EA045304B1 - GENE FOR RESISTANCE TO PLANT DISEASES - Google Patents

GENE FOR RESISTANCE TO PLANT DISEASES Download PDF

Info

Publication number
EA045304B1
EA045304B1 EA202191828 EA045304B1 EA 045304 B1 EA045304 B1 EA 045304B1 EA 202191828 EA202191828 EA 202191828 EA 045304 B1 EA045304 B1 EA 045304B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
seq
plant
sequence
nucleic acid
present
Prior art date
Application number
EA202191828
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Отто Торьек
Дитрих Борхардт
Маргарет Рекоске
Вольфганг Мехельке
Дженс Кристоф Лайн
Бритта Шульц
Original Assignee
КВС ЗААТ СЕ & КО. КГаА
Filing date
Publication date
Application filed by КВС ЗААТ СЕ & КО. КГаА filed Critical КВС ЗААТ СЕ & КО. КГаА
Publication of EA045304B1 publication Critical patent/EA045304B1/en

Links

Description

Изобретение относится к молекуле нуклеиновой кислоты, которая кодирует полипептид, молекула нуклеиновой кислоты которого способна придавать устойчивость к Cercospora (Церкоспора), в частности, к грибу Cercospora beticola (Церкоспора свекловичная) растению и, в частности, растению вида Beta vulgaris (Свекла обыкновенная), в котором экспрессируется полипептид, а также к полипептиду, кодируемому молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. В частности, молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению отличается тем, что эффект устойчивости к Церкоспоре, который придается полипептидом, является доминирующим. Кроме того, настоящее изобретение относится к устойчивому к Церкоспоре растению, растительной клетке, органу растения, растительной ткани, части растения или семени, или к потомку растения, которое содержит молекулу нуклеиновой кислоты или ее сегменты в виде эндогенного гена, в виде отредактированного гена или в виде трансгена. Кроме того, настоящее изобретение также охватывает способы повышения устойчивости к Церкоспоре растения вида Beta vulgaris, а также способы продуцирования или идентификации и, возможно, отбора растения, устойчивого к Церкоспоре. Настоящее изобретение также охватывает способы мониторинга заражения патогеном Cercospora beticola, а также олигонуклеотидные зонды и праймеры для гибридизации с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению.The invention relates to a nucleic acid molecule that encodes a polypeptide, the nucleic acid molecule of which is capable of conferring resistance to Cercospora (Cercospora), in particular to the fungus Cercospora beticola (Beetroot) plant and, in particular, to a plant of the species Beta vulgaris (Common beet), in which the polypeptide is expressed, as well as the polypeptide encoded by the nucleic acid molecule of the present invention. In particular, the nucleic acid molecule of the present invention is characterized in that the effect of Cercospora resistance conferred by the polypeptide is dominant. Furthermore, the present invention relates to a Cercospora-resistant plant, plant cell, plant organ, plant tissue, plant part or seed, or plant progeny that contains a nucleic acid molecule or segments thereof as an endogenous gene, as an edited gene, or in as a transgene. In addition, the present invention also covers methods for increasing Cercospora resistance in a Beta vulgaris plant, as well as methods for producing or identifying and possibly selecting a Cercospora resistant plant. The present invention also covers methods for monitoring infection with the pathogen Cercospora beticola, as well as oligonucleotide probes and primers for hybridization with the nucleic acid molecule of the present invention.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

Пятнистость листьев (церкоспороз) - одно из наиболее опасных, широко распространенных во всем мире болезней листьев растений вида Beta vulgaris. Эту болезнь вызывает гриб Cercospora beticola. У растений, пораженных этой болезнью, обычно образуются небольшие, относительно круглые пятна на листьях (2-3 мм), которые посередине светло-серого цвета и окружены красно-коричневой каймой. При сильном заражении, пятна на листьях перекрываются, в результате чего целые сегменты листовой пластинки высыхают. Небольшие черные точки (псевдострома) видны внутри полностью сформированных пятен, а серое войлочноподобное покрытие (носители конидий с конидиями) образуется во влажных условиях - преимущественно на нижней стороне листа. Сильно зараженные листья сначала желтеют, затем буреют и отмирают. Параллельно происходит рост новых листьев, при этом, однако, листья снова заболевают и отмирают. Сначала симптомы повреждения видны только у отдельных растений, однако с распространением болезни зачастую происходит образование гнезд со стойким заражением. Дальнейшее распространение заражения по всему участку происходит посредством дождя и ветра.Leaf spot (cercospora blight) is one of the most dangerous, widespread worldwide leaf diseases of plants of the Beta vulgaris species. This disease is caused by the fungus Cercospora beticola. Plants affected by this disease usually develop small, relatively round spots on the leaves (2-3 mm), which are light gray in the middle and surrounded by a red-brown border. With severe infestation, the spots on the leaves overlap, causing entire segments of the leaf blade to dry out. Small black dots (pseudostromes) are visible within fully formed spots, and a gray felt-like covering (carriers of conidia with conidia) forms in moist conditions - mainly on the underside of the leaf. Heavily infected leaves first turn yellow, then turn brown and die. At the same time, new leaves grow, however, the leaves again become diseased and die. At first, symptoms of damage are visible only in individual plants, but as the disease spreads, nests with persistent infection often form. Further spread of infection throughout the area occurs through rain and wind.

