SISTEMA DE ESTERILIDAD MASCULINA CITOPLÁSMICA QUE PRODUCE HÍBRIDOS DE ACEITE DE COLZA "CANOLA".

Estirpe restauradora de Brassica napus para su utilización en un sistema de esterilidad masculina citoplásmica,

conteniendo dicha estirpe restauradora un gen restaurador de Raphanus sativus y no los genes de glucosinolato de Raphanus sativus, en la que dicha estirpe restauradora comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10 vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y en la que dicha estirpe no comprende el marcador molecular WG6F3, vinculado a la producción elevada de glucosinolato

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E05008584.

Solicitante: INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 147, RUE DE L'UNIVERSITE 75007 PARIS FRANCIA.

Inventor/es: Forman,Mark,A. , Burns,Dale,R. , Barnes,Steve , Buzza,Greg,C. , Stoenescu,Florin,M. , Huskowska,Teresa.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 3 de Julio de 1996.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A01H1/02 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01H NOVEDADES VEGETALES O PROCEDIMIENTOS PARA SU OBTENCION; REPRODUCCION DE PLANTAS POR TECNICAS DE CULTIVO DE TEJIDOS.A01H 1/00 Procedimientos de modificación de los genotipos (A01H 4/00 tiene prioridad). › Métodos o aparatos de hibridación; Polinización artificial.
  • A01H1/04 A01H 1/00 […] › Procedimientos de selección.
  • A01H1/06 A01H 1/00 […] › Procedimientos de mutación, p. ej. tratamientos por productos químicos o irradiaciones (mutaciones específicas preparadas por ingeniería genética sobre celulas o tejidos vegetales C12N 15/00).
  • A01H5/10 A01H […] › A01H 5/00 Plantas con flores, es decir, angiospermas. › Granos.
  • C07K14/415 SECCION C — 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 vegetales.
  • C12N15/82C4B

Clasificación PCT:

  • A01H1/02 A01H 1/00 […] › Métodos o aparatos de hibridación; Polinización artificial.
  • A01H1/04 A01H 1/00 […] › Procedimientos de selección.
  • A01H5/00 A01H […] › Plantas con flores, es decir, angiospermas.
  • A01H5/10 A01H 5/00 […] › Granos.
  • C12N15/29 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); 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 vegetales, p. ej. taumatina.
  • C12Q1/00 C12 […] › C12Q PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS QUE INTERVIENEN ENZIMAS O MICROORGANISMOS (ensayos inmunológicos G01N 33/53 ); COMPOSICIONES O PAPELES REACTIVOS PARA ESTE FIN; PROCESOS PARA PREPARAR ESTAS COMPOSICIONES; PROCESOS DE CONTROL SENSIBLES A LAS CONDICIONES DEL MEDIO EN LOS PROCESOS MICROBIOLOGICOS O ENZIMOLOGICOS. › Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones.

Clasificación antigua:

  • A01H1/02 A01H 1/00 […] › Métodos o aparatos de hibridación; Polinización artificial.
  • A01H1/04 A01H 1/00 […] › Procedimientos de selección.
  • A01H5/00 A01H […] › Plantas con flores, es decir, angiospermas.
  • A01H5/10 A01H 5/00 […] › Granos.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Finlandia.


Fragmento de la descripción:

Sistema de esterilidad masculina citoplásmica que produce híbridos de aceite de colza "canola".

Campo de la invención

La presente invención se refiere a plantas mejoradas. En particular, se refiere a nuevos plasmas germinativos vegetales de las especies de Brassica que presentan un contenido reducido de glucosinolatos no deseados.

Antecedentes de la invención

La producción económica de híbridos de Brassica spp. requiere un sistema de control polínico y una transferencia efectiva del polen desde una progenitora a la otra. El sistema de esterilidad masculina citoplásmica Ogura (cms), que se desarrolla a través de la fusión citoplásmica entre el rábano (Raphanus sativus) y las semillas de colza (Brassica napus) constituye uno de los procedimientos más prometedores de la producción de híbridos. Da lugar a una expresión estable del rasgo de esterilidad masculina (Ogura, 1968), Pelletier et al, (1983) y a un gen nuclear restaurador efectivo (Heyn 1976).

