Transgenes de supresión de genes dominantes y métodos de uso de los mismos.

Un método de prevención de la transmisión de un transgén de interés a través de los gametos masculinos de unaplanta transgénica,

que comprende unir dicho transgén a una construcción que comprende un promotor que dirigeuna secuencia de nucleótidos que codifica un producto génico que afecta a la degradación o acumulación delalmidón e inhibe la formación, función o dispersión de gametos masculinos.

Transgenes de supresión de genes dominantes y métodos de uso de los mismos

Campo de la invención La invención se refiere a métodos para evitar la transmisión de transgenes en gametos.

Información antecedente El documento US 6 008 437 A describe el uso de barnasa (ARNasa bacteriana) para inducir esterilidad y barstar para restaurar la fertilidad desactivando la barnasa.

El documento WO 02/052924 A2 D2 describe el uso de un brazo de cromosoma extraño y un gen suicida de 15 microspora (Msu) .

El documento WO 02/26789 A2 divulga el gen de androesterilidad MS26.

Cigan et al ("Phenotypic complementation of ms45 maize requires tapetal expression of MS45" SEXUAL PLANT REPRODUCTION, vol. 14, Nº 3, noviembre 2001 (2001-11) , páginas 135-142) describen el desarrollo de polen en maíz MS45 de tipo silvestre y mutante.

Resumen de la invención La invención proporciona un método de prevención de la transmisión de un transgén de interés a través de los gametos masculinos de una planta transgénica, que comprende unir dicho transgén a una construcción que comprende un promotor que dirige una secuencia de nucleótidos que codifica un producto génico que afecta a la degradación o acumulación del almidón e inhibe la formación, función o dispersión de gametos masculinos.

Preferiblemente, dicho promotor dirige preferentemente la expresión en gametos masculinos o en tejido progenitor de gametos masculinos.

El producto génico se puede seleccionar de alfa-amilasa, beta-amilasa y enzimas desramificadoras. La construcción puede comprender una secuencia de nucleótidos que codifica una configuración en horquilla, en la que el tallo de 35 bases emparejadas comprende una secuencia de promotor, por ejemplo, el tallo de bases emparejadas de la configuración en horquilla puede comprender una secuencia de promotor preferida de gameto masculino. Dicho primer promotor puede ser un promotor inducible. La planta puede ser una monocotiledónea, tal como maíz, trigo, cebada, centeno, sorgo o arroz; o una dicotiledónea, tal como semilla de soja, girasol, colza, tabaco, algodón, alfalfa o patata.

El método de la invención puede comprender además introducir dicho transgén y dicha construcción unidos en una célula vegetal como una molécula exógena de ácido nucleico y regenerar a partir de esto una planta transgénica.

El promotor puede ser un promotor específico de estambre y/o específico de polen, tal como un promotor de gen 45 MS45 (patente de Estados Unidos 6.037.523) , un promotor de gen 5126 (patente de Estados Unidos 5.837.851) , un promotor de gen BS7 (documento WO 02/063021) , un promotor de gen SB200 (documento WO 02/26789) , un promotor de gen TA29 (Nature 347:737 (1990) ) , un promotor de gen PG47 (documentos US 5.412.085; US 5.545.546; Plant J 3 (2) :261-271 (1993) ) , un promotor de gen SGB6 (patente de Estados Unidos 5.470.359) , un promotor de gen G9 (5.837.850; 5.589.610) .

Descripción detallada de la invención En algunas realizaciones, la presente invención se demuestra con respecto a la fertilidad en plantas y más particularmente con respecto a la androfertilidad en plantas. Por ejemplo, las plantas se pueden modificar

genéticamente para contener una construcción de transgén que codifica moléculas de ARN de horquilla (ARNhp) que suprimen la expresión de un gen de androfertilidad endógeno sin convertir la planta en androestéril.

La industria agrícola produce cultivos que se usan para la alimentación en seres humanos y animales, y además se usan en otras industrias para preparar productos tan diversos como adhesivos y explosivos. El maíz (grano) por ejemplo, se usa para consumo humano, forraje del ganado (por ejemplo, forraje para ganado bovino, ganado lechero, cerdos y alpiste de las aves de corral) y como una materia prima en la industria. Los usos alimentarios del maíz incluyen el consumo de granos de maíz, así como productos de las industrias de molienda en seco y molienda en húmedo (por ejemplo, sémola, harina, fécula, almidón de maíz, jarabe de maíz y dextrosa) . El aceite de maíz se recupera del germen de maíz, que es un producto secundario de las industrias de molienda en seco y molienda en 65 húmedo. Los usos industriales del maíz incluyen la producción de etanol, almidón de maíz en industria de molienda en húmedo y la harina de maíz en la industria de molienda en seco. Las aplicaciones industriales del almidón y de la harina de maíz se basan en sus propiedades funcionales, que incluyen, por ejemplo, la viscosidad, la formación pelicular, las propiedades adhesivas y capacidad para suspender partículas. El almidón y la harina de maíz tienen aplicación en las industrias papeleras y textiles y también se usan en la fabricación de adhesivos, materiales de construcción, aglutinantes de fundición, almidón de lavandería, explosivos, lodos de pozos petrolíferos, otras aplicaciones de la minería.