Патоген Cercospora beticola был впервые описан во второй половине 19 века в Италии. До 40% урожая можно потерять из-за сильного заражения, которое может быть вызвано влажной погодой, ранним смыканием рядов, высоким потенциалом заражения, существовавшим в предыдущие годы, или чрезмерным орошением. Эти потери обусловлены сокращением урожая свеклы и снижением содержания сахара; см. Хольтшульте ((2000) Cercospora beticola - распространение и заболеваемость во всем мире, стр. 516, в работе Cercospora beticola Sacc. Биология, влияние на агротехнику и меры борьбы с болезнью свеклы сахарной, том 2 (М.Дж.С. Ашер, Б. Хольтшульте, М.Р. Молард, Ф. Россо, Г. Штайнрукен, Р. Бекерс, под ред.). Международный институт исследований свеклы, Брюссель, Бельгия, 215 стр.). Для борьбы с болезнью зачастую используют посадки в междурядьях или фунгициды. Химическая борьба с Cercospora beticola с помощью фунгицидов требует от фермера материальных затрат и загрязняет окружающую среду. Многократное применение фунгицидов дополнительно увеличивает давление отбора на толерантные к фунгицидам штаммы Cercospora beticola. Это противоречит устойчивой агротехнической практике.The pathogen Cercospora beticola was first described in the second half of the 19th century in Italy. Up to 40% of the crop can be lost due to heavy infestation, which can be caused by wet weather, early row closure, high infestation potential from previous years, or over-irrigation. These losses are due to a reduction in beet yield and a decrease in sugar content; see Holtschulte ((2000) Cercospora beticola - distribution and incidence worldwide, p. 516, in Cercospora beticola Sacc. Biology, implications for agricultural practices and disease control of sugar beet, volume 2 (M.J.S. Asher , B. Holtschulte, M. R. Molard, F. Rosso, G. Steinroecken, R. Beckers, eds. International Institute for Beet Research, Brussels, Belgium, 215 pp.). To combat the disease, inter-row planting or fungicides are often used. Chemical control of Cercospora beticola using fungicides requires material costs from the farmer and pollutes the environment. Repeated applications of fungicides further increase selection pressure on fungicide-tolerant strains of Cercospora beticola. This is contrary to sustainable agricultural practices.

Косвенная борьба ведется посредством отбора сортов со здоровыми листьями и культивирования свеклы с использованием, по меньшей мере, трехлетнего севооборота. Вести борьбу с заражением более эффективно можно с помощью комбинации толерантных или устойчивых сортов. Менее восприимчивые толерантные к Церкоспоре сорта свеклы предлагаются на рынке с 2000 г. (Штайнрукен 1997, Die Zuchtung von Cercospora-resistenten Zuckerruben. [Селекция устойчивой к Церкоспоре свеклы сахарной.], Vortrage fur Pflanzenzuchtung [Лекции по селекции растений], Том 37, Лекционный симпозиум, 4-5 марта 1997 г., Киль). Эти сорта наделены количественной устойчивостью к Cercospora beticola. Устойчивость этих сортов основана на нескольких генах и передается количественно, при этом, точное количество генов, ответственных за устойчивость, неизвестно; см. Вейланд и Кох (2004), Пятнистость листьев свеклы сахарной (Cercospora beticola Sacc), The Plant Journal, 5 (3), 157-166. Сложное количественное наследование было подтверждено посредством определенного количества анализов локусов количественных признаков (QTL). Этот способ позволяет картировать полигенные типы унаследованной устойчивости и является надежным методом идентификации количества и положения факторов генетической устойчивости на карте сцепления генетических признаков растения-хозяина. Таким образом, можно было бы определить множество причинных QTL на каждой хромосоме свеклы сахарной.Indirect control is carried out by selecting varieties with healthy leaves and cultivating beets using at least a three-year crop rotation. Infestation can be controlled more effectively by using a combination of tolerant or resistant varieties. Less susceptible Cercospora-tolerant beet varieties have been offered on the market since 2000 (Steinruken 1997, Die Zuchtung von Cercospora-resistant Zuckerruben. [Breeding of Cercospora-resistant sugar beet.], Vortrage fur Pflanzenzuchtung [Lectures on plant breeding], Volume 37, Lecture Symposium, 4-5 March 1997, Kiel). These varieties are endowed with quantitative resistance to Cercospora beticola. The resistance of these varieties is based on several genes and is transferred quantitatively, while the exact number of genes responsible for resistance is unknown; see Weiland and Koch (2004), Leaf spot in sugar beet (Cercospora beticola Sacc), The Plant Journal, 5 (3), 157-166. Complex quantitative inheritance has been confirmed through a number of quantitative trait loci (QTL) analyses. This method makes it possible to map polygenic types of inherited resistance and is a reliable method for identifying the number and position of genetic resistance factors on the linkage map of genetic traits of the host plant. In this way, multiple causal QTLs could be identified on each sugar beet chromosome.

Картирование было проведено с различными донорами устойчивости к Церкоспоре, при этом, наблюдаемые эффекты QTL были, по большей части, незначительными. Максимальные заявленные фенотипические значения составили 5%.Mapping was carried out with different donors of Cercospora resistance, and the observed QTL effects were mostly small. The maximum reported phenotypic values were 5%.

В непрерывных исследованиях были описаны списки дифференциально экспрессируемых генов. В исследовании Вельтмейер и соавт., ((2011) Профили транскриптов в генотипах свеклы сахарной раскрывают определение времени и силу защитных реакций на заражение Cercospora beticola, Molecular plantContinuous studies have described lists of differentially expressed genes. In a study by Veltmeyer et al., (2011) Transcript profiles in sugar beet genotypes reveal the timing and strength of defense responses to infection by Cercospora beticola, Molecular plant

- 1 045304 microbe interactions, 758-772), профиль экспрессии на стороне генома для различных генотипов свеклы сахарной (то есть, устойчивых, толерантных, чувствительных и так далее к Церкоспоре) был создан с помощью технологии на основе микрочипов во время заражения патогеном для анализа транскрипционных изменений профиля экспрессии в связи с пятнистостью листьев. С помощью этих анализов авторы изобретения имели возможность создать патоген-индуцируемый профиль транскрипции в различных испытуемых генотипах свеклы сахарной и определить потенциальные гены-кандидаты. Однако эти гены еще не были охарактеризованы подробно. Генетический и функциональный фон устойчивости к Церкоспоре и идентичность генов устойчивости до сих пор были совершенно неясны.- 1 045304 microbe interactions, 758-772), genome-side expression profiles for different sugar beet genotypes (i.e., resistant, tolerant, sensitive, etc. to Cercospora) were generated using microarray technology during pathogen infection for analysis transcriptional changes in expression profile in association with leaf spot. Using these assays, we were able to generate a pathogen-inducible transcriptional profile in the various sugar beet genotypes tested and identify potential candidate genes. However, these genes have not yet been characterized in detail. The genetic and functional background of resistance to Cercospora and the identity of the resistance genes have so far been completely unclear.

Однако при количественном наследовании QTL, в растение вводится не только желаемая устойчивость к Cercospora beticola, но и, зачастую скорее нежелательные признаки, такие как, например, снижение урожайности из-за наследования дополнительных генов, которые сцеплены с положительным признаком устойчивости к Церкоспоре. Это явление также известно под термином сцепленный груз. Кроме того, огромные затраты на селекцию, которые требуются для отбора множества локусов устойчивости без снижения, таким образом, урожайности, могут отрицательно сказаться на жизнеспособности растений; см. Вейланд и Кох, 2004.However, with quantitative inheritance of QTL, not only the desired resistance to Cercospora beticola is introduced into the plant, but also, often rather undesirable traits, such as, for example, a decrease in yield due to the inheritance of additional genes that are linked to a positive trait of resistance to Cercospora. This phenomenon is also known as entangled load. In addition, the enormous breeding costs required to select for multiple resistance loci without thereby reducing yield can have a negative impact on plant viability; see Weiland and Koch, 2004.

Селекционные компании уже более десяти лет предлагают на рынке толерантные к Церкоспоре сорта. Устойчивость этих сортов наследуется, благодаря множеству генов устойчивости с незначительным эффектом. Однако недостаток этих сортов состоит в том, что разработка сорта является очень трудоемким и сложным процессом из-за сложностей наследования, и у таких сортов значительно более низкая урожайность по сравнению с обычными сортами, при отсутствии заражения. Среди прочего, это может быть связано с эпигенетическим взаимодействием некоторых генов устойчивости с генами, отвечающими за производство сахара, что приводит к снижению выносливости растений, в отсутствие патогена.Breeding companies have been offering Cercospora-tolerant varieties on the market for more than ten years. Resistance in these varieties is inherited through multiple resistance genes with little effect. However, the disadvantage of these varieties is that variety development is a very labor-intensive and complex process due to inheritance difficulties, and such varieties have significantly lower yields than conventional varieties in the absence of infection. Among other things, this may be due to the epigenetic interaction of some resistance genes with genes responsible for sugar production, which leads to reduced plant vigor in the absence of the pathogen.

Использование новых методов селекции, основанных на редактировании генов, например, с помощью нуклеаз TALE или систем CRISPR, а также трансгенных подходов, на практике невозможно из-за сложностей наследования и множества генов, участвующих в развитии устойчивости, большинство из которых еще не идентифицировано и не охарактеризовано.The use of new breeding methods based on gene editing, for example using TALE nucleases or CRISPR systems, as well as transgenic approaches, is not possible in practice due to the complexities of inheritance and the multitude of genes involved in the development of resistance, most of which have not yet been identified or characterized.

Для стабильной селекции растений, устойчивых к пятнистости листьев, вызываемой Церкоспорой, то есть, растений, способных противостоять опасности, исходящей от вариантов Церкоспоры, которые преодолевают эту устойчивость, необходимо постоянно идентифицировать новые гены устойчивости и интегрировать их в генофонды культивируемых растений, таких как свекла сахарная. В частности, цель состояла в предложении подходящих генов устойчивости, которые после экспрессии в растении сами по себе уже продуцируют очень сильный, доминирующий эффект устойчивости к Cercospora beticola. В соответствии с настоящим изобретением, эта цель достигается посредством вариантов осуществления, охарактеризованных в формуле изобретения и в описании.For sustainable breeding of plants resistant to Cercospora leaf spot, that is, plants able to withstand the threat posed by Cercospora variants that overcome this resistance, it is necessary to continuously identify new resistance genes and integrate them into the gene pools of cultivated plants such as sugar beet . In particular, the goal was to propose suitable resistance genes that, once expressed in the plant, already produce a very strong, dominant resistance effect against Cercospora beticola. In accordance with the present invention, this object is achieved through the embodiments described in the claims and description.

Реферат изобретенияAbstract of the invention

Настоящее изобретение относится к молекуле нуклеиновой кислоты, которая способна придавать устойчивость к Церкоспоре - в частности, к грибу Cercospora beticola - растению и, в частности, Beta vulgaris subsp. vulgaris (Мангольд). Таким образом, полипептид, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты, продуцируется в растении. Молекула нуклеиновой кислоты, после экспрессии которой полипептид продуцируется сам по себе уже продуцирует в растении очень сильный, доминирующий эффект устойчивости к Cercospora beticola.The present invention relates to a nucleic acid molecule that is capable of conferring resistance to Cercospora - in particular to the fungus Cercospora beticola - plant and, in particular, Beta vulgaris subsp. vulgaris (Chard). Thus, the polypeptide encoded by the nucleic acid molecule is produced in the plant. The nucleic acid molecule, after expression of which the polypeptide is produced by itself, already produces a very strong, dominant effect of resistance to Cercospora beticola in the plant.

Кроме того, настоящее изобретение относится к устойчивому к Церкоспоре растению, растительной клетке, органу растения, растительной ткани, части растения или семени, семенному материалу или потомку растения, которое содержит молекулу нуклеиновой кислоты или ее сегменты. Нуклеиновая кислота может содержаться, например, в виде эндогена или трансгена. Кроме того, нуклеиновая кислота может содержаться в виде интрогрессии. Необязательно, исключаются те растения и их компоненты, которые были получены посредством по существу биологического процесса.Furthermore, the present invention relates to a Cercospora-resistant plant, plant cell, plant organ, plant tissue, plant part or seed, seed material or plant progeny that contains a nucleic acid molecule or segments thereof. The nucleic acid may be present, for example, as an endogen or a transgene. In addition, the nucleic acid may be present as introgression. Optionally, those plants and their components that were obtained through an essentially biological process are excluded.

Способы повышения устойчивости к Церкоспоре растения вида Beta vulgaris, a также способы продуцирования или идентификации и, возможно, отбора растения, устойчивого к Церкоспоре, также охватываются настоящим изобретением. Настоящее изобретение также охватывает способы мониторинга заражения патогеном Cercospora beticola, а также олигонуклеотиды в виде зондов и праймеры для гибридизации с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению.Methods for increasing resistance to Cercospora in a plant of the species Beta vulgaris, as well as methods for producing or identifying and possibly selecting a plant resistant to Cercospora, are also covered by the present invention. The present invention also includes methods for monitoring infection with the pathogen Cercospora beticola, as well as oligonucleotide probes and primers for hybridization with the nucleic acid molecule of the present invention.

Таким образом, настоящее изобретение относится к вариантам осуществления, перечисленным в нижеследующих пунктах, которые также проиллюстрированы на примерах и фигурах.Thus, the present invention relates to the embodiments listed in the following paragraphs, which are also illustrated by examples and figures.

1. Молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая полипептид, который способен придавать устойчивость к Церкоспоре растению, в котором экспрессируется полипептид, отличающаяся тем, что молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидную последовательность, которая выбрана из (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 3;1. A nucleic acid molecule encoding a polypeptide that is capable of conferring resistance to Cercospora to a plant in which the polypeptide is expressed, characterized in that the nucleic acid molecule contains a nucleotide sequence that is selected from (a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence according to with SEQ ID NO: 3;

(b) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 2;(b) a nucleotide sequence containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 2;

- 2 045304 (c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 53;- 2 045304 (c) a nucleotide sequence containing a DNA sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 53;

(d) нуклеотидной последовательности, гибридизирующейся с нуклеотидной последовательностью, которая комплементарна нуклеотидной последовательности в соответствии с пунктами (а), (b) или (с), при жестких условиях;(d) a nucleotide sequence that hybridizes to a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence in accordance with paragraphs (a), (b) or (c), under stringent conditions;

(e) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, который, посредством замещения, делеции и/или добавления, по меньшей мере, одной аминокислоты аминокислотной последовательности, отличается от полипептида, кодируемого нуклеотидной последовательностью в соответствии с пунктами (а), (b) или (с);(e) a nucleotide sequence encoding a polypeptide that, by substitution, deletion and/or addition of at least one amino acid of the amino acid sequence, differs from the polypeptide encoded by the nucleotide sequence in accordance with paragraphs (a), (b) or (c) );

(f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, который имеет аминокислотную последовательность, которая, по меньшей мере, на 70% идентична аминокислотной последовательности в соответствии с SEQ ID NO: 3;(f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide that has an amino acid sequence that is at least 70% identical to the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 3;

(g) нуклеотидной последовательности, которая, по меньшей мере, на 70% идентична последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2;(g) a nucleotide sequence that is at least 70% identical to the DNA sequence according to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2;

при этом, устойчивость к Церкоспоре в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой устойчивость к Cercospora beticola, или, при этом, растение в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой растение подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris, и в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - свеклу сахарную.wherein the Cercospora resistance in a preferred embodiment of the present invention is resistance to Cercospora beticola, or wherein the plant in a preferred embodiment of the present invention is a plant of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris, and in a particularly preferred embodiment of the present invention, sugar beet.

2. Молекула нуклеиновой кислоты по п.1, отличающаяся тем, что эффект устойчивости к Церкоспоре, который придает полипептид, является доминирующим у растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, при этом, полипептид придает эффект устойчивости, по меньшей мере, на один рейтинговый балл, и в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - более, чем на один рейтинговый балл, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, на два рейтинговых балла, в особенно в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения -по меньшей мере, на три рейтинговых балла, и в самом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, на четыре рейтинговых балла.2. The nucleic acid molecule according to claim 1, characterized in that the Cercospora resistance effect conferred by the polypeptide is dominant in the plant, in a preferred embodiment of the present invention, wherein the polypeptide conferred a resistance effect of at least one rating point, and in a preferred embodiment of the present invention by more than one rating point, in a particularly preferred embodiment of the present invention by at least two rating points, in a particularly preferred embodiment of the present invention by at least three rating points, and in the most preferred embodiment of the present invention, by at least four rating points.

3. Молекула нуклеиновой кислоты по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что молекула нуклеиновой кислоты происходит от Beta vulgaris subsp. maritima (свекла морская).3. The nucleic acid molecule according to claim 1 or claim 2, characterized in that the nucleic acid molecule comes from Beta vulgaris subsp. maritima (sea beet).

4. Полипептид, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3.4. A polypeptide encoded by a nucleic acid molecule according to one of claims 1-3.

5. Вектор или кассета экспрессии, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, при этом, молекула нуклеиновой кислоты в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения является гетерологичной по отношению к вектору или кассете экспрессии.5. A vector or expression cassette containing a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3, wherein the nucleic acid molecule in a preferred embodiment of the present invention is heterologous with respect to the vector or expression cassette.

6. Клетка, которая содержит молекулу нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, или вектор или кассета экспрессии по п.5, при этом, молекула нуклеиновой кислоты или кассета экспрессии в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения присутствуют в виде эндогена или трансгена.6. A cell that contains a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3, or a vector or expression cassette according to claim 5, wherein the nucleic acid molecule or expression cassette in a preferred embodiment of the present invention is present as an endogene or transgene.

7. Устойчивое к Церкоспоре растение или его сегмент, отличающееся тем, что растение или его сегмент содержит молекулу нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, в виде эндогена или трансгена, или вектор, или кассету экспрессии по п.5, при этом, растение, которое в виде эндогена содержит молекулу нуклеиновой кислоты, представляет собой растение вида Beta vulgaris, но не вида Beta vulgaris subsp. maritima или вида Beta vulgaris subsp. vulgaris.7. A plant or segment thereof resistant to Cercospora, characterized in that the plant or segment thereof contains a nucleic acid molecule according to one of claims 1-3, in the form of an endogene or transgene, or a vector or expression cassette according to claim 5, wherein , a plant that contains a nucleic acid molecule endogenously, is a plant of the species Beta vulgaris, but not the species Beta vulgaris subsp. maritima or the species Beta vulgaris subsp. vulgaris.

8. Растение по п.7, отличающееся тем, что растение является гибридным растением.8. The plant according to claim 7, characterized in that the plant is a hybrid plant.

9. Растение по п.7 или п.8, отличающееся тем, что молекула нуклеиновой кислоты присутствует в геноме растения в виде гетерозигы или гомозиготы.9. A plant according to claim 7 or claim 8, characterized in that the nucleic acid molecule is present in the plant genome in the form of a heterozygous or homozygous one.

10. Семена или потомки растения по одному из пп.7-9, при этом, семя или потомок в виде трансгена или эндогена содержит молекулу нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, или вектор или кассету экспрессии по п.5.10. Seeds or descendants of a plant according to one of claims 7-9, wherein the seed or descendant in the form of a transgene or endogene contains a nucleic acid molecule according to one of claims 1-3, or a vector or expression cassette according to claim 5.

11. Способ повышения устойчивости растения к Церкоспоре, включающий следующие этапы:11. A method for increasing plant resistance to Cercospora, including the following steps:

(i) интеграцию молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3 или вектора, или кассеты экспрессии по п.5 посредством гомологически направленной репарации или гомологической рекомбинации, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - посредством сайт-направленной нуклеазы, в геном, по меньшей мере, одной клетки растения и, необязательно, регенерацию растения из, по меньшей мере, одной растительной клетки; или (ii) повышение экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, по меньшей мере, в одной клетке растения, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - посредством модификации нативного промотора, например, содержащего последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 7, или посредством сцепления молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3 с гетерологичным промотором, имеющим более высокий уровень активности по сравнению с нативным промотором, например, содержащим последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 7 - в частности, после заражения Церкоспорой, и, необязательно, регенерацию растения из, по меньшей мере,(i) integrating a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3 or a vector or expression cassette according to claim 5 by means of homologously directed repair or homologous recombination, in a preferred embodiment of the present invention by means of a site-directed nuclease, into the genome, according to at least one plant cell and, optionally, regenerating the plant from the at least one plant cell; or (ii) increasing the expression of a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3 in at least one plant cell, in a preferred embodiment of the present invention by modifying a native promoter, for example containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO : 7, or by linking a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3 with a heterologous promoter having a higher level of activity compared to the native promoter, for example containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 7 - in particular, after infection with Cercospora, and optionally regenerating the plant from at least

- 3 045304 одной растительной клетки; или (iii) повышение активности и/или стабильности полипептида по п.4 посредством модификации нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, по меньшей мере, в одной клетке растения и, необязательно, регенерацию растения из, по меньшей мере, одной растительной клетки; или (iv) трансформацию растительной клетки с молекулой нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3 или вектором, или кассетой экспрессии по п.5, и, необязательно, регенерацию (трансгенного) растения из трансформированной растительной клетки;- 3 045304 one plant cell; or (iii) increasing the activity and/or stability of the polypeptide according to claim 4 by modifying the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3 in at least one plant cell and, optionally, regenerating the plant from at least , one plant cell; or (iv) transforming a plant cell with a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3 or a vector or expression cassette according to claim 5, and optionally regenerating a (transgenic) plant from the transformed plant cell;

при этом, устойчивость к Церкоспоре представляет собой в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения устойчивость к Cercospora beticola, или, растение представляет собой в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения растение вида Beta vulgaris, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Beta vulgaris subsp. vulgaris, и, в частности, - свеклу сахарную.wherein, resistance to Cercospora is, in a preferred embodiment of the present invention, resistance to Cercospora beticola, or, the plant is, in a preferred embodiment of the present invention, a plant of the species Beta vulgaris, in a preferred embodiment of the present invention, Beta vulgaris subsp. vulgaris, and, in particular, sugar beets.

12. Способ продуцирования растения, устойчивого к Церкоспоре, по одному из пп.7-9, включающий следующие этапы:12. A method for producing a plant resistant to Cercospora, according to one of claims 7-9, including the following steps:

(a) трансформацию растительной клетки с молекулой нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3 или вектором, или кассетой экспрессии по п.5, и (b) регенерацию трансгенного растения из трансформированной растительной клетки; или (i) введение сайт-направленной нуклеазы и репарационной матрицы в клетку растения вида Beta vulgaris, при этом, сайт-направленная нуклеаза способна генерировать, по меньшей мере, один двухцепочечный разрыв ДНК в геноме клетки, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - выше и/или ниже целевой области, и репарационная матрица содержит молекулу нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3;(a) transforming a plant cell with a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3 or a vector or expression cassette according to claim 5, and (b) regenerating a transgenic plant from a transformed plant cell; or (i) introducing a site-directed nuclease and a repair template into a cell of a plant of the species Beta vulgaris, wherein the site-directed nuclease is capable of generating at least one double-stranded DNA break in the genome of the cell, in a preferred embodiment of the present invention - above and /or below the target region, and the repair matrix contains a nucleic acid molecule according to one of claims 1-3;

(ii) культивирование клетки из этапа (i) в условиях, допускающих гомологически направленную репарацию или гомологическую рекомбинацию, при этом, молекула нуклеиновой кислоты включена из репарационной матрицы в геном растения; и (iii) регенерацию растения из клетки, модифицированной на этапе (ii).(ii) culturing the cell from step (i) under conditions allowing homologously directed repair or homologous recombination, wherein the nucleic acid molecule is incorporated from the repair matrix into the plant genome; and (iii) regenerating the plant from the cell modified in step (ii).

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что целевая область содержит аллельный вариант молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, при этом, аллельный вариант кодирует полипептид, не придающий устойчивость или придающий незначительную устойчивость к Церкоспоре.13. The method according to claim 12, characterized in that the target region contains an allelic variant of the nucleic acid molecule according to one of claims 1-3, wherein the allelic variant encodes a polypeptide that does not confer resistance or confers slight resistance to Cercospora.

14. Способ по п.12 или п.13, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один двухцепочечный разрыв происходит в положении, находящемся на удалении, составляющем не более 10000 пар оснований выше и/или ниже целевой области, или не более 10000 пар оснований, от аллельного варианта, как определено в п.13.14. The method according to claim 12 or claim 13, characterized in that at least one double-strand break occurs at a position located at a distance of no more than 10,000 base pairs above and/or below the target region, or no more than 10,000 base pairs, from the allelic variant, as defined in paragraph 13.

15. Способ по п.12 или п.13, отличающийся тем, что аллельный вариант молекулы нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 6;15. The method according to claim 12 or claim 13, characterized in that the allelic variant of the nucleic acid molecule contains a nucleotide sequence selected from (a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 6;

(b) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 5;(b) a nucleotide sequence containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 5;

(c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 4;(c) a nucleotide sequence containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 4;

(d) нуклеотидной последовательности, гибридизирующейся с нуклеотидной последовательностью, которая комплементарна нуклеотидной последовательности в соответствии с пунктами (а), (b) или (с), при жестких условиях;(d) a nucleotide sequence that hybridizes to a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence in accordance with paragraphs (a), (b) or (c), under stringent conditions;

(e) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, который, посредством замещения, делеции и/или добавления, по меньшей мере, одной аминокислоты аминокислотной последовательности, отличается от полипептида, кодируемого нуклеотидной последовательностью в соответствии с пунктами (а), (b) или (с); или (f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая, по меньшей мере, на 80% идентична аминокислотной последовательности в соответствии с SEQ ID NO: 6.(e) a nucleotide sequence encoding a polypeptide that, by substitution, deletion and/or addition of at least one amino acid of the amino acid sequence, differs from the polypeptide encoded by the nucleotide sequence in accordance with paragraphs (a), (b) or (c) ); or (f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 80% identical to the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 6.

16. Растение или его сегмент, полученное или получаемое в соответствии со способом по одному из пп.12-15.16. A plant or a segment thereof, obtained or obtained in accordance with the method according to one of claims 12-15.

17. Способ идентификации, и, необязательно, предложения, растения вида Beta vulgaris, устойчивого к Церкоспоре, отличающийся тем, что способ включает, по меньшей мере, этап (i) или (ii):17. A method for identifying, and optionally offering, a plant of the species Beta vulgaris resistant to Cercospora, characterized in that the method includes at least step (i) or (ii):

(i) определение присутствия и/или экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3, или присутствия полипептида по п.4, в растении или сегменте растения; и/или (ii) определение, по меньшей мере, одного маркерного локуса в нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3 или в косегрегационной области; и (iii) необязательно, отбор растения, устойчивого к Cercospora beticola.(i) determining the presence and/or expression of a nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 3, or the presence of a polypeptide according to claim 4, in a plant or plant segment; and/or (ii) determining at least one marker locus in the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule according to one of claims 1-3 or in the cosegregation region; and (iii) optionally, selecting a plant resistant to Cercospora beticola.

