-5, який включає:

a) підготування одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, як визначено в будь-якому з попередніх пунктів,

b) доставляння зазначених одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів до лану, який містить зазначений гібрид сорго, та

c) контроль бур'янів поблизу зазначеного гібриду сорго у спосіб, при якому на ріст бур'янів негативно впливає наявність зазначених одного або більшої кількості гербіцидів без негативного впливу на ріст зазначеного гібриду сорго.

7. Спосіб за п. 6, де зазначений гібрид сорго утворюється шляхом введення гетерологічного гену, що містить одну або більше мутацій, що набувають резистентність до одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів.

8. Спосіб для продукування рослинної лінії гібриду сорго, резистентної до одного або більше ацегил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, який включає:

a) ідентифікацію зародкової плазми, що набуває зазначену резистентність до гербіциду, де зазначена резистентна до гербіциду зародкова плазма отримується із гібриду сорго резистентного до гербіциду, як зазначено в будь-якому з пп. 1-4; та

b) уведення зазначеної зародкової плазми в елітну рослинну лінію сорго шляхом уведення гетерологічного гена.

9. Спосіб за п. 8, де зазначене введення зазначеної зародкової плазми у зазначену елітну рослинну лінію сорго здійснюється шляхом інтрогресії.

10. Спосіб за п. 8, де зазначена зародкова плазма, резистентна до гербіциду, включає резистентність до одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазпих гербіцидів та резистентність до однієї або більше сполук із однієї або більше груп гербіцидів, котрі не с гербіцидами ацетил-СоА-карбоксилази.

11. Спосіб ідентифікації рослинних ліній сорго, резистентних до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, який включає:

a) отримання зразка нуклеїнової кислоти від рослини сорго, у якому вказаний зразок нуклеїнової кислоти включає:

(і) послідовність, яка містить SEQ ID NO: 1, яка далі включає нуклеотидну субституцію гуаніну заміщеного цитозином в позиції 220; або

(іі) мутації в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, як отримано у АТСС No. РТА-8033 або у АТСС No. PYA-8034.

b) підготування ампліфікаційних праймерів для ампліфікації ділянки рослини сорго, яка відповідає ацетил-СоА-карбоксилазному гену, присутньому у зазначеному зразку нуклеїнової кислоти,

с) доставлення зазначених ампліфікаційних праймерів до зазначеного зразка нуклеїнової кислоти, таке, що має місце ампліфікація зазначеної ділянки зазначеного ацетил-СоА-карбоксилазного гена, та

d) ідентифікацію рослин сорго, резистентних до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, основану на присутності однієї або більше мутацій, що набувають резистентності до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, присутню у зазначеному ампліфікованому зразку нуклеїнової кислоти.

12. Насіння гібриду сорго, яке включає зародкову плазму гібриду сорго, яка здатна досягнути резистентності до інгібування одним або більше гербіцидами ацетил-СоА-карбоксилази, який містить:

(і) послідовність, яка включає SEQ ID NO: 1, яка далі включає нуклеотидну субституцію гуаніну, заміщеного цитозином в позиції 220; або

(іі) мутації в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, як отримано у АТСС No. РТА-8033 або у АТСС No. PYA-8034.

13. Насіння за п. 12, де зазначені один або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів вибрані з групи, яка містить арилоксифеноксипропіонати та циклогександіони.

14. Насіння за п. 12 або п. 13, де зазначена резистентність до інгібування одним або більшою кількістю ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів інтродукована у зазначену зародкову плазму гібриду сорго шляхом інтрогресії.

15. Насіння за п. 12, де насіння від гібриду сорго покрито ацетил-СоА-карбоксилазним гербіцидом.

16. Гібрид сорго за п. 2, де зазначені ацетил-СоА-карбоксилазні гербіциди вибрані з групи, яка складається з клодинафоп-пропаргіл, цигалофоп-бутил, диклофоп-метил, феноксапроп-р-етил, флуазифоп-b-бутил, галоксифоп-етоксіетил, галоксифоп-етотил, галоксифоп-R-метил, пропахізафоп, хізалофоп-р-етил, різало-Р-рефурил, алоксидим, бутроксидим, клефоксидим, клетодим, циклоксидим, профоксидим, сетоксидим, тепрлоксидим, тралкоксидим та їх комбінації.

