Tolerancia a la sequía y al calor en plantas.

Un método para producir una planta, comprendiendo dicho método crecer una célula de planta que comprende un ácido nucleico exógeno

, comprendiendo dicho ácido nucleico exógeno una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido que tiene un 80 por ciento o más de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 749; y

en el que una planta producida a partir de dicha célula de planta tiene una diferencia en la tolerancia a la sequía o tolerancia al calor comparada con una planta control que no comprende dicho ácido nucleico.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2009/034068.

Solicitante: CERES, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1535 RANCHO CONEJO BOULEVARD THOUSAND OAKS, CA 91320-1440 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WANG, WUYI, CHRISTENSEN,CORY, YANG,DENNIS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA > NOVEDADES VEGETALES O PROCEDIMIENTOS PARA SU OBTENCION;... > A01H1/00 (Procedimientos de modificación de los genotipos (A01H 4/00 tiene prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Técnicas de mutación o de ingeniería genética;... > C12N15/63 (Introducción de material genético extraño utilizando vectores; Vectores; Utilización de huéspedes para ello; Regulación de la expresión)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Técnicas de mutación o de ingeniería genética;... > C12N15/29 (Genes que codifican proteínas vegetales, p. ej. taumatina)

PDF original: ES-2535011_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Tolerancia a la sequía y al calor en plantas

Incorporación por referencia del listado de secuencias o tabla

El material en el listado de secuencias adjunto se incorpora por la presente por referencia en esta solicitud. El archivo adjunto, denominado 11696-248W1_sequence_listing se creó el 5 de febrero, 29 y tiene 3.9 KB. Puede accederse al archivo usando Microsoft Word en un ordenador que usa Windows OS.

Campo técnico

Este documento se refiere a métodos y materiales implicados en la modulación de la tolerancia a la sequía y/o calor en plantas. Por ejemplo, este documento proporciona plantas que tienen una tolerancia incrementada a la sequía y/o calor así como materiales y métodos para preparar plantas que tienen una tolerancia incrementada a la sequía y/o calor.

Antecedentes

Debido a su naturaleza sésil, las plantas están constantemente bajo la amenaza de estrés por temperatura cuando están sometidas a un amplio rango de variaciones de temperatura en diferentes hábitats y climas durante las estaciones de crecimiento e incluso diurnamente. Las plantas más valiosas económicamente, incluyendo aquellas usadas en agricultura, horticultura, silvicultura, biomasa para bioconversión, y otras industrias (por ejemplo, la industria del papel o las industrias farmacéutica/química en las que las plantas se usan como fábricas de producción de proteínas u otros compuestos) están expuestas a temperaturas mayores de las óptimas, o estrés por calor, durante algunos estadios de su ciclo de vida desde la germinación de la semilla hasta la maduración de la semilla (Maestri et al. Plant Mol. Biol. 48: 667-681 (22)). El estrés por calor es uno de los estreses más comunes en la producción de cultivos. Bajo estrés por calor, las plantas pueden sucumbir a una variedad de daños fisiológicos y de desarrollo, incluyendo deshidratación debida a transpiración incrementada, alteración de la asimilación de carbono fotosintético, inhibición de la translocación de asimilados, respiración incrementada, tamaño reducido de órganos debido a una disminución de la duración de las fases de desarrollo, disrupción del desarrollo de la semilla, y una reducción de la fertilidad (Berry y Bjorkman, Ann. Rev. Plant Physiol. 31: 491-543 (198); Cheikh y Jones, Plant Physiol. 16: 45-51 (1994)). Así, la exposición a estrés por calor resulta frecuentemente en rendimiento reducido y calidad del cultivo disminuida globalmente (Maestri et al. Plant Mol. Biol. 48: 667-681 (22)).

En el campo, el estrés por calor está asociado frecuentemente a otros estreses, tales como sequía y alta luz, que presenta un reto incluso mayor para las plantas. Las plantas expuestas a condiciones de baja cantidad de agua o sequía tienen típicamente bajos rendimientos de material vegetal, semillas, fruto y otros productos comestibles. Algunas áreas del mundo tienen consistentemente una pluvlosldad muy baja y, por lo tanto, tienen problemas para crecer cultivos alimentarios suficientes para su población.

En la base de datos UnlProt EBI número de registro UNIPROT:Q9LHJ8, se describe un polipéptido correspondiente a SEQ ID NO: 749 (discutido adicionalmente más adelante). EP13345 también describe una secuencia de polipéptido correspondiente a SEQ ID NO: 749.

Así, existe una necesidad de métodos para incrementar la tolerancia a la sequía y/o calor en las plantas.

Resumen

Este documento proporciona métodos y materiales que se refieren a plantas que tienen una tolerancia incrementada al calor y/o sequía. Por ejemplo, este documento proporciona plantas y células de planta transgénicas que tienen una tolerancia incrementada al calor y/o sequía, ácidos nucleicos usados para generar plantas y células de planta transgénicas que tienen una tolerancia incrementada al calor y/o sequía, y métodos para preparar plantas y células de planta que tienen una tolerancia incrementada al calor y/o sequía. Dichas plantas que tienen una tolerancia incrementada al calor y/o sequía pueden ser útiles para producir biomasa que puede convertirse en una combustible líquido u otros químicos y/o para producir cultivos con un rendimiento y/o calidad incrementados.

En la presente memoria se proporcionan métodos para producir una planta.

