BR122014029560B1 - VECTOR OF EXPRESSION - Google Patents

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BR122014029560B1 BR122014029560-0A BRPI0114199A BR122014029560B1 BR 122014029560 B1 BR122014029560 B1 BR 122014029560B1 BR PI0114199 A BRPI0114199 A BR PI0114199A BR 122014029560 B1 BR122014029560 B1 BR 122014029560B1
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C. Albertsen Marc
Huffman Gary
Fox Timothy
Trimnell Mary
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Pioneer Hi-Bred International, Inc.
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VETOR DE EXPRESSÃOEXPRESSION VECTOR

Dividido do pedido de patente de invenção 0114199-6, depositado em 25/09/2001.Divided from patent application 0114199-6, filed September 25, 2001.

Fundamento da invenção [001] O desenvolvimento de procriação de planta híbrida tornou possível consideráveis avanços na qualidade e quantidade de colheitas produzidas. Produção aumentada e combinação de características desejáveis, tais como resistência a doença e a insetos, tolerância a calor e a seca, junto com variações na composição da planta também são possíveis devido aos procedimentos de hibridização. Esses procedimentos frequentemente se baseiam fortemente em fornecer um parental macho que contribui com pólen para uma parental fêmea para produzir o híbrido resultante.BACKGROUND OF THE INVENTION The development of hybrid plant breeding has made possible considerable advances in the quality and quantity of crops produced. Increased yield and combination of desirable characteristics such as disease and insect resistance, heat and drought tolerance, along with variations in plant composition are also possible due to hybridization procedures. These procedures often rely heavily on providing a male parent who contributes pollen to a female parent to produce the resulting hybrid.

[002] Colheitas de campo são reproduzidas através de técnicas que tomam vantagem do método de polinização da planta. Uma planta é autopolinizada se o pólen de uma flor é transferido à mesma ou outra flor da mesma planta. Uma planta é polinizada de forma cruzada se o pólen vem de uma flor em uma planta diferente.Field crops are reproduced by techniques that take advantage of the plant pollination method. A plant is self-pollinated if a flower's pollen is transferred to the same or another flower of the same plant. A plant is cross-pollinated if pollen comes from a flower on a different plant.

[003] Em Brassica, a planta é normalmente auto-estéril e pode ser polinizada apenas de forma cruzada. Em espécies de autopolinização, tais como soja e algodão, as plantas macho e fêmea são anatomicamente justapostas. Durante a polinização natural, os órgãos reprodutores masculinos de dada flor polinizam os órgãos reprodutores femininos da mesma flor.[003] In Brassica, the plant is usually self-sterile and can only be cross-pollinated. In self-pollinating species, such as soybeans and cotton, male and female plants are anatomically juxtaposed. During natural pollination, male reproductive organs of a given flower pollinate female reproductive organs of the same flower.

[004] Plantas de milho (Zea mays L.) apresentam uma situação única no que elas podem ser reproduzidas tanto por técnicas de autopolinização como de polinização cruzada. O milho possui flores macho, localizadas nas franjas, e flores fêmeas, localizadas nas espigas, na mesma planta. Ela pode se autopolinizar ou polinizar de forma cruzada. A polinização natural ocorre em milho quando o vento sopra o pólen das franjas para os "silks" que se estendem a partir dos topos das espigas incipientes.Corn plants (Zea mays L.) present a unique situation in which they can be reproduced by both self-pollination and cross-pollination techniques. Corn has male flowers, located on the fringes, and female flowers, located on the spikes, in the same plant. It can self-pollinate or cross-pollinate. Natural pollination occurs in maize when wind blows pollen from the fringes to silks that extend from the tops of incipient ears.

[005] Um método confiável de controle de fertilidade em plantas deve oferecer a oportunidade de melhorar a procriação da planta. Isso é especialmente verdadeiro para o desenvolvimento de híbridos de milho, que se baseia em algum tipo de sistema de esterilidade masculina e onde um sistema de esterilidade feminino deve reduzir os custos de produção.[005] A reliable method of plant fertility control should offer the opportunity to improve plant breeding. This is especially true for the development of maize hybrids, which is based on some type of male sterility system and where a female sterility system should reduce production costs.

[006] O desenvolvimento de híbridos de milho requer o desenvolvimento de linhas de geração homozigóticas, o cruzamento dessas linhas, e a avaliação dos cruzamentos. Procriação de linhagem e seleção recorrente são dois dos métodos de procriação usando para desenvolver linhas de geração das populações. Programas de procriação combinam traços desejáveis de duas ou mis linhas de geração de várias fontes de base ampla em conjuntos de procriação dos quais novas linhas de geração são desenvolvidas por seleção de fenótipos desejados. Uma variedade de milho híbrido é o cruzamento de duas linhas de geração, cada uma das quais pode ter uma ou mais características ausentes pela outra ou que complementam a outra. As novas gerações são cruzadas com outras linhas de geração e os híbridos desses cruzamentos são avaliados para determinar qual tem potencial comercial. A prole híbrida da primeira geração é designada Fl. No desenvolvimento de híbridos, apenas as plantas híbridas Fl são realizadas. 0 híbrido Fl é mais vigoroso que seus parentais. Esse vigor híbrido, ou heterose pode ser manifestado de várias formas, incluindo crescimento vegetativo crescente e produção crescente.[006] The development of maize hybrids requires the development of homozygous generation lines, the crossing of these lines, and the evaluation of crosses. Pedigree breeding and recurrent selection are two of the breeding methods used to develop population generation lines. Breeding programs combine desirable traits of two or more generation lines from various broad base sources into breeding sets from which new generation lines are developed by selecting desired phenotypes. A hybrid maize variety is the crossing of two generation lines, each of which may have one or more characteristics that are either absent or complement the other. New generations are cross-bred with other generation lines and the hybrids of these crosses are evaluated to determine which one has commercial potential. The first generation hybrid offspring is called Fl. In hybrid development, only F1 hybrid plants are made. Hybrid F1 is more vigorous than its parent. This hybrid vigor, or heterosis, can be manifested in many forms, including increasing vegetative growth and increasing yield.

[007] Semente de milho híbrido pode ser produzida por um sistema de esterilidade masculina que incorpora desfranjamento manual. Para produzir semente híbrida, a franja macho é removida do parental fêmea em crescimento, que pode ser plantado em vários padrões de fileiras alternadas com o parental macho. Consequentemente, desde que haja isolação suficiente de fontes de pólen de milho estranhas, as espigas da geração fêmea serão fertilizadas apenas com o pólen da geração macho. A semente resultante é, portanto, híbrida (Fl) e formará plantas híbridas.[007] Hybrid maize seed can be produced by a male sterility system that incorporates manual shredding. To produce hybrid seed, the male fringe is removed from the growing female parent, which can be planted in various row patterns alternating with the male parent. Consequently, as long as there is sufficient isolation from sources of foreign maize pollen, female generation ears will only be fertilized with male generation pollen. The resulting seed is therefore hybrid (F1) and will form hybrid plants.

[008] Variação ambiental no desenvolvimento da planta pode resultar em plantas que forma franjas depois que o desfranjamento manual do parental fêmea for completado. Ou, um desfranjador não deve remover completamente as franjas de uma planta de geração fêmea. Em qualquer evento, o resultado é que a planta fêmea irá liberar pólen de forma bem sucedida e algumas plantas fêmeas serão autopolinizadas. Isso resultará em semente da geração fêmea sendo colhida junto com a semente híbrida que é normalmente produzida a semente de geração fêmea não é tão produtiva quanto a semente Fl. em adição, a presença de semente de geração fêmea pode representar um risco de segurança de germeplasma para a companhia que produz o híbrido.[008] Environmental variation in plant development can result in fringing plants after manual parental disintegration is completed. Or, a defrancher should not completely remove fringes from a female generation plant. In any event, the result is that the female plant will release pollen successfully and some female plants will be self-pollinated. This will result in female generation seed being harvested together with the hybrid seed that is normally produced. Female generation seed is not as productive as Fl seed. In addition, the presence of female seed may pose a germplasm safety risk to the company that produces the hybrid.

[009] Alternativamente, a geração fêmea pode ser mecanicamente desfranjada por máquina. Desfranjamento mecânico é aproximadamente tão confiável quanto o manual, porém é mais rápido e menos dispendioso. No entanto, a maior parte das máquinas de desfranjamento produz mais danos às plantas que o desfranjamento manual. Assim, nenhum dos desfranjamentos é agora totalmente satisfatório, e continua a existir uma necessidade por alternativas que também reduzam os custos de produção e para eliminar a autopolinização do parental fêmea na produção de semente híbrida.Alternatively, the female generation may be mechanically engineered by machine. Mechanical disassembly is about as reliable as the manual, but is faster and less expensive. However, most blanching machines do more damage to plants than manual blanching. Thus none of the offsets is now fully satisfactory, and there remains a need for alternatives that also reduce production costs and to eliminate female parental self-pollination in hybrid seed production.

[010] Um sistema confiável de esterilidade genética masculina, deve fornecer vantagens. O processo laborioso de desfranjamento pode ser evitado em alguns genótipos pelo uso de gerações de esterilidade masculina citoplasmática (CMS) . Na ausência de um gene restaurador de fertilidade, as plantas de uma geração de CMS são machos estéreis como um resultado de fatores que resultam do genoma citoplasmático, em oposição ao nuclear. Assim, essa característica é herdada exclusivamente através do parental fêmea em plantas de milho, já que apenas a fêmea fornece citoplasma à semente fertilizada. Plantas CMS são fertilizadas com pólen de outra geração que não é macho estéril. O pólen da segunda geração pode ou não contribuir com genes que tornam a planta híbrida macho fértil. Usualmente a semente de milho normal desfranjada e semente produzida de CMS do mesmo híbrido devem ser misturadas para assegurar que cargas de pólen adequadas são disponíveis para fertilização quando as plantas híbridas crescem e para assegurar diversidade citoplasmática.[010] A reliable system of male genetic sterility should provide advantages. The laborious process of disintegration can be avoided in some genotypes by using generations of male cytoplasmic sterility (CMS). In the absence of a fertility restorer gene, plants of a generation of CMS are sterile males as a result of factors that result from the cytoplasmic, as opposed to nuclear, genome. Thus, this trait is inherited exclusively through the female parent in maize plants, as only the female provides cytoplasm to the fertilized seed. CMS plants are fertilized with pollen from another generation that is not sterile male. Second generation pollen may or may not contribute genes that make the male hybrid plant fertile. Usually normal-blanched corn seed and CMS-produced seed of the same hybrid should be mixed to ensure adequate pollen loads are available for fertilization when hybrid plants grow and to ensure cytoplasmic diversity.

[011] Pode haver outras inconveniências ao CMS. Uma é a associação historicamente observada de uma variante específica de CMS com suscetibilidade a certas doenças de colheita. Esse problema tem desencorajado o uso difundido daquela variante de CMS a produção de milho híbrido e tem tido um impacto negativo sobre o uso de CMS no milho em geral.[011] There may be other inconveniences to CMS. One is the historically observed association of a specific variant of CMS with susceptibility to certain crop diseases. This problem has discouraged the widespread use of that CMS variant in hybrid maize production and has had a negative impact on CMS use in maize in general.

[012] Um tipo de esterilidade genética é discutido nas Patentes U.S. 4.654.465 e 4.727.219 para Brar, e cols. No entanto, essa forma de esterilidade genética masculina requer a manutenção de genes mutantes múltiplos em locações separadas no genoma e requer um sistema de marcador complexo para rastrear os genes e fazer uso do sistema conveniente. Patterson também descreveu um sistema gênico de translocações cromossômicas que pode ser eficaz, mas que é complicado. (veja, Patentes U.S. Nos. 3.861.709 e 3.710.,511).One type of genetic sterility is discussed in U.S. Patent 4,654,465 and 4,727,219 to Brar et al. However, this form of male genetic sterility requires the maintenance of multiple mutant genes at separate locations in the genome and requires a complex marker system to track genes and make use of the convenient system. Patterson also described a gene system of chromosomal translocations that may be effective but complicated. (see U.S. Patent Nos. 3,861,709 and 3,710,511).

[013] Várias outras tentativas têm sido feitas para melhorar essas desvantagens. Por exemplo, Fabijanski, e cols., desenvolveu vários métodos de causa de esterilidade masculina em plantas (veja EPO 89/3010153.8, publicação n°. 329.308 e aplicação PCT/CA90/00037 publicada como WO 90/08828). Um método inclui liberação para a planta de um gene que codifica uma substancia citotóxica associada com um promotor específico de tecido masculino. Um outro envolve um sistema anti-senso no qual um gene crítico para fertilidade é identificado e um anti-senso ao gene é inserido na planta. Mariani e cols., também mostram vários sistemas anti-senso citotóxicos. Veja EP 89/401,194. ainda outros sistemas usam genes "repressores" que inibem a expressão de um outro gene crítico para esterilidade masculina. PCT/GB90/00102, publicada como WO 90/08829.[013] Several other attempts have been made to improve these disadvantages. For example, Fabijanski, et al., Have developed various methods of causing male sterility in plants (see EPO 89 / 3010153.8, publication No. 329,308 and application PCT / CA90 / 00037 published as WO 90/08828). One method includes releasing to the plant a gene encoding a cytotoxic substance associated with a male tissue specific promoter. Another involves an antisense system in which a fertility critical gene is identified and an antisense to the gene is inserted into the plant. Mariani et al also show various cytotoxic antisense systems. See EP 89 / 401,194. Still other systems use "repressor" genes that inhibit the expression of another gene critical for male sterility. PCT / GB90 / 00102, published as WO 90/08829.