El material restaurador inicial mostró una fertilidad femenina reducida, que fue superada mediante retrocruzamiento.

Delourme et al (1991) lo atribuyeron a la eliminación de una parte del cromosoma del rábano que se había introducido junto con el gen restaurador. En su trabajo, generaciones sucesivas de retrocruzamiento dieron lugar a niveles de fertilidad sucesivamente más próximos a la normalidad.

Un alto contenido de glucosinolato (GSL) en las semillas de Brassica napus constituye un factor antinutricional. Los alimentos que se obtienen a partir de dichas semillas no son apropiados para la utilización en la alimentación animal. Los niveles de GSL en las semillas constituyen una expresión del genotipo de la planta femenina y está determinado por de cuatro a ocho genes dominantes y aditivos, separados. De dos a cinco genes están implicados en el contenido de alquenilo (uno de los grupos alifáticos) glucosinolato, mientras que dos o tres genes están implicados en el contenido de indol glucosinolato (Rocker y Röbbelen, 1994). El número total de grupos alifáticos puede estar determinado hasta por seis genes (Magrath et al, 1993).

R. Delourme et al, en Proceedings International Rapeseed Congress, 4 de julio de 1995, páginas 6-8, describen la cría de estirpes restauradoras dobles, bajas, de semillas de colza, (para) la esterilidad masculina citoplásmica del rábano.

M. E. Ferreira, Theor Appl Genet (1994) 89: 615-621, describe la elaboración (o determinación) de mapas de RFLP de Brassica napus utilizando estirpes haploides dobles y varios marcadores, incluyendo WG3F7, WG4D10 y WG6F3.

R. A. Teutonico, Theor Appl Genet (1994) 89: 885-894 describe la elaboración de mapas de RFLP en Brassica rapa y varios marcadores, incluyendo TG1H12.

Sumario de la invención

La presente invención describe una planta de Brassica napus que contiene un gen restaurador no unido de Raphanus sativus procedente de los genes glucosinolato de Raphanus sativus que están adaptados para restaurar la fertilidad en (las cepas) estériles masculinas citoplásmicas Ogura.

La presente invención describe los marcadores que determinan los mapas de regiones similares, como las del grupo formado por WG3F7, TGlH12, OPC2, WG4D10, WG6F3, para identificar el material de Raphanus sativus que contiene genes que producen cantidades de glucosinolato altas.

La presente invención describe no sólo la calidad de canola (aceite de colza "canola"), sino cualquier material bajo en glucosinolato que se produzca para una planta estéril citoplásmica de Raphanus sativus.

Cualquier estirpe restauradora de la calidad del aceite de colza (ácido erúcico <2% y <30 μmoles de glucosinolatos/gramo de alimento seco desgrasado), capaz de inducir la fertilidad en las plantas de Brassica que contengan esterilidad INRA masculina citoplásmica Ogura.

Además, la presente invención describe híbridos de Brassica spp., semillas, microsporas, óvulos, polen, y partes vegetativas que contienen un gen restaurador (que produce) un bajo nivel de glucosinolato.

Los cruzamientos interespecíficos que utilizan plantas fértiles con bajos niveles de glucosinolato, con el citoplasma Ogura como el femenino, seguido por la selección con respecto a la fertilidad y a los niveles bajos de glucosino- lato.

Los híbridos de Brassica spp., semillas, microsporas, óvulos, polen, y partes vegetativas que contienen un gen restaurador de bajo nivel de glucosinolato, que se identifica utilizando sondas tales como las que se describen en la presente Memoria.

Además, en el amplio alcance de la invención, se incluyen los tipos primavera e invierno de Brassica napus o de B. rapa que contienen el gen restaurador de niveles bajos de glucosinolato, tal como se describe.