En un aspecto, un método comprende crecer una célula de planta que comprende un ácido nucleico exógeno. El ácido nucleico exógeno comprende una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido que tiene 8 por ciento o más de identidad de secuencia con una secuencia de aminoácidos mostrada en SEQ ID NO: 749. Una planta producida a partir de la célula de planta tiene una diferencia en la tolerancia a la sequía o la tolerancia al calor comparada con una planta control que no comprende el ácido nucleico exógeno.

En otro aspecto, el polipéptido puede comprender una dominio de dedo de cinc semejante a AN1 que tiene 7 por ciento o más de identidad de secuencia con el dominio de dedo cinc semejante a AN1 de SEQ ID NO: 749 u ortólogos de ésta tales como los identificados en el listado de secuencias y un dominio de dedo cinc semejante a

A2 que tiene 7 por ciento o más de identidad de secuencia con el dominio de dedo cinc semejante a A2 de SEQ ID NO: 749 u ortólogos de ésta tales como los identificados en el listado de secuencias; En otro aspecto, un método para modular la tolerancia a la sequía comprende introducir en una célula de planta un ácido nucleico exógeno que comprende una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido que tiene 8 por ciento o más de identidad de secuencia con una secuencia de aminoácidos mostrada en SEQ ID NO: 749. Una planta producida a partir de la célula de planta tiene una diferencia en la tolerancia a la sequía comparada con una planta control que no comprende el ácido nucleico exógeno.

En la presente memoria se proporcionan células de planta que comprenden un ácido nucleico exógeno. En un aspecto, el ácido nucleico exógeno comprende una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido. En un aspecto, el ácido nucleico exógeno comprende una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido que tiene 8 por ciento o más de identidad de secuencia con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 749. Una planta producida a partir de la célula de planta tiene una diferencia en la tolerancia a la sequía o la tolerancia al calor comparada con una planta control que no comprende el ácido nucleico exógeno.

Las plantas transgénicas de cualquier aspecto proporcionado en la presente memoria pueden ser un miembro de una especie seleccionada del grupo que consiste en Panicum virgatum (pasto varilla), Sorghum bicolor (sorgo, zahina), Miscanthus giganteus (miscanto), Saccharum sp. (caña de azúcar), Populus balsamifera (álamo), Zea mays (maíz), Glycine max (soja), Brassica napus (cañóla), Triticum aestivum (trigo), Gossypium hirsutum (algodón), Oryza sativa (arroz), Helianthus annuus (girasol), Medicago sativa (alfalfa), Beta vulgaris (remolacha), o Pennisetum glaucum (mijo perla).

A no ser que se defina otra cosa, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente memoria tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenece esta invención. Aunque pueden usarse métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la presente memoria para llevar a la práctica la invención, más adelante se describen métodos y materiales adecuados. Además, los materiales, métodos, y ejemplos sólo son ilustrativos y no se pretende... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para producir una planta, comprendiendo dicho método crecer una célula de planta que comprende un ácido nucleico exógeno, comprendiendo dicho ácido nucleico exógeno una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido que tiene un 8 por ciento o más de identidad de secuencia con SEQ ID NO: 749; y

en el que una planta producida a partir de dicha célula de planta tiene una diferencia en la tolerancia a la sequía o tolerancia al calor comparada con una planta control que no comprende dicho ácido nucleico.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el polipéptido comprende un dominio de dedo de cinc semejante a AN1 que tiene 8 por ciento o más de identidad de secuencia con el dominio de dedo de cinc semejante a AN1 de SEQ ID NO: 749, y un dominio de dedo de cinc semejante a A2 que tiene 8 por ciento o más de identidad de secuencia con el dominio de dedo de cinc semejante a A2 de SEQ ID NO: 749.

3. Un método para modular la tolerancia a la sequía en una planta, comprendiendo dicho método introducir en una célula de planta un ácido nucleico exógeno, comprendiendo dicho ácido nucleico exógeno una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido que tiene un 8 por ciento o más de identidad de secuencia con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 749; y

en el que una planta producida a partir de dicha célula de planta tiene una diferencia en la tolerancia a la sequía comparada con una planta control que no comprende dicho ácido nucleico.

4. Una célula de planta que comprende un ácido nucleico exógeno, comprendiendo dicho ácido nucleico exógeno una región reguladora unida de manera operativa a una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido que tiene un 8 por ciento o más de identidad de secuencia con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEQ ID NO: 749; y

en el que una planta producida a partir de dicha célula de planta tiene una diferencia en la tolerancia al calor o tolerancia a la sequía comparada con una planta control que no comprende dicho ácido nucleico.

5. Una planta transgénica que comprende la célula de planta de la reivindicación 4.

6. La planta transgénica de la reivindicación 5, en la que dicha planta es un miembro de una especie seleccionada del grupo que consiste en Panicum virgatum (pasto varilla), Sorghum bicolor (sorgo, zahina), Miscanthus giganteus (miscanto), Saccharum sp. (caña de azúcar), Populus balsamifera (álamo), Zea mays (maíz), Glydne max (soja), Brassica napus (cañóla), Triticum aestivum (trigo), Gossypium hirsutum (algodón), Oryza sativa (arroz), Helianthus annuus (girasol), Medicago sativa (alfalfa), Beta vulgaris (remolacha), y Pennisetum glaucum (mijo perla).