[014] Ainda um aperfeiçoamento adicional desse sistema é descrito na Patente U.S. N°. 5.478.369 (aqui incorporada por referência) no qual um método de conceder esterilidade masculina controlável é atingido pelo silenciamento de um gene nativo à planta que é critico para fertilidade masculina e substituição do DNA nativo pelo gene critico para a fertilidade masculina ligado a um promotor indutivel que controla a expressão do gene. A planta é portanto, constitutivamente estéril, se tornando fértil apenas quando o promotor é induzido em seu gene de fertilidade masculino anexado é expresso.Still further improvement of this system is described in U.S. 5,478,369 (incorporated herein by reference) in which a method of providing controllable male sterility is achieved by silencing a plant-native gene that is critical for male fertility and replacing the native DNA with a promoter-linked male fertility-critical gene. that controls the expression of the gene. The plant is therefore constitutively sterile, becoming fertile only when the promoter is induced in its attached male fertility gene is expressed.

[015] Como observado, um aspecto essencial de uma boa parte do trabalho relacionado com os sistemas de esterilidade masculina é a identificação de genes que afetam a fertilidade masculina.[015] As noted, an essential aspect of much of the work related to male sterility systems is the identification of genes that affect male fertility.

[016] Tal gene pode ser usado em uma variedade de sistemas para controlar a fertilidade masculina incluindo aqueles descritos aqui. Previamente, um gene de fertilidade masculina foi identificado em Arabidopsis thaliaraa e usado para produzir uma planta macho estéril. Aarts, e cols., "Transposon Tagging of a Male esterilidade Gene in Arabidopsis", Nature, 363: 715-717 (Jun. 24,1993). Patente U.S. N°. 5.478.369 um tal gene que afeta a fertilidade masculina. Na presente invenção os inventores fornecem novas moléculas de DNA e a sequência de aminoácidos codificada que são criticas para a fertilidade masculina em plantas. Essas podem ser usadas em qualquer um dos sistemas onde o controle de fertilidade seja útil, incluindo aqueles descritos acima.Such a gene may be used in a variety of systems to control male fertility including those described herein. Previously, a male fertility gene was identified in Arabidopsis thaliaraa and used to produce a sterile male plant. Aarts, et al., "Transposon Tagging of a Male Sterility Gene in Arabidopsis", Nature, 363: 715-717 (Jun. 24,1993). U.S. Patent No. 5,478,369 is one such gene that affects male fertility. In the present invention the inventors provide novel DNA molecules and the encoded amino acid sequence that are critical to male fertility in plants. These can be used in any of the systems where fertility control is useful, including those described above.

[017] Portanto, um assunto da invenção é o de fornecer uma sequência de ácido nucleico, a expressão da qual é critica para a fertilidade masculina em plantas.Therefore, a subject of the invention is to provide a nucleic acid sequence, the expression of which is critical for male fertility in plants.

[018] Um outro assunto da invenção é o de fornecer uma molécula de DNA que codifica uma sequência de aminoácidos, a expressão da qual é critica para a fertilidade masculina em plantas.Another subject of the invention is to provide a DNA molecule encoding an amino acid sequence, the expression of which is critical to male fertility in plants.

[019] Ainda um outro assunto da invenção é o de fornecer um promotor de tal sequência de nucleotideos e suas sequências essenciais.Yet another subject of the invention is to provide a promoter of such a nucleotide sequence and its essential sequences.

[020] Um assunto adicional da invenção é o de fornecer um método de uso de tais moléculas de DNA para mediar a fertilidade masculina em plantas.A further subject of the invention is to provide a method of using such DNA molecules to mediate male fertility in plants.

[021] Assuntos adicionais da invenção se tornarão aparentes na descrição e reivindicações que se seguem.Additional subjects of the invention will become apparent from the following description and claims.

Sumário da invenção [022] Essa invenção está relacionada a sequências de ácido nucleicos, e, especificamente, a moléculas de DNA e o aminoácido codificado pelas moléculas de DNA, que são criticas para a fertilidade masculina. Um promotor do Dna é identificado, assim como suas sequências essenciais. Ela também está relacionada ao uso de tais moléculas de Dna para mediar a fertilidade em plantas.Summary of the Invention This invention relates to nucleic acid sequences, and specifically to DNA molecules and the amino acid encoded by DNA molecules, which are critical for male fertility. A DNA promoter is identified, as are its essential sequences. It is also related to the use of such DNA molecules to mediate fertility in plants.

Breve descrição dos desenhos [023] FIG. 1. é um mapa de localização do gene de esterilidade masculina SBMu200, onde E = EcoRI, X = Xbal, B = BamHI, P = PstI, e S = Saci.Brief Description of the Drawings FIG. 1. is a location map of the male sterility gene SBMu200, where E = EcoRI, X = Xbal, B = BamHI, P = PstI, and S = Saci.

[024] FIG. 2. é um gel de uma análise de Southern Blot de DNA digerido por ECORI de uma família Mu que segrega para esterilidade masculina e hibridizado com um marcador Mu 8.[024] FIG. 2. is a gel from a Southern blot analysis of ECORI digested DNA from a Mu family that secretes for male sterility and hybridized to a Mu 8 marker.

[025] FIG. 3. é um gel de análise de Northern Blot hibridizado com um fragmento PstI isolado do clone SBMu2003.1.[025] FIG. 3. is a Northern Blot assay gel hybridized to a PstI fragment isolated from clone SBMu2003.1.

[026] FIG 4 é a sequência de SBMu200 (o cDNA é Id. de Seq. No. 1, a proteína é Id. de Seq. No. 2).FIG 4 is the sequence of SBMu200 (cDNA is Id. Of Seq. No. 1, protein is Id. Of Seq. No. 2).

[027] FIG. 5 é a sequência genômica de SBMu200 (também referida como Id. de Seq. No. 7).[027] FIG. 5 is the genomic sequence of SBMu200 (also referred to as Seq. Id. No. 7).

[028] FIG 6 é uma comparação da sequência genômica de SBMu200 com o cDNA de SBMu200.FIG 6 is a comparison of the SBMu200 genomic sequence with the SBMu200 cDNA.

[029] FIG. 7. é um gel de análise Northern que mostra expressão de gene de desenvolvimento em microsporogênese do gene SBMu200.[029] FIG. 7. is a Northern analysis gel showing developmental gene expression in SBMu200 gene microsporogenesis.

[030] FIG. 8 é o promotor de comprimento total de SBMu200 (Id. de Seq. No. 5).[030] FIG. 8 is the full length promoter of SBMu200 (Seq. Id. No. 5).

[031] FIG. 9. é um gráfico de barras que mostra a atividade de luciferase depois do apagamento de regiões selecionadas do promotor SbMu200.[031] FIG. 9. is a bar graph showing luciferase activity after deletion of selected regions of the SbMu200 promoter.

[032] FIG. 10 mostra uma região essencial do promotor SBMu200 (Id. de Seq. No. 6).[032] FIG. 10 shows an essential region of the SBMu200 promoter (Seq. Id. No. 6).

[033] As coordenadas são relativas à caixa TATA suposta (sublinhada). Motivos P estão em itálico. Mutações de exploração de ligante que reduzem a atividade a 5% ou menos estão em negrito. Mutações com um efeito significativo mas menos pronunciado estão em negrito e itálico.[033] The coordinates are relative to the assumed TATA box (underlined). P reasons are in italics. Binder scanning mutations that reduce activity to 5% or less are bolded. Mutations with a significant but less pronounced effect are bold and italic.

[034] FIG 11 é um gráfico em barra que mostra a atividade de luciferase depois da substituição por exploração de ligante de sítio de restrição de regiões selecionadas pequenas (9-10bp) do fragmento promotor essencial SBMu200.FIG. 11 is a bar graph showing luciferase activity following substitution by restriction site ligand scanning of small selected regions (9-10bp) of the SBMu200 essential promoter fragment.

[035] FIG 12 é uma comparação de franja de sorgo SBMu200 e milho SBMu200 cDNA 8.1 (o DNA de sorgo é Seq. No. 3 e a proteína é Id. de Seq. No. 4).FIG 12 is a comparison of SBMu200 sorghum fringe and SBMu200 cDNA 8.1 corn (sorghum DNA is Seq. No. 3 and protein is Id. Of Seq. No. 4).

Descoberta da invenção [036] Todas as referências aqui feitas estão incorporadas por referência.Discovery of the Invention All references herein are incorporated by reference.

[037] A menos que definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados nessa possuem o mesmo significado como comumente entendido por uma pessoa de experiência comum na técnica a qual essa invenção pertence. A menos que mencionado de outro modo, as técnicas empregadas ou contempladas nessa são metodologias padrão bem conhecidas por uma pessoa de experiência comum na técnica. Os materiais, métodos e exemples são apenas ilustrativos e não limitantes.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Unless otherwise noted, the techniques employed or contemplated herein are standard methodologies well known to one of ordinary skill in the art. The materials, methods and examples are illustrative only and not limiting.

[038] Esterilidade masculina genética resulta de uma mutação, supressão, ou outro impacto a um dos genes críticos para uma etapa específica em microsporogênese, o termo aplicado ao processo inteiro de formulação de pólen. Esses genes podem ser referidos coletivamente como genes de fertilidade masculina (ou, alternativamente, genes de esterilidade masculina). Há várias etapas no caminho geral onde a função genética afeta a fertilidade. Isso parece sustentado pela frequência de esterilidade masculina genética em milho. Novos alelos de mutantes de esterilidade masculina são não cobertos em materiais que variam de gerações de elite a populações não adaptadas. Até o momento, a pesquisa de esterilidade masculina genética publicada tem sido na maior parte descritiva. Alguns esforços têm sido feitos para estabelecer o mecanismo de esterilidade em milho, mas poucos têm sido satisfatórios. Isso não deve ser surpreendente dado o número de genes que têm sido identificados como sendo responsáveis pela esterilidade masculina. É improvável que um mecanismo seja aplicável a todas as mutações.Genetic male sterility results from a mutation, deletion, or other impact to one of the genes critical for a specific step in microsporogenesis, the term applied to the entire pollen formulation process. These genes may be referred to collectively as male fertility genes (or, alternatively, male sterility genes). There are several steps on the general path where genetic function affects fertility. This seems supported by the frequency of genetic male sterility in maize. New alleles of male sterility mutants are uncovered in materials ranging from elite generations to unadapted populations. To date, published genetic male sterility research has been mostly descriptive. Some efforts have been made to establish the sterility mechanism in maize, but few have been satisfactory. This should not be surprising given the number of genes that have been identified as responsible for male sterility. One mechanism is unlikely to apply to all mutations.

[039] Na Patente N°. 5.478.369 é descrito um método pelo qual um gene de esterilidade masculina foi rotulado no cromossomo de milho 9. Previamente, o único gene de esterilidade masculina descrito no cromossomo 9 foi MS2, que nunca foi clonado ou sequenciado. Veja Albertsen, M. e Phillips, R. L., "Developmental Cytology of 13 Genetic Male Sterile Loci in Maize" Canadian Journal of Genetics & Cytology 23: 195-208 (Jan. 1981). O único gene de fertilidade clonado antes desse foi o gene de Arabadopsis descrito em Aarts, e cols., supra.[039] In Patent No. No. 5,478,369 describes a method by which a male sterility gene was labeled on maize chromosome 9. Previously, the only male sterility gene described on chromosome 9 was MS2, which was never cloned or sequenced. See Albertsen, M. and Phillips, R. L., "Developmental Cytology of 13 Genetic Male Sterile Loci in Maize" Canadian Journal of Genetics & Cytology 23: 195-208 (Jan. 1981). The only fertility gene cloned before this was the Arabadopsis gene described in Aarts et al., Supra.

[040] O gene de SBMu200 descrito nessa está localizado no cromossomo de milho 1 e seu alelo dominante é critico para fertilidade masculina. O mapa de localização está representado na Figura 1. Ele pode ser usado nos sistemas descritos acima, e outros sistemas que afetam a fertilidade masculina.[040] The SBMu200 gene described therein is located on maize chromosome 1 and its dominant allele is critical for male fertility. The location map is depicted in Figure 1. It can be used in the systems described above, and other systems that affect male fertility.

[041] A família de milho que co-segrega para esterilidade foi denominada SBMu200 e descobriu-se ter um fragmento de EcoRI de aproximadamente 5,5 Kb que hibridiza com um marcador Mu8. Foi isolado um clone genômico da família que continha um transpóson Mu8. Descobriu-seu que um marcador feito a partir de DNA que margeia o transpóson hibridiza ao mesmo fragmento de EcoRI de ~5,5 Kb. Esse marcador foi usado para isolar clones de cDNA de uma biblioteca de cDNA de franja. O cDNA pata SBMu200 é de 1906 bp, e a inserção de Mu ocorreu em exon 1 do gene. A figura 9 (discutida adicionalmente abaixo) representa a sequência de nucleotídeos genômica. Padrões de expressão, como determinado por análise de Northern, mostram especificidade de franja com expressão de pico nos estágios de liberação de quatro para quatro da microsporogênese.The family of maize co-secreting for sterility was named SBMu200 and was found to have an approximately 5.5 Kb EcoRI fragment that hybridizes to a Mu8 marker. A genomic clone of the family containing a Mu8 transposon was isolated. It turned out that a marker made from DNA that borders the transposon hybridizes to the same ~ 5.5 Kb EcoRI fragment. This marker was used to isolate cDNA clones from a fringe cDNA library. The SBMu200 paD cDNA is 1906 bp, and Mu was inserted into exon 1 of the gene. Figure 9 (discussed further below) represents the genomic nucleotide sequence. Expression patterns, as determined by Northern analysis, show spike-specific fringe specificity at the four to four release stages of microsporogenesis.

