GEN RESISTENTE AL PARAQUAT Y PROMOTOR ESPECIFICO DE TEJIDO VASCULAR Y TRICHOMO.

Un vector recombinante que comprende un promotor específico de tejido vascular y tricomo que comprende el ADN de los siguiente (A),

(B) o (C) y un gen foraneo o un fragmento de ADN foraneo insertado en la corriente descendente de dicho promotor. (A) ADN consistente en la secuencia de nucleótidos representado por SEQ ID NO:3; (B) ADN consistente de una secuencia nucleótida que tiene una sustitución, supresión o adición de 1 a 10 nucleótidos relativos a la secuencia de nucleótidos representados por la SEC ID NO:3 y funcionando como un promotor específico de tejido vascular y tricoma; Y (C) ADN hibridizando bajo condiciones estrictas el ADN consistente de la secuencia de nucleótidos representada por SEQ ID NO:3 y funcionando como un promotor específico de tejido vascular y tricoma

Gen resistente al paraquat y promotor específico de tejido vascular y trichomo.

La presente invención se refiere a un vector recombinante comprendiendo un tejido vascular y promotor específico -trichomo-, a una planta transgénica teniendo este vector y a un método para expresión genética en esta planta.

Antecedentes

Las plantas están expuestas habitualmente a diversas tensiones ambientales que incluyen temperaturas altas y bajas, sequía, elevada intensidad luminosa, salinidad, gases contaminantes, microbios patógenos y similares. Por lo tanto, si se pueden desarrollar plantas útiles que puedan crecer suficientemente incluso en dichas condiciones ambientales, por ejemplo, cultivos, la producción de alientos será posible incluso en regiones en las que los cultivos y cosechas no puedan crecer habitualmente debido a las tensiones ambientales, y aumentara la posibilidad de prepararse para una crisis alimenticia grave que es previsible en el futuro. Como consecuencia de ello, la producción de plantas que han adquirido resistencia a dichos tipos de tensiones ambientales esta en camino a nivel global. Por ejemplo, se han fabricado plantas que poseían una resistencia al frió (Nature 356, 710-703, 1992; Plant Physiol, 105, 601-605, 1995), resistencia a la sequía (Plant Physiol, 107, 125-130, 1995; Nature, 379, 683-684, 1996; Nature Biotech, 17, 287-291, 1999), resistencia a la sal (Science, 259, 508-510, 1993; Biotechnology, 14, 177-180, 1996; Plant J., 12, 133-142, 1997), resistencia a los contaminantes del aire (Plant Cell Physiol., 34, 129-135, 1993; Biotechnology, 12, 165-168, 1994), resistencia a las enfermedades (Kagaku a Seibutsu (Chemistry and Organisms), 37, 295-305, 385-392, 1999) y similares mediante técnicas de recombinación genética. Además, ya se emplean algunas plantas a las que se las ha dotado de resistencia a los productos químicos para la agricultura mediante técnicas de recombinación genética (Nature, 317, 741-744, 1985; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 391-395, 1988, EMBO J., 6, 2513-2518, 1987; EMBO J., 7, 1241-1248, 1988).

Estas tensiones ambientales, están íntimamente relacionadas con la generación in vivo de especies de oxigeno activo (radical súper oxido (O2^-), peróxido de hidrógeno (H2O2), radical oxidrilo (OH^-). Las especies de oxigeno activo son generadas por la respiración, la fotosíntesis, las tensiones ambientales y similares, y crean daños fatales a las células por una oxidación excesiva de las proteínas, ácidos nucleicos, estructura de la membrana o similares. También se ha informado que una planta resistente al oxigeno activo fabricada por técnicas de recombinación genética mostraba una gran resistencia a las tensiones ambientales anteriormente mencionadas (Plant Physiol, 111, 1177-1181, 1996; FEBS Letters, 428, 47-51, 1998).

Para fabricar una planta resistente al oxigeno activo, se emplea principalmente un método en el cual un gen de la especie del oxigeno activo que barre enzimas (la súperoxido dismutasa, ascorbato peroxidasa, catalasa y glutationreductasa y otras) se introduce en la planta.

El Paraquat es un potente herbicida no selectivo que puede matar las plantas ya que genera oxígenos activos de forma continuada en los foto sistemas. Por consiguiente, la resistencia al Paraquat se puede utilizar como un indicador de la resistencia a los oxígenos activos, y se ha llevado a cabo un análisis respecto al mecanismo de la resistencia del Paraquat en plantas (Pestic. Biochem. Physiol., 26, 22-28, 1986: Theor. Appl. Genet. 75, 850-856, 1988; y Plant Physiol., 91, 1174-1178, 1989).

Mientras tanto, un gen supresor de la apoptosis (Publicaciones de patentes JP (Kokai) No.10-309142; No 2000-23583; y No. 2002-300822), un gen codifica una proteína homologa a la aldosa reductasa (Publicaciones de patente JO (Kohyo) No. 2001-523466) y n gen que codifica una proteína unida al hierro (ferritina) (Publicación de patente JP (Kohyo) No. 2001-519671) se han revelado como genes que pueden impartir resistencia al paraquat. Además, en las publicaciones de patente JP (Kokai) No. 2002-281979 y No. 2001-95585, la peroxidasa derivada del callo resistente al paraquat se revela como un gen capaz de impartir resistencia al paraquat.

WO 01/20008 A muestra un promotor específico vascular de la corriente ascendente del gen Oshox 1 del arroz.

KLOTZ KAREN L Y AL "Expresión del gen peroxidazo aniónico del tabaco es un tejido específico y regulado desarrolladamente" (PLANT MOLECULAR BIOLOGY, vol 36, no 4, 1 Marzo 1988) muestra un promotor derivado de el gen peroxidasa aniónico del tabaco.