18. Способ идентификации молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, способный18. A method for identifying a nucleic acid molecule encoding a polypeptide capable of

- 4 045304 придавать устойчивость к Церкоспоре растению вида Beta vulgaris, в котором экспрессируется полипептид, отличающийся тем, что способ включает следующие этапы:- 4 045304 to impart resistance to Cercospora to a plant of the species Beta vulgaris, in which a polypeptide is expressed, characterized in that the method includes the following steps:

(i) сравнение аминокислотной последовательности полипептида по п.4 с аминокислотными последовательностями из базы данных последовательностей, или идентификацию аллельных вариантов, кодирующих полипептид по п.4 в генотипах вида Beta vulgaris;(i) comparing the amino acid sequence of the polypeptide of claim 4 with amino acid sequences from a sequence database, or identifying allelic variants encoding the polypeptide of claim 4 in genotypes of the species Beta vulgaris;

(ii) идентификацию аминокислотной последовательности или аллельного варианта, кодирующего аминокислотную последовательность, при этом, аминокислотная последовательность, по меньшей мере, на 80% идентична аминокислотной последовательности полипептида по п.4;(ii) identifying an amino acid sequence or an allelic variant encoding an amino acid sequence, wherein the amino acid sequence is at least 80% identical to the amino acid sequence of the polypeptide of claim 4;

(iii) введение молекулы нуклеиновой кислоты или аллельного варианта, кодирующего идентифицированную аминокислотную последовательность, в растение вида Beta vulgaris, и экспрессию молекулы нуклеиновой кислоты в растении; и (iv) определение устойчивости к Церкоспоре.(iii) introducing a nucleic acid molecule or allelic variant encoding the identified amino acid sequence into a plant of the species Beta vulgaris, and expressing the nucleic acid molecule in the plant; and (iv) determination of resistance to Cercospora.

19. Способ возделывания растений вида Beta vulgaris, включающий (i) предложение растений по одному из пп.7-9, продуцирование растений вида Beta vulgaris с помощью способа по одному из пп.12-15, или идентификацию и отбор растений рода Beta с помощью способа по п.17, и (ii) культивирование растений из этапа (i) или их потомков, при этом, способ препятствует заражению культивируемых растений Церкоспорой.19. A method for cultivating plants of the species Beta vulgaris, including (i) offering plants according to one of claims 7 to 9, producing plants of the species Beta vulgaris using a method according to one of claims 12 to 15, or identifying and selecting plants of the genus Beta using the method according to claim 17, and (ii) cultivating the plants from step (i) or their descendants, wherein the method prevents infection of the cultivated plants with Cercospora.

20. Олигонуклеотид, состоящий из, по меньшей мере, 15, 16, 17, 18, 19 или 20, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - из, по меньшей мере, 21, 22, 23, 24 или 25, в особенно в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - из, по меньшей мере, 30, 35, 40, 45 или 50, и, в особенно в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - из, по меньшей мере, 100, 200, 300 или 500 нуклеотидов в длину, при этом, олигонуклеотид гибридизируется с нуклеотидной последовательностью, как определено в одном из пп.1-3.20. An oligonucleotide consisting of at least 15, 16, 17, 18, 19 or 20, in a preferred embodiment of the present invention at least 21, 22, 23, 24 or 25, in a particularly preferred embodiment in an embodiment of the present invention, of at least 30, 35, 40, 45 or 50, and, in a particularly preferred embodiment of the present invention, of at least 100, 200, 300 or 500 nucleotides in length, with In this case, the oligonucleotide hybridizes with the nucleotide sequence as defined in one of claims 1-3.

21. Пара олигонуклеотидов, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения олигонуклеотидов по п.20, или набор, содержащий эти олигонуклеотиды, при этом, олигонуклеотиды подходят для гибридизации в качестве прямого праймера и обратного праймера для области в геноме Beta vulgaris, которая в Beta vulgaris имеет косегрегацию с устойчивостью к Церкоспоре, придаваемой полипептидом по п.4, или с молекулой нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3.21. A pair of oligonucleotides, in a preferred embodiment of the present invention oligonucleotides according to claim 20, or a set containing these oligonucleotides, wherein the oligonucleotides are suitable for hybridization as a forward primer and a reverse primer for a region in the Beta vulgaris genome that in Beta vulgaris has cosegregation with resistance to Cercospora conferred by the polypeptide according to claim 4, or with a nucleic acid molecule according to one of claims 1-3.

22. Использование молекулы нуклеиновой кислоты по одному из пп.1-3 для продуцирования устойчивых к Церкоспоре растений подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris.22. Use of a nucleic acid molecule according to one of claims 1-3 for the production of Cercospora-resistant plants of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris.

23. Способ продуцирования организма, содержащего мутированную версию по п.1 и/или мутированную версию промотора, содержащего последовательность нуклеиновой кислоты, выбранную из (a) SEQ ID NO: 7 (b) нуклеотидной последовательности, гибридизирующейся в жестких условиях с последовательностью, которая комплементарна последовательности по пункту (а) (c) нуклеотидной последовательности, которая, по меньшей мере, на 70% идентична последовательности, в соответствии с SEQ ID NO: 7 при этом, способ включает следующие этапы:23. A method of producing an organism containing a mutated version according to claim 1 and/or a mutated version of a promoter containing a nucleic acid sequence selected from (a) SEQ ID NO: 7 (b) a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions with a sequence that is complementary sequence according to paragraph (a) (c) a nucleotide sequence that is at least 70% identical to the sequence according to SEQ ID NO: 7, wherein the method includes the following steps:

(I) Предложение организма или клетки, содержащей молекулу нуклеиновой кислоты и/или промотор (II) Увеличение частоты мутаций организма или клетки, или мутагенеза организма или клетки (III) Фенотипический отбор организма, который в результате мутации демонстрирует измененную устойчивость или измененный уровень устойчивости к Cercospora beticola, или Генотипический отбор организма или клетки, содержащей мутацию в молекуле нуклеиновой кислоты и/или промотор, при этом, мутация была создана на этапе (II), и, необязательно, (IV) Регенерацию организма из клетки, полученной на этапе (III).(I) Offering an organism or cell containing a nucleic acid molecule and/or promoter (II) Increasing the frequency of mutation of the organism or cell, or mutagenesis of the organism or cell (III) Phenotypic selection of an organism that, as a result of mutation, exhibits altered resistance or an altered level of resistance to Cercospora beticola, or Genotypic selection of an organism or cell containing a mutation in the nucleic acid molecule and/or promoter, wherein the mutation was created in step (II), and, optionally, (IV) Regeneration of the organism from the cell obtained in step (III) ).

