RESISTENCIA AL ESTRES INDUCIDA POR UN INDUCTOR DE RESPUESTA HIPERSENSIBLE.
Un procedimiento para conferir a las plantas resistencia al estrés que comprende:
aplicar una proteína o un polipéptido inductor de la respuesta hipersensible en una forma no infecciosa a una planta o semilla de planta bajo condiciones eficaces para conferir resistencia frente al estrés por contaminación del aire, estrés químico, estrés nutricional o frente al estrés relacionado con el clima seleccionado del grupo constituido por las heladas, la temperatura fría, la temperatura elevada, la luz excesiva y la luz insuficiente
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W9926039US.
Solicitante: EDEN BIOSCIENCE CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 11816 NORTH CREEK PARKWAY N.,BOTHELL, WA 98011-8205.
Inventor/es: WEI, ZHONG-MIN, SCHADING,RICHARD,L.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 30 de Septiembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- A01N37/46 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA. › A01N CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES O DE PARTES DE ELLOS (conservación de alimentos o productos alimenticios A23 ); BIOCIDAS, p. ej. EN TANTO QUE SEAN DESINFECTANTES, PESTICIDAS O HERBICIDAS (preparaciones de uso médico, dental o para el aseo que eliminan o previenen el crecimiento o la proliferación de organismos no deseados A61K ); PRODUCTOS QUE ATRAEN O REPELEN A LOS ANIMALES; REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES. › A01N 37/00 Biocidas, productos que atraen o repelen a los animales perjudiciales, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen compuestos orgánicos que tienen un átomo de carbono que posee tres enlaces a heteroátomos, con a lo más dos enlaces a un halógeno, p. ej. ácidos carboxílicos (conteniendo ácidos ciclopropanocarboxílicos o sus derivados, p. ej. nítrilos de ácidos ciclopropanocarboxílicos, A01N 53/00). › Derivados N-acilados.
- A01N63/02
- A01N63/04
- C07K14/21 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07K PEPTIDOS (péptidos que contienen β -anillos lactamas C07D; ipéptidos cíclicos que no tienen en su molécula ningún otro enlace peptídico más que los que forman su ciclo, p. ej. piperazina diones-2,5, C07D; alcaloides del cornezuelo del centeno de tipo péptido cíclico C07D 519/02; proteínas monocelulares, enzimas C12N; procedimientos de obtención de péptidos por ingeniería genética C12N 15/00). › C07K 14/00 Péptidos con más de 20 aminoácidos; Gastrinas; Somatostatinas; Melanotropinas; Sus derivados. › de Pseudomonadaceae (F).
- C07K14/27 C07K 14/00 […] › Erwinia (G).
- C12N15/82C8B
Clasificación PCT:
- A01N63/02
- C12N15/31 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA. › C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN; PROPAGACION, CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 15/00 Técnicas de mutación o de ingeniería genética; ADN o ARN relacionado con la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos, o su aislamiento, su preparación o su purificación; Utilización de huéspedes para ello (mutantes o microorganismos modificados por ingeniería genética C12N 1/00, C12N 5/00, C12N 7/00; nuevas plantas en sí A01H; reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00; nuevas razas animales en sí A01K 67/00; utilización de preparaciones medicinales que contienen material genético que es introducido en células del cuerpo humano para tratar enfermedades genéticas, terapia génica A61K 48/00; péptidos en general C07K). › Genes que codifican proteínas microbianas, p. ej. enterotoxinas.
- C12N15/82 C12N 15/00 […] › para células vegetales.
Clasificación antigua:
Fragmento de la descripción:
Resistencia al estrés inducida por un inductor de respuesta hipersensible.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a conferir a las plantas resistencia al estrés con un inductor de respuesta hipersensible.
Antecedente de la invención
Bajo condiciones naturales y de agricultura, las plantas están expuestas a diversas formas de estrés ambiental. El estrés se mide principalmente con respecto al crecimiento (es decir la acumulación de biomasa) o con respecto a los principales procedimientos de asimilación (es decir la captación de dióxido de carbono y minerales). El déficit de agua de la tierra, las temperaturas subóptimas y supraóptimas, la salinidad y la mala aireación de las tierras pueden causar algunas restricciones del crecimiento durante la estación de crecimiento, de manera que el rendimiento de las plantas al final de la estación expresa solamente una pequeña fracción de su potencial genético. De hecho, se estima que en los Estados Unidos el rendimiento de los cultivos en los campos cultivados es sólo del 22% del potencial genético. Los mismos factores fisicoquímicos pueden volverse extremos en algunos hábitats, tales como desiertos o pantanos, y solamente la vegetación especialmente adaptada puede completar su ciclo vital en las condiciones inusualmente hostiles. En los entornos menos extremos, las plantas individuales pueden aclimatarse a los cambios en el agua potencial, la temperatura, la salinidad y la carencia de oxígeno de manera que mejore su aptitud para esos entornos. Algunas especies son más capaces de adaptarse que otras, y diversos mecanismos anatómicos, estructurales y bioquímicos explican la aclimatación.
