PROTEÍNA IMPLICADA EN LA RESTAURACIÓN DE LA FERTILIDAD A PARTIR DE LA ESTERILIDAD MASCULINA CITOPLASMÁTICA Y GEN QUE LA CODIFICA.

Proteína implicada en la restauración de la fertilidad a partir de la esterilidad masculina citoplasmática y gen que la codifica. Campo técnico La presente invención se refiere a un gen implicado en la restauración de la fertilidad en caso de esterilidad masculina citoplasmática. Más específicamente, la presente invención se refiere al gen implicado en la reversión de la característica de esterilidad masculina citoplasmática (en adelante, abreviada a veces como emc), que se utiliza para el desarrollo de una variedad de cultivo de un híbrido de primera generación filial (en adelante, abreviado como F1), así como a un vector y a un transformante que contienen dicho gen. Antecedentes de la técnica En cuanto a cultivos tales como cultivos de cereales y hortalizas, las variedades F1 se están desarrollando activamente con características tales como: 1) un carácter genético agrícola excelentemente mejorado por heterosis, 2) una calidad homogénea de las cosechas, y 3) protección del derecho de obtentor sobre la base de la segregación de caracteres genéticos en la siguiente generación. De hecho, las variedades F1 de muchos de los principales cultivos se han pasado a utilizar en la práctica. Un procedimiento para la producción de semillas de una variedad F1 resulta ejemplificado por un sistema de producción de semillas emc/Rf que comprende una línea que presenta esterilidad masculina citoplasmática (emc) y una línea restauradora de la fertilidad (en adelante, abreviada a veces como Rf) en una variedad que presenta esterilidad masculina citoplasmática. Por ejemplo, el procedimiento ha sido desarrollado para cereales tales como arroz, sorgo y maíz, y para una oleaginosa tal como el girasol. Estos métodos han sido desarrollados utilizando una técnica de reproducción o fusión celular. Para las brasicáceas, está muy extendido el sistema de producción de semillas F1 mediante la aplicación de autoincompatibilidad. Sin embargo, para la colza que muestra una autoincompatibilidad inestable, el sistema para la producción de semillas F1 requiere la utilización de la línea emc y la línea Rf. Por el contrario, en los últimos años se ha llevado a cabo un estudio para la utilización de una línea que presenta esterilidad masculina citoplasmática derivada de rábano Kosena (Kosena emc) y una línea que presenta esterilidad masculina citoplasmática derivada de rábano Ogura (Ogura emc) para la colza. Ambos genes emc están codificados en un genoma de la mitocondria, que es un orgánulo citoplasmático, y sus secuencias de nucleótidos son conocidas. Sin embargo, no se ha llevado a cabo ningún estudio de biología molecular utilizando rábano y, por lo tanto, apenas se conocen los marcadores necesarios para el aislamiento de los genes. En consecuencia, el aislamiento del gen a partir de un núcleo resulta complicado. Por lo tanto, la introducción del gen Rf sólo se ha logrado para la colza mediante la aplicación de cruces intergenéricos o enfoques de fusión celular a una línea de rábano, en la cual se ha restaurado la fertilidad. Además, para el gen Rf, 1 o más genes restauradores están presentes de acuerdo con cada línea emc de diferentes especies de plantas. Para el rábano, la presencia del gen Rf1 y del gen Rf2 es necesaria para la restauración de la fertilidad. Además, es conocido que el gen Rf1 reduce notablemente la acumulación de proteína ORF125 (M. Iwabuchi et al, Plant Mol. Biol., 39: 183-188, 1999) en la mitocondria, conocida como proteína asociada a la emc del rábano (Jpn. J. Breeding 47 (volumen independiente 1): p. 186. 1997 y Jpn. J. Breeding 48 (volumen independiente 1): p. 197. 1998.) En la colza, también se ha puesto de manifiesto por análisis genético que el gen Rf1 de rábano introducido por cruces intergenéricos o fusión celular reduce la acumulación de las proteínas ORF125 u ORF138 (M. Grelon y otros, Mol. Gen. Genet. 243: 540-547), conocidas como proteínas asociadas a la emc, y que la reducción de la acumulación de dichas proteínas ORF125 u ORF138 coincide perfectamente con el fenómeno de la restauración de la fertilidad (N. Koizuka y otros, Theor. Appl. Genet. 100: 949-955. 2000). La restauración de la fertilidad de la línea masculina estéril de colza requiere la reducción de la acumulación de las proteínas ORF125 u ORF138. Para ello, el gen Rf1 es un gen importante. Sin embargo, en relación con una secuencia de nucleótidos de los genes Rf, sólo se ha identificado y aislado el gen Rf2, que es un gen restaurador de un citoplasma T del maíz emc. Pero no se ha dado a conocer ninguna secuencia de nucleótidos de genes Rf de otras especies vegetales. Descripción de la invención Se ha puesto de manifiesto que la línea restauradora de la colza en la que se ha introducido un gen Rf1 derivado de rábano Ogura por hibridación intergenérica o fusión celular, y la variedad F1 creada mediante la utilización de la línea como línea parental con polen, muestra un contenido más elevado de glucosinolatos (en adelante abreviados como 2   GSL) con respecto al valor habitual, lo que supone un problema práctico. Esto puede ser debido a que el gen derivado de rábano que participa en la