Текст

Реферат: Винахід належить до гібриду сорго, у якому зародкова плазма містить нуклеотидну послідовність мутантних ацетил-СоА-карбоксилазних генів (AСС), які забезпечують резистентність до одного або декількох гербіцидів, котрі інгібують активність АСС протеїну. Винахід також належить до насіння зазначеного гібриду, що містить зазначені нуклеотидні послідовності. UA 99269 C2 (12) UA 99269 C2 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Дана заявка подається з посиланням на пріоритет попередньої патентної заявки США за номером 60/880125 від 12 січня 2007 року, на яку у даному тексті зроблено повне посилання. Даний винахід запроваджує композиції та способи для продукування харчових рослин, що є резистентними до гербіцидів. Зокрема, даний винахід запроваджує рослини сорго, тканини та насіння рослин, що містять змінені ацетил-СоА-карбоксилазні (АСС) гени та протеши, резистентні до інгібування гербіцидами, котрі звичайно інгібують активність АСС протеїну. Сорго являє собою другий за важливістю харчовий хлібний злак, що вирощується у Сполучених Штатах. Виробництво є економічно критичним для ферм, котрі працюють у маргінальних щодо кількості атмосферних опадів областях завдяки здатності сорго зносити посуху та спеку. Скотарство і біоенергетична промисловість використовують сорго як енергетичну основу, що робить його універсальною культурою. У світі сорго є п'ятим за значимістю хлібним злаком. Оскільки сорго стійке як до посухи так і спеки, воно являє собою найбільш широко та легко вирощуваний харчовий злак у напівпустельних регіонах суб-сахельної Африки та у посушливому центральному півострівному регіоні Індії. Як таке, сорго використовується як продукт споживання людиною у більшості найбільш посушливих регіонів світу, що робить його критично важливою харчовою культурою у цих областях. Запровадження у рослин резистентності до гербіцидів пропонує значні виробничі та економічні переваги, оскільки таке застосування гербіцидів для контролю бур'янів або рослин у даній культурі стало майже універсальною практикою. Проте, застосування таких гербіцидів може також спричинити загибель або послаблений ріст потрібної культурної рослини, роблячи час та спосіб нанесення гербіциду критичним або у деяких випадках нездійсненним. Особливий інтерес для фермерів являє використання гербіцидів з більшою активністю, широким спектром ефективності щодо бур'янів та швидкою деградацією у ґрунті. Рослини, рослинні тканини та насіння, резистентні до цих сполук, запроваджують привабливий розв'язок шляхом застосування гербіцидів для контролю росту бур'янів без ризику пошкодження даної рослини. Одним таким класом гербіцидів широкого спектру є сполуки, що інгібують активність ацетил-СоА-карбоксилазного (АСС) ензиму у рослині. Такі гербіциди включені у хімічні сімейства арилоксифеноксипропіонату (FOP) та циклогександіону (DIM). Наприклад, сорго чутливе до багатьох гербіцидів, що інгібують АСС, котрі вражають однодольні види, і це робить майже неможливим використання таких гербіцидів для контролю трав'янистих бур'янів. Були знайдені деякі види бур'янових трав, що виявляють змінену чутливість до FOP та DIM гербіцидів. Один вид трав, лисохвіст польовий (A. myosuroides [Huds.]), є основним трав'янистим бур'яном у Європі. У геномі деяких рослин лисохвоста польового було знайдено кілька мутацій, що надають резистентності до деяких, але не всіх, FOP та DIM гербіцидів (Delye, et al, 2005, Plant Phys. 137:794-806; Delye, et al., 2002, Theor. Appl. Genet. 104:1114-1120). Схожі знахідки були зроблені у мутантних трав'янистих бур'янах, таких як однорічний плевел (L. rigidum [Gaud.]; Delye, et al., 2002, Pest Manag. Sci. 58:474-478), щетинник зелений (S. Viridis [L. Beauv.]; Zhang and Devine, 2000, Weed Sci. Soc. Am. 40:33; Delye, et al., 2002, Planta 214:421427) та овсюг {A. fatua [L.]; Christoffers et al., 2002, Genome 45:1049-1056). Один резистентний до гербіциду гібрид маїсу (DK592 із Dekalb) має схожу мутацію в АСС ензимі, таку, що була знайдена у трав'янистих бур'янах (Zagnitko et al., 2001, Proc. Natl. Acad, Sci. 98:6617-22). Через важливість сорго як харчової рослини на світовій сцені є потреба у сортах сорго, котрі резистентні до інгібіторних ефектів АСС гербіцидів, що надає можливість отримувати більш високі виходи культур при використанні цих гербіцидів для контролю трав'янистих бур'янів. Стислий виклад винаходу Даний винахід запроваджує композиції та способи для продукування культурних сортів сорго, що є резистентними до гербіцидів. Зокрема, даний винахід запроваджує рослини сорго, тканини та насіння рослин, що містять змінені ацетил-СоА-карбоксилазні (АСС) гени та протеїни, резистентні до інгібування гербіцидами, котрі звичайно інгібують активність АСС протеїну. Культурне сорго [Sorghum bicolor (L.) Moench] чутливе до багатьох гербіцидів, що інгібують АСС, котрі вражають однодольні або трав'янисті види бур'янів. Проте, як тут описано, був знайдений генотип сорго, що виявляє резистентність до АСС інгібуючих гербіцидів. Генетичний аналіз ідентифікував генетичні відмінності у зародковій плазмі дикого сорго, котрі дають АСС гербіцид резистентний фенотип. В одному варіанті даний винахід запроваджує одну або кілька рослин сорго, зародкова плазма яких включає мутацію, котра робить дану рослину толерантною до АСС гербіцидів. Крім того, у додаткових варіантах даний винахід стосується нащадків (наприклад, Fl, F2, F3 і т.д.) кросу зазначеної рослини, де зародкова плазма зазначеного нащадка має ту саму мутацію як і 1 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 батьківська рослина. Таким чином, варіанти даного винаходу запроваджують гібриди сорго, зародкова плазма яких містить мутацію, таку, що фенотип даних рослин є АСС гербіцид резистентним. У деяких варіантах зазначений нащадок (наприклад, Fl, F2, F3 і т.д.) є результатом схрещування між елітними лініями сорго, принаймні одна із яких містить зародкову плазму, яка включає мутацію, що робить дану рослину толерантною до АСС гербіцидів. В одному варіанті даний винахід запроваджує гібрид сорго, де зародкова плазма зазначеного гібриду сорго надає резистентності до інгібування одним або кількома ацетил-СоАкарбоксилазними гербіцидами при рівнях зазначених одного або кількох гербіцидів, котрі звичайно інгібують ріст гібриду сорго. У деяких варіантах зазначені один або кілька ацетил-СоАкарбоксилазних гербіцидів вибираються із групи, що складається із хімічних сімейств арилоксифеноксипропіонату (FOP) та циклогександіону (DIM). У деяких варіантах зародкова плазма зазначеного гібриду сорго, що надає резистентності до інгібування одним або кількома ацетил-СоА-карбоксилазними гербіцидами, включає одну або кілька мутацій в ацетил-СоАкарбоксилазному гені, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 або у АТСС No. PYA-8034. В одному варіанті даний винахід запроваджує спосіб контролю бур'янів поблизу гібриду сорго, що включає запровадження одного або кількох ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, застосування зазначених одного або кількох ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів до лану, який містить гібрид сорго, та контроль бур'янів поблизу зазначеного гібриду сорго, такий, що застосування зазначених одного або кількох гербіцидів негативно впливає на ріст бур'янів і не впливає негативно на ріст зазначеного гібриду сорго. У деяких варіантах зазначені один або кілька ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів вибираються із групи, що складається із хімічних сімейств арилоксифеноксипропіонату (FOP) та циклогександіону (DIM). У деяких варіантах зазначений гібрид сорго включає одну або кілька мутацій в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 або АТСС No. PYA-8034. В одному варіанті даний винахід запроваджує гібрид сорго, де зазначений гібрид сорго включає зародкову плазму, яка містить одну або кілька мутацій в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, таку, що зазначеному гібриду надається резистентність до одного або кількох ацетил-СоАкарбоксилазних гербіцидів. У деяких варіантах зазначений гібрид сорго створюється шляхом інтрогресії зародкової плазми сорго, що містить зазначені одну або кілька мутацій, для надання резистентності до одного або кількох ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів. У деяких варіантах зазначений гібрид сорго створюється шляхом уведення гетерологічного гена, що містить одну або кілька мутацій, для надання резистентності до одного або кількох ацетил-СоАкарбоксилазних гербіцидів. В одному варіанті даний винахід запроваджує спосіб для продукування рослинної лінії гібриду сорго, резистентної до одного або кількох ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, який включає ідентифікацію зародкової плазми, що надає зазначеної гербіцидної резистентності, де зазначена резистентна до гербіциду зародкова плазма отримується із резистентної до гербіциду рослини сорго, та введення зазначеної зародкової плазми в елітну рослинну лінію сорго. У деяких варіантах зазначене введення зазначеної зародкової плазми у зазначену елітну рослинну лінію сорго здійснюється шляхом інтрогресії. У деяких варіантах зазначене введення зазначеної зародкової плазми у зазначену елітну рослинну лінію сорго здійснюється шляхом уведення гетерологічного гена. В одному варіанті даний винахід запроваджує гібрид сорго, де зародкова плазма зазначеного гібриду включає запроваджену резистентність до одного або кількох ацетил-СоАкарбоксилазних гербіцидів та резистентність до однієї або кількох сполук із однієї або кількох груп гербіцидів, котрі не є інгібіторами ацетил-СоА-карбоксилази. В одному варіанті даний винахід запроваджує спосіб ідентифікації рослинних ліній сорго, резистентних до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, який включає доставляння зразка нуклеїнової кислоти від рослини сорго, запровадження ампліфікаційних праймерів для ампліфікації ділянки рослини сорго, яка відповідає ацетил-СоА-карбоксилазному гену, присутньому у зазначеному зразку нуклеїнової кислоти, застосування зазначених ампліфікаційних