Bajo condiciones naturales y de agricultura, las plantas deben soportar constantemente el estrés. Algunos factores ambientales pueden volverse estresantes en un período de tiempo muy corto (por ejemplo, la temperatura alta o baja) o pueden tardar períodos de tiempo prolongados en provocar estrés en las plantas (por ejemplo, el contenido de agua o nutrientes minerales en la tierra). En general, el estrés ambiental que afecta a las plantas puede estar en la forma de estrés relacionado con el clima, estrés de la contaminación del aire, estrés químico y estrés nutricional. Los ejemplos de estrés relacionado con el clima incluyen la sequía, el agua, la escarcha, la temperatura baja, la temperatura alta, la luz excesiva y la luz insuficiente. El estrés de la contaminación del aire puede estar en la forma de dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de azufre, NOx, hidrocarburos, ozono, radiación ultravioleta y lluvia ácida. El estrés químico puede ser el resultado de la aplicación de insecticidas, fungicidas, herbicidas y de metales pesados. El estrés nutricional puede estar causado por los fertilizantes, los micronutrientes y los macronutrientes.
Para la mayoría de las plantas, el agua es esencial para el crecimiento. Algunas plantas son capaces de conservar algo de agua en la tierra para uso más tardío, mientras que otras completan sus ciclos vitales durante una estación húmeda antes del comienzo de cualquier sequía. Otras plantas son capaces de consumir agresivamente el agua para protegerse provocando la privación del agua para otras plantas en esa ubicación. Las plantas que carecen de cualquiera de estas capacidades quedan seriamente impedidas por la ausencia de agua.
Las lesiones por heladas aparecen en las especies sensibles a temperaturas que son demasiado bajas para el crecimiento normal pero no suficientemente bajas para formar hielo. Tales lesiones aparecen típicamente en especies de origen tropical o subtropical. Cuando tiene lugar la helada, aparece decoloración o lesiones en las hojas que les dan un aspecto empapado de agua. Si se hielan las raíces, las plantas pueden marchitarse. Por otra parte, las temperaturas de congelación y la formación asociada de cristales de hielo pueden ser letales para las plantas si los cristales de hielo se extienden en los protoplastos o permanecen durante períodos largos.
El estrés también es causado por los otros extremos de temperatura con pocas plantas capaces de resistir las temperaturas altas. Cuando las células o los tejidos de las plantas superiores se deshidratan o no están creciendo, pueden resistir temperaturas más elevadas que las células que están hidratadas, son vegetativas y están en crecimiento. Los tejidos que están creciendo activamente rara vez pueden resistir a temperaturas superiores a 45ºC.
Las altas concentraciones de sal son otra forma de estrés ambiental que puede afectar a las plantas. En condiciones naturales, tales concentraciones altas de sal se encuentran cerca de la orilla del mar y en los estuarios. Más tierra adentro, la sal natural puede filtrar desde los depósitos geológicos adyacentes a las áreas agrícolas. Además, la sal puede acumularse en el agua de riego cuando el agua pura se evapora o transpira desde la tierra. Aproximadamente 1/3 de todas las tierras de labranza irrigadas están afectadas por concentraciones elevadas de sal. El alto contenido de sal no sólo daña las plantas sino que degrada la estructura de la tierra disminuyendo la porosidad y la permeabilidad del agua.
La contaminación del aire en la forma de ozono, dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de azufre, NOX e hidrocarburos pueden tener efectos adversos en el crecimiento de las plantas al crear niebla tóxica y el calentamiento ambiental.
El documento WO98/32844 se refiere a un procedimiento para mejorar el crecimiento de las plantas. Esto implica aplicar un polipéptido o proteína que induce la respuesta hipersensible en una forma no infecciosa a una planta o semilla de planta bajo condiciones eficaces para mejorar el crecimiento de la planta o plantas producidas a partir de semillas de plantas.
La presente invención está dirigida a superar diversas formas de estrés ambiental y a conferir resistencia en las plantas frente a tal estrés.
