GENERACION DE PLANTAS CON RESISTENCIA A PATOGENOS MEJORADA.

Una planta transgénica que comprende un vector de transformación de planta que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica o que es complementaria a una secuencia que codifica un polipéptido de PPR2,

donde dicho polipéptido de PPR2 es una proteína de PPR2 que comprende la secuencia de aminoácidos de la SEC ID Nº: 2, o un fragmento, variante u ortólogo de la misma, donde dicho fragmento, variante u ortólogo comprende una secuencia polipeptídica con una identidad de secuencia de al menos el 50% con el dominio SANT de la SEC ID Nº: 2, donde dicho polipéptido de PPR2 provoca un fenotipo de resistencia a patógeno aumentada y donde dicha planta transgénica tiene resistencia aumentada a P. parasitica con respecto a plantas de control, donde dicha secuencia de nucleótidos no es una secuencia de nucleótidos idéntica a G1789, como se describe por el documento WO 03/013227

Generación de plantas con resistencia a patógenos mejorada.

Antecedentes de la invención

El control de infección por patógenos de plantas, que puede inhibir la producción de frutas, semillas, follaje y flores y provocar reducciones en la calidad y cantidad de los cultivos recolectados, es de importancia económica significativa. Los patógenos provocan anualmente daños por miles de millones de dólares en los cultivos a nivel mundial (Baker et al. 1997, Science 276: 726-733). Por consiguiente, se ha dedicado una cantidad creciente de investigación a desarrollar métodos novedosos para controlar enfermedades de plantas. Tales estudios se han centrado en la capacidad innata de la planta de resistir la invasión por patógenos en un esfuerzo de reforzar las propias defensas de la planta para hacer frente a los ataques de los patógenos (Staskawicz et al. 1996, Science 268: 661-667; Baker et al. anteriormente).

Aunque la mayoría de los cultivos se tratan con agentes agrícolas anti-fúngicos, anti-bacterianos y/o agentes pesticidas, el daño por infección patógena todavía da como resultado pérdidas de ingresos en la industria agrícola con una base regular. Además, muchos de los agentes usados para controlar tal infección o infestación provocan efectos secundarios adversos en la planta y/o el entorno. Las plantas con resistencia aumentada a infección por patógenos disminuirían o eliminarían la necesidad de aplicación de agentes químicos anti-fúngicos, anti-bacterianos y/o pesticidas.

Ha habido un interés significativo en el desarrollo de plantas transgénicas que muestren resistencia aumentada a una amplia variedad de patógenos (Stuiver y Custers, 2001, Nature 411: 865-8; Melchers y Stuiver, 2000, Curr Opin Plant Biol 3: 147-52; Rommens y Kishore, 2000, Curr Opin Biotechol 11: 120-5; Mourgues et al. 1998, Trends Biotechnol 16: 203-10). La interacción entre Arabidopsis y el oomiceto Peronospora parasítica (mildiú) proporciona un sistema de modelo atractivo para identificar componentes moleculares del hospedador que se requieren para el reconocimiento del parásito fúngico (Parker et al., 1996 Plant Cell 8: 2033-46). Varios genes cuya expresión errónea está asociada con resistencia alterada a P. parasítica, así como otros patógenos, se han identificado en Arabidopsis. La sobre-expresión del gen de NPR1 otorga resistencia a infección por P. parasitica así como el patógeno bacteriano Pseudomonas syringae (Cao et al., 1998 Proc Natl Acad Sic U S A 95: 6531-6536). CPR6 es la mutación semidominante implicada en múltiples rutas de defensa (Clarke et al. 1998, Plant Cell 10: 557-569). Lsd6 y Lsd7 son mutaciones dominantes que provocan enfermedad aumentada y dan como resultado el desarrollo de lesiones necróticas espontáneas y niveles elevados de ácido salicílico (Weymann et al. 1995 Plant Cell 7: 2013- 2022). Varias mutaciones recesivas otorgan resistencia a P. parasítica, incluyendo ssi2, en el gen SS12 que codifica una estearoil-ACP desaturasa (Kachroo et al. 2001 Proc Natl Acad Sci U S A 98: 9448-9453), mpk4, en un gen de MAP cinasa (Petersen et al. 2000, Cell 103: 111-20) y pmr4 (Vogel y Somerville 2000 Proc Natl Acad Sci USA 97: 1897-1902). Las mutaciones recesivas cpr5 y cprl también otorgan resistencia a P. syringae y provocan un fenotipo enano (Bowling et al. 1997 Plant Cell 9: 1573-1584; Bowling et al., 1994 Plant Cell 6: 1845-1857). El documento WO 03/013227, que se publicó el 20 de febrero del 2003, describe la producción de una planta transgénica que comprende una secuencia de nucleótidos G1789 que codifica una proteína idéntica a la SEC ID Nº: 12. Dicha secuencia de nucleótidos G1789 es la siguiente:

El marcado de activación en plantas se refiere a un método para generar mutaciones aleatorias por inserción de una construcción de ácido nucleico heterólogo que comprende secuencias reguladoras (por ejemplo, un potenciador) en un genoma vegetal. Las secuencias reguladoras pueden actuar aumentando la transcripción de uno o más genes de planta nativos; por consiguiente, el marcado de activación es un método fructífero para generar mutantes de ganancia de función, generalmente dominantes (véase, por ejemplo, Hayashi et al., Science (1992) 258: 1350-1353; Weigel et al., Plant Physiology (2000) 122: 1003-1013). La construcción insertada proporciona un marcador molecular para la identificación rápida de la planta nativa cuya expresión errónea provoca el fenotipo mutante. El marcado de activación también puede provocar fenotipos de pérdida de función. La inserción puede dar como resultado la alteración de un gen de planta nativa, en cuyo caso, el fenotipo generalmente es recesivo.