праймерів до зазначеного зразка нуклеїнової кислоти, таке, що має місце ампліфікація зазначеної ділянки зазначеного ацетил-СоА-карбоксилазного гена, та ідентифікацію рослин сорго, резистентних до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, основану на присутності однієї або кількох мутацій, що надають ацетил-СоА-карбоксилазну гербіцидну резистентність, присутню у зазначеному ампліфікованому зразку нуклеїнової кислоти. В одному варіанті даний винахід запроваджує насіння сорго, де зазначена зародкова плазма зазначеного насіння містить мутантний ацетил-СоА-карбоксилазний ген, так що зазначена мутація надає резистентності до інгібування ацетил-СоА-карбоксилазними гербіцидами. У деяких варіантах зародкова плазма зазначеного насіння сорго містить мутантний ацетил-СоА 2 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 карбоксилазний ген, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 або АТСС No. PYA-8034. У деяких варіантах даний винахід запроваджує рослини сорго, що ростуть із зазначеного насіння, і також частини рослин, котрі включають зазначені рослини сорго, вирощені із зазначеного насіння. У деяких варіантах мутантний ацетил-СоА-карбоксилазний ген являє собою функціональний фрагмент гена, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 або АТСС No. PYA-8034, такий, що кодує протеїновий фрагмент, що достатньо для надання рослині сорго резистентності до інгібування ацетил-СоА-карбоксилазними гербіцидами. У деяких варіантах даний винахід запроваджує рослини сорго, що виростають із зазначеного насіння і, крім того, частини рослин, що включають зазначені рослини сорго, вирощені із зазначеного насіння. У деяких варіантах даний винахід запроваджує гібрид сорго, що містить ген, котрий є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до ацетил-СоА-карбоксилазного гена, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 або АТСС No. PYA-8034. У деяких варіантах ацетил-СоА-карбоксилазний гербіцид резистентний ген, котрий є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до SEQ ID NO: 1, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 та/або АТСС No. PYA-8034, містить одну або кілька амінокислотних субституцій, наприклад, Trp2027Cys, як знайдено у SEQ ID N0:1. В одному варіанті даний винахід також запроваджує рослини гібриду сорго, що мають усі фізіологічні та морфологічні характеристики зазначеної рослини сорго, вирощеної із зазначеного насіння сорго. У додаткових варіантах даний винахід запроваджує тканинні культури та регенеровані тканинні культури, котрі виникають із зазначеного насіння сорго або зазначеної частини рослини сорго, що містять мутацію у зазначеному ацетил-СоАкарбоксилазному гені, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 або АТСС No. PYA-8034. В одному варіанті даний винахід запроваджує спосіб продукування насіння сорго, що включає схрещування рослини, котра містить мутантний ацетил-СоА-карбоксилазний ген, як знайдено у АТСС No. РТА-8033 або АТСС No. PYA-8034, самої з собою або з другою рослиною сорго та збирання зазначеного насіння від зазначеного кросу. У деяких варіантах способи продукування зазначеного насіння сорго включають висівання батьківської насіннєвої лінії сорго, де зазначена батьківська насіннєва лінія містить зародкову плазму, котра надає резистентності до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, з батьківською запильниковою лінією сорго, де зародкова плазма зазначеної запильникової та/або насіннєвої лінії містить зародкову плазму, котра надає резистентності до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, вирощування разом зазначеного батьківського насіння та запильникових рослин сорго, надаючи можливість зазначеним батьківсько-насіннєвим рослинам обпилюватись зазначеними батьківськими запильниковими рослинами, та збирання насіння, що є результатом зазначеного обпилювання. Опис фігур Фігура 1 зображує мутацію триптофану (TGG) у цистеїн (TGC) в АСС гені сорго, що асоціюється, як було знайдено, з АСС гербіцидною резистентністю. Визначення Як застосовується у даному тексті, термін "різновид" та "культивар" стосується рослин, котрі визначаються експресією властивостей, що спричинені даним генотипом або комбінацією генотипів, відмінних від будь-якого іншого групування рослин експресією принаймні однієї із властивостей і які розглядаються як одиниця стосовно їх придатності бути незмінними при розмноженні. Як застосовується у даному тексті, термін "гібрид" стосується нащадка або нащадків генетично несхожих рослинних батьків або лінії, утворених в результаті контрольованого перехресного обпилення, на відміну від негібридного насіння, утвореного в результаті природного запилення. Як застосовується у даному тексті, термін "нащадки" стосується генерацій рослини, де походження даної генерації може бути прослідковано назад до зазначеної рослини. Як застосовується у даному тексті, термін "похідна" резистентної до гербіциду рослини включає як нащадків цієї резистентної до гербіциду рослини, так і будь-яку мутантну, рекомбінантну або розроблену методами генної інженерії похідну цієї рослини, як того самого виду, так і різних видів, де гербіцид резистентна властивість(сті) оригінальної гербіцид резистентної рослини перенесена на похідну рослину. Як застосовується у даному тексті, термін "рослинна тканина " включає диференційовану та недиференційовану тканини рослин, включаючи ті, що присутні у корінні, порослі, листі, пилку, насінні та новоутвореннях, так само як і клітини в культурі (наприклад, окремі клітини, 3 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 протопласти, зародки, калюс і т.д.). Рослинна тканина може бути у планті, органній культурі, тканинній культурі або клітинній культурі. Як застосовується у даному тексті, термін "частина рослини" стосується рослинної структури або рослинної тканини, наприклад, пилку, сім'язародку, тканини, бобу, насінини та клітини. У деяких варіантах даного винаходу трансгенні рослини є сільськогосподарськими рослинами. Як застосовується у даному тексті, терміни "сільськогосподарська культура" та "сільськогосподарська рослина" використовуються у найширшому сенсі. Даний термін включає, проте не обмежуючись цим, будь-який вид рослини, що є їстівною для людини або яка використовується як корм для тварини або риби, або морської тварини, або споживається людьми, або використовується людьми, або спостерігається людьми, або будь-яку рослину, котра використовується у промисловості або торгівлі, чи в навчанні. Як застосовується у даному тексті, термін "F-генерація" та "дочірня генерація" стосується будь-якої консекутивної генерації рослин, клітин, тканин або організмів після біпарентального схрещування. Генерація, що є результатом спарювання біпарентального кросу (тобто двох батьків), є першою дочірньою генерацією (що позначається як "F1" та "F1"), з посиланням на насіння та його рослину, тоді як та, що є результатом схрещування F1 індивідуумів, є другою дочірньою генерацією (що позначається як "F2" або "F2"), з посиланням на насіння та його рослину. Наприклад, F2 насіння та результуюча рослина продукуються шляхом самозапилення або перехресного схрещування F1, тоді як пізні F генерації продукуються самозапиленням або перехресним схрещуванням найближчої попередньої генерації. Як застосовується у даному тексті, термін "зародкова плазма" стосується будь-якого генетичного матеріалу рослин, що містить функціональні одиниці спадковості. Як застосовується у даному тексті, термін "елітна зародкова плазма", з посиланням на рослину, стосується спадкового матеріалу з доведеною генетичною перевагою. Як застосовується у даному тексті, термін "елітна рослина" стосується будь-якої рослини, що є результатом розмноження та селекції з досягненням найвищої агрономічної продуктивності. Як застосовується у даному тексті, термін "ознака" стосується спостережної та/або вимірної властивості організму. Наприклад, даний винахід описує рослини, що є FOP та DIM гербіцид резистентними. Як застосовується у даному тексті, терміни "маркер" та "ДНК маркер" і "молекулярний маркер" з посиланням на "селективний маркер" стосуються фізіологічної або морфологічної ознаки, що може бути визначена як маркер для свого власного вибору або для вибору інших ознак, тісно зв'язаних із цим маркером. Наприклад, таким маркером може бути ген або ознака, що асоціюється з гербіцидною толерантністю, включаючи, проте не обмежуючись цим, повторення простої послідовності (SSR), поліморфізм одного нуклеотиду (SNP), генетичні інсерції та/або делеції і таке подібне. Як застосовується у даному тексті, термін "інтрогрес" та "інтрогресінг" і "інтрогресія" стосується звичайних (тобто класичних) способів запилювального розмноження з уведенням стороннього генетичного матеріалу у лінію розмноження. Наприклад, даний винахід запроваджує культурні рослини сорго, що піддані інтрогресії мутантним АСС геном для забезпечення гербіцидної толерантності шляхом схрещування двох рослинних генерацій. Як застосовується у даному тексті, термін "дикого типу", з посиланням на ген, стосується функціонального гена, спільного по всій популяції рослини. Функціональним геном дикого типу є такий, що найчастіше спостерігається у популяції, і таким чином довільно визначає "нормальну" або "дикого типу" форму даного гена. Як застосовується у даному тексті, терміни "модифікований" або "мутантний", або "функціональний мутант", з посиланням на ген або генний продукт, стосуються, відповідно, гена або генного продукту, котрий виявляє модифікації у послідовності та/або функціональних властивостях (тобто змінені характеристики) при порівнянні з геном або генним продуктом дикого типу. Так, терміни "модифікований" та "мутантний", з посиланням на нуклеотидну послідовність, стосуються нуклеїновокислотної послідовності, що відрізняється одним або кількома нуклеотидами від іншої, звичайно спорідненої нуклеїновокислотної послідовності, і термін "функціональний мутант", з посиланням на поліпептид, що кодується зазначеною "модифікованою" або "мутантною" нуклеїновою кислотою, стосується протешу або поліпептиду, котрий зберігає активність. У теперішній заявці АСС мутантний протеїн, або його "функціональний мутант" являє собою АСС ген, що зберігає свою природну активність у створенні незамінних амінокислот. Крім того, "модифікована" нуклеотидна послідовність інтерпретується як така, що знайдена у виродженому генетичному коді, як це відомо фахівцям у даній галузі. Наприклад, даний генетичний код є виродженим, оскільки є багато прикладів, в 4 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 яких різні кодони визначають ту саму амінокислоту; генетичний код, в якому кожна із деяких амінокислот може кодуватись більше ніж одним кодоном. Передбачається, що даний винахід може включати таку виродженість (наприклад, де гібрид сорго містить АСС ген, котрий є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до SEQ ID N0:1), як знайдено, наприклад, у зародковій плазмі сорго. Як застосовується у даному тексті, термін "гетерологічний", з посиланням на ген або нуклеїнову кислоту, стосується гена, що був підданий деяким маніпуляціям. Як застосовується у даному тексті, термін "ділянка" або "функціональний фрагмент", з посиланням на протеїн (як у виразах "фрагмент даного протеїну", "протеїновий фрагмент", "ділянка протеїну"), стосується фрагментів цього протеїну. Зазначені фрагменти можуть варіювати за розміром від чотирьох амінокислотних залишків до повної амінокислотної послідовності мінус одна амінокислота. У теперішньому винаході протеїновий фрагмент є, переважно, функціональним, так що цей протеїновий фрагмент надає резистентності даній рослині до інгібування АСС гербіцидами. Детальний опис винаходу Ацетил-СоА-карбоксилаза (АСС) являє собою біотинільований ензим, що каталізує карбоксилування ацетил-СоА з утворенням малоніл-СоА. Це карбоксилування являє собою двохстадійну, оборотну реакцію, що складається із АТР-залежного карбоксилування біотинової групи на домені карбоксильного носія біотин-карбоксилазною активністю з наступним переносом карбоксильної групи від біотину до ацетил-СоА карбоксил-трансферазною активністю (Nikolau et al., 2003, Arch. Biochem. Biophys. 414:211-22). Ацетил-СоА-карбоксилаза є не лише ключовим ензимом у рослинах для біосинтезу жирних кислот, процесі, що відбувається у хлоропластах та мітохондріях, але АСС також відіграє роль в утворенні довголанцюгових жирних кислот та флавоноїдів, і у малонілуванні, що має місце у цитоплазмі. Є дві ізоформи АСС з хлоропластною АСС, що відповідає за більше ніж 80 % загальної активності АСС (Herbert et al., 1996, Biochem. J. 318:997-1006). Арилоксифеноксипропіонат (FOP) та циклогександіон (DIM) є двома класами хімічних речовин, котрі, як відомо, селективно інгібують хлоропластну АСС у травах (Rendina et al., 1990, Agric. Food. Chem. 38:1282-1287). Насіння від 83 диких популяцій сорго із Болівії висаджувалось та оцінювалось на толерантність до АСС гербіцидів. Один із диких генотипів сорго, Воі-71, експресував високі рівні толерантності до кожного із випробуваних гербіцидів. Тут демонструється, що схрещування дикого сорго Воі-71 з елітними батьківськими рослинними лініями сорго дає добрий набір насіння та АСС гербіцидну резистентність у F1 гібридах. Наприклад, насіння від кросу Воі-71 та Атх623, позначене KSU 06GHATx623xl74 (наприклад, нащадки F1), було депоноване в АТСС як тут описано. Як такий, один варіант даного винаходу запроваджує зародкову плазму сорго, що містить змінені АСС гени та протеїни. У деяких варіантах даний винахід запроваджує застосування АСС гербіцидів на ланах гібридних культурних рослин сорго для зменшення кількості однодольних бур'янових рослин, що присутні на зазначеному культурному лані, де зазначена зародкова плазма гібридного сорго містить змінений АСС ензим, котрий надає резистентності до АСС гербіцидів, і зазначені бур'янові рослини чутливі до АСС гербіциду. В одному варіанті даний винахід запроваджує зародкову плазму сорго, що надає резистентності до інгібування АСС гербіцидами, окремо або у сполученні з іншими ознаками резистентності, наприклад, резистентності до комах, проти плямистого стеблового свердлувальника Chilo partellus (Girijashankar et al., 2005, Plant Cell Rep. 24:513-522, на яку у даному тексті зроблено повне посилання). У деяких варіантах, наприклад, гібрид сорго, зародкова плазма якого містить синтетичний cryl Ac ген із Bacillus thuringiensis (Bt), піддається інтрогресії у лінію сорго, і зародкова плазма надає резистентності до АСС гербіцидів. Так само як і впровадження АСС гербіцидної резистентності та резистентності до комах здійснюється шляхом рослинного трансгенезу у той самий гібрид сорго. Фахівцям у даній галузі відомі різні способи, як тут описано, котрі придатні для впровадження двох або кількох атрибутів резистентності у той самий гібрид сорго. В одному варіанті даний винахід запроваджує АСС гербіцидну резистентність у рослинах сорго, що містять, наприклад, АСС зародкову плазму з позначенням KSU 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714, депоновану під АТСС з номерами доступу: РТА-8033 та PYA-8034, відповідно, уведену в елітні різновиди сорго шляхом розмноження та селекції, запроваджуючи у такий спосіб розробку резистентних до гербіцидів культурних гібридів сорго, що будуть толерантними до застосування АСС інгібуючих гербіцидів для контролю бур'янів. Впровадження 5 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цієї ознаки гербіцидної толерантності у вищезгадані гібриди дозволяє використовувати ці гербіциди для контролю однодольних бур'янів, що ростуть у присутності цих культур. У деяких варіантах уведення АСС резистентної зародкової плазми в елітні лінії здійснюється шляхом інтрогресії або класичних методів розмноження. У деяких варіантах уведення АСС резистентного гена в елітні лінії здійснюється шляхом трансгенезу гетерологічного гена. У деяких варіантах даний винахід запроваджує гібрид сорго, де принаймні один предок зазначеного гібриду сорго містить АСС резистентний ген із зародкової плазми, позначеної KSU 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714, та депонованої під АТСС з номерами доступу: РТА-8033 та PYA-8034, відповідно. У деяких варіантах АСС гербіцид резистентний ген є, на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до АСС гербіцид резистентного гена, як знайдено у зародковій плазмі 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714. У деяких варіантах АСС гербіцид резистентний ген, котрий є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до АСС гербіцид резистентного гена, як знайдено у зародковій плазмі KSU 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714, містить амінокислотну субституцію Trp2027Cys. У деяких варіантах АСС гербіцид резистентна зародкова плазма піддається інтрогресії в елітну лінію сорго з використанням класичних способів розмноження. Приклади класичних способів розмноження для сорго можна знайти, наприклад, у роботі Sleper and Pochlman, 2006, Breeding Field Crops, Fifth Edition, Blackwell Publishing, на яку у даному тексті зроблено повне посилання. В одному варіанті АСС гербіцид резистентна зародкова плазма піддається інтрогресії у рослину сорго, що запроваджує їжу для споживання людиною. У деяких варіантах АСС гербіцид резистентна зародкова плазма піддається інтрогресії у рослини сорго, що запроваджують корм для домашніх тварин (наприклад, домашньої птиці, великої рогатої худоби, свиней, овець і т.д.). У деяких варіантах АСС гербіцид резистентна зародкова плазма піддається інтрогресії у рослини сорго, що використовуються у промислових процесах, таких як виробництво етанолу. В одному варіанті АСС гербіцид резистентний ген уводиться у рослинний геном шляхом трансгенезу з використанням векторів та технологій, відомих у даній галузі. У деяких варіантах даний винахід запроваджує АСС резистентну зародкову плазму частини рослини сорго лінії Воі-71 та Atx623, де насіння зазначеної рослини сорго депоноване під АТСС з номерами доступу РТА-8033 та PYA-8034, відповідно, і зазначена частина рослини сорго являє собою одну або кілька із наступного: пилок, сім'язародок, тканина, боб, насінина та клітина. В одному варіанті даний винахід запроваджує F1 гібрид, зародкова плазма якого містить АСС резистентний ген як тут описано. В одному варіанті даний винахід запроваджує способи для контролю бур'янів на ланах культурних рослин сорго. У деяких варіантах контроль бур'янів включає застосування АСС гербіциду до зазначеного лану рослин сорго, так що ріст бур'янів інгібується, але на ріст рослин сорго шкідливим чином це не впливає. У деяких варіантах АСС гербіцид, що застосовується, виходить із сімейства арилоксифеноксипропіонатних (FOP) гербіцидів, включаючи, проте не обмежуючись цим, клодинафоп-пропаргіл, цигалофоп-бутил, диклофоп-метил, феноксапроп-ретил, флуазифоп-b-бутил, галоксифоп-етоксиетил, галоксифоп-етотил, галоксифоп-R-метил, пропахізафоп, хізалофоп-р-етил та різалр-Р-рефурильні сполуки. У деяких варіантах АСС гербіцид, що застосовується, виходить із сімейства циклогександіонових (DIM) гербіцидів, включаючи, проте не обмежуючись цим, алоксидим, бутроксидим, клефоксидим, клетодим, циклоксидим, профоксидим, сетоксидим, тепрлоксидим та тралкоксидимні сполуки. У деяких варіантах АСС гербіцид, що застосовується, включає комбінацію сполук як із FOP, так і DIM АСС гербіцидних сімейств, як тут розкрито. Проте, теперішня заявка не обмежується використаним АСС гербіцидом, і фахівцеві у даній галузі зрозуміло, що у будь-який час можуть бути відкриті нові АСС гербіциди, що інгібують АСС ензим. В одному варіанті даний винахід запроваджує гібрид сорго (наприклад, F1, F2, F3, F4 і т.