[發明專利]草甘膦抗性植物和相關方法

在審

• 申請號: 201710232735.0
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN107119060A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: J·M·里拉;R·M·西奇洛;C·耶基斯;A·E·魯賓遜
• 申請（專利權）人: 陶氏益農公司
• 主分類號: C12N15/54
• 分類號: C12N15/54;C12N15/29;C12N9/10;C12N5/10;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 北京市嘉元知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11484
• 代理人: 陳靜

1.一種在植物中產生作為草甘膦抗性標記起作用的多核苷酸的方法，該方法包括：

(i)估計植物基因組中編碼每種氨基酸的密碼子的相對優先性；

(ii)為每個編碼SEQ ID NO:1的草甘膦抗性5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)的氨基酸的密碼子選擇植物基因組中的優先密碼子，由此設計第一人造編碼序列；

(iii)對所述第一人造編碼序列分析選自下組的有害序列元件：限制酶位點、莖環結構、外顯子:內含子接點，多聚腺苷酸化信號，RNA聚合酶終止信號、TA雙聯體、六個或更多個鳥嘌呤(G)殘基的區塊、六個或更多個胞嘧啶(C)殘基的區塊、和CG雙聯體；

(iv)將所述第一人造編碼序列中的一個或多個密碼子替換為該植物基因組中不同的優先密碼子，以除去步驟(iii)中鑒定的至少一個有害序列元件，從而設計第二人造編碼序列；

(v)將編碼葉綠體轉運肽(CTP)的核苷酸序列附接到該第二人造編碼序列的5'端，從而設計編碼葉綠體靶向的EPSPS的核苷酸序列；和

(vi)合成由編碼該葉綠體靶向的EPSPS的核苷酸序列組成的多核苷酸。

2.根據權利要求1所述的方法，其中當將編碼CTP的核苷酸序列添加到第二人造編碼序列的5'末端時，該編碼CTP的核苷酸序列替換SEQ ID NO:1的EPSPS中的第一個甲硫氨酸(M)殘基。

3.一種分離或重組的核酸分子，其包含可操作地連接于在植物中起作用的異源啟動子的通過根據權利要求2的方法產生的多核苷酸。

4.權利要求3的分離的或重組的核酸分子，其中所述CTP是由選自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列編碼的肽。

5.權利要求3的核酸分子，其中所述啟動子是AtUbi10啟動子。

6.權利要求3的核酸分子，其中所述分子是載體。

7.一種包含權利要求3的核酸分子的轉基因植物細胞，該植物細胞不可再生以產生植物，其中當與不包含所述多核苷酸的相同物種的野生型植物細胞相比時，該植物細胞是耐草甘膦的。

8.權利要求7的轉基因植物細胞，其中所述CTP是由選自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列編碼的肽。

9.根據權利要求2所述的方法，該方法還包括用所述多核苷酸轉化所述植物的細胞。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述CTP是由選自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列編碼的肽。

11.一種提高栽培區域中轉基因植物產量的方法，所述方法包括：

將草甘膦施用于包含轉基因植物的栽培區域，施用的量足以造成該栽培區域中的雜草物種的至少85％控制，

其中所述轉基因植物包含權利要求3的核酸分子，使得草甘膦不會顯著損害該轉基因植物，同時減少來自所述雜草物種的對該栽培區域中的生長資源的競爭。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述CTP是由選自SEQ ID NO:33-38的核苷酸序列編碼的肽。

13.根據權利要求11所述的方法，其中在所述轉基因植物萌發前將草甘膦施用于所述栽培區域。

14.根據權利要求11所述的方法，其中所述轉基因植物包含賦予對選自下組的除草劑的耐性的第二異源基因：草胺膦、2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)、和抑制乙酰乳酸合酶的除草劑(ALS)。

15.根據權利要求14所述的方法，其中所述第二異源基因是α-酮戊二酸依賴性雙加氧酶1(aad-1)或α-酮戊二酸依賴性雙加氧酶12(aad-12)。