El marcado de activación se ha usado en diversas especies, que incluyen tabaco y Arabidopsis, para identificar muchos tipos diferentes de fenotipos mutantes y los genes asociados con estos fenotipos (Wilson et al., Plant Cell (1996) 8: 659-671, Schaffer et al., Cell (1998) 93: 1219-1229; Fridborg et al., Plant Cell (1999) 11: 1019-1032; Kardailsky et al., Science (1999) 286: 1962-1965); Christensen S et al., 9th International Conference on Arabidopsis Research. Univ. de Wisconsin-Madison, junio 24-28, 1998. Resumen 165). En un ejemplo, el marcado de activación se usó para identificar mutantes con resistencia alterada a enfermedad (Weigel et al., anteriormente).

En un primer aspecto, la invención proporciona una planta transgénica que comprende un vector de transformación de planta que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica o que es complementaria a una secuencia que codifica un polipéptido de PPR2, donde dicho polipéptido de PPR2 es una proteína de PPR2 que comprende la secuencia de aminoácidos de la SEC ID Nº: 2, o un fragmento, variante u ortólogo de la misma, donde dicho fragmento, variante u ortólogo comprende una secuencia polipeptídica con una identidad de secuencia de al menos el 50% con el dominio SANT de la SEC ID Nº: 2, donde dicho polipéptido de PPR2 provoca un fenotipo de resistencia a patógenos aumentada y donde dicha planta transgénica tiene resistencia aumentada a P. parasítica con respecto a plantas de control, donde dicha secuencia de nucleótidos no es una secuencia de nucleótidos idéntica a G1789, como se describe por el documento WO 03/013227. La planta transgénica se caracteriza por tener resistencia aumentada a P. parasítica.

El vector de transformación puede comprender un promotor constitutivo que controla la expresión del polipéptido de PPR2.

La planta transgénica del primer aspecto puede codificar un ortólogo de PPR2 que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada entre una cualquiera de las SEC ID Nº: 3-14.

En un segundo aspecto, la invención proporciona una planta transgénica que comprende un vector de transformación de planta que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica o que es complementaria a una secuencia que codifica un polipéptido de PPR2, donde dicho polipéptido de PPR2 es una proteína de PPR2 que comprende la secuencia de aminoácidos de la SEC ID Nº: 2, o un fragmento, variante u ortólogo de la misma, donde dicho fragmento, variante u ortólogo comprende una secuencia polipeptídica con una identidad de secuencia de al menos el 50% con el dominio SANT de la SEC ID Nº: 2, donde dicho polipéptido de PPR2 provoca un fenotipo de resistencia a patógenos aumentada y donde dicha planta transgénica tiene resistencia aumentada a P. parasítica con respecto a plantas de control, donde el vector de transformación comprende un promotor inducible por patógenos que controla la expresión del polipéptido de PPR2.

En un tercer aspecto, la invención proporciona una parte de planta obtenida de la planta transgénica del primer aspecto, donde la parte de planta comprende dicha secuencia de nucleótidos que codifica o es complementaria a una secuencia que codifica dicho polipéptido de PPR2.

En un cuarto aspecto, la invención proporciona un método para producir resistencia a patógenos aumentada en una planta, comprendiendo dicho método:

1. Una planta transgénica que comprende un vector de transformación de planta que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica o que es complementaria a una secuencia que codifica un polipéptido de PPR2, donde dicho polipéptido de PPR2 es una proteína de PPR2 que comprende la secuencia de aminoácidos de la SEC ID Nº: 2, o un fragmento, variante u ortólogo de la misma, donde dicho fragmento, variante u ortólogo comprende una secuencia polipeptídica con una identidad de secuencia de al menos el 50% con el dominio SANT de la SEC ID Nº: 2, donde dicho polipéptido de PPR2 provoca un fenotipo de resistencia a patógeno aumentada y donde dicha planta transgénica tiene resistencia aumentada a P. parasitica con respecto a plantas de control, donde dicha secuencia de nucleótidos no es una secuencia de nucleótidos idéntica a G1789, como se describe por el documento WO 03/013227.

2. Una planta transgénica de la reivindicación 1, en la que el vector de transformación comprende un promotor constitutivo que controla la expresión del polipéptido de PPR2.

3. Una planta transgénica que comprende un vector de transformación de planta que comprende una secuencia de nucleótidos que codifica o que es complementaria a una secuencia que codifica un polipéptido de PPR2, donde dicho polipéptido de PPR2 es una proteína de PPR2 que comprende la secuencia de aminoácidos de la SEC ID Nº: 2, o un fragmento, variante, u ortólogo de la misma, donde dicho fragmento, variante, u ortólogo comprende una secuencia polipeptídica con una identidad de secuencia de al menos el 50% con el dominio SANT de la SEC ID Nº: 2, donde dicho polipéptido de PPR2 provoca un fenotipo de resistencia a patógeno aumentada y donde dicha planta transgénica tiene resistencia aumentada a P. parasitica con respecto a plantas de control, donde el vector de transformación comprende un promotor inducible por patógeno que controla la expresión del polipéptido de PPR2.

4. La planta transgénica de la reivindicación 1, que codifica un ortólogo de PPR2 que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada entre una cualquiera de las SEC ID Nº: 3-14.

5. Un método para producir resistencia a patógeno aumentada en una planta, comprendiendo dicho método: