PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE UNA ROSA CON COLOR MODIFICADO.

Proceso para la producción de una rosa con color modificado Campo Técnico La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para producir una rosa con colores de pétalo alterados. Más específicamente, se refiere a un procedimiento para producir una rosa mediante la inhibición artificial de la vía metabólica endógena de la rosa y la expresión del gen que codifica el flavonoide 3,5 hidroxilasa del pensamiento y el gen que codifica la dihidroflavonol reductasa, que reduce la dihidromiricetina. Técnica previa Los pétalos de las flores desempeñan la función de atraer a los polinizadores, como insectos y pájaros que transportan el polen de la planta y, por tanto, los colores, formas, patrones y olores de las flores evolucionaron conjuntamente con los polinizadores (Honda, T. et al., Gendai Kagaku, May, 25-32 (1998)). Probablemente, como resultado de esto, es raro que una única especie de flor presente varios colores diferentes, y por ejemplo, las variedades de rosas o claveles de color violeta a azul no existen, en tanto que tampoco existen las variedades de lirios o gencianas de colores rojos brillantes no existen. Debido a que el color de la flor es el aspecto más importante de los pétalos a los efectos de la apreciación, tradicionalmente las flores de diferentes colores se han cultivado mediante cruzamiento. La rosa, conocida como la reina de las flores y con gran valor comercial, también ha sido cruzada en el mundo entero. Por ejemplo, el cultivar de rosa amarilla actual se creó mediante el cruzamiento de la Rosa foetida, proveniente de Asia occidental, con una variedad de rosa no amarilla. No obstante, debido a que el color de la flor se determina por la capacidad genética de la planta, se ha alcanzado un límite en los colores de las flores que pueden producirse actualmente en las cepas cruzadas cuyas fuentes genéticas disponibles se encuentran restringidas (Tanaka et al. Plant Cell Physiol. 39, 1119-1126, 1998; Mol et al. Curr. Opinion Biotechnol. 10, 198-201 1999). Entre estas, se había pensado que el cultivo de rosas azules era imposible y se lo consideró como el santo grial de los colores (Oba, H., Bara no Tanjo, 1997, Chukoshinsho; Suzuki, M., Shokubutsu Bio no Mahou: Aoi Bara mo Yume dewanakuhatta, 1990, Kodansha Bluebacks; Saisho, H., Aoi Bara, 2001, Shogakkan). A pesar de que actualmente existen las variedades de rosas azules, estas son en realidad rosas de color violeta claro. Se cree que la primera variedad mejorada de rosa azul mediante cruzamiento es la de color gris con un tono en color violeta claro Grey Perl creada en 1945. La rosa de color rosado y violeta claro Staring Silver se creó posteriormente en 1957 y estas variedades se cruzaron para producir varias rosas de color violeta claro Blue Moon (1964) y Madam Violet (1981). Estas rosas de color violeta claro y otras rosas se utilizaron posteriormente en otros cruzamientos para crear las rosas de color gris claro como Seiryu (1992) y Blue Heaven (2002), que se anunciaron como nuevos tipos de rosas azules. No obstante, estos colores de flores no son en realidad azules sino meramente rosado grisáceo claro y a pesar de los años de cruzamientos, no existe aún ningún ejemplo de una rosa verdaderamente azul. En la industria de la horticultura, el grupo de colores de violeta a azul generalmente se considera azul de conformidad con la RHSCC (tabla de colores de la Real Sociedad de Horticultura). El objetivo de la presente invención es crear rosales que tengan colores de flores dentro del grupo violeta, el grupo violeta-azul y el grupo azul de conformidad con la tabla de colores de la Real Sociedad de Horticultura. Los colores de las flores se derivan principalmente de los tres grupos compuestos de antocianinas, carotenoides y betalaninas, pero son las antocianinas, que presentan el mayor intervalo de longitud de onda de absorción (de naranja a azul), las que producen el color azul. Las antocianinas pertenecen a la familia de los flavonoides y se biosintetizan mediante la vía metabólica que se muestra en la figura 1. Normalmente, las antocianinas se ubican en las vacuolas de las células epiteliales. El tono de color de las antocianinas (es decir, el color de la flor) depende en gran medida de la estructura de las antocianinas, con grupos hidroxilo más numerosos en el anillo B que dan como resultado un color más azul. La hidroxilación del anillo B se cataliza mediante el flavonoide 3-hidroxilasa (F3H) y el flavonoide 3,5-hidroxilasa (F35H). La ausencia de actividad de F3H y F35H conduce a la síntesis de la pelargonidina (colores de naranja a rojo), la presencia de actividad de F3H conduce a la síntesis de cianidina (colores rojo a carmín) y la presencia de actividad de F35H conduce a la síntesis de la delfinidina (color violeta). Estas antocianidinas se modifican con azúcares y grupos acilo para producir una variedad de antocianinas. En términos generales, un mayor número de grupos acilo aromáticos modificadores se corresponde con las antocianinas más azules. Las antocianinas también producen colores totalmente diferentes en función del pH de la vacuola y los flavonoles copresentes y las flavonas o iones metálicos (Saito, N., Tanpakushitsu Kakusan Kouso, 47 202-209, 2002; Broullard and Dangles, In the flavonoids: Advances in Research since 1986 (Ed. by Harborne) Capmann and Hall, London pp. 565-588; Tanaka et al. Plant Cell Physiol. 