[042] Plasmideos contendo a sequência de nucleotídeos da invenção foram depositados com o Depositor de Patente da American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, Virgínia, recebido em 16 de outubro de 1998 e designado ATCC No. de Designação 98931. O deposito será mantido sob os termos do Tratado de Budapeste no "International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purposes of Patent Procedure". O depósito foi feito apenas como uma conveniência para aqueles experientes na técnica e não é uma afirmação de que um depósito é requerido.Plasmids containing the nucleotide sequence of the invention were deposited with the American Type Culture Collection (ATCC) Patent Filer, Manassas, Virginia, received October 16, 1998 and designated ATCC Designation No. 98931. The deposit will be maintained under the terms of the Budapest Treaty in the "International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the Purposes of Patent Procedure". The deposit was made as a convenience only to those skilled in the art and is not a statement that a deposit is required.

[043] Adicionalmente, estará evidente para uma pessoa experiente na técnica que variações, mutações, derivações incluindo fragmentos menores que a sequência inteira apresentada podem ser usados que retêm as propriedades de controle de esterilidade masculina do gene. Uma pessoa de experiência comum na técnica pode facilmente avaliar o variante ou fragmento por introdução em plantas homozigóticas para um alelo de macho estéril estável de MS26, seguido por observação de um desenvolvimento do tecido masculino da planta.Additionally, it will be apparent to one skilled in the art that variations, mutations, derivations including fragments smaller than the entire sequence presented may be used that retain the male sterility control properties of the gene. One of ordinary skill in the art can readily evaluate the variant or fragment by introducing homozygous plants to a stable sterile male allele of MS26, followed by observing a development of male plant tissue.

[044] A invenção também inclui aquelas sequências de nucleotídeos que hibridizam seletivamente às sequências de nucleotídeos de SBMu200 sob condições restritas. Em referência a uma sequência que "hibridiza seletivamente" com SBMu200, o termo inclui referência à hibridização, sob condições de hibridização restritas, de uma sequência de ácido nucleico para a sequência de ácido nucleico alvo especificada a um grau detectavelmente maior (por exemplo, pelo menos 2-vezes sobre a de base) que sua hibridização a um ácido nucleico não visado.The invention also includes those nucleotide sequences that selectively hybridize to SBMu200 nucleotide sequences under stringent conditions. In reference to a sequence that "selectively hybridizes" to SBMu200, the term includes reference to hybridization, under stringent hybridization conditions, of a nucleic acid sequence to the specified target nucleic acid sequence to a detectably greater degree (e.g., by 2-fold less than background) than its hybridization to a non-target nucleic acid.

[045] Os termos "condições restritas" ou "condições de hibridização restritas" incluem referência a condições sob as quais um marcador irá hibridizar a sua sequência alvo, a um nivel maior detectável que de outras sequências (por exemplo, pelo menos 2 vezes sobre de base). Condições restritas são sequência-dependentes e serão diferentes dependendo da estrutura do polinucleotideo. Ao controlar a severidade da hibridização e/ou condições de lavagem, sequências alvo podem ser identificadas que podem ser até 100% complementares a um marcador (ensaio homólogo). De forma alternativa, condições de severidade podem ser ajustadas para permitir alguma falta de combinação em sequências de forma que menores níveis de similaridade são detectados (ensaio heterólogo). Geralmente, marcadores desse tipo estão na faixa de cerca de 1000 nucleotídeos em comprimento a cerca de 250 nucleotídeos em comprimento.The terms "stringent conditions" or "stringent hybridization conditions" include reference to conditions under which a label will hybridize to its target sequence at a higher level detectable than other sequences (e.g., at least 2-fold over base). Restricted conditions are sequence dependent and will differ depending on the structure of the polynucleotide. By controlling the severity of hybridization and / or wash conditions, target sequences can be identified that can be up to 100% complementary to a marker (homologous assay). Alternatively, severity conditions may be adjusted to allow some mismatch in sequences so that lower levels of similarity are detected (heterologous assay). Generally, such markers are in the range of about 1000 nucleotides in length to about 250 nucleotides in length.

[046] Um guia extensivo para a hibridização de ácidos nucleicos é encontrado em Tjissen, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology- Hybridization with Nucleic Acid Probes, Parte I, Capítulo 2 "OverView of principies of hybridization and the strategy of nucleic acid probe assays", Elsevier, New York (1993) ; e Current Protocols in Molecular Biology, Capítulo 2, Ausubel, e cols., Eds., Greene Publishing e Wiley-Interscience, New York (1995). Veja também Sambrook, e cols., (1989) Molecular Cloning: A Laboratory Mannual (2* ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York).[046] An extensive guide to nucleic acid hybridization is found in Tjissen, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology- Hybridization with Nucleic Acid Probes, Part I, Chapter 2 "OverView of Principles of Hybridization and the Strategy of Nucleic Acid Probe Assays" ", Elsevier, New York (1993); and Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2, Ausubel, et al., Eds., Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York (1995). See also Sambrook, et al. (1989) Molecular Cloning: A Mannual Laboratory (2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York).

[047] Em geral, sequências que correspondem à sequência de nucleotideos da presente invenção e hibridizam à sequência de nucleotideos revelada nessa serão pelo menos 50% homólogas, 70% homólogas, e mesmo 85% homólogas ou mais com a sequência revelada. Ou seja, a similaridade de sequência entre marcador e alvo pode variar, partilhando pelo menos cerca de 50%, cerca de 70%, e mesmo cerca de 85% de similaridade de sequência.In general, sequences that correspond to the nucleotide sequence of the present invention and hybridize to the nucleotide sequence disclosed therein will be at least 50% homologous, 70% homologous, and even 85% homologous or more with the disclosed sequence. That is, the sequence similarity between marker and target may vary, sharing at least about 50%, about 70%, and even about 85% sequence similarity.

[048] A especificidade é tipicamente a função de lavagens pós-hibridização, os fatores críticos sendo a força iônica e temperatura da solução final de lavagem. Geralmente, condições de temperatura de lavagem restritas são selecionadas para serem cerca de 5°C a cerca de 2°C menor que o ponto de fusão (Tm) para a sequência específica em uma força iônica e pH definidos. O ponto de fusão, ou desnaturação, de DNA ocorre por uma estreita escala de temperatura e representa o rompimento da dupla hélice em seus filamentos únicos complementares. O processo é descrito pela temperatura do ponto médio de transição, Tm, que é também chamado temperatura de fusão. São disponíveis fórmulas na técnica para a determinação de temperaturas de fusão.[048] Specificity is typically the function of posthybridization washes, the critical factors being the ionic strength and temperature of the final wash solution. Generally, stringent wash temperature conditions are selected to be about 5 ° C to about 2 ° C lower than the melting point (Tm) for the specific sequence at a defined ionic strength and pH. The melting point, or denaturation, of DNA occurs over a narrow temperature range and represents the disruption of the double helix into its complementary single strands. The process is described by the midpoint transition temperature, Tm, which is also called melting temperature. Formulas are available in the art for determining melting temperatures.

[049] Condições de hibridização de preferência para as sequências de nucleotideos da invenção incluem hibridização a 42°C em 50% (peso/v) formamida, 6X SSC, 0,5% (peso/v) SDS, 100 (g/ml) de DNA de esperma de salmão. Condições de lavagem de baixo rigor de exemplo incluem hibridização a 42°C em uma solução de 2X SSC, 0,5% (peso/v) SDS por 30 minutos e repetição. Condições de moderado rigor de exemplo incluem uma lavagem em 2X SSC, 0,5% (peso/v) SDS a 50°C por 30 minutos e repetição. Condições de alto rigor de exemplo incluem uma lavagem em 2X SSC, 0,5% (peso/v) SDS, a 65°C por 30 minutos e repetição. Sequências que correspondem ao promotor da presente invenção podem ser obtidas usando todas as condições acima. Para objetivos de definição da invenção, as condições de alto rigor são usadas.Preferred hybridization conditions for the nucleotide sequences of the invention include hybridization at 42 ° C in 50% (w / v) formamide, 6X SSC, 0.5% (w / v) SDS, 100 (g / ml) ) of salmon sperm DNA. Example low stringency wash conditions include hybridization at 42 ° C in a 2X SSC, 0.5% (w / v) SDS solution for 30 minutes and repeating. Moderate stringency conditions of example include a 2X SSC wash, 0.5% (w / v) SDS at 50 ° C for 30 minutes and repetition. Exemplary high stringency conditions include a 2X SSC wash, 0.5% (w / v) SDS, at 65 ° C for 30 minutes and repeating. Sequences corresponding to the promoter of the present invention may be obtained using all of the above conditions. For purposes of defining the invention, high stringency conditions are used.

[050] Métodos de alinhamento de sequências para comparação são bem conhecidos na técnica. Comparações de gene podem ser determinadas pela condução de pesquisas BLAST (Basic Local Alignment Search Tool; Altschul, S. F., e cols., (1993) J. Mol. Biol. 215: 403-410; veja também www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/) sob parâmetros default para identidade para sequências contidas no banco de dados BLAST "GENEMBL". Uma sequência pode ser analisada para identidade a todas as sequências de DNA publicamente disponíveis contidas no banco de dados GENEMBL usando o algoritmo BLASTN sob os parâmetros default. Identidade para a sequência da presente invenção deve significar uma poli-sequência de nucleotídeos tendo pelo menos 65% identidade de sequência, mais preferivelmente pelo menos 70% identidade de sequência, mais preferivelmente pelo menos 75% identidade de sequência, mais preferivelmente pelo menos 80% de identidade, mais preferivelmente pelo menos 85% identidade de sequência, mais preferivelmente pelo menos 90% identidade de sequência e mais preferivelmente pelo menos 95% identidade de sequência.Sequence alignment methods for comparison are well known in the art. Gene comparisons may be determined by conducting BLAST searches (Basic Local Alignment Search Tool; Altschul, SF, et al., (1993) J. Mol. Biol. 215: 403-410; see also www.ncbi.nlm.nih .gov / BLAST /) under default parameters for identity to sequences contained in the "GENEMBL" BLAST database. A sequence can be analyzed for identity to all publicly available DNA sequences contained in the GENEMBL database using the BLASTN algorithm under default parameters. Sequence identity of the present invention should mean a nucleotide poly-sequence having at least 65% sequence identity, more preferably at least 70% sequence identity, more preferably at least 75% sequence identity, more preferably at least 80% more preferably at least 85% sequence identity, more preferably at least 90% sequence identity and more preferably at least 95% sequence identity.

[051] Regiões promotoras podem ser facilmente identificadas por uma pessoa experiente na técnica. O códon de iniciação suposto contendo o padrão ATG é identificado e acima do códon de iniciação está o promotor presumido. Por "promotor" se pretende uma região reguladora de DNA usualmente compreendendo uma caixa TATA capaz de direcionar a RNA polimerase II para iniciar a síntese de RNA no sítio de iniciação de transcrição adequado para uma sequência codificadora particular. Um promotor pode compreender adicionalmente outras sequências de reconhecimento geralmente posicionadas acima ou 5' à caixa TATA, referido como elementos de promotor acima, que influenciam a taxa de iniciação de transcrição. É reconhecido que tendo identificado as sequências de nucleotídeos para a região promotora revelada nessa, está dentro do estado da técnica a isolação e identificação de elementos reguladores adicionais na região acima da caixa TATA da região promotora particular identificada nessa. Assim a região promotora revelada nessa é geralmente também definida por compreender elementos reguladores acima tais como aqueles responsáveis por expressão tecidual e temporal da sequência codificadora, intensificadores e semelhantes. Do mesmo modo, os elementos promotores que permitem a expressão no tecido desejado tal como tecido masculino podem ser identificados, isolados, e usados com outros promotores de núcleo para confirmar expressão preferida de tecido masculino.Promoter regions can be easily identified by one of ordinary skill in the art. The supposed start codon containing the ATG standard is identified and above the start codon is the presumed promoter. By "promoter" is meant a DNA regulatory region usually comprising a TATA box capable of directing RNA polymerase II to initiate RNA synthesis at the appropriate transcription initiation site for a particular coding sequence. A promoter may further comprise other recognition sequences generally positioned above or 5 'to the TATA box, referred to as above promoter elements, which influence the transcription initiation rate. It is recognized that having identified nucleotide sequences for the promoter region disclosed therein, it is within the state of the art to isolate and identify additional regulatory elements in the region above the TATA box of the particular promoter region identified therein. Thus the promoter region disclosed therein is generally also defined as comprising above regulatory elements such as those responsible for tissue and temporal expression of the coding sequence, enhancers and the like. Likewise, promoter elements that allow expression in the desired tissue such as male tissue can be identified, isolated, and used with other core promoters to confirm preferred male tissue expression.

[052] A sequência promotora isolada da presente invenção pode ser modificada para fornecer uma escala de níveis de expressão da sequência de nucleotídeos heteróloga. Menos que a região promotora inteira pode ser utilizada e a capacidade para dirigir expressão anteriormente preferido é retida. No entanto, é reconhecido que níveis de expressão de mRNA podem ser diminuídos com apagamentos de porções da sequência promotora. Assim, o promotor pode ser modificado para um promotor fraco ou forte. Geralmente, por "promotor fraco" entende-se um promotor que dirige a expressão de uma sequência codificadora a um baixo nível. Por "baixo nível" são os níveis de cerca de 1/10.000 transcritos a cerca de 1/100.000 transcritos a cerca de 1/500.000 transcritos. De modo oposto, um "promotor forte" dirige a expressão de uma sequência codificadora a um "alto nível", ou cerca de 1/10 transcritos a cerca de 1/100 transcritos a cerca de 1/1.000 transcritos. Geralmente, pelo menos cerca de 30 nucleotídeos de uma sequência promotora isolada serão usados para dirigir expressão de uma sequência de nucleotídeos. É reconhecido que para aumentar os níveis de transcrição, intensificadores podem ser utilizados em combinação com as regiões promotoras da invenção. Intensificadores são sequências de nucleotídeos que agem para aumentar a expressão de uma região promotora. Intensificadores são bem conhecidos na técnica e incluem a região intensificadora SV40, o elemento intensificador 35S, e semelhantes.The isolated promoter sequence of the present invention may be modified to provide a range of expression levels of the heterologous nucleotide sequence. Unless the entire promoter region may be utilized and the previously preferred expression targeting ability is retained. However, it is recognized that mRNA expression levels can be decreased by deletion of portions of the promoter sequence. Thus, the promoter may be modified to a weak or strong promoter. Generally, by "weak promoter" is meant a promoter that directs the expression of a coding sequence at a low level. By "low level" are levels from about 1 / 10,000 transcripts to about 1 / 100,000 transcripts to about 1 / 500,000 transcripts. Conversely, a "strong promoter" directs expression of a coding sequence at a "high level", or about 1/10 transcripts to about 1/100 transcripts to about 1/1000 transcripts. Generally, at least about 30 nucleotides of an isolated promoter sequence will be used to direct expression of a nucleotide sequence. It is recognized that to increase transcription levels enhancers may be used in combination with the promoter regions of the invention. Enhancers are nucleotide sequences that act to increase expression of a promoter region. Enhancers are well known in the art and include the enhancer region SV40, the enhancer element 35S, and the like.