д.), зародкова плазма якого надає резистентності до АСС гербіцидів і резистентність щодо одного або кількох додаткових гербіцидів із однієї або кількох різних груп гербіцидів. Наприклад, додаткові групи гербіцидів, що застосовуються для інгібування росту бур'янів, включають, проте не обмежуючись цим, інгібітори ліпідного синтезу (наприклад, арилоксифеноксипропіонати, циклогексанодіони, бензофурани, хлорокарбонові кислоти, фосфородитіоати, тіокарбамати), інгібітори фотосинтезу у фотосистемі II (наприклад, фенілкарбамати, піридазинони, триазини, триазинони, триазолінони, урацили, аміди, сечовини, бензотіадіазинони, нітрили, феніл 6 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 піридини), інгібітори фотосинтезу у фотосистемі І (наприклад, біпіридиліуми), інгібітори протопорфіриногеноксидази (наприклад, дифенілефіри, N-фенілфталіміди, оксадіазоли, оксизолідиндіони, фенілпіразоли, піримідиндіони, тіадіазоли), інгібітори каротеноїдного біосинтезу (наприклад, піридазинони, піридинкарбоксаміди, ізоксазолідинони, триазоли), інгібітори 4-гідроксифеніл-піруват-діоксигенази (наприклад, калістемони, ізоксазоли, піразоли, трикетони), інгібітори EPSP синтези (наприклад, гліцини), інгібітори глутамінсинтази (наприклад, фосфінові кислоти), інгібітори дигідроптероатсинтази (наприклад, карбамати), інгібітори мікротрубчастого складання (наприклад, бензаміди, бензойні кислоти, динітроаніліни, фосфороамідати, піридини), інгібітори поділу клітин (наприклад, ацетаміди, хлороацетаміди, оксиацетаміди), інгібітори синтезу клітинної оболонки (наприклад, нітрили, триазолокарбоксаміди) та інгібітори ауксинового транспорту (наприклад, фталамати, семікарбазони). У деяких варіантах даний винахід запроваджує F1 гібриди із елітних ліній сорго, що включають резистентність лише до одного або кількох АСС гербіцидів або у сполученні із гербіцидною резистентністю до однієї або кількох зазначених вище гербіцидних груп. В одному варіанті даний винахід запроваджує використання трансгена, що містить гетерологічний ген, такий як ген, що кодує мутантний АСС протеїн, для впровадження вибраної агрономічної ознаки АСС гербіцидної резистентності. В одному варіанті даний трансген включає мутантний АСС ген, як знайдено у зародковій плазмі з позначенням KSU Q6GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714, депонованій під АТСС з номерами доступу: РТА-8033 та PYA-8034, відповідно. У деяких варіантах зазначений трансген є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до АСС резистентного гербіцидного гена, як знайдено у зародковій плазмі 06GH701-7I5bk або KSU 06GHATx623 × 714 (наприклад, SEQ ID N0:1). У деяких варіантах зазначений АСС резистентний гербіцидний ген, котрий є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до АСС резистентного гербіцидного гена, як знайдено у зародковій- плазмі 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714, містить амінокислотну субституцію Trp2027Cys. Класичне розмноження сорго Польові культури класично розводять за допомогою способів, в яких використовується перевага рослинного методу(дів) обпилювання. Рослина розглядається як "самозапилювальна", якщо пилок від однієї квітки може бути перенесений на ту саму або іншу квітку, тоді як рослини розглядаються як "перехресно-опилювані", якщо пилок має переноситись від квітки на іншу рослину для здійснення запилення. Рослини, котрі самозапилюються та селекціонуються протягом багатьох поколінь, стають гомозиготними у більшості, якщо не всіх своїх локусів, створюючи у такий спосіб однорідну популяцію справжніх гомозиготних нащадків. Схрещення двох гомозиготних рослин від відмінних джерел або двох різних гомозиготних ліній приведе до створення однорідної популяції гібридних рослин, котрі, більш ніж ймовірно, будуть гетерозиготними у ряді генних локусів. Схрещення двох рослин, кожна із яких гетерозиготна у ряді генних локусів, створить генерацію гібридних рослин, котрі генетично відмінні і неоднорідні. Рослини сорго самозапилювальні, але можуть також розмножуватись шляхом перехресного запилення. Ріст гібридів сорго потребує розвитку запильникових батьків (відновлювачів плодючості) та насіннєвих батьківських інбредів з використанням цитоплазматичної чоловічої стерильно-фертильної відновлювальної системи, схрещення насіннєвих батьків та оцінки даних кросів. Програми селекційного розмноження поєднують бажані ознаки; у даній заявці бажаною ознакою є резистентність рослин до АСС гербіцидів. Ця ознака вводиться у розмножувальний пул із однієї або кількох ліній, так що нові інбредні лінії створюються шляхом схрещення, з наступною селекцією рослин з бажаною ознакою, з наступним додатковим схрещенням і т.д. Нові інбреди схрещуються з іншими інбредними лініями (наприклад, елітними рослинними лініями, подібними до описаних у даному тексті). Селекційне розмноження починається зі схрещення двох генотипів, таких як Воl-71, та елітної лінії сорго (наприклад, Тх430, O0MN7645, ВТх623, АТх623, Wheatland, ТхЗО42, ОКИ, QL41, Тхб43, Тх2737, Тх2783 та НР162). Наприклад, дика батьківська рослина сорго Воl-71 схрещувалась з елітними сортовими батьківськими лініями, включаючи Тх430, 00MN7645, ВТх623 та АТх623. Якщо зазначені оригінальні два батьки не запроваджують усі бажані характеристики, тоді в розмножувальну популяцію можуть бути включені інші джерела. Наприклад, якщо потрібен гібрид, такий, що бажаним є як АСС гербіцидна резистентність, так і резистентність до іншого гербіцидної групи, як тут описано, тоді можуть бути схрещені рослини 7 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з обома цими атрибутами з використанням класичних способів розмноження. У селекційному методі найкращі рослини самозапилюються та піддаються селекції у послідовних генераціях. У наступних генераціях гетерозиготна умова надає шлях до гомогенних ліній як результат самозапилення та селекції. Типово, у селекційному методі практикуються п'ять або більше генерацій самозапилення та селекції (наприклад, SI, S2, S3, S4, S5 і т.д.). Для поліпшення рослинної лінії використовується зворотне схрещування. Зворотне схрещування переносить специфічну бажану ознаку від одного джерела до іншого, що не має такої ознаки. Це здійснюється, наприклад, шляхом схрещування донора (наприклад, Воl-71) з інбредною лінією (наприклад, елітною, як тут описано). Нащадки цього кросу потім схрещуються зворотно (тобто піддаються зворотному схрещуванню) з елітною інбредною лінією, з наступною селекцією у результуючому нащадку бажаної ознаки (наприклад, резистентності до АСС гербіцидів). За п'ять або більше генерацій зворотного схрещування з селекцією бажаної потрібної ознаки нащадки є, типово, гетерозиготними відносно локусу (локусів), що контролює бажаний фенотип, але будуть схожими з елітними батьками відносно інших генетичних ознак. Останнє зворотне схрещування, типово, самозапилювальне, щоб дати чистих нащадків щодо гена, котрий переноситься. У сучасних програмах розведення гібридного сорго розробляються нові батьківські лінії, котрі являють собою або насіннєво-батьківські лінії (наприклад, Wheatland, Тх3042, ОК11, QL41 та Тх643) або пилково-батьківські лінії (наприклад, Тх430, Тх2737, 00MN7645 та НР162), у залежності від того, містять вони чи не містять гени, що відновлюють плодючість; насіннєвобатьківські лінії не мають генів, що відновлюють плодючість, і є чоловічо-стерильниими у деяких цитоплазмах (відомі також як рослини "А-лінії") та чоловічо-фертильними в інших цитоплазмах (відомі також як рослини "В-лінії"), тоді як пилково-батьківські лінії не є чоловічо-стерильними і все ж містять гени, що відновлюють плодючість (відомі також як рослини "И-лінії"). Насіннєвобатьківські лінії, типово, створюються цитоплазматично чоловічо-стерильними, так що пиляки у цих рослинах мінімальні або відсутні, і, отже, це потребує перехресного запилення. Насіннєвобатьківські лінії будуть продукувати лише насіння, і цитоплазма передається лише через яйцеклітину. Пилок для перехресного запилення постачається через пилково-батьківські лінії, що містять гени, потрібні для повного відновлення фертильності у F1 гібриді, і даний крос комбінується з чоловічо-стерильними насіннєвими батьками, утворюючи простий гібрид з високим виходом з хорошою якістю зерна. Звичайно, ця цитоплазматична чоловіча стерильно-фертильна відновлювальна система реалізується для продукування гібридного насіння шляхом посадки блоків рядків чоловічостерильних (насіннєво-батьківських) рослин та блоків рядків фертильно-відновлювальних (пилково-батьківських) рослин, так що насіннєво-батьківські рослини запилюються пилком від пилково-батьківських рослин під дією вітру. Цей процес продукує потужний простий гібрид, котрий збирається та вирощується споживачем. Чоловічо-стерильні, насіннєво-батьківські рослини можуть також створюватись шляхом генетичного розмноження рецесивних чоловічо-стерильних генів у конкретній популяції, проте, для розмноження гібридного сорго звичайно використовується система, що є цитоплазматичною чоловічою стерильно-фертильною відновлювальною системою. У роботі Sliper and Poehlman, 2006, Breeding Field Crops, Fifth Ed., Blackwell Publishing, подано детальний огляд сучасних процедур розмноження сорго, і на цю роботу в даному тексті зроблено повне посилання. Даний винахід не обмежується переліченими елітними батьківськими лініями сорго, і фахівцеві у даній галузі зрозуміло, що будь-яка елітна лінія сорго у рівній мірі підпадає під композиції та способи, що тут описані. Рослинні трансгени Гетерологічні гени, що передбачені для експресії у рослинах, спочатку складаються в експресійні вектори, які містять гетерологічний ген та відповідні транскрипційні і трансляційні контрольні елементи, з використанням способів, що добре відомі фахівцям у даній галузі. Способи включають in vitro рекомбінантні ДНК методи, синтетичні методи та in vivo генетичну рекомбінацію. Характерні методи широко описані у даній галузі (дивись, наприклад, Sambrook et al. (1989), Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Press, Plainview, N.Y., and Ausubel, F.M. et al. (1989), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York, N.Y., на які у даному тексті зроблені посилання). Загалом, ці вектори містять нуклеїновокислотну послідовність, що кодує гетерологічний ген, зчеплений оперативно з промотором та іншими регуляторними послідовностями (наприклад, енхансерами, поліаденілувальними сигнальними послідовностями і т.д.), що потрібні для експресії у рослині. 