La base de datos EMBL (online) del 16 de Marzo del 2000 (2000-03-16) "Arabidopsis thaliana cromosoma 4 DNA, fragmento contingente No 73" XP002318410 encontrado desde el acceso EBI No EM_PRO:ATCHRIV73 Acceso a la base de datos num ATCHRIV73 muestra la secuencia nucleótida complementaria a la secuencia nucleótida como mostrada en SEQ ID NO:3 de la presente aplicación (la secuencia nucleótida consistente en las posiciones nucleótidas 26000-27721 de las secuencias nucleótidas tal como son mostradas).

Base de datos EMBL (Online) 23 Junio 1999 (1999-06-23), "Arabidopsis thaliana BAC F17/23" XP002318411 encontrados desde el acceso EBI numero EM_PRO:AF160182 acceso a la base de datos num AF 1601822 muestra la secuencia nucleótida como mostrada en SEQ ID NO 3 de la presente aplicación (secuencia nucleótida consistente de posiciones nucleótidas 73596- 75317 de las secuencia nucleótida tal como mostrada).

Se había creído que si se podía aislar un gen de resistencia al paraquat que pudiera impartir fuerte resistencia al paraquat, seria útil en el desarrollo de plantas con elevada resistencia a los óxidos activos generados en varias clases de condiciones ambientales de estrés (temperaturas altas y bajas, sequía, elevada intensidad luminosa, salinidad, gases contaminantes, microbios patógenos y similares). Sin embargo, recientemente se ha revelado que los oxígenos activos cumplen un papel importante como una molécula reguladora del crecimiento y de la respuesta al estrés de una planta. Por lo tanto, para evitar características que influyen mucho como el rendimiento del cultivo, es importante aumentar la resistencia de una planta a las tensiones como el paraquat sin afectar a su crecimiento y a los mecanismos del control fisiológico de una planta que depende de los oxígenos activos.

El tejido vascular es un sistema de tejido fascicular que diferencia a través de cada órgano de peritoditas y espermatofitas, tal como tallo, hojas y raíz Xylem y phloelm son los componentes del tejido vascular y su función como tubos para transportar agua y sustancias internas a través de la planta. Además, el cambium vascular, que incluye el cambium interfascicular y el cambium intrafascicular es encontrado en el tejido vascular. El cambium vascular es un sitio de proliferación de células y es por ello un sitio extremadamente importante para el crecimiento de la planta. Por ello, el tejido vascular es un emplazamiento involucrado en el transporte de agua y sustancias internas así como en la proliferación de células en una planta. Concordantemente, si un gen involucrado en el transporte de agua, o en sustancias internas o en proliferación de células puede ser introducido dentro de una planta y específicamente expresado como tejido vascular será posible regular el transporte de agua o sustancias internas o proliferación de células en la planta.

Además, desde un punto de vista desde enfermedades de la planta, el tejido vascular es un sitio donde una enfermedad marchitadora de hongos infectando plantas de la familia solanácea prolifera y transfiere. Cuando un virus de planta infecta una planta, el virus de la planta emigra a larga distancia desde una hoja a otra hoja, y de esta manera el tejido vascular es también un sitio de migración que conduce a la infección sistemática de una planta. Concordantemente si un gen involucrado en proliferación o migración de un hongo o un virus de la planta puede ser introducido en una planta y específicamente expresado en el tejido vascular, la planta puede ser protegida del hongo o del virus de la planta.

Un tricoma es un crecimiento exterior flocoso encontrado en la superficie de una hoja, tallo, o sépalo o similar del cuerpo de la planta. Un tricoma esta involucrado en secreción y excreción desde la superficie del cuerpo de la planta. Por ejemplo, esta demostrado que cuando una planta esta expuesta al estrés de un metal pesado (cadmio), el numero de tricomas en la superficie de las hojas se incrementa y cristales conteniendo cadmio o calcio...

1. Un vector recombinante que comprende un promotor específico de tejido vascular y tricomo que comprende el ADN de los siguiente (A), (B) o (C) y un gen foraneo o un fragmento de ADN foraneo insertado en la corriente descendente de dicho promotor. (A) ADN consistente en la secuencia de nucleótidos representado por SEQ ID NO:3; (B) ADN consistente de una secuencia nucleótida que tiene una sustitución, supresión o adición de 1 a 10 nucleótidos relativos a la secuencia de nucleótidos representados por la SEC ID NO:3 y funcionando como un promotor específico de tejido vascular y tricoma; Y (C) ADN hibridizando bajo condiciones estrictas el ADN consistente de la secuencia de nucleótidos representada por SEQ ID NO:3 y funcionando como un promotor específico de tejido vascular y tricoma.

2. El vector recombinante de acuerdo con la reivindicación 1 donde el dicho gen foráneo es un gen que codifica una proteína de los siguientes (A) o (B), (A) una proteína consistente en una secuencia de aminoácido seleccionada de un grupo consistente de secuencias de aminoácidos representadas por SEQ ID NO: 2, 3. 7. 9. 11. 13. 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27 y 29, y (B) una proteína consistente de una secuencia de aminoácido teniendo una sustitución, sustracción o adición de aminoácidos 1 al 10 relativos a la secuencia de aminoácidos tal y como descritos en (A) y impartiendo resistencia al paraquat

3. Una planta transgénica que tiene el vector recombinante de acuerdo a las reivindicaciones 1 o 2.

4. Un método de expresión de gen que usa promotor específico de tejido vascular y tricoma, comprendiendo el expresado gen foráneo o fragmento de ADN foráneo en el tejido vascular y tricoma de la planta transgénica de acuerdo a la reivindicación 3.