[053] Sequências que hibridizam às sequências da presente invenção estão dentro do escopo da invenção. Sequências que correspondem às sequências promotoras da presente invenção e hibridizam às sequências promotoras reveladas nessa serão pelo menos 50% homólogas, 70% homólogas, e mesmo 85% homólogas ou mais com a sequência revelada.Sequences that hybridize to the sequences of the present invention are within the scope of the invention. Sequences that correspond to the promoter sequences of the present invention and hybridize to the promoter sequences disclosed therein will be at least 50% homologous, 70% homologous, and even 85% homologous or more with the disclosed sequence.

[054] Fragmentos menores podem ainda conter as propriedades reguladoras do promotor assim identificado a análise de apagamento é um método de identificação de regiões essenciais. Análise de apagamento pode ocorrer a partir de ambas extremidades 5' e 3' da região reguladora. Fragmentos podem ser obtidos por mutagênese direcionada a sitio, mutagênese usando a reação de cadeia de polimerase e semelhantes. (veja, Directed Mutagenesis: A Practical Approach IRL Press (1991) ) . Os apagamentos de 3' podem delinear a região essencial e identificar a extremidade 3' de forma que essa região possa então ser operacionalmente ligada a um promotor de núcleo de escolha. Uma vez que a região essencial é identificada, a transcrição de um gene exógeno pode ser controlada pela região essencial mais um promotor de núcleo. 0 promotor de núcleo pode ser qualquer um dos promotores de núcleo conhecidos tal como o promotor de Virus mosaico de couve-flor 35S ou 19S (Patente U. S. No. 5.352.605), promotor de ubiquitina (Patente U. S. No. 5.510.474) e o promotor de núcleo (Patente U. S. No. 5.364.780) ou um promotor de virus mosaico Figwort (Gruber, e cols. "Vectors for Plant Transformação" Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology; Glick e cols. eds, CRC Press pp. 89-119 (1993)).Smaller fragments may further contain the regulatory properties of the promoter so identified deletion analysis is a method of identifying essential regions. Blanking analysis can occur from both 5 'and 3' ends of the regulatory region. Fragments may be obtained by site-directed mutagenesis, mutagenesis using the polymerase chain reaction and the like. (see, Directed Mutagenesis: A Practical Approach IRL Press (1991)). The 3 'deletions can delineate the essential region and identify the 3' end so that that region can then be operatively linked to a core promoter of choice. Once the essential region is identified, transcription of an exogenous gene can be controlled by the essential region plus a core promoter. The core promoter may be any of the known core promoters such as the Cauliflower Mosaic Virus promoter 35S or 19S (US Patent No. 5,352,605), ubiquitin promoter (US Patent No. 5,510,474) and the core promoter (US Patent No. 5,364,780) or a Figwort mosaic virus promoter (Gruber, et al. "Vectors for Plant Transformation" Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology; Glick et al., CRC Press pp. 89-119 (1993)).

[055] A região reguladora de SBMU200 foi identificada como incluindo a região de 1005 bp acima da caixa TATA suposta. Veja a figura 8. alem disso, usando os procedimentos apresentados acima, foi determinado que uma região essencial do promotor inclui o -180 bp acima da caixa TATA e especificamente, a região -176 a -44 é particularmente essencial.[055] The SBMU200 regulatory region has been identified as including the 1005 bp region above the supposed TATA box. See Figure 8. In addition, using the procedures set forth above, it has been determined that an essential promoter region includes -180 bp above the TATA box and specifically, the -176 to -44 region is particularly essential.

[056] Sequências promotoras de outras plantas podem ser isoladas de acordo com técnicas bem conhecidas baseado em sua homologia de sequência à sequência promotora apresentada nessa. Nessas técnicas, toda ou parte da sequência promotora conhecida é usada como um marcador que hibridiza seletivamente a outras sequências presentes em uma população de fragmentos de DNA genômico clonados (ou seja bibliotecas genômicas) de um organismo escolhido. Métodos são facilmente disponíveis na técnica para a hibridização das sequências de ácido nucleico.Promoter sequences from other plants may be isolated according to well known techniques based on their sequence homology to the promoter sequence set forth therein. In these techniques, all or part of the known promoter sequence is used as a marker that selectively hybridizes to other sequences present in a population of cloned genomic DNA fragments (ie genomic libraries) of a chosen organism. Methods are readily available in the art for hybridization of nucleic acid sequences.

[057] A sequência promotora inteira ou porções dessa pode ser usada como um marcador capaz de hibridizar especificamente às sequências promotoras correspondentes. Para atingir hibridização específica sob uma variedade de condições, tais marcadores incluem sequências que são únicas e têm preferivelmente pelo menos 10 nucleotídeos em comprimento, e mais preferivelmente pelo menos cerca de 20 nucleotídeos em comprimento. Tais marcadores podem ser usados para amplificar sequências promotoras correspondentes de um organismo escolhido pelo processo bem conhecido de reação de cadeia de polimerase (PCR). Essa técnica pode ser usada para isolar sequências promotoras adicionais de um organismo desejado ou como um ensaio diagnóstico para determinar a presença da sequência promotora em um organismo. Exemplos incluem classificação de hibridização de bibliotecas de DNA plaqueadas (placas ou colônias; veja, por exemplo, Innis e cols., eds., (1990) PCR Protocols, A Guide to Methods and Applications, Academic Press).[057] The entire promoter sequence or portions thereof may be used as a marker capable of hybridizing specifically to the corresponding promoter sequences. To achieve specific hybridization under a variety of conditions, such markers include sequences that are unique and are preferably at least 10 nucleotides in length, and more preferably at least about 20 nucleotides in length. Such markers may be used to amplify corresponding promoter sequences of an organism chosen by the well-known polymerase chain reaction (PCR) process. This technique can be used to isolate additional promoter sequences from a desired organism or as a diagnostic assay to determine the presence of the promoter sequence in an organism. Examples include hybridization classification of plated DNA libraries (plaques or colonies; see, for example, Innis et al., Eds., (1990) PCR Protocols, A Guide to Methods and Applications, Academic Press).

[058] Alem disso, o promotor da presente invenção pode ser ligado com sequências de nucleotídeos outras que não o gene SBMu200 para expressar outras sequências de nucleotideos heterólogas. A sequência de nucleotideos para o promotor da invenção, assim como fragmentos e variantes desses, podem ser fornecidos em cassetes de expressão junto com sequência de nucleotideos heteróloga para expressão na planta de interesse, mais particularmente no tecido masculino de uma planta. Tal cassete de expressão é fornecido com uma pluralidade de sítios de restrição para a inserção da sequência de nucleotideos para estar sob a regulação de transcrição do promotor. Esses cassetes de expressão são úteis na manipulação genética de qualquer planta para atingir uma resposta fenotípica desejada. Exemplos de outras sequências de nucleotideos que podem ser usadas como o gene exógeno de um vetor de expressão com o promotor SBMu200 incluem unidade nucleotídicas complementares tais como moléculas anti-senso (callase anti-senso RNA, barnase anti-senso RNA e chalcona sintase anti-senso RNA, Ms45 anti-senso RNA), ribozimas e sequências de guia externas, um aptamero ou nucleotideos de filamento único. A sequência de nucleotideos exógena também pode codificar auxinas, rol B, citotoxinas, toxina diftérica, DAM metilase, avidina, ou pode ser selecionado de um sistema regulador procariótico. Por via de exemplo, Mariani, e cols., Nature ; Vol. 347 ; pp. 737; (1990), mostraram que a expressão no tapetum de RNase-Tl de Aspergillus oryzae ou uma RNase de Bacillus amyloliquefaciens, designada "barnase," induziu a destruição das células do tapetum resultando em infertilidade masculina. Quaas, e cols., Eur. J. Biochem. Vol. 173: pp. 617 (1988), descreve a síntes e química da RNase-Tl, enquanto a sequência de nucleotídeos da barnase gene é revelada em Hartley, J. Molec. Biol.; Vol. 202: pp. 913 (1988) . O gene rolB de Agrobacterium rhizogenes codifica para uma enzima que interfere com o metabolismo da auxina por catalisação da liberação de indóis livres de indoxil-p-glicosideos. Estruch, e cols., EMBO J. Vol. 11: pp. 3125 (1991) and Spena, e cols., Theor. Appl. Genet.;In addition, the promoter of the present invention may be linked with nucleotide sequences other than the SBMu200 gene to express other heterologous nucleotide sequences. The nucleotide sequence for the promoter of the invention, as well as fragments and variants thereof, may be provided in expression cassettes together with heterologous nucleotide sequence for expression in the plant of interest, more particularly in male tissue of a plant. Such an expression cassette is provided with a plurality of restriction sites for nucleotide sequence insertion to be under promoter transcriptional regulation. These expression cassettes are useful in genetically manipulating any plant to achieve a desired phenotypic response. Examples of other nucleotide sequences that may be used as the exogenous gene of an SBMu200 promoter expression vector include complementary nucleotide units such as antisense molecules (RNA antisense callase, RNA antisense barnase, and antisense chalcona synthase). RNA sense, Ms45 antisense RNA), ribozymes and external guide sequences, an aptamero or single-stranded nucleotides. The exogenous nucleotide sequence may also encode auxins, rol B, cytotoxins, diphtheria toxin, DAM methylase, avidin, or may be selected from a prokaryotic regulatory system. By way of example, Mariani, et al., Nature; Vol 347; pp. 737; (1990), showed that expression in Aspergillus oryzae RNase-T1 or a Bacillus amyloliquefaciens RNase, designated "barnase," induced destruction of the tapetum cells resulting in male infertility. Quas, et al., Eur. J. Biochem. Vol. 173: pp. 617 (1988), describes the synthesis and chemistry of RNase-T1, while the nucleotide sequence of the barnase gene is disclosed in Hartley, J. Molec. Biol .; Vol. 202: pp. 913 (1988). The Agrobacterium rhizogenes rolB gene codes for an enzyme that interferes with auxin metabolism by catalyzing the release of indoles free from indoxyl-p-glycosides. Estruch, et al., EMBO J. Vol. 11: pp. 3125 (1991) and Spena, et al., Theor. Appl. Genet .;

Vol. 84: pp. 520 (1992), mostraram que a expressão especifica à antera do gene rolB em tabaco resultou em plantas tendo anteras enrugadas nas quais a produção de pólen foi severamente diminuída e o gene rolB é um exemplo de um gene que é útil para o controle de produção de pólen. Slightom, e cols., J. Biol. Chem. Vol. 261: pp. 108 (1985), revela a sequência de nucleotídeos do gene rolB. Moléculas de DNA que codificam o gene de toxina diftérica podem ser obtidas a partir da American Type Culture Collection (Rockville, MD), ATCC No. 39359 ou ATCC No. 67011 e veja Fabijanski, e cols., E. P. Appl. No. 90902754.2, "Molecular Methods of Hybrid Seed Production" para exemplos e métodos de uso. O gene de metilase DAM é usado para causar esterilidade nos métodos discutidos na Patente U. S. No. 5.689.,049 e PCT/US95/15229 Cigan, A. M. e Albertsen, M. C., "Reversible Nuclear Genetic System for Male Sterility in Transgenic Plants". Também veja a discussão do uso do gene de avidina para causar esterilidade na Patente U.S. No. 5.962.769 "Induction of Esterilidade masculina in Plants by Expression of High Leveis of Avidin" by Albertsen e cols.Vol 84: pp. 520 (1992), showed that anther-specific expression of the rolB gene in tobacco resulted in plants having wrinkled anthers in which pollen production was severely decreased and the rolB gene is an example of a gene that is useful for production control. pollen Slightom, et al., J. Biol. Chem. Vol 261: pp. 108 (1985), discloses the nucleotide sequence of the rolB gene. DNA molecules encoding the diphtheria toxin gene can be obtained from the American Type Culture Collection (Rockville, MD), ATCC No. 39359 or ATCC No. 67011 and see Fabijanski, et al., E. P. Appl. No. 90902754.2, "Molecular Methods of Hybrid Seed Production" for examples and methods of use. The DAM methylase gene is used to cause sterility in the methods discussed in U.S. Patent No. 5,689,049 and PCT / US95 / 15229 Cigan, A.M. and Albertsen, M.C., "Reversible Nuclear Genetic System for Male Sterility in Transgenic Plants". Also see the discussion of the use of the avidin gene to cause sterility in U.S. Patent No. 5,962,769 "Induction of Male Sterility in Plants by Expression of High Levels of Avidin" by Albertsen et al.