Resumen de la invención
La presente invención se refiere al uso de una proteína o un polipéptido que induce la respuesta hipersensible para conferir resistencia al estrés a las plantas, en la que el estrés abarca factores ambientales que tienen efectos adversos en la fisiología y el desarrollo de la planta que son el estrés relacionado con el clima (es decir, escarcha, temperatura baja, temperatura alta, luz excesiva y luz insuficiente), el estrés de la contaminación del aire (por ejemplo, dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de azufre, NOX, hidrocarburos, ozono, radiación ultravioleta, lluvia ácida), de los productos químicos (por ejemplo, insecticidas, fungicidas, herbicidas, metales pesados), y el estrés nutricional (por ejemplo, fertilizantes, micronutrientes, macronutrientes). En una forma de realización de la presente invención, la proteína o el polipéptido que induce la respuesta hipersensible se aplica a las plantas o semillas de plantas bajo condiciones eficaces para conferir resistencia al estrés. Como alternativa, la resistencia al estrés se confiere proporcionando una planta o semilla de planta transgénica transformada con una molécula de ADN que codifica una proteína o un polipéptido que induce la respuesta hipersensible y cultivando la planta o plantas transgénicas producidas a partir de semillas transgénicas de plantas bajo condiciones eficaces para conferir resistencia al estrés.
Los solicitantes han encontrado que el uso de inductores de respuesta hipersensible según la presente invención confiere resistencia a las plantas contra tales formas de estrés ambiental.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere al uso de una proteína o un polipéptido que induce la respuesta hipersensible para conferir resistencia al estrés a las plantas. En una forma de realización de la presente invención, el polipéptido o proteína que induce la respuesta hipersensible se aplica a las plantas o a las semillas de plantas bajo condiciones eficaces para conferir resistencia al estrés. Como alternativa, la resistencia al estrés se confiere proporcionando una planta o semilla de planta transgénica transformada con una molécula de ADN que codifica una proteína o un polipéptido inductor de respuesta hipersensible y cultivando la planta transgénica o las plantas producidas a partir de las semillas transgénicas de la planta bajo condiciones eficaces para conferir resistencia al estrés.
Los polipéptidos o proteínas que inducen la respuesta hipersensible según la presente invención derivan de proteínas o polipéptidos inductores...
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para conferir a las plantas resistencia al estrés que comprende:
2. Un procedimiento para conferir a las plantas resistencia al estrés que comprende:
3. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicho suministro se lleva a cabo suministrando una planta transgénica.
4. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicho suministro se lleva a cabo suministrando una semilla de planta transgénica, comprendiendo dicho procedimiento además:
5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el estrés es estrés químico donde el producto químico se selecciona del grupo constituido por insecticidas, fungicidas, herbicidas y metales pesados.
6. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el estrés es estrés relacionado con el clima seleccionado del grupo constituido por heladas, temperatura fría, temperatura elevada, luz excesiva y luz insuficiente.
7. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el estrés es estrés por contaminación del aire seleccionado del grupo constituido por dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de azufre, NOx, hidrocarburos, ozono, radiación ultravioleta y lluvia ácida.
8. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el estrés es estrés nutricional donde el estrés nutricional está causado por fertilizantes, micronutrientes o macronutrientes.
9. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible deriva de Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas, Phytophthora o Clavibacter.
10. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible deriva de Erwinia amylovora, Erwinia carotovora, Erwinia chrysanthemi y Erwinia stewartii.
11. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible deriva de Pseudomonas syringae o Pseudomonas solancearum.
12. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible deriva de una especie de Xanthomonas.
13. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible deriva de una Phytophthora.
14. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible deriva de Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus.
15. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha aplicación se lleva a cabo aplicando la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible a la planta en una forma no infecciosa.
16. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que dicha aplicación se lleva a cabo aplicando la proteína o el polipéptido inductor de la respuesta hipersensible a una semilla de planta en una forma no infecciosa, comprendiendo dicho procedimiento además:
17. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la planta se selecciona del grupo constituido por alfalfa, arroz, trigo, cebada, centeno, algodón, girasol, cacahuete, maíz, patata, boniato, judía, guisante, achicoria, lechuga, endivia, col, col de Bruselas, remolacha, chirivía, coliflor, brécol, nabo, rábano, espinaca, cebolla, ajo, berenjena, pimiento, apio, zanahoria, calabacín, calabaza, calabacín zucchini, pepino, manzana, pera, melón, cítricos, fresa, uva, frambuesa, piña, soja, tabaco, tomate, sorgo y caña de azúcar.
18. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que la planta se selecciona del grupo constituido por Arabidopsis thaliana, Saintpaulia, petunia, pelargonio, flor de pascua, crisantemo, clavel y zinnia.
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