39 1119-1126, 1998; Mol et al., Trends in Plant Science 3, 212-217, 1998; Mol et al., Curr. Opinion Biotechnol. 10, 198-201 1999). Las antocianinas de los pétalos de la rosa son derivados de la pelargonidina, la cianidina y la peonidina y no se conoce ningún derivado de delfinidina (Biolley and May, J. Experimental Botany, 44, 1725-1734 1993; Mikanagi Y., Saito N., 2   Yokoi M. y Tatsuzawa F. (2000) Biochem. Systematics Ecol. 28:887-902). Se considera que esta es la principal razón por la que no existen rosas azules. Las rosas existentes han sido creadas mediante el cruzamiento de especies de rosas relacionadas y cruzables (R. multiflora, R. chinensis, R. gigantean, R. moschata, R. gallica, R. whichuraiana, R. foetida, etc.). El hecho de que no se haya logrado ninguna rosa azul a pesar de los reiterados esfuerzos en el cruzamiento se atribuye a la falta de capacidad para producir delfinidina por parte de las variedades relacionadas con las rosas. La producción de delfinidina en los pétalos de rosa requeriría la expresión de F35H en los pétalos como se menciona anteriormente, pero se cree que el F3 5H no se expresa en los pétalos de rosa y variedades relacionadas con la rosa. Por tanto, es prácticamente imposible obtener una rosa azul mediante la acumulación de delfinidina en los pétalos mediante cruzamiento. Se sabe que las cantidades de vestigios de pigmento azul rosacianina se encuentran en los pétalos de rosas y se determinó su estructura química (publicación de patente japonesa sin examinar No. 2002-201372), pero no se conoce ningún informe con respecto al aumento de la rosacianina para crear una rosa azul y no se ha publicado ninguna conclusión acerca de la vía de biosíntesis de la rosacianina o las enzimas o genes pertinentes. Los ejemplos de colores azul o violeta producidos por organismos biológicos también incluyen el color índigo producido por la planta índigo (por ejemplo, Appl. Microbiol. Biotechnol. Febrero 2003, 60(6):720-5) y la violaceína producida por microbios (J. Mol. Microbiol. Biotechnol. Octubre 2000 2(4):513-9; Org. Lett., Vol. 3, No. 13, 2001, 1981-1984) y se ha estudiado su derivación del triptófano y sus vías biosintéticas. Asimismo se conocen los pigmentos azules basados en los compuestos iridoides derivados del fruto de la gardenia (S. Fujikawa, Y. Fukui, K. Koga, T. Iwashita, H. Komura, K. Nomoto, (1987) Structure of genipocyanin G1, a spontaneous reaction product between genipin and glycine. Tetrahedron Lett. 28 (40), 4699-700; S. Fujikawa, Y. Fukui, K. Koga, J. Kumada, (1987), Brilliant skyblue pigment formation from gardenia fruits, J. Ferment. Technol. 65 (4), 419-24) and lichenderived azulenes (Wako Pure Chemical Industries Co., Ltd.), pero no se ha informado de que estos se expresen en los pétalos de las flores de las plantas para producir flores de color azul. Se esperaba crear una rosa azul mediante la transferencia del gen 5H F3 expresado por otras plantas a la rosa y la expresión de este en los pétalos de rosa (Saisho, H., Aoi Bara, 2001, Shogakkan). El gen F3 5H se obtuvo a partir d e varias plantas, entre las que se incluyen la petunia, la genciana y la Eustoma russellianum (Holton et al. Nature 366, 276- 279, 1993; Tanaka et al. Plan Cell Physiol. 37, 711-716 1996; WO93/18155). Asimismo, se ha informado de las variedades transformadas de rosa (por ejemplo, Firoozababy et al. Bio/Technology 12:883-888 (1994); patente de los Estados Unidos No. 5,480,789; patente de los Estados Unidos No. 5,792,927; EP 536,327... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para producir una rosa caracterizado por la supresión artificial de la ruta de síntesis flavonoide de la rosa y la expresión del gen del pensamiento que codifica la flavonoide 3',5'-hidroxilasa que presenta la secuencia de nucleótidos que se muestra en la SEQ ID No 1 ó 3, donde la vía de síntesis flavonoide de la rosa se suprime mediante (i) la supresión artificial de la expresión de la dihidroflavonol reductasa endógena de la rosa; o (ii) la supresión artificial de la expresión de la flavonoide 3'-hidroxilasa endógena de la rosa. 2. Un procedimiento para producir una rosa de conformidad con la reivindicación I (i), que comprende además la expresión del gen que codifica la dihidroflavonol reductasa derivada de una planta que no sea la rosa. 3. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, donde la planta que no es la rosa es el lirio, la Nierembergia o la petunia. 4. Una rosa obtenida mediante el procedimiento de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 o su progenie o tejido que tiene las mismas propiedades que la rosa. 5. Una rosa obtenida mediante el procedimiento de producción de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 o su progenie o tejido que tiene las mismas propiedades que la rosa, donde el color de los pétalos de la rosa es violeta. 6. Una rosa de conformidad con la reivindicación 5 o su progenie o tejido que tiene las mismas propiedades que la rosa, donde el color de los pétalos de la rosa pertenece al grupo violeta de conformidad con la tabla de colores de la Real Sociedad de Horticultura (RHSCC). 7. Una rosa de conformidad con la reivindicación 6 o su progenie o tejido que tiene las mismas propiedades que la rosa, donde el color de los pétalos de la rosa pertenece al grupo violeta 8Sa u 85b de conformidad con la tabla de colores de la Real Sociedad de Horticultura (RHSCC). 68   69     71   72   73   74     76   77   78