8 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Промотори включають, проте не обмежуючись цим, конститутивні промотори, тканинні-, органні- і специфічні до розвитку промотори, та індуковні промотори. Приклади промоторів включають, проте не обмежуючись цим, конститутивний промотор 35S вірусу мозаїки кольорової капусти; індуковний ушкодженням промотор із томатів, лейцин амінопептидаза (Chao et al. 1999, Plant Physiol 120:979-992, на яку у даному тексті зроблено повне посилання); хімічно-індуковний промотор із тютюну, Pathogenesis-Related 1 (індукований S-метиловим ефіром саліцилової кислоти та бензотіадіазол-7-тіокарбонової кислоти); промотор температурного шоку (патент США за номером 5187267, на який у даному тексті зроблено повне посилання); індуковний тетрацикліном промотор (патент США за номером 5057422, на який у даному тексті зроблено повне посилання); та специфічні щодо насіння промотори. Експресуючі касети можуть додатково містити будь-які послідовності, потрібні для експресії мРНК. Такі послідовності включають, проте не обмежуючись цим, транскрипційні термінатори, енхансери, такі як інтрони, вірусні послідовності, та послідовності, призначені для цілеспрямовування генного продукту на специфічні органели та клітинні компартменти. Для застосування в експресії послідовностей з використанням промоторів, таких як ті, що розкриті у даному тексті, мається різновид транскрипційних термінаторів. Транскрипційні термінатори відповідальні за термінацію транскрипції поза даним транскриптом та коректне поліаденілування. Відповідні транскрипційні термінатори та ті, що, як відомо, функціонують у рослинах, включають, проте не обмежуючись цим, CaMV 35S термінатор, tml термінатор, pea rbcS Е9 термінатор та нопалін і октопін синтазний термінатор (Odell et al., 1985, Nature 313:810; Rosenberg et al., 1987, Gene, 56; 125; Guerineau et al., 1991, Мої. Gen. Genet. 262:141; Proudfoot, 1991, Cell, 64:671; Sanfacon et al., 1990, Genes Dev. 5:141; Mogen et al., 1990, Plant Cell, 2:1261; Munroe et al., 1990, Gene, 91:151; Ballas et al., 1989, Nucleic Acids Res. 17:7891; Joshi et al., 1987, Nucleic Acid Res., 15:9627, на які у даному тексті зроблені посилання). У деяких варіантах конструкційні елементи для експресії гетерологічного гена, який являє інтерес, включають одну або кілька послідовностей, котрі, як знайдено, підсилюють експресію гена із середини транскрипційної одиниці. Ці послідовності можуть бути використані у сполученні з нуклеїновокислотною послідовністю, що являє інтерес, для підсилення експресії у рослинах. Було показано, що різні інтронні послідовності підсилюють експресію, особливо в однодольних клітинах. Інтронні послідовності звичайно вводились у рослинні трансформаційні вектори, типово, у нетрансльовану лідерну послідовність. У деяких варіантах конструкційний елемент для експресії потрібної гетерологічної нуклеїновокислотної послідовності також включає регулятор, такий як сигнал ядерної локалізації (Kalderon et al., 1984, Cell 39:499; Lassner et al., 1991, Plant Molecular Biology 17:229), рослинну трансляційну консенсусну послідовність (Joshi, 1987, Nucleic Acids Research 15:6643), інтрон (Luchrsen and Walbot, 1991, Мої. Gen. Genet. 225:81), і таке подібне, оперативно зчеплений з нуклеїновокислотною послідовністю, що кодує гетерологічний ген. При приготуванні конструкційного елемента, що містить нуклеїновокислотну послідовність, котра кодує гетерологічний ген, або кодує послідовність, сконструйовану для зниження експресії гетерологічного гена, можна маніпулювати різними ДНК фрагментами, щоб запровадити ДНК послідовності у бажаній орієнтації (наприклад, сенсовій або антисенсовій), і, як годиться, у потрібній рамці зчитування. Наприклад, можуть бути використані адаптери або лінкери для з'єднання ДНК фрагментів, або можуть бути застосовані інші маніпуляції для запровадження зручних рестрикційних сайтів, вилучення надлишкових ДНК, вилучення рестрикційних сайтів і такого подібного. З цією метою застосовується, переважно, in vitro мутагенез, відновлення праймерів, рестрикція, гібридизація, резекція, лігування і таке подібне, де задіяні інсерції, делеції або субституції (наприклад, транзиції та трансверсії). Для трансформації рослин наявні множинні трансформаційні вектори. Вибір вектора для використання буде залежати від способу трансформації, якому віддається перевага, та виду мішені для трансформації. Для деяких видів мішеней перевага віддається різним антибіотичним або гербіцидним селектовним маркерам. Селектовні маркери, що звичайно використовуються у трансформації, включають nptll ген, котрий надає резистентності до канаміцину та споріднених антибіотиків (Messing and Vierra, 1982, Gene 19:259; Bevan et al., 1983, Nature 304:184, на які у даному тексті зроблені посилання), bar ген, котрий надає резистентності до гербіцидного фосфінотрицину (White et al., 1990. Nucl Acids Res. 18:1062; Spencer et al., 1990. Theor. Appl. Genet. 79:625, на які у даному тексті зроблені посилання), hph ген, котрий надає резистентності до антибіотичного гігроміцину (Blochlinger and Diggelmann, 1984, Мої. Cell. Biol. 4:2929, на яку у даному тексті зроблено посилання), та dhfr ген, що надає резистентності до метотрексату (Bourouis et al., 1983, EMBO J.,2:1099, на яку у даному тексті зроблено посилання). 9 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У деяких варіантах Ті (Т-ДНК) плазмідний вектор адаптований для застосування в опосередкованому Agrobactehum процесі трансфекції, так як у патенті США за номером 6369298 (сорго) та патентах США за номерами 5981839, 6051757, 5981840, 5824877 та 4940838, на які у даному тексті зроблені повні посилання. Конструювання рекомбінантних Ті та Ri плазмід, загалом, йде за методами, що типово використовуються з більш загальними векторами, такими як pBR322. Додатково можуть використовуватись допоміжні генетичні елементи, котрі інколи знаходять з природними плазмідами і інколи конструюють із сторонніх послідовностей. Вони можуть включати, проте не обмежуючись цим, структурні гени для антибіотичної резистентності як селективні гени. Тепер використовуються дві системи рекомбінантних Ті та Ri плазмідних векторних систем. Перша система називається "коінтегратною" системою. У цій системі шатл-вектор, що містить потрібний ген, уводиться шляхом генетичної рекомбінації у неонкогенну Ті плазміду, що містить як цис-діючі, так і транс-діючі елементи, потрібні для трансформації рослин, як, наприклад, у pMLJl шатл-векторі та неонкогенній Ті плазміді PGV3850. Використання Т-ДНК як фланкуючої області у конструкційному елементі для інтеграції у Ті- або Ri-плазміду описано у ЕРО No. 116718 та РСТ заявках за номерами WO 84/02913, 02919 та 02920; Herrera-Estrella, 1983, Nature 303:209-213; Fraley et al, 1983, Proc. Natl. Acad. Sci., USA 80:4803-4807; Horsch et al, 1984, Science 223:496-498; та DeBlock et al., 1984, EMBO J. 3:1681-1689, на які у даному тексті зроблені посилання. Друга система називається "бінарною" системою, в якій використовуються дві плазміди, і потрібний ген уводиться у шатл-вектор, що містить цис-діючі елементи, потрібні для трансформації рослини. Інші потрібні функції запроваджуються у транс неонкогенною Ті плазмідою, як проілюстровано pBIN19 шатл-вектором і неонкогенною Ті плазмідою PAL4404. Деякі із цих векторів маються у продажу. У деяких варіантах потрібна нуклеїновокислотна послідовність націлюється на визначений локус на геномі рослини. Сайт-спрямована інтеграція потрібної нуклеїновокислотної послідовності у геном рослинної клітини може досягатись, наприклад, шляхом гомологічної рекомбінації з використанням послідовностей, отриманих із Agrobacterium. Загалом, рослинні клітини піддаються інкубації зі штамом Agrobacterium, котрий містить цілеспрямовуючий вектор, в якому послідовності, гомологічні до ДНК послідовності всередині локусу-мішені, фланковані Agrobacterium трансфер-ДНК (Т-ДНК) послідовностями, як раніше описано (патент США за номером 5501967, на який у даному тексті зроблено посилання). Фахівцеві у даній галузі відомо, що гомологічна рекомбінація може досягатись з використанням цілеспрямовуючих векторів, що містять послідовності, котрі є гомологічними до будь-якої частини рослинного гена-мішені, належать вони до регуляторних елементів даного гена або кодуючих ділянок гена. Гомологічна рекомбінація може досягатись у будь-якій області рослинного гена, оскільки нуклеїновокислотна послідовність областей, що фланкують сайт-мішень, відома. Agrobacterium tumefaciens являє собою звичайну ґрунтову бактерію, що спричиняє хворобу корончастий гал шляхом переносу деякої частини своєї ДНК до рослини-хазяїна. Перенесена ДНК (Т-ДНК) стабільно інтегрована у геном рослини, де її експресія приводить до синтезу рослинних гормонів і, таким чином, до пухлинного росту даних клітин. Передбачуваний макромолекулярний комплекс утворюється у процесі Т-ДНК переносу із бактеріальної клітини у рослинну клітину. У деяких варіантах нуклеїнові кислоти, як тут розкрито, використовуються для конструювання векторів, одержаних із рослинних (+) РНК вірусів (наприклад, вірус мозаїки костера, вірус мозаїки тютюну, вірус мозаїки люцерни, вірус мозаїки огірка, вірус мозаїки томату та їх комбінації і гібриди). Загалом, уведений гетерологічний полінуклеотид може бути експресований із цих векторів як злитий протеїн (наприклад, протеїн оболонки злитого протеїну) або із його власного субгеномного промотору чи іншого промотору. Методи для конструювання та використання таких вірусів описані у патентах США за номерами 5846795, 5500360, 5173410, 5965794, 5977438 та 5866785, на які у даному тексті зроблені посилання. У деяких варіантах потрібна гетерологічна нуклеїновокислотна послідовність, що містить мутантний АСС трансген, наприклад, як знайдено у зародковій плазмі з позначеннями KSU 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714, депонованої під АТСС з номерами доступу РТА8033 та PYA-8034, відповідно, уводиться безпосередньо у рослину. У деяких варіантах зазначений трансген є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до АСС резистентного гербіцидного гена, як знайдено у