[059] A invenção inclui vetores com o gene SBMu200. é preparado um vetor que compreende o gene SBMu200, um promotor irá dirigir a expressão do gene na planta e uma região terminadora. Como notado, o promotor na construção pode ser o promotor nativo ou um promotor substituído que irá fornecer expressão na planta. A seleção do promotor dependerá do uso pretendido do gene. 0 promotor na construção pode ser um promotor indutível, de forma que a expressão da molécula senso ou anti-senso na construção pode ser controlada por exposição ao indutor.[059] The invention includes vectors with the SBMu200 gene. A vector comprising the SBMu200 gene is prepared, a promoter will direct gene expression in the plant and a terminator region. As noted, the promoter in the construct may be the native promoter or a substituted promoter that will provide expression in the plant. Selection of the promoter will depend on the intended use of the gene. The promoter in the construct may be an inducible promoter, so that expression of the sense or antisense molecule in the construct may be controlled by exposure to the inducer.

[060] Outros componentes do vetor podem ser incluídos, também dependendo do uso pretendido do gene. Exemplos incluem marcadores selecionáveis, sequências de lavo ou reguladoras, sequências estabilizantes ou líderes, etc.. Descrições gerais e exemplos de vetores de expressão de plantas e genes repórteres podem ser encontrados em Gruber, e cols., "Vectors for Plant Transformation" in Method in Plant Molecular Biology and Biotechnology. Glick et al eds; CRC Press pp. 89-119 (1993) . A seleção de um vetor de expressão adequado dependerá do hospedeiro e do método de introdução de um vetor de expressão no hospedeiro. O cassete de expressão irá também incluir o terminal 3' da sequência de nucleotídeos heteróloga de interesse, uma região de terminação funcional transcricional e translacional em plantas. A região de terminação pode ser nativa com a sequência promotora de nucleotídeos da presente invenção, pode ser nativa com a sequência de DNA de interesse, ou pode ser derivada de uma outra fonte. Regiões de terminação convenientes são disponíveis do Ti-plasmídeo de A. tumefaciens, tal como as regiões de terminação octopina sintase e nopalina sintase. Veja também, Guerineau e cols. Mol. Gen. Genet. 262: 141-144 (1991); Proudfoot Cell 64: 671-674 (1991); Sanfacon e cols. Genes Dev. 5: 141-149 (1991); Mogen e cols. Plant Cell 2: 1261-1272 (1990); Munroe e cols. Gene 91: 151-158 (1990); Bailas e cols. Nucleic Acids Res. 17: 78917903 (1989); Joshi e cols. Nucleic Acid Res. 15: 9627-9639 (1987).[060] Other vector components may be included, also depending on the intended use of the gene. Examples include selectable markers, wash or regulatory sequences, stabilizing or leader sequences, etc. General descriptions and examples of plant expression vectors and reporter genes can be found in Gruber et al., "Vectors for Plant Transformation" in Method in Plant Molecular Biology and Biotechnology. Glick et al eds; CRC Press pp. 89-119 (1993). Selection of an appropriate expression vector will depend on the host and the method of introducing an expression vector into the host. The expression cassette will also include the 3 'terminus of the heterologous nucleotide sequence of interest, a transcriptional and translational functional termination region in plants. The termination region may be native to the nucleotide promoter sequence of the present invention, may be native to the DNA sequence of interest, or may be derived from another source. Convenient termination regions are available from the A. tumefaciens Ti-plasmid, such as the octopin synthase and nopaline synthase termination regions. See also Guerineau et al Mol. Gen. Genet. 262: 141-144 (1991); Proudfoot Cell 64: 671-674 (1991); Sanfacon et al Genes Dev. 5: 141-149 (1991); Mogen et al Plant Cell 2: 1261-1272 (1990); Munroe et al Gene 91: 151-158 (1990); Ballas et al Nucleic Acids Res. 17: 78917903 (1989); Joshi et al Nucleic Acid Res. 15: 9627-9639 (1987).

[061] Os cassetes de expressão podem conter adicionalmente sequências lideres 5'. Tais sequências lideres podem agir para melhorar a tradução. Lideres de tradução são conhecidos na técnica e incluem: lideres de picornavírus, por exemplo, lider EMCV (região não codificadora 5' de Encefalomiocardite), Elroy-Stein e cols. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 86 : 6126-6130 (1989); lideres de potivirus, por exemplo, lider TEV (Tobacco Etch Virus), Allison e cols.; lider MDMV (Maize Dwarf Mosaic Virus), Virology 154: 9-20 (1986); proteína de ligação de cadeia pesada de imunoglobulina humana (BiP), Macejak e cols. Nature 353: 90-94 (1991); líder não traduzido do mRNA de proteína de cobertura do vírus mosaico de alfafa (AMV RNA 4), Jobling e cols. Natura 325: 622-625 (1987); líder de vírus mosaico de tabaco (TMV), Gallie e cols. (1989) Molecular Biology of RNA, páginas 237-256; e líder de vírus malhado clorótico de milho (MCMV) Lommel e cols. Virology 81: 382-385 (1991). Veja também Della-Cioppa e cols. Plant Physiology 84: 965-968 (1987). 0 cassete também pode conter sequências que melhoram a tradução e/ou estabilidade de mRNA tais como íntrons.Expression cassettes may additionally contain 5 'leader sequences. Such leader sequences may act to improve translation. Translation leaders are known in the art and include: picornavirus leaders, for example, EMCV leader (Encephalomyocarditis 5 'non-coding region), Elroy-Stein et al. Proc. Nat. Acad. Know. USA 86: 6126-6130 (1989); potivirus leaders, for example, TEV leader (Tobacco Etch Virus), Allison et al; MDMV leader (Maize Dwarf Mosaic Virus), Virology 154: 9-20 (1986); human immunoglobulin heavy chain binding protein (BiP), Macejak et al Nature 353: 90-94 (1991); untranslated leader of the alfalfa mosaic virus cover protein mRNA (AMV RNA 4), Jobling et al Natura 325: 622-625 (1987); leader of tobacco mosaic virus (TMV), Gallie et al (1989) Molecular Biology of RNA, pages 237-256; and leader of the chlorotic spotted maize virus (MCMV) Lommel et al Virology 81: 382-385 (1991). See also Della-Cioppa et al. Plant Physiology 84: 965-968 (1987). The cassette may also contain sequences that improve mRNA translation and / or stability such as introns.

[062] Nesses casos quando é desejável ter o produto expresso da sequência de nucleotídeos heteróloga direcionado para uma organela particular, particularmente o plastídeo, amiloplasto, ou para o retículo endoplasmático, ou secretado na superfície celular ou extracelularmente, um cassete de expressão pode também compreender uma sequência codificadora para um peptídeo de trânsito. Tais peptídeos de trânsito são bem conhecidos na técnica e incluem, mas não são limitados ao, peptídeo de trânsito para a proteína transportadora de acil, a subunidade pequena de RUBISCO, a sintase de planta EPSP, e semelhantes. Uma pessoa experiente na técnica perceberá facilmente as várias opções disponíveis na expressão de um produto para uma organela em particular. Por exemplo, a sequência alfa amilase de cevada é frequentemente usada para direcionar a expressão para o retículo endoplasmático (Rogers, J. Biol. Chem. 260: 3731-3738 (1985)). O uso de peptídeos de trânsito é bem conhecido (por exemplo, veja Patentes U.S. Nos. 5.717.084; 5.728.925).In such cases when it is desirable to have the expressed heterologous nucleotide sequence product directed to a particular organelle, particularly the plastid, amyloplast, or endoplasmic reticulum, or secreted on the cell surface or extracellularly, an expression cassette may also comprise a coding sequence for a transit peptide. Such transit peptides are well known in the art and include, but are not limited to, transit peptide for the acyl carrier protein, the small RUBISCO subunit, EPSP plant synthase, and the like. One skilled in the art will readily appreciate the various options available in expressing a product for a particular organelle. For example, the barley alpha amylase sequence is often used to direct expression to the endoplasmic reticulum (Rogers, J. Biol. Chem. 260: 3731-3738 (1985)). The use of transit peptides is well known (for example, see U.S. Patent Nos. 5,717,084; 5,728,925).

[063] Na preparação de um cassete de expressão, os vários fragmentos de DNA podem ser manipulados, de forma a fornecer as sequências de DNA na orientação adequada e, como adequado, na estrutura de leitura adequada. Na direção desse fim, adaptadores ou encadeadores podem ser empregados para unir os fragmentos de DNA ou outras manipulações podem estar envolvidas para fornecer sítios e restrição convenientes, remoção de DNA supérfluo, remoção de sítios e restrição, ou semelhantes. Para esse objetivo, mutagênese in vitro, reparo de iniciador, digestões de restrição, enrijecimento, e re-substituições, tais como transições e transversões, podem estar envolvidos.In the preparation of an expression cassette, the various DNA fragments may be engineered to provide the DNA sequences in the proper orientation and, as appropriate, in the appropriate reading frame. Toward this end, adapters or linkers may be employed to join DNA fragments or other manipulations may be involved to provide convenient sites and restriction, superfluous DNA removal, site removal and restriction, or the like. To this end, in vitro mutagenesis, primer repair, restriction digestions, stiffening, and replacements, such as transitions and transversions, may be involved.

[064] Como observado nessa, a presente invenção fornece vetores capazes de expressar genes de interesse sob o controle do promotor. Em geral, os vetores devem ser funcionais em células de planta. Em momentos, pode ser preferível ter vetores que sejam funcionais em E. coli (por exemplo, produção de proteína para aumentar anticorpos, análise de sequência de DNA, construção de inserções, obtenção de quantidade de ácidos nucleicos). Vetores e procedimentos para clonagem e expressão em E. coli são discutidos em Sambrook e cols. (supra).As noted herein, the present invention provides vectors capable of expressing genes of interest under the control of the promoter. In general, vectors must be functional in plant cells. At times, it may be preferable to have vectors that are functional in E. coli (e.g., protein production to raise antibodies, DNA sequence analysis, insertion construction, nucleic acid yielding). Vectors and procedures for cloning and expression in E. coli are discussed in Sambrook et al. (supra).

[065] O vetor de transformação que compreende a sequência promotora da presente invenção operacionalmente ligado a uma sequência de nucleotídeos heteróloga em um cassete de expressão, pode também conter pelo menos uma sequência de nucleotídeos adicional para um gene a ser co-transformado no organismo. Alternativamente, a(s) sequência(s) adicional(is) pode ser fornecida em um outro vetor de transformação.The transformation vector comprising the promoter sequence of the present invention operably linked to a heterologous nucleotide sequence in an expression cassette may also contain at least one additional nucleotide sequence for a gene to be co-transformed in the organism. Alternatively, the additional sequence (s) may be provided in another transformation vector.

[066] Genes repórteres podem ser incluídos nos vetores de transformação. Exemplos genes repórteres adequados conhecidos na técnica podem ser encontrados, por exemplo, em Jefferson e cols. (1991) in Plant Molecular Biology Manual, ed. Gelvin e cols. (Kluwer Academic Publishers), pp. 133; DeWet e cols. Mol. Cell. Biol. 7: 725-737 (1987); Goff e cols. EMBO J. 9: 2517-2522 (1990); Kain e cols. BioTechniques 19: 650-655 (1995); e Chiu e cols. Current Biology 6: 325-330 (1996).[066] Reporter genes may be included in transformation vectors. Examples of suitable reporter genes known in the art can be found, for example, in Jefferson et al. (1991) in Plant Molecular Biology Manual, ed. Gelvin et al (Kluwer Academic Publishers), pp. 133; DeWet et al Mol. Cell. Biol. 7: 725-737 (1987); Goff et al EMBO J. 9: 2517-2522 (1990); Kain et al BioTechniques 19: 650-655 (1995); and Chiu et al Current Biology 6: 325-330 (1996).

[067] Genes de marcadores selecionáveis para seleção de células transformadas ou tecidos podem ser incluídos nos vetores de transformação. Esses podem incluir genes que conferem resistência a antibióticos ou resistência a herbicidas. Exemplos de genes de marcadores selecionáveis adequados incluem, mas não estão limitados a, genes que codificam resistência a cloranfenicol, Herrera Estrella e cols. EMBO J. 2: 987-992 (1983); metotrexate, Herrera Estrella e cols. Nature 303: 209-213 (1983); Meijer e cols. Plant Mol. Biol. 16: 807-820 (1991); higromicina, Waldron e cols. Plant Mol. Biol. 5: 103-108 (1985); Zhijian e cols. Plant Science 108: 219-227 (1995); estreptomicina, Jones e cols. Mol. Gen. Genet. 210: 86-91 (1987); espectinomicina, Bretagne-Sagnard e cols. Transgenic Res. 5:131-137 (1996); bleomicina, Hille e cols. Plant Mol. Biol. 7:171-176 (1990); sulfonamida, Guerineau e cols. Plant Mol. Biol. 15:127136 (1990); bromoxinil, Stalker e cols. Science 242:419-423(1988); glifosato, Shaw e cols. Science 233: 478-481 (1986); fosfinotricina, DeBlock e cols. EMBO J. 6: 2513-2518 (1987).[067] Selectable marker genes for selecting transformed cells or tissues can be included in transformation vectors. These may include genes that confer antibiotic resistance or herbicide resistance. Examples of suitable selectable marker genes include, but are not limited to, genes encoding chloramphenicol resistance, Herrera Estrella et al. EMBO J. 2: 987-992 (1983); methotrexate, Herrera Estrella et al Nature 303: 209-213 (1983); Meijer et al Plant Mol. Biol. 16: 807-820 (1991); hygromycin, Waldron et al Plant Mol. Biol. 5: 103-108 (1985); Zhijian et al Plant Science 108: 219-227 (1995); streptomycin, Jones et al. Mol. Gen. Genet. 210: 86-91 (1987); spectinomycin, Bretagne-Sagnard et al Transgenic Res. 5: 131-137 (1996); bleomycin, Hille et al Plant Mol. Biol. 7: 171-176 (1990); sulfonamide, Guerineau et al Plant Mol. Biol. 15: 127136 (1990); bromoxynil, Stalker et al Science 242: 419-423 (1988); glyphosate, Shaw et al Science 233: 478-481 (1986); phosphinothricin, DeBlock et al EMBO J. 6: 2513-2518 (1987).

