Método para la producción de una orquídea polilla que tiene un color de flor modificado.

Un método para producir una orquídea polilla que tiene un color de flor modificado,

que comprende transfectaruna orquídea polilla con un gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa, un gen que codifica una flavonoide 3'-hidroxilasa, un gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa de Gerbera o Torenia y un gen que codifica unaantocianidina sintasa y expresar los genes.

Método para la producción de una orquídea polilla que tiene un color de flor modificado

Campo técnico La presente invención se refiere a un método para modificar el color de la flor de una orquídea polilla mediante el empleo de la tecnología de recombinación de genes. En particular, se refiere a un método para producir una orquídea polilla que tiene un color de flor rojo mediante la introducción de genes que codifican enzimas relacionadas con la biosíntesis de cianidina en una orquídea polilla.

Técnica anterior

El color de la flor es un carácter particularmente importante en las plantas ornamentales, y se han producido hasta ahora flores que tienen diferentes colores mediante cruzamiento. Sin embargo, cuando sólo un carácter específico, tal como color de la flor se introduce en una variedad específica mediante cruzamiento, debido a la incertidumbre del cruzamiento, es necesario repetir el retrocruzamiento a lo largo de varias generaciones, y se requiere una gran cantidad de esfuerzo y tiempo. Además, el período de cruzamiento varía en función de las especies de plantas, y en los casos de las orquídeas tales como las orquídeas polilla, que tienen un largo período de floración, es prácticamente imposible producir una variedad con un carácter deseado sólo mediante cruzamiento. Por lo tanto, a pesar de la demanda del mercado, ha sido muy difícil cambiar el color de la flor de la orquídea polilla a un color deseado.

En los últimos años, es posible hibridar diferentes especies o géneros mediante tecnología de ADN recombinante, y se espera producir una nueva variedad que tenga un color que no se pueda obtener mediante el cruzamiento convencional.

El color de la flor deriva principalmente de tres tipos de pigmentos: antocianinas, carotenoides y betalaínas. Entre ellos, la antocianina es el pigmento que tiene el intervalo más amplio de longitud de onda de absorción máxima y abarca los colores de rojo a azul. La antocianina es un tipo de flavonoide y se sintetiza biológicamente a través de una ruta metabólica mostrada en la Fig. 1. El color de antocianina depende sustancialmente de su estructura química, especialmente del número de grupos hidroxilo en el anillo B. La hidroxilación del anillo B es catalizada por un flavonoide 3'-hidroxilasa (F3'H) y un flavonoide 3', 5'-hidroxilasa (F3'5'H) . Cuando no hay actividad F3'H ni actividad F3'5'H en las células de los pétalos, se sintetiza pelargonidina (naranja) , y cuando hay actividad F3'H, se sintetiza cianidina (rojo) . Además, cuando hay actividad F3'5'H, se sintetiza delfinidina (azul) . Por lo tanto, con el fin de producir el color de la flor rojo, se considera que es importante el papel de F3'H.

En un caso de alteración genética del color de la flor, se produjo una rosa azul usando un gen F3'5'H de Viola X wittrockiana (Documento de Patente 1) .

Por otra parte, se informó de la alteración del color de la flor de una orquídea polilla de rosa a magenta mediante la expresión en exceso un gen endógeno (documento no de patente 1) . Documento de Patente 1: WO2005/017147 Documento no de Patente 1: Su y Hsu, Biotechnology Letters (2003) 25: 1933-1939.

Descripción de la invención

Objeto que se logra mediante la invención Un objeto de la presente invención es identificar los genes necesarios para cambiar el color de la flor de una orquídea polilla, y proporcionar un método para la producción de una orquídea polilla que tiene un color de la flor rojo cambiando el color de la flor de una orquídea polilla a rojo mediante la introducción de los genes en la orquídea polilla y expresándolos.

Medios para lograr el objetivo Los autores de la presente invención han llevado a cabo un extenso estudio sobre la introducción de genes que codifican enzimas relacionadas con la biosíntesis de cianidina, y como resultado, encontraron que la introducción de los genes que codifican las cuatro enzimas aguas abajo de la naringenina en células de pétalo de una orquídea polilla blanca permite que las células de los pétalos sinteticen el pigmento rojo cianidina. De este modo, se ha completado la presente invención.

La presente invención se basa en el descubrimiento y proporciona:

1. (1) Un método para producir una orquídea polilla que tiene un color de la flor modificado, que comprende la

transfección de una orquídea polilla con un gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa, un gen que codifica una flavonoide 3'-hidroxilasa, un gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa de Gerbera o Torenia y un gen que codifica una antocianidina sintasa y la expresión de los genes.