Muchas plantas de cultivo, incluyendo arroz, trigo, maíz, tomates, y melones se cultivan como híbridos, que presentan mayor vigor y cualidades mejoradas en comparación con las plantas parentales. El desarrollo de híbridos en un programa de fitomejoramiento requiere, en general, el desarrollo de líneas endogámicas homocigóticas, el 10 cruzamiento de estas líneas y la evaluación de los cruces. Los métodos del mejoramiento del pedigrí y mejoramiento por selección recurrente se usan para desarrollar líneas endogámicas a partir de poblaciones de reproducción. Por ejemplo, los programas de cultivo de la planta de maíz combinan los antecedentes genéticos de dos o más líneas endogámicas (o diversas otras fuentes de germoplasma) en grupos de cultivo, a partir de los cuales se desarrollan nuevas líneas endogámicas por auto polinización (autofecundación) y selección de los fenotipos deseados.

Después, las líneas endogámicas seleccionadas se cruzan con otras líneas endogámicas y los híbridos de estos cruces se evalúan para determinar cuál de estos tiene potencial comercial. Así pues, el desarrollo del mejoramiento y de híbridos en plantas son procesos lentos y costosos.

El mejoramiento del pedigrí se inicia con el cruce de dos genotipos, cada uno de los cuales puede tener una o más características deseables que no existe en el otro o que se complementa con el otro. Si los dos parentales originales no proporcionan todas las características deseadas, pueden incluirse otras fuentes en la población de cultivo. Usando este método, las plantas superiores se seleccionan y se autofecundan en generaciones sucesivas hasta obtener líneas de plantas homogéneas. El mejoramiento por selección recurrente tal como retrocruzamiento puede usarse para mejorar una línea endogámica y puede producirse un híbrido usando las líneas endogámicas. El

retrocruzamiento puede usarse para transferir un rasgo deseable específico de una fuente o línea endogámica a una segunda línea endogámica que carezca de ese rasgo, por ejemplo, cruzando primero una línea endogámica superior (parental recurrente) con una línea endogámica donante (parental no recurrente) que lleva el gen (o los genes) apropiado para el rasgo en cuestión, cruzar la descendencia del primer retrocruzamiento con el parental recurrente superior y seleccionar en la descendencia resultante el rasgo deseado transferido del parental no recurrente.

Después de cinco o más generaciones de retrocruzamiento con selección del rasgo deseado, la descendencia es homocigótica para los loci que controlan la característica que se transfiere y son como el parental superior para todos los otros genes esencialmente. La última generación de retrocruzamiento se autofecunda para dar la descendencia de cultivo pura para el gen que se transfiere.

Un híbrido de cruzamiento único (F1) resulta del cruzamiento de dos líneas endogámicas (P1 y P2) , cada una de las cuales tiene un genotipo que complementa el genotipo de la otra.

En el desarrollo de híbridos comerciales en un programa de mejoramiento de la planta de maíz, por ejemplo, sólo se buscan plantas híbridas F1, ya que son más vigorosas que sus parentales endogámicos. Este vigor híbrido 40 (heterosis) puede manifestarse en muchos rasgos poligénicos tales como mayor crecimiento vegetativo y mayor producción. El desarrollo de un híbrido en un programa de mejoramiento de la planta de maíz, por ejemplo, implica la selección de plantas procedentes de diversos grupos de germoplasma para cruces de mejoramiento inicial; la autofecundación de las plantas seleccionadas a partir de cruzamientos de mejora de varias generaciones para producir una serie de las líneas endogámicas, que, a pesar de ser diferentes entre sí, se cultivan de verdad y son 45 altamente uniformes;... [Seguir leyendo]

1. Un método de prevención de la transmisión de un transgén de interés a través de los gametos masculinos de una planta transgénica, que comprende unir dicho transgén a una construcción que comprende un promotor que dirige una secuencia de nucleótidos que codifica un producto génico que afecta a la degradación o acumulación del almidón e inhibe la formación, función o dispersión de gametos masculinos.

2. El método de la reivindicación 1, donde dicho promotor dirige preferentemente la expresión en gametos masculinos. 10

3. El método de la reivindicación 1, donde dicho promotor dirige preferentemente la expresión en tejido progenitor de gametos masculinos.

4. El método de la reivindicación 1, donde el producto génico está seleccionado de alfa-amilasa, beta-amilasa y 15 enzimas desramificadoras.

5. El método de la reivindicación 1, en el que la construcción comprende una secuencia de nucleótidos que codifica una configuración en horquilla, en la que el tallo de bases emparejadas comprende una secuencia de promotor.

6. El método de la reivindicación 5, en el que el tallo de bases emparejadas de la configuración en horquilla comprende una secuencia de promotor preferida de gameto masculino.

7. El método de la reivindicación 1, donde dicho primer promotor es un promotor inducible.

8. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la planta es una monocotiledónea.

9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la planta es una dicotiledónea.

10. El método de la reivindicación 8, donde la monocotiledónea es maíz, trigo, cebada, centeno, sorgo o arroz. 30

11. El método de la reivindicación 9, donde la dicotiledónea es semilla de soja, girasol, colza, tabaco, algodón, alfalfa o patata.

12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además introducir dicho transgén y dicha construcción unidos en una célula vegetal como una molécula exógena de ácido nucleico y regenerar a partir de esto una planta transgénica.