[068] O método de transformação/transfecção não é critico para a atual invenção; vários métodos de transformação ou transfecção são atualmente disponíveis. Como métodos mais novos são disponíveis para transformar colheitas ou outras células hospedeiras eles podem ser diretamente aplicados. Consequentemente, uma ampla variedade de métodos tem sido desenvolvida para inserir uma sequência de DNA no genoma de uma célula hospedeira para obter a transcrição ou transcrição e tradução da sequência para efetuar mudanças fenotípica nos organismos. Portanto, qualquer método que forneça transformação/transfecção eficaz pode ser empregado.[068] The transformation / transfection method is not critical to the present invention; Various methods of transformation or transfection are currently available. As newer methods are available to transform crops or other host cells they can be directly applied. Accordingly, a wide variety of methods have been developed to insert a DNA sequence into the genome of a host cell to achieve transcription or transcription and translation of the sequence to effect phenotypic changes in organisms. Therefore, any method that provides effective transformation / transfection can be employed.

[069] Métodos para introdução de vetores de expressão em tecido de planta disponíveis para uma pessoa experiente na técnica são variados e dependerão da planta selecionada. Procedimentos para transformação de uma ampla variedade de espécies de plantas são bem conhecidos e descritos através da literatura. Veja, por exemplo, Miki et al,"Procedures for Introducing Foreign DNA into Plant" in Methods in Plant Molecular Biotechnology, supra; Klein et al, Bio/Techmology 10:268 (1992); and Weising e cols., Ann. Rev. Genet. 22:421-477 (1988). Por exemplo, a construção de DNA pode ser introduzida no DNA genômico de uma célula de planta usando técnicas tais como liberação mediada por microprojétil, Klein e cols., Nature 327:70-73 (1987); eletroporação, Fromm e cols., Proc. Natl. Acad. Sei. 82: 5824 1985) ; precipitação de polietileno glicol (PEG), Paszkowski e cols., EMBO J. 3:2717-2722 (1984); transferência de gene direta WO 85/01856 e EP No. 0 275 069; transformação de protoplasto in vitro patente U.S. no. 4.684.611; e microinjeção de protoplastos de células de plantas ou callus embriogênico. Crossway, Mol. Gen.[069] Methods for introducing plant tissue expression vectors available to a person skilled in the art are varied and will depend on the selected plant. Procedures for transforming a wide variety of plant species are well known and described in the literature. See, for example, Miki et al, "Procedures for Introducing Foreign DNA into Plant" in Methods in Plant Molecular Biotechnology, supra; Klein et al., Bio / Techmology 10: 268 (1992); and Weising et al., Ann. Rev. Genet. 22: 421-477 (1988). For example, the DNA construct may be introduced into the genomic DNA of a plant cell using techniques such as microprojectile mediated release, Klein et al., Nature 327: 70-73 (1987); electroporation, Fromm et al., Proc. Natl. Acad. Know. 82: 5824 1985); precipitation of polyethylene glycol (PEG), Paszkowski et al., EMBO J. 3: 2717-2722 (1984); direct gene transfer WO 85/01856 and EP No. 0 275 069; in vitro protoplast transformation U.S. patent no. 4,684,611; and microinjection of plant cell protoplasts or embryogenic callus. Crossway, Mol. Gen.

Genetics 202:179-185 (1985). O co-cultivo de tecido de planta com Agrobacterium tumefaciens é uma outra opção, onde as construções de DNA são colocadas em um sistema de vetor binário. Veja, por exemplo, Patente U.S. No. 5.591.616; Ishida e cols., "High Efficiency Trasnformation of Maize (Zea mays L.) mediated by Agrobacterium tumefaciens" Nature Biotechnology 14:745-750 (1996). As funções de virulência do hospedeiro Agrobacterium tumefaciens irão direcionar a inserção da construção em um DNA de célula de planta quando a célula é infectada pela bactéria. Veja, por exemplo Horsch e cols., Science 233: 496-498 (1984), e Fraley e cols., Proc. Natl. Acad. Sei. 80 :4803 (1983).Genetics 202: 179-185 (1985). Co-cultivating plant tissue with Agrobacterium tumefaciens is another option, where DNA constructs are placed in a binary vector system. See, for example, U.S. Patent No. 5,591,616; Ishida et al., "High Efficiency Transformation of Maize (Zea mays L.) mediated by Agrobacterium tumefaciens" Nature Biotechnology 14: 745-750 (1996). The virulence functions of the host Agrobacterium tumefaciens will direct insertion of the construct into a plant cell DNA when the cell is infected with the bacterium. See, for example, Horsch et al., Science 233: 496-498 (1984), and Fraley et al., Proc. Natl. Acad. Know. 80: 4803 (1983).

[070] Métodos padrão para transformação de canola são descritos em Moloney e cols. "High Efficiency Transformation of Brassica napus using Agrobacterium Vetors" Plant Cell Reports 8:238-242(1989). Transformação de milho é descrito por Fromm e cols., Bio/Technology 8: 833 (1990) e Gordon-Kamm e cols., supra. Agrobacterium é primariamente usado em dicotilédones, mas certos monocotilédones tal como milho podem ser transformados por Agrobacterium. Veja supra e Patente U.S. No. 5.550.318. transformação de arroz é descrita por Hiei e cols., "Efficient Transformation of Rice (Oryza sativs L.) Mediated by Agrobacterium and Seguence Analysis of the Boundaries of the T-DNA" The plant Journal 6(2):271-282 (1994) , Christou et al, Trends in Biotechnology 10:239(1992) e Lee e cols, Proc. Nat'l Acad. Sei. USA 88:6389(1991). Trigo pode ser transformado por técnicas similares àquelas usadas para transformação de milho ou arroz. Transformação de sorgo é descrita em Casas e cols, supra e sorgo por Wan et al, Plant Physicol. 104:37 (1994). Transformação de soja é descrita em uma variedade de publicações, incluindo Patente U.S. no. 5.015.580.[070] Standard methods for canola transformation are described in Moloney et al. "High Efficiency Transformation of Brassica napus using Agrobacterium Vector" Plant Cell Reports 8: 238-242 (1989). Corn transformation is described by Fromm et al., Bio / Technology 8: 833 (1990) and Gordon-Kamm et al., Supra. Agrobacterium is primarily used in dicotyledons, but certain monocotyledons such as maize can be transformed by Agrobacterium. See supra and U.S. Patent No. 5,550,318. Rice transformation is described by Hiei et al, "Efficient Transformation of Rice (Oryza sativs L.) Mediated by Agrobacterium and Following Analysis of the Boundaries of the T-DNA" The Plant Journal 6 (2): 271-282 (1994) ), Christou et al, Trends in Biotechnology 10: 239 (1992) and Lee et al Proc. Nat'l Acad. Know. USA 88: 6389 (1991). Wheat can be processed by techniques similar to those used for processing corn or rice. Sorghum transformation is described in Casas et al, supra and sorghum by Wan et al, Plant Physicol. 104: 37 (1994). Soybean transformation is described in a variety of publications, including U.S. Patent no. 5,015,580.

[071] Descrição detalhada adicional é fornecida abaixo por via de instrução e ilustração e não pretende limitar o escopo da invenção.[071] Further detailed description is provided below by way of instruction and illustration and is not intended to limit the scope of the invention.

Exemplo 1 - Identificação e Co-segregação de SBMu200 [072] Foram identificadas famílias de plantas de uma população mutator (Mu) que segregam para plantas que eram principalmente machos estéreis, com nenhuma ou apenas umas poucas anteras anormais expelidas, nenhuma das quais tinha pólen presente. Esterilidade masculina é separada como resultante desses casos onde um elemento Mu foi integrado aleatoriamente em um gene responsável por alguma etapa na microsporogênese, rompendo sua expressão. Plantas de uma família F2 segregadora na qual a mutação de macho estéril foi designada SBMu200, cresceram e classificaram para fertilidade/esterilidade masculina baseada nos critérios acima. Amostras de folhas foram tomadas e o DNA foi subsequentemente isolado em aproximadamente 20 plantas por classificação fenotípica, ou seja fertilidade masculina vs. esterilidade masculina.Example 1 - Identification and Co-segregation of SBMu200 [072] Plant families of a mutating (Mu) population that secrete to plants that were primarily sterile males, with no or only a few abnormal anther expelled, none of which had pollen, were identified. gift. Male sterility is separated as a result of these cases where a Mu element was randomly integrated into a gene responsible for some step in microsporogenesis, disrupting its expression. Plants of a segregating F2 family in which the sterile male mutation was designated SBMu200, grew and ranked for male fertility / sterility based on the above criteria. Leaf samples were taken and DNA was subsequently isolated in approximately 20 plants by phenotypic classification, ie male fertility vs. male sterility.

[073] Análise Southern foi realizada para confirmar a associação de Mu com esterilidade. Análise Southern é uma técnica bem conhecida por aqueles experientes na técnica. Esse processo comum envolve a isolação de um DNA de planta, corte com endonucleases de restrição, fracionamento do DNA cortado por peso molecular em um gel de agarose, e transferência para membranas de nylon para fixar o DNA separado. Essas membranas são subsequentemente hibridizadas com um fragmento de marcador que foi rotulado radioativamente com P32P-dCTP, e lavado em uma solução SDS. Southern, E.,"Detection of Specific Sequences Among DNA Fragments by Gel Electrophoresis" J. Mol. Biol. 98:503-317 (1975). Plantas de uma família F2 SBMu200 de segregação cresceram e foram classificadas para fertilidade/ esterilidade masculina. Amostras de folhas foram tomadas e subsequentemente a isolação de DNA foi conduzida em aproximadamente 20 plantas por classificação fenotípica. DNA (~7ug) de 5 plantas férteis e 12 plantas estéreis foi digerido com EcoRI e submetido a eletroforese através de um gel de agarose a 0,75%1. 0 DNA digerido foi transferido para uma membrana de nylon via transferência de Southern. A membrana foi hibridizada com um fragmento interno do transpóson Mu8. Auto-radiografia da membrana revelou co-segregação de um fragmento de 5,5 Kb de EcoRI com o fenótipo de esterilidade como mostrado na Figura 2. Essa banda de EcoRI segregou nas plantas férteis sugerindo uma condição de tipo selvagem heterozigótica para o alelo.Southern analysis was performed to confirm the association of Mu with sterility. Southern analysis is a technique well known to those skilled in the art. This common process involves isolating plant DNA, cutting with restriction endonucleases, fractionating the cut-to-molecular weight DNA on an agarose gel, and transferring it to nylon membranes to fix the separate DNA. These membranes are subsequently hybridized to a marker fragment that has been radiolabeled with P32P-dCTP, and washed in an SDS solution. Southern, E., "Detection of Specific Sequences Among DNA Fragments by Gel Electrophoresis" J. Mol. Biol. 98: 503-317 (1975). Plants from a segregating F2 SBMu200 family grew and were classified for male fertility / sterility. Leaf samples were taken and subsequently DNA isolation was conducted on approximately 20 plants by phenotypic classification. DNA (~ 7ug) from 5 fertile plants and 12 sterile plants was digested with EcoRI and electrophoresed through a 0.75% agarose gel 1. Digested DNA was transferred to a nylon membrane via Southern blot. The membrane was hybridized to an internal fragment of the Mu8 transposon. Membrane autoradiography revealed co-segregation of a 5.5 Kb EcoRI fragment with the sterility phenotype as shown in Figure 2. This EcoRI band secreted into the fertile plants suggesting a heterozygous wild-type condition for the allele.

Exemplo 2 - Construção de biblioteca e classificação [074] O processo de classificações de bibliotecas de cDNA é comumente conhecido entre aqueles experientes na técnica e é descrito em Sambrook, J., Fritsch, E. F., Maniatis T., e cols., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Lab Press, Plainview, NY (1989). As bibliotecas foram criadas como se segue.Example 2 - Library Construction and Classification The cDNA library classification process is commonly known among those skilled in the art and is described in Sambrook, J., Fritsch, EF, Maniatis T., et al., Molecular Cloning. : A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor Lab Press, Plainview, NY (1989). The libraries were created as follows.

[075] DNA de uma planta estéril foi digerido com EcoRI e passado em um gel de preparação. DNA com um peso molecular entre 5,0 e 6,0 Kb foi retirado do gel, eletro-eluído e precipitado em etanol. Esse DNA foi ligado no vetor Lambda Zap (StratageneTM) usando o protocolo do fabricante. O DNA ligado foi empacotado em partículas de fago usando Gigapack Gold (StratageneTM). Aproximadamente 500.000 PFU foram plaqueadas e suspensas em membranas de nitrocelulose. As membranas foram hibridizadas com o marcador Mu8. Um clone puro foi obtido depois de 3 ciclos de classificação. A inserção foi retirada do fago como um plasmídeo e designada SBMu200-3. 1. Um fragmento marginal PstI desse clone foi isolado e usado para remarcar a mancha de co-segregação de EcoRI. O fragmento de EcoRI de 5,5 Kb é homozigótico em todas as plantas estéreis, o que confirma que o fragmento Mu correto foi isolado. Três das plantas férteis são heterozigóticas para a banda de EcoRI de 5,5 Kb e uma banda de EcoRI de 4,3 Kb. Duas das plantas férteis são homozigóticas para a banda de EcoRI de 4,3 Kb EcoRI, presumivelmente o alelo de tipo selvagem.DNA from a sterile plant was digested with EcoRI and passed on a preparation gel. DNA with a molecular weight between 5.0 and 6.0 Kb was removed from the gel, electroeluted and ethanol precipitated. This DNA was ligated into the Lambda Zap vector (StratageneTM) using the manufacturer's protocol. Bound DNA was packaged into phage particles using Gigapack Gold (Stratagene ™). Approximately 500,000 PFU were plated and suspended on nitrocellulose membranes. The membranes were hybridized with the Mu8 marker. A pure clone was obtained after 3 rounds of classification. The insert was taken from the phage as a plasmid and designated SBMu200-3. 1. A PstI marginal fragment from this clone was isolated and used to re-mark the EcoRI co-segregation spot. The 5.5 Kb EcoRI fragment is homozygous in all sterile plants, confirming that the correct Mu fragment has been isolated. Three of the fertile plants are heterozygous for the 5.5 Kb EcoRI band and one 4.3 Kb EcoRI band. Two of the fertile plants are homozygous for the 4.3 Kb EcoRI band EcoRI, presumably the wild-type allele.