зародковій плазмі 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714 (наприклад, SEQ ID N0:1). У деяких варіантах даний трансген, котрий є на принаймні 70 % гомологічним, принаймні 80 % гомологічним, принаймні 85 % гомологічним, принаймні 90 % 10 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гомологічним, принаймні 95 % гомологічним, принаймні 97 % гомологічним або на принаймні 99 % гомологічним до АСС резистентного гербіцидного гена, як знайдено у зародковій плазмі 06GH701-715bk або KSU 06GHATx623 × 714, містить амінокислотну субституцію Trp2027Cys. Один вектор, корисний для методів прямого переносу генів у комбінації з селекцією гербіцидом Basta (або фосфінотрицином), являє собою модифіковану версію плазміди рСІВ246, з промотором CaMV 35S в оперативному злитті з Е. coli GUS геном та CaMV 35S транскрипційним термінатором (WO 93/07278, на яку у даному тексті зроблено посилання). Коли нуклеїновокислотна послідовність, що кодує гетерологічний ген, оперативно зчеплена з відповідним промотором і введена у придатний вектор для застосованого визначеного способу трансформації (наприклад, один із вищеописаних векторів), рекомбінантна ДНК, описана вище, може бути введена у рослинну клітину з використанням ряду визнаних у даній галузі шляхів. Фахівцям у даній галузі відомо, що вибір способу залежить від типу рослинимішені для трансформації. У деяких варіантах даний вектор утримується епісомним чином. У деяких варіантах даний вектор інтегрований у геном. У деяких варіантах для введення вектора у рослинну клітину застосовується пряма трансформація в пластидний геном (наприклад, дивись патенти США за номерами 5451513, 5545817, 5545818; РСТ заявку WO 95/16783, на які у даному тексті зроблені повні посилання). Базовий спосіб для хлоропластної трансформації включає введення ділянок клонованої пластидної ДНК, фланкуючої селектовний маркер, разом з нуклеїновою кислотою, що кодує потрібні послідовності, у придатну тканину-мішень (наприклад, з використанням біолістиків або протопластної трансформації з хлоридом кальцію або PEG). 1-1,5 kb фланкуючі ділянки, що називаються цілеспрямовуючими послідовностями, полегшують гомологічну рекомбінацію з пластидним геномом і у такий спосіб дозволяють заміну або модифікацію специфічних ділянок даної пластоми. Спочатку точкові мутації у хлоропластних 16S rRNA та rps 12 генах, що надають резистентності до спектиноміцину та/або стрептоміцину, застосовуються як селектовні маркери для трансформації (Svab et al., 1990, Proc. Natl. Acad. Sci., 87:8526; Staub and Maliga, 1992, Plant Cell, 4:39, на які у даному тексті зроблено посилання). Присутність клонуючих сайтів між цими маркерами дозволяє здійснювати з допомогою пластидного спрямовуючого вектора уведення молекул сторонньої ДНК (Staub and Maliga, 1993, EMBO J., 12:601). Значні підвищення частоти трансформації одержуються шляхом заміни рецесивної рРНК або г-протеїн антибіотик резистентних генів на домінантний селектовний маркер, бактеріальний aadA ген, що кодує спектиноміцин-детоксифікуючий ензим аміноглікозид-3'-аденілтрансферазу (Svab and Maliga, 1993, Proc. Natl. Acad. Sci., 90:913). У даній галузі відомі й інші селектовні маркери, корисні для пластидної трансформації, котрі підпадають під обсяг даного винаходу. Одержуються рослини, гомоплазматичні до пластидних геномів, що містять дві зазначені нуклеїновокислотні послідовності, розділені промотором даного винаходу, і вони, переважно, здатні до високої експресії РНК, кодованих молекулою ДНК. В одному варіанті вектори, корисні у практиці даного винаходу, мікроін'єктуються прямо у рослинні клітини (Crossway, 1985, Мої. Gen. Genet. 202:179). У деяких варіантах даний вектор переноситься у клітину рослини з використанням поліетиленгліколю (Krens et al., 1982, Nature, 296:72; Crossway et al., 1986, Bio Techniques, 4:320); злиття протопластів з іншими об'єктами, такими як міні-клітини, клітини, лізосоми або інші, здатні до злиття тіла з ліпідними поверхнями (Fraley et al., 1982, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 79:1859); та протопластної трансформації (ЕР 0292435); прямого переносу гена (Paszkowski et al., 1984, EMBO J., 3:2717; Hayashimoto et al., 1990, Plant Physiol. 93:857). У деяких варіантах даний вектор може бути також уведений у рослинні клітини шляхом електропорації. (Fromm, et al., 1985, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:5824; Riggs et al., 1986, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:5602). У цьому способі рослинні протопласти піддаються електропорації у присутності плазмід, що містять генний конструкційний елемент. Електричні імпульси поля високої напруженості зворотним чином порушують проникність біомембран, надаючи можливість уведення плазмід. Піддані електропоруванню рослинні протопласти реформують стінку клітини, поділяють і утворюють рослинний калюс. На додаток до прямої трансформації, у деяких варіантах вектори, що містять нуклеїновокислотну послідовність, яка кодує гетерологічний ген, переносяться з використанням трансформації, опосередкованої Agrobacterium (Hinchee et al., 1988, Biotechnology, 6:915; Ishida et al., 1996, Nature Biotechnology 14:745, на які у даному тексті зроблені посилання). Agrobacterium є репрезентативним представником роду грам-негативної родини Rhizobiaceae. Його види відповідальні за рослинні пухлини, такі як корончастий гал та хвороба волосатого кореня. У диференційованій тканині, яка характерна для пухлин, утворюються та катаболізуються амінокислотні похідні, відомі як опіни. Бактеріальні гени, відповідальні за 11 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 експресію опінів, є зручним джерелом контрольних елементів для химеричних експресуючих касет. Гетерологічні генетичні послідовності (наприклад, нуклеїновокислотні послідовності, оперативно зчеплені з промотором даного винаходу) можуть бути введені у відповідні рослинні клітини за допомогою Ті плазміди Agrobacterium tumefaciens (описаної раніше). Ті плазміда переноситься у рослинні клітини при зараженні Agrobacterium tumefaciens і стабільно інтегрується у рослинний геном (Schell, 1987, Science, 237:1176). Види, що чутливі до інфікування Agrobacterium, можуть бути трансформовані in vitro. Способи трансформації для продукування трансгенних рослин сорго з використанням трансформації, опосередкованої Agrobacterium, запроваджені у патенті США за номером 6369298. У деяких варіантах зазначений вектор уводиться шляхом балістичного прискорення частинок (патент США за номером 4945050; Casas et al., 1993. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:11212, на які у даному тексті зроблені повні посилання). У деяких варіантах після селекції трансформованого рослинного матеріалу, що може експресувати гетерологічний ген, який кодує гетерологічний протеїн або його варіант, усі рослини регенеруються. Регенерація рослин із культивованих протопластів описана у роботах Evans et al., Handbook of Plant Cell Cultures, Vol. 1: (MacMillan Publishing Co. New York, (1983); Vasil I.R. (ed.), Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants, Acad. Press, Orlando, Vol. 1, (1984) та Vol. Ill, (1986), на які у даному тексті зроблені повні посилання. Відомо, що багато рослин можуть бути регенеровані із культурних клітин або тканин, включаючи, проте не обмежуючись цим, усі головні види цукрової тростини, цукрові буряки, бавовну, фруктові та інші дерева, бобові та овочі і однодольні (наприклад, рослини, що описані вище). Засоби для регенерації варіюють від виду до виду рослин, але, загалом, спочатку запроваджується суспензія трансформованих протопластів, що містить копії гетерологічного гена. Утворюється калюсна тканина, і із калюсу можуть бути індуковані пагінці, котрі потім укорінюються. Як альтернатива, формування зародку може бути індуковано із протопластної суспензії. Ці зародки розвиваються і утворюють зрілі рослини. Культуральні середовища містять, загалом, різні амінокислоти та гормони, такі як ауксин та цитокініни. Пагінці та корені звичайно розвиваються одночасно. Ефективність регенерації буде залежати від середовища, генотипу та історії даної культури. Відтворюваність регенерації залежить від контролю цих змінних. Наступні приклади запроваджені для демонстрації та додаткової ілюстрації деяких варіантів та аспектів даного винаходу, яким віддається перевага, і не мають на меті обмежити його обсяг. Приклади Приклад 1 - Гербіцидна резистентність у дикому генотипі сорго Насіння 83 популяцій дикого сорго із Болівії висівали у теплиці для порівняння з Тх2783, елітним генотипом сорго, чутливим до гербіциду. Дикі генотипи сорго висівали у плоских посудинах, що містили грунт для пересадки рослин MetroMix 360 (Sun Gro), і вирощували у теплиці. Тх2783 вирощували з добавками диких рослин у кожній посудині для порівняння. В -1 одній виборці з використанням елетодиму рослини обприскували 0,09 фунт аі елетодиму акр за 18 діб після посадки. Тх2783 та багато рослин дикого сорго загинули, але толерантні до гербіциду зразки були пересаджені у горщики для приросту насіння. В одній виборці з використанням флуазифопу-Р плоскі посудини з Тх2783 та добавками диких рослин -1 обприскували при нормі 0,12 фунт аі флуазифопу-Р акр за 18 діб після посадки та 0,36 фунт аі -1 флуазифопу-Р акр за 32 доби після посадки. Тх2783 та багато рослин дикого сорго загинули, але толерантні до гербіциду зразки були пересаджені у горщики для приросту насіння. У -1 третьому експерименті рослини обприскували при нормі 0,05 фунт аі хізалопу акр за 18 діб -1 після посадки та 0,11 фунт аі хізалопу акр за 32 доби після посадки. Тх2783 та багато рослин дикого сорго загинули, але толерантні до гербіциду зразки були пересаджені у горщики для приросту насіння. Один із генотипів дикого сорго, Воl-71, експресував високі рівні толерантності до кожного із зазначених гербіцидів. Приклад 2 - Кроси дикого генотипу сорго Воl-71 з елітними лініями сорго і визначення спадковості Воl-71 схрещувався з елітними батьківськими лініями сорго, включаючи Тх430, 00MN7645, ВТх623 та АТх623. Сукупність насіння була чудовою у кожному кросі, вказуючи на те, що даний дикий генотип був статево сумісний з культурним сорго і міг бути використаний у програмі розмноження рослин для продукування різновидів сорго, толерантних до гербіциду. Характер спадкування гербіцидної толерантності визначався шляхом висівання насіння Воl71, F1 генерації кросу АТх623 х Воl-71, та Pioneer 84G62 (чутливий до гербіциду контрольний зразок) у плоских посудинах, що містили ґрунт для пересадки рослин MetroMix 360, у теплиці з використанням рандомізованої повноблокової схеми (n=3). Рослини обприскували 0,045 фунт аі -1 флуазифоп-Р акр за 14 діб після посадки. Pioneer 84G62 загинув на 12-16 добу після 12 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 обприскування. АТх623 х Воl-71 та Воl-71 генотипи не виявили гербіцидного ураження, вказуючи на те, що ознака гербіцидної толерантності була передана до культурного сорго і що гербіцидна толерантність була принаймні частково домінуючою у F1 гібридах. Приклад 3 - Секвенірування генів щодо АСС резистентного гена Спроби секвенірування генів ініціювались для визначення того, чи може генетична мутація пояснити гербіцидну толерантність фенотипу. ДНК екстрагувалась із толерантних до гербіциду генотипів Воl-71 та R9 і чутливих до гербіциду генотипів Bol-36, Atx623 та Тх430. Для ампліфікації ділянок АСС гена, зв'язаних з експресією гербіцидної толерантності, застосовувалась полімеразна ланцюгова реакція (PCR) з використанням праймерів, описаних у роботі Belye and Michel (Weed Research, 2005, 45:323-330; на яку у даному тексті зроблено повне посилання). ДНК секвенірування (Kansas State University DNA sequencing facility) результуючих PCR продуктів від толерантних та чутливих до гербіциду генотипів сорго показало, що чутливі генотипи містили послідовність дикого типу для АСС гена, як доповідалось для сорго (база даних по рослинним транскриптам - The Institute for Genomic Research (TIGR) Plant Transcript Assemblies database sequence designated TA3768_4558; на яку у даному тексті зроблено повне посилання; дивись також Таблицю 1 нижче) та інших зернових культур; проте, толерантні до гербіциду генотипи містили генетичну мутацію TGG у TGC, що призвело до Trp2027Cys амінокислотної конверсії (SEQ ID NO: 1) в ензимі (Фіг. 1; дивись роботу Oelye and Michel, Weed Research 2005 щодо амінокислотної нумерації). Ця мутація схожа з описаною Delye et al. (Plant Physiology 2005) мутацією для толерантного до гербіциду лисохвосту мишачехвостникоподібного (opecurus myosuroides Huds.). Лисохвіст мишачехвостникоподібний є видом бур'яну і єдиним місцем у природі, де доповідалось про цю мутацію, а про дану мутацію у сорго або інших культурних видів не доповідалось, або доповідалось як про мішень для розробки толерантних до гербіциду культур. Таблиця 1 Сорго АСС карбоксилазна послідовність (SEQ ID N0:1) 13 UA 99269 C2 5 На всі згадані у даній заявці публікації та патенти зроблені посилання. Різні модифікації та варіації описаних методів та композицій винаходу будуть очевидними фахівцям у даній галузі без відходу від обсягу та суті даного винаходу. Хоча даний винахід описаний у зв'язку зі специфічними варіантами, яким віддається перевага, слід розуміти, що винахід, згідно з формулою винаходу, не має бути надто обмеженим такими специфічними варіантами. Дійсно, різні модифікації описаних методів для реалізації винаходу, котрі зрозумілі фахівцям у споріднених галузях, як мається на думці, підпадають під обсяг наступних пунктів формули винаходу. 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 1. Гібрид сорго, у якому зародкова плазма зазначеного гібриду сорго набуває резистентності до інгібування одним або більше гербіцидами ацетил-СоА-карбоксилази при рівнях зазначених одного або більше гербіцидів, що звичайно б інгібували ріст гібриду сорго, де зазначена зародкова плазма зазначеного гібриду сорго набуває резистентності до інгібування одним або більше гербіцидами ацетил-СоА-карбоксилази, який містить: (і) послідовність, яка містить SEQ ID NO: 1, яка далі включає нуклеотидну субституцію гуаніну, заміщеного цитозином в позиції 220; або (іі) мутації в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, як отримано у АТСС No. PTA-8033 або у АТСС No. PYA-8034. 2. Гібрид сорго за п. 1, де зазначені один або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів вибрані з групи, яка містить арилоксифеноксипропіонати та циклогександіони. 14 UA 99269 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3. Гібрид сорго за п. 1 або п. 2, де зазначена резистентність до інгібування одним або більшою кількістю ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів досягається інтрогресією гібриду сорго у зазначену зародкову плазму. 4. Гібрид сорго за п. 1 або п. 2, де зазначена резистентність до інгібування одним або більшою кількістю ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів інтродукована у зазначену зародкову плазму гібриду сорго шляхом інтрогресії. 5. Гібрид сорго за п. 1, де насіння від гібриду сорго покрито ацетил-СоА-карбоксилазним гербіцидом. 6. Спосіб контролю бур'янів поблизу гібриду сорго за будь-яким з пп. 1-5, який включає: a) підготування одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, як визначено в будьякому з попередніх пунктів, b) доставляння зазначених одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів до лану, який містить зазначений гібрид сорго, та c) контроль бур'янів поблизу зазначеного гібриду сорго у спосіб, при якому на ріст бур'янів негативно впливає наявність зазначених одного або більшої кількості гербіцидів без негативного впливу на ріст зазначеного гібриду сорго. 7. Спосіб за п. 6, де зазначений гібрид сорго утворюється шляхом введення гетерологічного гену, що містить одну або більше мутацій, що набувають резистентність до одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів. 8. Спосіб для продукування рослинної лінії гібриду сорго, резистентної до одного або більше ацегил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, який включає: a) ідентифікацію зародкової плазми, що набуває зазначену резистентність до гербіциду, де зазначена резистентна до гербіциду зародкова плазма отримується із гібриду сорго резистентного до гербіциду, як зазначено в будь-якому з пп. 1-4; та b) уведення зазначеної зародкової плазми в елітну рослинну лінію сорго шляхом уведення гетерологічного гена. 9. Спосіб за п. 8, де зазначене введення зазначеної зародкової плазми у зазначену елітну рослинну лінію сорго здійснюється шляхом інтрогресії. 10. Спосіб за п. 8, де зазначена зародкова плазма, резистентна до гербіциду, включає резистентність до одного або більше ацетил-СоА-карбоксилазпих гербіцидів та резистентність до однієї або більше сполук із однієї або більше груп гербіцидів, котрі не с гербіцидами ацетилСоА-карбоксилази. 11. Спосіб ідентифікації рослинних ліній сорго, резистентних до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, який включає: a) отримання зразка нуклеїнової кислоти від рослини сорго, у якому вказаний зразок нуклеїнової кислоти включає: (і) послідовність, яка містить SEQ ID NO: 1, яка далі включає нуклеотидну субституцію гуаніну заміщеного цитозином в позиції 220; або (іі) мутації в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, як отримано у АТСС No. РТА-8033 або у АТСС No. PYA-8034. b) підготування ампліфікаційних праймерів для ампліфікації ділянки рослини сорго, яка відповідає ацетил-СоА-карбоксилазному гену, присутньому у зазначеному зразку нуклеїнової кислоти, с) доставлення зазначених ампліфікаційних праймерів до зазначеного зразка нуклеїнової кислоти, таке, що має місце ампліфікація зазначеної ділянки зазначеного ацетил-СоАкарбоксилазного гена, та d) ідентифікацію рослин сорго, резистентних до ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів, основану на присутності однієї або більше мутацій, що набувають резистентності до ацетилСоА-карбоксилазних гербіцидів, присутню у зазначеному ампліфікованому зразку нуклеїнової кислоти. 12. Насіння гібриду сорго, яке включає зародкову плазму гібриду сорго, яка здатна досягнути резистентності до інгібування одним або більше гербіцидами ацетил-СоА-карбоксилази, який містить: (і) послідовність, яка включає SEQ ID NO: 1, яка далі включає нуклеотидну субституцію гуаніну, заміщеного цитозином в позиції 220; або (іі) мутації в ацетил-СоА-карбоксилазному гені, як отримано у АТСС No. РТА-8033 або у АТСС No. PYA-8034. 13. Насіння за п. 12, де зазначені один або більше ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів вибрані з групи, яка містить арилоксифеноксипропіонати та циклогександіони. 15 UA 99269 C2 5 10 14. Насіння за п. 12 або п. 13, де зазначена резистентність до інгібування одним або більшою кількістю ацетил-СоА-карбоксилазних гербіцидів інтродукована у зазначену зародкову плазму гібриду сорго шляхом інтрогресії. 15. Насіння за п. 12, де насіння від гібриду сорго покрито ацетил-СоА-карбоксилазним гербіцидом. 16. Гібрид сорго за п. 2, де зазначені ацетил-СоА-карбоксилазні гербіциди вибрані з групи, яка складається з клодинафоп-пропаргіл, цигалофоп-бутил, диклофоп-метил, феноксапроп-р-етил, флуазифоп-b-бутил, галоксифоп-етоксіетил, галоксифоп-етотил, галоксифоп-R-метил, пропахізафоп, хізалофоп-р-етил, різало-Р-рефурил, алоксидим, бутроксидим, клефоксидим, клетодим, циклоксидим, профоксидим, сетоксидим, тепрлоксидим, тралкоксидим та їх комбінації. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Sorgho resistant towards herbicide acetyl- coa -carboxylase

Автори англійською

Tuinstra, Mitchell, R., Al-Khatib, Kassim

Назва патенту російською

Сорго, резистентный к гербициду ацетил- соа -карбоксилазы

Автори російською

Туинстра Митчел Р., Ал-Хатиб Кассим

МПК / Мітки

МПК: A01H 5/00, C12N 15/82

Мітки: ацетил-cоa-карбоксилази, гербіциду, сорго, резистентний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/18-99269-sorgo-rezistentnijj-do-gerbicidu-acetil-coa-karboksilazi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Сорго, резистентний до гербіциду ацетил-cоa-карбоксилази</a>

Подібні патенти