PLANTA QUE TIENE UNA MEJOR CAPACIDAD DE CRECIMIENTO Y DE RESISTENCIA A LAS ENFERMEDADES Y MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE LA MISMA.

Uso de un ADN que codifica una fructosa-1,6-bisfosfato aldolasa del tipo plástido que se une a glutatión para mejorar las características de crecimiento de una planta y,

al mismo tiempo, reducir una incidencia causada por plagas incluidos insectos y enfermedades

Planta que tiene una mejor capacidad de crecimiento y de resistencia a las enfermedades y método para la producción de la misma Campo de la técnica La presente invención se relaciona con el uso de un ADN que codifica una fructosa -1, 6-bisfosfato aldolasa del tipo plástido que se une a glutatión para mejorar las características de crecimiento de la planta y, al mismo tiempo, reducir una incidencia provocada por plagas incluidos insectos y enfermedades, y con el respectivo método. (En adelante, la capacidad de crecimiento se denominará como “características de crecimiento de la planta”, y la resistencia a la enfermedad se denominará como “características de control de plagas” que el traductor considera que son traducciones más apropiadas de los términos) .

Estado del arte Convencionalmente, la productividad de los cultivos ha sido mejorada llevando a cabo una mejora en la progenie respaldada por la experiencia, por medio del exterminio de insectos utilizando agroquímicos, y otros métodos. Sin embargo, con el rápido desarrollo de la biología molecular en los últimos años, un método de fitomejoramiento molecular (tal como la producción de una planta transformada) hace posible desarrollar cultivos que tienen alta productividad. Ejemplos específicos de técnicas para mejorar la productividad de los cultivos abarcan: la promoción de cultivos (mejora en las características de crecimiento de las plantas) ; adición de características (por ejemplo, características de control deplagas) para controlar la incidencia causada por las plagas incluidos insectos y enfermedades; adición de resistencia al estrés; adición de un carácter de enanismo; control del momento de la floración; y similares. Además de los ejemplos precedentes, existen diferentes clases de técnicas que llevan al mejoramiento de la productividad ya sea en forma directa o indirecta.

Las técnicas que conducen directamente al mejoramiento en la productividad incluyen la promoción del crecimiento de la planta (la mejora en las características de crecimiento de la planta) . Por ejemplo, el Documento 1 que no es de patente indica que el tabaco que tiene sobreexpresada la fructosa-1, 6/sedoheptulosa-1, 7-bisfosfatasa cianobacteriana mejora sus características de crecimiento. El Documento 2 que no es de patente divulga que la introducción del factor de transcripción Dof1 en Arabidopsis thaliana mejora las características de crecimiento de la planta bajo condiciones de bajo contenido de nitrógeno.

También, la adición de características de control de plagas a los cultivos mejoran la productividad, comparado con los cultivos dañados por plagas incluidos insectos y enfermedades. Las técnicas para producir una planta que tenga las características de control de plagaspor medio de la introducción de un gen específico en una planta ya han sido descritas. Por ejemplo, el Documento de patente 1 divulga un método de transformación que es llevado a cabo con un gen que codifica una forma constitutivamente activa de la subunidad a de la proteína G para producir arroz con mayor tolerancia contra roya bacteriana de la hoja. También, el Documento de patente 2 divulga que el arroz transformado con un gen que codifica una proteína defensina es resistente contra el añublo del arroz y la roya bacteriana de la hoja.

En algunos casos, sin embargo, la adición de características para controlar las plagas no conduce a un mejoramiento en productividad. Por ejemplo, se sabe que las características de crecimiento de una planta disminuyen cuando un gen relacionado con resistencia al estrés (incluidas las características de control de plagas) se expresa constitutivamente en la planta (ver los Documentos que no son de patente 3 a 5) , y se describe que se requieren algunos esfuerzos con el propósito de garantizar las características de crecimiento de las plantas.

[Documento de patente 1]

Publicación de solicitud de patente Japonesa sin examinar, , Tokukai, No. 2005 - 192496 (publicado el 21 de Julio , 2005)

[Documento de patente 2]

Publicación solicitud de patente Japonesa sin examinar, , Tokukai, No. 2003 - 88379 (publicado el 25 de Marzo , 2003)

[Documento que no es de patente 1]

Miyagawa Y, Tamoi M, Shigeoka S. Overexpression of a cyanobacterial fructose-1, 6-/sedoheptulose-1, 7bisphosphatase in tobacco enhances photosynthesis and growth. Nat Biotechnol. 2001 Oct; 19 (10) : 965 - 9.

[Documento que no es de patente 2]

Yanagisawa S, Akiyama A, Kisaka H, Uchimiya H, Miwa T. Metabolic engineering with Dof1 transcription factor in plants: Improved nitrogen assimilation y growth under low-nitrogen conditions. Proc Natl Acad Sci USA. 2004 May 18; 101 (20) : 7833 - 8. Epub 2004 May 10.

[Documento que no es de patente 3]

Berrocal-Lobo M, Molina A, Solano R. (2002) Constitutive expression of ETHYLENE-RESPONSE-FACTOR1 in Arabidopsis confers resistance to several necrotrophic fungi. Plant J. 29: 23 - 32.

[Documento que no es de patente 4]

Kasuga M, Liu Q, Miura S, Yamaguchi-Shinozaki K, Shinozaki K. (1999) Improving plant drought, salt, and freezing tolerance by gene transfer of a single stress-inducible transcription factor. Nat Biotechnol. 17: 287 - 291.

[Documento que no es de patente 5]

Tang X, Xie M, Kim YJ, Zhou J, Klessig DF, Martin GB. (1999) Overexpression of Pto activates defense responses and confers broad resistance. Plant Cell. 11: 15 - 29.

Descripción de la invención Como se describió anteriormente, las técnicas para promover el crecimiento de la planta (mejorando las características de crecimiento de la planta) y las técnicas para añadir las características de control de plagas a una planta han sido investigadas separadamente hasta el momento. Por esta razón, se requiere aplicar dos tipos diferentes de técnicas con el propósito de mejorar las características de crecimiento de la planta y añadir las características de control de plagas a una planta. Específicamente, por ejemplo, se deben introducir dos genes diferentes a una planta con el propósito de obtener una planta transformada en la cual se mejoran las características de crecimiento de la planta y se controlan las incidencias causadas por las plagas, incluidos insectos y enfermedades. Sin embargo, existe la posibilidad de que la planta transformada así obtenida no pueda expresar los mismos fenotipos que aquella obtenida por medio de la introducción de cada uno de los dos genes únicamente.

Si se desarrolla una técnica tal que con una sola técnica se pueda mejorar las características de crecimiento de la planta y añada la característica de control de plagas a una planta simultáneamente, no se presentará el problema anterior. Por lo tanto, se espera que la técnica contribuyá en gran medida al mejoramiento en productividad de los cultivos. Sin embargo, tal técnica nunca ha sido descrita hasta el momento.

La presente invención se hace en vista de los anteriores problemas, y tiene el objetivo de proporcionar: el uso de un ADN para mejorar las características de crecimiento de la planta y, al mismo tiempo, reducir una incidencia causada por plagas incluidos insectos y enfermedades, y un método para mejorar las características de crecimiento de la planta y, al mismo tiempo, reducir una incidencia causada por plagas incluidos insectos y enfermedades.

A lo largo de la investigación de un mecanismo de control de oxígeno activo en el crecimiento de la planta, los inventores de la presente invención identificaron fructosa-1, 6-bisfosfato aldolasas del tipo plástido que se unen a glutatión en células cultivadas de Arabidopsis thaliana y cloroplastos aislados de Arabidopsis thaliana y Spinacia oleracea. Se clonó un gen que codifica la proteína a partir de Arabidopsis thaliana de tipo silvestre, se expresó una proteína recombinante en Escherichia coli a partir del gen clonado, y se analizó la proteína por su función. En el proceso de investigación, se transformó Arabidopsis thaliana con la fructosa-1, 6-bisfosfato aldolasa del tipo plástido que se une a glutatión, y se encontró que la planta transformada tenía características mejoradas de crecimiento de la planta comparada con la planta de tipo silvestre. Además, se encontró que las incidencias... [Seguir leyendo]

1. Uso de un ADN que codifica una fructosa-1, 6-bisfosfato aldolasa del tipo plástido que se une a glutatión para mejorar las características de crecimiento de una planta y, al mismo tiempo, reducir una incidencia causada por plagas incluidos insectos y enfermedades.

2. El uso como se expone en la reivindicación 1,

en donde el ADN que codifica la fructosa-1, 6-bisfosfato aldolasa del tipo plástido para que se une a glutatión se selecciona de entre el grupo que consiste de los siguientes (a) hasta (d) :

(a) un ADN que codifica una proteína que tiene la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEQ ID NO: 1;

(b) un ADN que codifica una proteína que tiene una secuencia de aminoácidos con deleción, sustitución, o adición de uno o varios aminoácidos en la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEQ ID NO: 1;

(c) un ADN que tiene la secuencia de bases mostrada en la SEQ ID NO: 2; y

(d) un ADN que hibrida bajo condiciones rigurosas con un ADN que tiene la secuencia de bases mostrada en la SEQ ID NO: 2.

3. Un método para mejorar las características de crecimiento de la planta y, al mismo tiempo, reducir una incidencia causada por plagas incluidos insectos y enfermedades, comprendiendo el método las etapas de:

Introducir por medio de transformación, a una planta, un ADN que codifica una fructosa-1, 6-bisfosfato aldolasa del tipo plástido que se une a glutatión.

4. El método como el expuesto en la reivindicación 3,

en donde el ADN que codifica la fructosa-1, 6-bisfosfato aldolasa del tipo plástido que se une a glutatiónse selecciona de entre el grupo que consiste de los siguientes (a) hasta (d) :

(a) un ADN que codifica una proteína que tiene la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEQ ID NO: 1;

(b) un ADN que codifica una proteína que tiene una secuencia de aminoácidos con deleción, sustitución, o adición de uno o varios aminoácidos en la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEQ ID NO: 1;

(c) un ADN que tiene la secuencia de bases mostrada en la SEQ ID NO: 2; y

(d) un ADN que hibrida bajo condiciones rigurosas con un ADN que tiene la secuencia de bases mostrada en la SEQ ID NO: 2.