Exemplo 3 - Análise de Expressão e Isolação de cDNAExample 3 - Expression Analysis and cDNA Isolation

[076] Análise Northern pode ser usada para detectar expressão de características de genes de desenvolvimento de antera em vários estados de microsporogênese. Análise Northern também é uma técnica comumente utilizada conhecida por aqueles experientes na técnica e é similar a análise Southern exceto pelo fato de que mRNA ao invés de DNA é isolado e colocado no gel. O RNA é então hibridizado com o marcador rotulado. Potter, E., e cols., "Thyrotrotropin Releasing Hormone Exerts Rapid Nuclear Effects to Increase Production of the Primary Prolactin in RNA Transcript" Proc. Nat. Acad. Sei. USA 78:6662-6666 (1981), Lechelt, e cols.,"Isolation & Molecular Analysis of the Plows" Mol. Gen. Genet. 219:225-234 (1989). O fragmento PstI do clone SBMu200-3.1 foi usado para marcar um Northern blot contendo semente, espiga imatura, RNA de franja e de semeadura. Um sinal foi observado apenas no RNA de franja aproximadamente no quarto estágio da microsporogênese, como referido na Figura 3. A transcrição é de cerca de 2,3 KB em comprimento. O mesmo marcador também foi usado para classificar uma biblioteca de cDNA construída a partir de mRNA isolado de anteras meióticas a de estágio posterior uninucleado. Um clone, designado SBMu200-8.1, foi isolado da biblioteca.Northern analysis can be used to detect expression of anther developmental gene traits in various microsporogenesis states. Northern analysis is also a commonly used technique known to those skilled in the art and is similar to Southern analysis except that mRNA rather than DNA is isolated and placed in the gel. The RNA is then hybridized to the labeled label. Potter, E., et al., "Thyrotrotropin Releasing Hormone Exerts Rapid Nuclear Effects to Increase Production of the Primary Prolactin in RNA Transcript" Proc. Nat. Acad. Know. USA 78: 6662-6666 (1981), Lechelt, et al., "Isolation & Molecular Analysis of the Plows" Mol. Gen. Genet. 219: 225-234 (1989). The PstI fragment from clone SBMu200-3.1 was used to label a Northern blot containing seed, immature ear, fringe and seeding RNA. A signal was observed only in the fringe RNA at approximately the fourth stage of microsporogenesis, as reported in Figure 3. The transcription is about 2.3 KB in length. The same marker was also used to classify a cDNA library constructed from mRNA isolated from uninucleated later stage meiotic anthers. One clone, designated SBMu200-8.1, was isolated from the library.

Exemplo 4 - Análise de Sequência [077] O clone genômico SBMu200-3.1 e o clone de cDNA, SBMu200-8.1, foram sequenciados por by Loftstrand Labs Limited. Sanger, F., Nicklen, S., Coulson A. R. (1977) "DNA sequencing with chain terminating inhibitors" Proc. Natl. Acad. Sei. USA 74: 54635467. As sequências são apresentadas nas Figuras 4 e 5 e a comparação está na Figura 6. A comparação cDNA/genômico revela que cinco introns estão presentes no clone genômico. A inserção Mu8 ocorre em exon 1. Teste para preferência de códon preferência não aleatoriedade na terceira posição de cada códon foi consistente com a ORF principal no cDNA sendo provável Orf que codifica proteína. Há um códon de iniciação Met suposto na posição 1089 no clone genômico. A homologia de cDNA em relação ao clone genômico começa no nucleotídeo 1094. Portanto SBMu200-8.1 não representa um clone de comprimento total e é desprovido de 5 bases até o códon de iniciação Met. Uma pesquisa de base de dados revelou homologia significante para enzimas P450 encontrada em levedura, plantas e mamíferos. Enzimas P450 têm sido amplamente estudadas e três domínios de proteína característicos foram elucidados. Uma comparação da proteína prevista de SBMu200-8.1 para a sequência de aminoácidos de consenso desses domínios mostrou 1) 92% de identidade ao domínio de ligação de dioxigênio, 2) 85% de identidade ao domínio de tridecapeptídeo (ligação esteróide), e 3) 100% de identidade ao domínio de anexação heme de terminal-C. Estudos expressão adicionais foram feitos usando o marcador de cDNa SBMu200-8.1 contra um northern contendo mRNA nos estágios distintos de microsporogênese. Um sinal foi detectado da meiose II/quarto a uninucleado tardio, com o sinal máximo sendo observado do uninucleado precoce através de uninucleado tardio como mostrado na Figura 7.Example 4 - Sequence Analysis The genomic clone SBMu200-3.1 and cDNA clone, SBMu200-8.1, were sequenced by Loftstrand Labs Limited. Sanger, F., Nicklen, S., Coulson A. R. (1977) "DNA sequencing with chain terminating inhibitors" Proc. Natl. Acad. Know. USA 74: 54635467. The sequences are shown in Figures 4 and 5 and the comparison is in Figure 6. The cDNA / genomic comparison reveals that five introns are present in the genomic clone. Mu8 insertion occurs in exon 1. Test for codon preference preference non-randomness at the third position of each codon was consistent with the main ORF in cDNA being likely protein-encoding Orf. There is a Met initiation codon assumed at position 1089 in the genomic clone. CDNA homology to the genomic clone begins at nucleotide 1094. Therefore SBMu200-8.1 does not represent a full length clone and is devoid of 5 bases to the Met initiation codon. A database search revealed significant homology to P450 enzymes found in yeast, plants and mammals. P450 enzymes have been widely studied and three characteristic protein domains have been elucidated. A comparison of the predicted SBMu200-8.1 protein for the consensus amino acid sequence of these domains showed 1) 92% identity to the dioxigen binding domain, 2) 85% identity to the tridecapeptide domain (steroid binding), and 3) 100% identity to the C-terminal heme attachment domain. Additional expression studies were done using the SBMu200-8.1 cDNa marker against a northern mRNA containing distinct stages of microsporogenesis. A signal was detected from meiosis II / quarter to late uninucleate, with the maximum signal being observed from early uninucleate through late uninucleate as shown in Figure 7.

Exemplo 5 - Identificação de Promotor e suas regiões Essenciais [078] Uma caixa TATA suposta pode ser identificada por análise de extensão de iniciador como descrito por Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel, F. M. e cols. eds; John Wiley and Sons, New York pp. 4.8.1-4.8.5 (1987).Example 5 - Identification of Promoter and Its Essential Regions An alleged TATA box can be identified by primer extension analysis as described by Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel, F. M. et al. eds; John Wiley and Sons, New York pp. 4.8.1-4.8.5 (1987).

Regiões reguladoras de genes de antera, tais como promotoras, podem ser identificadas em subclones genômicos usando análise funcional, usualmente verificada pela observação de expressão de gene repórter em tecido de antera e um nível mais baixo ou ausência de expressão de gene repórter em tecido não antera. A possibilidade das regiões reguladoras residirem "acima" em 5' do sítio de iniciação de tradução pode ser testada por subclonagem de um fragmento de DNA que contenha a região acima nos vetores de expressão para experimentos de expressão transitórios. É esperado que fragmentos subgenômicos menores possam conter as regiões essenciais para expressão preferida de tecido masculino. Por exemplo, as essenciais dos promotores CaMV 19S e 35S foram identificadas em fragmentos relativamente pequenos derivados does pedaços genômicos maiores como descrito na Pat. U.S. No. 5.352.605.Anther gene regulatory regions, such as promoters, can be identified in genomic subclones using functional analysis, usually verified by observing reporter gene expression in anther tissue and a lower level or absence of reporter gene expression in non-anther tissue. . The possibility of regulatory regions residing "above" 5 'from the translation initiation site can be tested by subcloning a DNA fragment containing the above region into expression vectors for transient expression experiments. It is expected that smaller subgenomic fragments may contain the regions essential for preferred expression of male tissue. For example, the essentials of CaMV 19S and 35S promoters have been identified in relatively small fragments derived from larger genomic pieces as described in U.S. Pat. No. 5,352,605.

[079] A seleção de um vetor de expressão adequado com o qual se teste a expressão funcional dependerá do hospedeiro e do método de introdução de um vetor de expressão no hospedeiro e tais métodos são bem conhecidos por aqueles experientes na técnica. Para eucariotas, as regiões no vetor incluem regiões que controlam a iniciação de transcrição e controle de processamento. Essas regiões são operacionalmente ligadas a um gene repórter tal como UidA, que codifica β-glicuronidase (GUS), ou luciferase. Descrições gerais e exemplos de vetores de expressão de planta e genes repórteres podem ser encontrados em Gruber, e cols"Vetores for Plant Transformation" em Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology; Glick, e cols. eds; CRC Press; pp. 89-119; (1993). Vetores de expressão GUS e cassetes de gene GUS são comercialmente disponíveis por Clonetech, Paio Alto, CA, enquanto os vetores de expressão de luciferase e cassetes de gene de luciferase são comercialmente disponíveis por Promega Corporation, Madison,WI. Plasmídeos Ti e outros vetores de Agrobacterium são descritos em Ishida, Y., e cols., Nature Biotechnology; Vol. 14; pp. 745-750; (1996) e na Pat. U.S. No. 5.591.,616 "Method for Transforming Monocotyledons" (1994).The selection of a suitable expression vector with which functional expression is tested will depend on the host and the method of introducing an expression vector into the host and such methods are well known to those skilled in the art. For eukaryotes, the regions in the vector include regions that control transcription initiation and processing control. These regions are operably linked to a reporter gene such as UidA, which encodes β-glucuronidase (GUS), or luciferase. General descriptions and examples of plant expression vectors and reporter genes can be found in Gruber, et al "Vectors for Plant Transformation" in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology; Glick et al eds; CRC Press; pp. 89-119; (1993). GUS expression vectors and GUS gene cassettes are commercially available from Clonetech, Palo Alto, CA, while luciferase expression vectors and luciferase gene cassettes are commercially available from Promega Corporation, Madison, WI. Ti plasmids and other Agrobacterium vectors are described in Ishida, Y. et al., Nature Biotechnology; Vol. 14; pp. 745-750; (1996) and in Pat. No. 5,591., 616 "Method for Transforming Monocotyledons" (1994).

[080] Vetores de expressão contendo regiões reguladoras supostas localizadas em fragmentos genômicos podem ser introduzidos em tecidos intactos como anteras, embriões ou em callus. Métodos de liberação de DNA incluem bombardeamento de microprojéteis, injeção de DNA, eletroporação e transferência de gene mediada por Agrobacterium (veja Gruber, e cols., "Vectors for Plant Transformation" in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick, e cols. eds.; CRC Press; (1993); Pat. U. S No. 5.591.616; e Ishida, Y., e cols., Nature Biotechnology; Vol. 14; pp. 745-750; (1996)). Métodos gerais de cultivo de tecidos de plantas são encontrados em Gruber, e cols., supra e Glick, supra.Expression vectors containing supposed regulatory regions located in genomic fragments can be introduced into intact tissues such as anthers, embryos or callus. DNA release methods include microprojectile bombardment, DNA injection, electroporation, and Agrobacterium-mediated gene transfer (see Gruber et al., "Vectors for Plant Transformation" in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick et al. eds.; CRC Press; (1993); U.S. Pat. No. 5,591,616; and Ishida, Y. et al., Nature Biotechnology; Vol. 14; pp. 745-750 (1996)). General methods of plant tissue culture are found in Gruber et al., Supra and Glick, supra.

[081] Para o sistema de ensaio transitório, anteras isoladas, estagiadas são imediatamente colocadas em meio de cultura de franja (Pareddy, D. R. and J. F. Petelino, Crop Sei. J.; Vol. 29; pp. 15641566; (1989)) solidificadas com Phytagel 0,5% (Sigma, St. Louis) ou outros meios de solidificação. O DNA de vetor de expressão é introduzido em 5 horas preferivelmente por liberação mediada por microprojéteis cm partículas de 1,2 μπι a 6,89-7,58 MPa. Depois da liberação de DNA, as anteras são incubadas a 26°C sob o mesmo meio de cultura de franja por 17 horas e analisadas por preparação de um homogeneizado de tecido completo e análise para GUS ou para atividade de luciferase (veja Gruber, e cols., supra).[081] For the transient assay system, isolated, staged anthers are immediately placed in fringe culture medium (Pareddy, DR and JF Petelino, Crop Sci. J .; Vol. 29; pp. 15641566; (1989)) with Phytagel 0.5% (Sigma, St. Louis) or other solidifying media. Expression vector DNA is introduced within 5 hours preferably by microprojectile-mediated release into 1.2 µπι particles at 6.89-7.58 MPa. After DNA release, anthers are incubated at 26 ° C under the same fringe culture medium for 17 hours and analyzed by preparation of a complete tissue homogenate and analysis for GUS or luciferase activity (see Gruber et al ., supra).