2. (2) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una flavonoide 3'-hidroxilasa deriva de una orquídea polilla o Gerbera.

3. (3) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una flavonoide 3'-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 1 o 3.

4. (4) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 5 o 7.

5. (5) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una flavonona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por la SEC ID NO: 9.

6. (6) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una antocianina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 11 o 13.

7. (7) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una flavonoide 3'-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 1 o 3, y el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por los SEQ ID NO: 5 o 7.

8. (8) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 9, y el gen que codifica una antocianina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por la SEQ ID NO: 11 o 13.

9. (9) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 9, el gen que codifica una flavonoide 3'-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 1 o 3, el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 5 o 7, y el gen que codifica una antocianina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 11 o 13.

10. (10) El método de acuerdo con (1) , en donde el gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 9, el gen que codifica una flavonoide 3'-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO : 1, el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 5, y el gen que codifica una antocianina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por SEQ ID NO: 11 o 13.

11. (11) Una orquídea polilla que tiene un color de la flor modificado, como se define adicionalmente por medio de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15.

En la presente invención, la "flavanona 3-hidroxilasa" (en lo sucesivo denominada también F3H) es una enzima que cataliza una reacción que produce dihidrocanferol a partir de naringenina. La "flavonoide 3'-hidroxilasa" (en lo sucesivo denominada también F3'H) es una enzima que cataliza una reacción, que produce dihidroquercetina a partir de dihidrocanferol. La "dihidroflavonol 4-reductasa" (en lo sucesivo denominada también DFR) es una enzima que cataliza una reacción que produce leucocianidina a partir de dihidroquercetina, y la "antocianidina sintasa" (en lo sucesivo denominada también ANS) es una enzima que cataliza una reacción que produce cianidina a partir de leucocianidina.

Efecto de la presente invención De acuerdo con la presente invención, es posible producir una nueva variedad de orquídea polilla que tiene un color de la flor rosa o rojo a partir de una orquídea polilla de color blanco cambiando el color de la flor, mientras se mantienen las superioridades de otros caracteres distintos del color de la flor.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una ruta de síntesis de antocianina La Figura 2 es un vector plasmídico utilizado para la transfección de una pétalo con un gen. P-35S de CaMV es un promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor. 0 es una secuencia omega del virus del mosaico del tabaco. T es una secuencia de terminación de la transcripción derivada de un virus del mosaico de la coliflor. La Figura 3 muestra la identificación de los genes necesarios para cambiar el color de los pétalos de una orquídea polilla de blanco a rojo. La Figura 4... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir una orquídea polilla que tiene un color de flor modificado, que comprende transfectar una orquídea polilla con un gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa, un gen que codifica una flavonoide 3'hidroxilasa, un gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa de Gerbera o Torenia y un gen que codifica una antocianidina sintasa y expresar los genes.

2. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una flavonoid.

3. hidroxilasa deriva de una orquídea polilla o Gerbera.

3. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una flavonoid.

3. hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 1 o 3.

4. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 5 o 7.

5. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una flavonona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 9.

6. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una antocianidina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 11 o 13.

7. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una flavonoid.

3. hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 1 o 3, y el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 5 o 7.

8. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una flavonona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 9; y el gen que codifica una antocianidina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 11 o 13.

9. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una flavonona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 9, el gen que codifica una flavonoid.

3. hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 1 o 3, el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 5 o 7, y el gen que codifica una antocianidina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 11 o 13.

10. El método de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el gen que codifica una flavonona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 9, el gen que codifica una flavonoid.

3. hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 1, el gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 5, y el gen que codifica una antocianidina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 11 o 13.

11. Una orquídea polilla que tiene un color de la flor modificado, transfectando dicha orquídea con un gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa, un gen que codifica una flavonoid.

3. hidroxilasa, un gen que codifica una dihidroflavonol 4-reductasa de Gerbera o Torenia y un gen que codifica una antocianidina sintasa y expresando los genes; una progenie que tiene los mismos caracteres que el color de la flor modificado, o su tejido.

12. La orquídea polilla de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el gen que codifica una flavonoide 3'hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 1 o 3.

13. La orquídea polilla de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el gen que codifica una dihidroflavonol 4reductasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 5 o 7.

14. La orquídea polilla de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el gen que codifica una flavanona 3-hidroxilasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEC ID NO: 9.

15. La orquídea polilla de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el gen que codifica una antocianidina sintasa tiene una secuencia de ADN representada por el SEQ ID NO: 11 o 13.