[發(fā)明專利]作物雜種優(yōu)勢和除草劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 98804558.3
• 申請日: 1998-04-27
• 公開（公告）號: CN1253472A
• 公開（公告）日: 2000-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)文貴
• 申請（專利權(quán)）人: 嚴(yán)文貴
• 主分類號: A01H1/00
• 分類號: A01H1/00;A01H1/02;A01H5/00;A01H5/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,譚明勝

有關(guān)申請的交叉文獻(xiàn)

本申請是美國1997年4月28日預(yù)防申請系列號60/044,990部分的延續(xù)，在此合并為參考文獻(xiàn)。本申請也是美國1997年5月9日預(yù)防申請系列號60/046,058部分的延續(xù)，在此合并為參考文獻(xiàn)。本申請還是中國1997年12月5日申請系列號為97107807.6的部分延續(xù)，在此合并為參考文獻(xiàn)。

有關(guān)聯(lián)邦資助的研究或開發(fā)之聲明：沒有

縮微膠片附錄的文獻(xiàn)參考：沒有

發(fā)明背景

本發(fā)明涉及作物或植物雜種的育種，具遺傳差異的父母本植物或作物經(jīng)雜交育種而產(chǎn)生的雜種擁有增加的優(yōu)勢或其它優(yōu)良品質(zhì)。具體而言，本發(fā)明涉及作物或植物雜種優(yōu)勢，此雜種的母本為雄性不育，父本為雄性可育并具有除草劑抗性基因。如此父母本而產(chǎn)生的雜交種子，植物和作物對一非選擇性除草劑表現(xiàn)抗性，以便殺滅和清除所有非經(jīng)與此轉(zhuǎn)基因父本雜交而來的假雜種和植株。

除草劑和除草劑抗性作物

除草劑是人類用于殺除不需要植物的植物毒素。這類化合物可能是完全無選擇地殺除任何植物，或是有選擇性地，僅殺除某些植物。從1940年化學(xué)除草劑問世以來，已有數(shù)百種有效化學(xué)成分作為除草劑發(fā)展起來。大多數(shù)化合物的作用機(jī)理已被闡明，盡管還有很多知識空缺(Pilmoor?et?al.，1995)。一般認(rèn)為，大多數(shù)除草劑僅對植物的一個分子目標(biāo)發(fā)生直接影響，導(dǎo)致第二個，第三個等分子的連鎖效應(yīng)，最終殺死植物。因為，雜草和作物爭奪水分，營養(yǎng)和土地，所以在糧食生產(chǎn)中應(yīng)用除草劑控制雜草已成為關(guān)鍵技術(shù)。另外雜草聚藏昆蟲和病害蟲，有害的雜草和雜草種子還能大大地降低作物品質(zhì)。正因為如此，美國的玉米，水稻和大豆幾乎100％都要施用除草劑(Gianessi?and?Puffer，1991)。

生物技術(shù)可能從許多方面改變我們的未來。其中之一就是改變作物的物種，使之產(chǎn)生新的特性，這種改變通過常規(guī)育種或許十分緩慢或許根本不可能。輸入除草劑抗性給正常的對除草劑敏感的作物，使其成為抗除草劑的作物(HRCs)已成為最集中的植物生物技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。植物的遺傳操作和已具有可從任何有機(jī)體轉(zhuǎn)移遺傳信息的能力方面取得的進(jìn)展，為新的農(nóng)產(chǎn)品開辟了令人興奮的生產(chǎn)領(lǐng)域。進(jìn)一步觀察表明，許多除草劑的抗性表現(xiàn)為顯性單基因的遺傳特性，使他們十分適合轉(zhuǎn)基因技術(shù)(Stalker?et?al.，1996)。

除草劑抗性這一術(shù)語，用于描述一個種或更大的植物類群的群體，或組織培養(yǎng)中的植物細(xì)胞群中的群體，具有能忍受某一特殊除草劑一定劑量(這種劑量大大大于這種植物的野生類型的容忍量)，完成幾乎正常生活周期的一種能力，性狀或品質(zhì)(Dekker?and?Duke，1995)。大多數(shù)抗除草劑作物的品種都是通過最近發(fā)展起來的分子生物學(xué)和植物轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)穩(wěn)定整合外來基因(轉(zhuǎn)基因，轉(zhuǎn)基因植物)而創(chuàng)造出來的(Dyer等，1993)。這種方法利用了植物細(xì)胞的全能性，即每一個植物細(xì)胞在接受了外來基因后，都有重新構(gòu)建成一個完整植物的潛在能力。就除草劑抗性而言，抗性基因可能編碼一種內(nèi)源酶或一種新酶的除草劑抗性形成。這些酶使除草劑產(chǎn)生某些變化而使其失去活性。許多人認(rèn)為，最可能獲得成功的是對非選擇性除草劑的HRCs，如草甘膦(Glyphosate)或草丁膦(Glyfosinate)的抗性作物，或位于主要作物如水稻，大豆和玉米與一些小作物之間的中間型除草劑抗性作物(Duke，1996)。

除草劑抗性作物的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)，安全和高效率的作物生產(chǎn)方面，具有很多優(yōu)越特性(Bright，1992；Dekker?and?Comstock?1992；Dyer?et?al.，1993；Goldburg?et?al.，1990；Miller，1991)。除草劑及匹配的抗性作物的發(fā)展減少環(huán)境中殘留(例如，除草劑殘留于土地中影響輪作中的下一季作物，或在土地及生態(tài)環(huán)境的其它地方積累起來)，對附近的對象很少危害，例如附近的敏感作物，住所，農(nóng)場和水面；在環(huán)境中不理想的流動降低，例如通過土地割面流動到底層土地或地下，揮發(fā)和運(yùn)動到附近的位置；對人畜的急性和慢性中毒極低。

草甘膦