[082] Acima do provável códon de iniciação de tradução de SBMu200, 1088 bp de DNA estava presente no clone genômico SBMu200-3.1. Fusões de tradução via um sítio Ncol construído foram geradas com genes repórteres que codificam luciferase e p-glicuronidase para testar se esse fragmento de DNA tinha atividade de promotor nos ensaios de expressão transitórios de tecidos de plantas bombardeadas. A atividade foi demonstrada em anteras e não em coleóptilos, raiz e callus, sugerindo atividade de promotor específica ou preferida a antera.Above the likely SBMu200 translation initiation codon, 1088 bp of DNA was present in the genomic clone SBMu200-3.1. Translation fusions via a constructed Ncol site were generated with reporter genes encoding luciferase and p-glucuronidase to test whether this DNA fragment had promoter activity in transient bombarded plant tissue expression assays. Activity was demonstrated in anthers rather than coleoptilos, root and callus, suggesting specific or preferred anther promoter activity.

[083] Uma caixa TATA razoável foi observada por inspeção, cerca de 83-77 bp acima do códon de iniciação de tradução. O clone genômico SBMu200-3.1 assim inclui cerca de 1005 bp acima da caixa TATA possível. Para genes de planta típicos, o início da transcrição é 26-36 bp abaixo da caixa TATA, que daria SBMu200 mRNA um líder não traduzido 5' de cerca de 48-58 nt. O fragmento subgenômico total SBMu200 de 1088 bp, incluindo líder não traduzido, início de transcrição, caixa TATA e sequências acima da caixa TATA, foi assim mostrado como sendo suficiente para atividade de promotor. Veja Figura 8, que é Id. de Seq. No. 5. A caixa TATA suposta (TATATCA) está sublinhada. Portanto, a presente invenção engloba uma molécula de DNA tendo uma sequência de nucleotideos de Id. de Seq. No. 5 (ou aquelas com identidade de sequência) e tendo a função de uma região reguladora de tecido masculino preferida.[083] A reasonable TATA box was observed by inspection, about 83-77 bp above the translation initiation codon. The genomic clone SBMu200-3.1 thus includes about 1005 bp above the possible TATA box. For typical plant genes, the start of transcription is 26-36 bp below the TATA box, which would give SBMu200 mRNA a 5 'untranslated leader of about 48-58 nt. The 1088 bp total SBMu200 subgenomic fragment, including untranslated leader, transcription start, TATA box, and sequences above the TATA box, was thus shown to be sufficient for promoter activity. See Figure 8, which is Seq Id. No. 5. The supposed TATA box (TATATCA) is underlined. Therefore, the present invention encompasses a DNA molecule having a nucleotide sequence of Seq Id. No. 5 (or those with sequence identity) and having the function of a preferred male tissue regulatory region.

[084] Análise de deleção pode ocorrer a partir de ambas as extremidades 5' e 3' da região reguladora: fragmentos podem ser obtidos por mutagênese direcionada a sitio, mutagênese que usa a reação de cadeia de polimerase, e semelhantes (Directed Mutagenesis: A Practical Approach IRL Press (1991) . A extremidade 3' da região reguladora de tecido masculino preferida pode ser delineada por proximidade à caixa TATA suposta ou por apagamentos de 3' se necessários. A região essencial pode ser então operacionalmente ligada ao promotor de núcleo de escolha. Ma vez que a região essencial é identificada, a transcrição de um gene exógeno pode ser controlada pela região de tecido masculino preferida de SBMu200 mais um promotor de núcleo. O promotor de núcleo pode ser qualquer um dos promotores de núcleo tais como virus mosaico de couve-flor 35S ou promotor 19S (Patente U. S. No. 5.352.605), promotor de ubiquitina (Patente U. S. No. 5.510.474) e o promotor de núcleo IN2 (Patente U. S. No. 5.364.780) ou um promotor de virus mosaico Figwort (Gruber, e cols. "Vectors for Plant Transformação" Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology; Glick e cols. eds, CRC Press pp. 89-119 (1993) ) . Preferivelmente, o promotor é o promotor de núcleo de um gene de tecido masculino preferida ou o promotor de núcleo CaMV 35S. Mais preferivelmente, o promotor é um promotor de um gene de tecido masculino preferida e em particular, o promotor de núcleo SBMu200.Deletion analysis can occur from both 5 'and 3' ends of the regulatory region: fragments can be obtained by site-directed mutagenesis, polymerase chain reaction mutagenesis, and the like (Directed Mutagenesis: A Practical Approach IRL Press (1991) The 3 'end of the preferred male tissue regulatory region may be delineated by proximity to the assumed TATA box or by 3' deletions if necessary.The essential region may then be operatively linked to the nucleus promoter. Since the essential region is identified, transcription of an exogenous gene can be controlled by the preferred male tissue region of SBMu200 plus a core promoter.The core promoter can be any of the core promoters such as mosaic virus. of cauliflower 35S or 19S promoter (US Patent No. 5,352,605), ubiquitin promoter (US Patent No. 5,510,474) and IN2 core promoter (Paten te U. S. No. 5,364,780) or a Figwort mosaic virus promoter (Gruber, et al. "Vectors for Plant Transformation" Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology; Glick et al eds, CRC Press pp. 89-119 (1993)). Preferably, the promoter is the core promoter of a preferred male tissue gene or the CaMV 35S core promoter. More preferably, the promoter is a promoter of a preferred male tissue gene and in particular the SBMu200 core promoter.

[085] Análise de mutação adicional, por exemplo por rastreamento de ligante, um método bem conhecido na técnica, pode identificar pequenos segmentos contendo sequências necessárias para expressão preferida de antera. Essas mutações podem introduzir modificações de funcionalidade tal como nos niveis de expressão, no tempo de expressão, ou no tecido de expressão. Mutações também podem ser silenciosas e não ter efeito observável.Further mutation analysis, for example by ligand screening, a method well known in the art, can identify small segments containing sequences necessary for preferred anther expression. Such mutations may introduce functionality modifications such as expression levels, expression time, or expression tissue. Mutations can also be silent and have no observable effect.

[086] Os procedimentos anteriores foram usados para identificar regiões essenciais do promotor SBMu200. depois de ligar o promotor com o gene de marcador de luciferase a análise de apagamento de gene foi realizada nas regiões do promotor acima da caixa TATA suposta, como representado na Figura 9. O eixo-x do gráfico de barras indica o número de pares de base imediatamente acima da caixa TATA suposta retida em uma série de derivados de apagamento começando a partir da extremidade 5' do promotor. O eixo-y mostra a atividade de luciferase normalizada como uma percentagem de atividade de promotor de comprimento total.[086] Previous procedures were used to identify essential regions of the SBMu200 promoter. after ligating the promoter with the luciferase marker gene the gene deletion analysis was performed on the promoter regions above the assumed TATA box as shown in Figure 9. The x-axis of the bar graph indicates the number of pairs of base just above the supposed TATA box retained in a series of erasure derivatives starting from the 5 'end of the promoter. The y-axis shows normalized luciferase activity as a percentage of full length promoter activity.

[087] Como está evidente partir do gráfico, aproximadamente 176 bp imediatamente acima da caixa TATA foi suficiente, quando pareado ao promotor de núcleo (caixa TATA suposta até inicio transcrição), mais lider não traduzido 5', de expressão transitória em anteras. Em contraste, a atividade de luciferase foi minima sob a deleção adicional da extremidade 5' para 91 bp acima da caixa TATA suposta. Esta extremidade 17 6 bp da caixa TATA suposta através do líder não traduzido pode ser considerada um promotor mínimo, o qual está representado na figura 10. A caixa TATA é sublinhada. A deleção com o promotor de comprimento completo de -176 até -92 relativo a caixa de TATA reduziu atividade cerca de 1% de tipo selvagem. Deleção de -39 até -8 não reduziu muito a atividade. Com isso, a região -176 até -44 bp contém uma região essencial e podería constituir um elemento de extremidade aumentada conferenciando expressão de antera no promotor , ao qual é referido como "caixa de antera".As is apparent from the graph, approximately 176 bp immediately above the TATA box was sufficient when paired to the core promoter (TATA box assumed to start transcription), plus 5 'untranslated leader, of transient anther expression. In contrast, luciferase activity was minimal under the additional 5 'end deletion to 91 bp above the assumed TATA box. This end 176 bp of the TATA box assumed through the untranslated leader can be considered a minimal promoter, which is depicted in Figure 10. The TATA box is underlined. Deletion with the full-length promoter from -176 to -92 relative to TATA box reduced about 1% wild-type activity. Deletion from -39 to -8 did not greatly reduce activity. Thus, the -176 to -44 bp region contains an essential region and could constitute an enlarged end element conferring anther expression on the promoter, which is referred to as the "anther box".

[088] Análise de ligante de exploração foi conduzido através de caixa de antera em incrementos 9-10 bp. As posições da substituição de ligante de exploração nesta região são mostradas na figura 10 e o nível de expressão de mutantes relacionados à sequência do tipo selvagem são mostradas na figura 11. O efeito mais drástico sobre a expressão transitória em anteras foi observado para mutantes LS 12 e LS13, na região 52-71 bp acima da caixa TATA suposta. Um efeito principal sobre a expressão transitória em anteras também foi observado para mutantes LS06, LS07, LS08 e LS 10, na região 82-131 bp acima da caixa TATA suposta. Sequências na caixa de antera precisaram de níveis de tipo selvagem de expressão transitória e são assim demonstradas na região -52 a -131 em relação à caixa TAATA, particularmente a região -52 a -71.Scanning binder analysis was conducted through anther box in 9-10 bp increments. Scanning ligand substitution positions in this region are shown in Figure 10 and the expression level of wild-type sequence related mutants are shown in Figure 11. The most drastic effect on transient anther expression was observed for LS 12 mutants. and LS13, in the region 52-71 bp above the supposed TATA box. A major effect on transient anther expression was also observed for mutants LS06, LS07, LS08 and LS 10, in the 82-131 bp region above the assumed TATA box. Anther box sequences required transient expression wild-type levels and are thus demonstrated in the -52 to -131 region relative to the TAATA box, particularly the -52 to -71 region.

Exemplo 6 - Comparação de SBMu200 de franja de sorgo RT-PCR e cDNA de milho SBMu200 [089] Como observado acima, SBMu200 é um gene de fertilidade masculina. Quando ele é modificado, resultará em esterilidade masculina. Um homólogo de SBMu200 foi identificado em sorgo. 0 cDNA de sorgo SBMu200 foi isolado pelo uso de iniciadores de gene de milho SBMu200 em uma reação de cadeia de polimerase com um cDNA de franja de sorgo como o modelo. 0 fragmento de cDNA resultante foi sequenciado por métodos descritos acima e então comparado ao cDNA de milho SBMu200. As comparações das sequências de nucleotideos são apresentadas na Figura 10 e mostram 90% de identidade.Example 6 - Comparison of SBMu200 from RT-PCR sorghum bangs and SBMu200 corn cDNA [089] As noted above, SBMu200 is a male fertility gene. When it is modified, it will result in male sterility. A SBMu200 counterpart was identified in sorghum. SBMu200 sorghum cDNA was isolated by using SBMu200 maize gene primers in a polymerase chain reaction with a sorghum fringe cDNA as the model. The resulting cDNA fragment was sequenced by methods described above and then compared to the SBMu200 corn cDNA. Nucleotide sequence comparisons are shown in Figure 10 and show 90% identity.

[090] Como é evidente a partir do colocado acima, o gene SBMu200 é critico para fertilidade masculina em plantas.As is evident from the above, the SBMu200 gene is critical for male fertility in plants.

[091] Portanto pode ser observado que a invenção alcança pelo menos todos os seus objetivos.[091] It can therefore be observed that the invention achieves at least all its aims.

REIVINDICAÇÕES

Claims (3)

1. Vetor de expressão, caracterizado pelo fato de que compreende um gene exógeno, em que o gene exógeno é operacionalmente ligado a um promotor, em que é o promotor é operacionalmente ligado com um elemento regulador especifico de tecido masculino, em que o elemento regulador é selecionado do grupo compreendendo: (a) Id. de Seq. No. 6; (b) 130 pares de base contíguos de -38 e mais acima da caixa TATA do gene de milho SBMu200 de Id. de Seq. No. 7; (c) sequências de -44 até -180 acima da caixa TATA de Id. de Seq. No. 7; (d) sequências -92 até -176 acima da caixa TATA de Id. de Seq. No. 7; (e) sequências -44 até -89 acima da caixa TATA de Id. de Seq. No. 7; (f) sequências -52 até -131 acima da caixa TATA de Id. de Seq. No. 7; (g) sequências -52 até -71 acima da caixa TATA de Id. de Seq. No. 7; ou (h) sequências -82 até -131 acima da caixa TATA de Id. de Seq. No. 7.Expression vector, characterized in that it comprises an exogenous gene, wherein the exogenous gene is operably linked to a promoter, wherein it is the promoter is operably linked to a male tissue-specific regulatory element, wherein the regulatory element is is selected from the group comprising: (a) Seq Id. No. 6; (b) 130 contiguous base pairs of -38 and higher above the TATA box of the Seq Id. No. 7; (c) sequences from -44 to -180 above the TATA box of Seq Id. No. 7; (d) sequences -92 to -176 above the TATA box of Seq Id. No. 7; (e) sequences -44 to -89 above the TATA box of Seq Id. No. 7; (f) sequences -52 to -131 above the TATA box of Seq Id. No. 7; (g) sequences -52 to -71 above the TATA box of Seq Id. No. 7; or (h) sequences -82 through -131 above the TATA box of Seq Id. No. 7 2. Vetor de expressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o promotor é selecionado de qualquer um de CaMV35S, SGB6, SBMu200, MS45 ou 5126, ou a Id. de Seq. No.5.Expression vector according to claim 1, characterized in that the promoter is selected from either CaMV35S, SGB6, SBMu200, MS45 or 5126, or the Id. Of Seq. No.5. 3. Vetor de expressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o produto do gene exógeno rompe a função do tecido masculino.Expression vector according to claim 1, characterized in that the exogenous gene product disrupts male tissue function.
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