biosíntesis de los GSL está presente alrededor del gen Rf1, estableciéndose un estrecho enlace genético y, en consecuencia, el contenido de GSL de la línea restauradora de la colza (línea Rf) aumenta. Es conocido que los GSL están presentes en los desechos de colza y que, cuando se administran a un animal como alimento, afectan a la glándula tiroides. En consecuencia, el contenido de GSL de una semilla de colza en una etapa de reproducción está limitado a 18 µmol/g o menor en Norteamérica y a 20 µmol/g o menor en Europa. Por otra parte, en los últimos años se ha desarrollado activamente una planta a la que se ha añadido una función tal como tolerancia a herbicidas mediante recombinación génica. Para la creación eficiente de estas plantas, la presencia únicamente de la línea restauradora de la colza producida por reproducción o fusión celular es insuficiente, de manera que se desea el aislamiento del gen Rf, particularmente del gen Rf1 derivado de rábano. Por lo tanto, uno de los problemas que pretende resolver la presente invención consiste en aislar genes Rf, particularmente el gen Rf1 derivado de rábano, y determinar su estructura. Otro problema que pretende resolver la presente invención consiste en proporcionar unos medios para establecer la línea restauradora de la colza utilizando el gen Rf aislado. Como resultado del estudio exhaustivo llevado a cabo a fin de solucionar los problemas anteriores, se ha conseguido la clonación de genes Rf1 derivados de la colza y el rábano, solucionando de este modo dichos problemas. Así, la presente invención da a conocer una proteína implicada en la restauración de la fertilidad en un individuo que presenta esterilidad masculina citoplasmática, que tiene la secuencia de aminoácidos de acuerdo con SEC ID nº: 3. Además, se describe una proteína que tiene 14 o más motivos de repetición de pentatricopéptidos (en adelante, abreviado a veces como PPR), en la que un grupo de dichos motivos se divide en 3 o más bloques, presentando cada uno de los bloques individuales, como mínimo, 2 o más motivos PPR, y presentando el bloque del extremo carboxilo (C-terminal) 4 motivos PPR. También se describe: la proteína en la que el número de motivos PPR está comprendido entre 14 y 16; la proteína en la que el grupo de motivos PPR se divide en 3 bloques y cada bloque tiene 5, 7 y 4 motivos PPR empezando desde el extremo amino (N-terminal); la proteína en la que el cuarto aminoácido situado en un segundo motivo PPR desde el extremo amino (N-terminal) es un aminoácido distinto de serina, treonina y cisteína; la proteína en la que el cuarto aminoácido situado en un segundo motivo PPR desde el extremo amino (N-terminal) es cualquiera de entre asparagina, glutamina, ácido aspártico, ácido glutámico o histidina; y la proteína que tiene además una secuencia de péptido señal para translocar a una mitocondria en el extremo terminal o tiene una secuencia de -LysAspGluLeu- en el extremo carboxilo. Además, se describe una proteína implicada en la restauración de la fertilidad en un individuo que presenta esterilidad masculina citoplasmática, lo que provoca un cambio en la movilidad electroforética de un producto de transcripción después de ponerse en contacto con el producto de transcripción de un gen responsable de la esterilidad masculina citoplasmática. Además, se describe una proteína implicada en la restauración de la fertilidad en un individuo que presenta esterilidad masculina citoplasmática, la cual tiene una secuencia de aminoácidos de SEC ID nº: 26; una proteína implicada en la restauración de la fertilidad en un individuo que presenta esterilidad masculina citoplasmática,... [Seguir leyendo]

1. ADN aislado que codifica una proteína implicada en la restauración de la fertilidad en una planta que presenta esterilidad masculina citoplasmática, seleccionado de entre el grupo constituido por: (1) un ADN aislado que codifica una proteína que presenta la secuencia de aminoácidos de SEC ID nº: 3; (2) un ADN aislado que presenta una homología 90% o superior con respecto a una secuencia de ADN que codifica una proteína que presenta la secuencia de aminoácidos de SEC ID nº: 3; (3) un ADN aislado que presenta una homología de 90% con la secuencia de ADN de SEC ID nº: 2. 2. ADN aislado según la reivindicación 1 que presenta una homología de 95% con la secuencia de ADN de SEC ID nº: 2. 3. ADN aislado según la reivindicación 2, que es SEC ID nº: 2. 4. ADN aislado de SEC ID nº: 1. 5. Proteína implicada en la restauración de la fertilidad en un individuo que presenta esterilidad masculina citoplasmática, que está codificada por un ADN según una de las reivindicaciones 1 a 3. 6. Proteína según la reivindicación 4, que presenta la SEC ID nº: 3. 7. Vector que contiene el ADN aislado según una de las reivindicaciones 1 a 4. 8. Planta transformante o células de la misma transformada con el ADN aislado según una de las reivindicaciones 1 a 4 o un vector según la reivindicación 7. 9. Planta transformante o células de la misma según la reivindicación 8, que es una planta Brassica. 10. Utilización de un ADN aislado según una de las reivindicaciones 1 a 4 para la restauración de la fertilidad en la planta que presenta esterilidad masculina citoplasmática. 66   67   68   69     71