Por tanto, en una primera forma de realización, la invención se refiere a una estirpe restauradora de Brassica napus para su utilización en un sistema de esterilidad masculina citoplásmica, conteniendo dicha estirpe restauradora un gen restaurador de Raphanus sativus y genes de glucosinolato, que no son de Raphanus sativus, comprendiendo dicha estirpe los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10, vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y en la que dicha estirpe no comprende el marcador molecular WG6F3, relacionado con la producción de altos niveles de glucosinolato. Una planta de Brassica napus produce semillas que poseen un contenido en glucosinolato inferior a 30 μmol/g de semillas secas, preferentemente inferior a 17 μmol/g de éstas.

Dicha planta Brassica comprende un gen restaurador homocigótico de la fertilidad para la esterilidad masculina citoplásmica Ogura, en la que después de la polinización, la planta produce semillas inferiores a 30 μmol/g o a 17 μmol/g.

En una segunda forma de realización, el objeto de la invención es una semilla de la planta mencionada anteriormente, que comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10, vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, no incluyendo el marcador molecular WG6F3 relacionado con una alta producción del glucosinolato.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 constituye un mapa esquemático que representa la relación de genes de altos contenidos de GSL con respecto al gen restaurador en el plasma germinativo Ogura, tal como se pone de manifiesto, y la localización de las sondas que se unen en este área.

Descripción detallada de la invención

Se describen a continuación genes que producen un alto contenido de glucosinolato (GSL) en las semillas, que se introdujeron también con el gen restaurador. Además, se describe la ruptura en el contexto de la presente invención de la estrecha unión entre el gen restaurador derivado del rábano y la ausencia de niveles de calidad de glucosinalato en el aceite de colza en las semillas. Las estirpes resultantes constituyen las primeras restauradoras de la calidad del aceite de colza para este sistema mcs, que, a su vez, da lugar a los primeros híbridos completamente fértiles cms Ogura de aceite de colza. Los términos híbrido, estirpe y plantas o progenie, cuando se utilizan en las reivindicaciones, incluyen pero no se limitan a semillas, microsporas, protoplastos, células, óvulos, polen, partes vegetativas, cotiledones, cigotos y similares.

Antecedentes

El material restaurador original de Brassica napus, RF que se utilizó es una estirpe F6 procedente del cruzamiento FU58. Darmor BC1/Rest.Darmor BC1//Bienvenu, y se obtuvo a partir del Institut National de Recherches Agricoles (INRA) en 1992. El material está comercializado bajo licencia del INRA. El material es bienal, compuesto por ácido erúcico en poca cantidad (C22:1) y GSL en cantidad más notable. Necesitó por tanto un retrocruzamiento entre tipos primaverales de élite para utilizarlos en el programa de híbridos primaverales.

Todas las plantas F1 fértiles de RF que se cruzaron con estirpes primaverales, tal como se esperaba, dieron lugar, (en los ensayos que se llevaron a cabo), a niveles altos de glucosinolato alifático. Sin embargo, las plantas estériles correspondientes mostraron niveles GSL inferiores a 30 μmoles/gramo...

 


Reivindicaciones:

1. Estirpe restauradora de Brassica napus para su utilización en un sistema de esterilidad masculina citoplásmica, conteniendo dicha estirpe restauradora un gen restaurador de Raphanus sativus y no los genes de glucosinolato de Raphanus sativus, en la que dicha estirpe restauradora comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10 vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y en la que dicha estirpe no comprende el marcador molecular WG6F3, vinculado a la producción elevada de glucosinolato.

2. Planta de Brassica napus según la reivindicación 1, que produce semillas que presentan un contenido en glucosinolato inferior a 30 μmol/g de semillas secas.

3. Planta de Brassica napus según la reivindicación 1, que produce semillas con un contenido en glucosinolato inferior a 17 μmol/g de semillas secas.

4. Planta de Brassica según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende un gen homocigótico restaurador de la fertilidad para la esterilidad masculina citoplásmica Ogura, en la que después de la polinización la planta produce semillas inferiores a 30 μmol/g o inferiores a 17 μmol/g de semillas secas.

5. Semilla de la planta según la reivindicación 2, 3, ó 4, que comprende los marcadores moleculares WG3F7, TG1H12, OPC2 y WG4D10, vinculados a la presencia del gen restaurador de Raphanus sativus, y que no comprende el marcador molecular WG6F3, vinculado a la producción elevada de glucosinolato.


 

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