24. Способ по п.23, при этом, организм представляет собой растение.24. The method according to claim 23, wherein the organism is a plant.

25. Способ по п.24, при этом, растение представляет собой Beta vulgaris, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - Beta vulgaris subsp. vulgaris, в более в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - свеклу сахарную.25. The method according to claim 24, wherein the plant is Beta vulgaris, in a preferred embodiment of the present invention - Beta vulgaris subsp. vulgaris, in a more preferred embodiment of the present invention - sugar beet.

Во-первых, некоторые термины, используемые в настоящей заявке, более подробно поясняются следующим образом:First, certain terms used in this application are explained in more detail as follows:

Под рейтинговым баллом в контексте настоящего изобретения понимается качественная оценка устойчивости к заражению Церкоспорой, которая представлена с использованием шкалы от 1 до 9 (где 1=сильная устойчивость и 9=отсутствие устойчивости).A rating score in the context of the present invention refers to a qualitative assessment of resistance to Cercospora infection, which is presented using a scale from 1 to 9 (where 1=strong resistance and 9=no resistance).

- 5 045304- 5 045304

Таблица 1АTable 1A

9-уровневый рейтинг устойчивости к Церкоспоре9-level resistance rating to Cercospora

Рейтинговый балл Rating score Фенотип листа Leaf phenotype Фенотип целого растения Whole plant phenotype 1 1 Здоровый лист Healthy leaf Здоровый лист, целый Healthy leaf, whole 3 3 Больной лист, пятна на наружных листьях Diseased leaf, spots on the outside leaves Целое растение, начало болезни, пятна на наружных листьях Whole plant, onset of disease, spots on outer leaves 5 5 Больной лист, слияние пятен в отмирающие участки Diseased leaf, merging of spots into dying areas Целое растение, прогрессирующая болезнь, слияние пятен в отмирающие участки Whole plant, progressive disease, spots merging into dying areas 7 7 Больной лист, большая часть листа коричневая и мертвая, только нижняя листовая пластинка еще живая Diseased leaf, most of the leaf is brown and dead, only the lower leaf blade is still alive Целое растение больное, большая часть наружных листьев отмирает The whole plant is diseased, most of the outer leaves die 9 9 Больные листья, листовая пластинка и черешок отмерли и высохли Diseased leaves, leaf blade and petiole have died and dried out Целое растение больное, наружные листья погибли, внутренние листья серьезно повреждены, сильный рост новых листьев The whole plant is diseased, the outer leaves are dead, the inner leaves are seriously damaged, the growth of new leaves is strong

Род Церкоспора включает различные виды, например, такие виды, какThe genus Cercospora includes various species such as

Cercospora arachidicola, Cercospora ariminiensis, Cercospora asparagi, Cercospora bertoreae, Cercospora beticola, Cercospora bizzozeriana, Cercospora canescens, Cercospora carotae, Cercospora chenopodii, Cercospora cistinearum, Cercospora cladosporioides, Cercospora diazu, Cercospora dulcamarae, Cercospora erysimi, Cercospora hayii, Cercospora kikuchii, Cercospora malvacearum, Cercospora malvicola, Cercospora medicaginis, Cercospora oryzaem, Cercospora personata, Cercospora plantaginis, Cercospora ricinella, Cercospora setariae, Cercospora unamunoi, Cercospora violae или Cercospora zeae-maydis.Cercospora arachidicola, Cercospora ariminiensis, Cercospora asparagi, Cercospora bertoreae, Cercospora beticola, Cercospora bizzozeriana, Cercospora canescens, Cercospora carotae, Cercospora chenopodii, Cercospora cistinearum, Cercospora cladosporioides, Cercospora diazu , Cercospora dulcamarae, Cercospora erysimi, Cercospora hayii, Cercospora kikuchii, Cercospora malvacearum , Cercospora malvicola, Cercospora medicaginis, Cercospora oryzaem, Cercospora personata, Cercospora plantaginis, Cercospora ricinella, Cercospora setariae, Cercospora unamunoi, Cercospora violae or Cercospora zeae-maydis.

В сочетании с указанием длины нуклеотидной последовательности, термин примерно означает отклонение на ±200 пар оснований, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - на ±100 пар оснований и, в особенно в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - на ±50 пар оснований.When combined with the length of the nucleotide sequence, the term approximately means a deviation of ±200 base pairs, in a preferred embodiment of the present invention by ±100 base pairs, and, in a particularly preferred embodiment of the present invention, by ±50 base pairs.

Растение рода Beta относится к семейству амарантовых (Amaranthaceae). Среди этих растений есть растения видов Beta macrocarpa, Beta vulgaris, Beta lomatogona, Beta macrorhiza, Beta corolliflora, Beta trigyna и Beta папа. Растение вида Beta vulgaris представляет собой, в частности, растение подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris. Например, данный подвид включает: Beta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima (свекла сахарная в более узком смысле), Beta vulgaris ssp. vulgaris var. vulgaris (мангольд), Beta vulgaris ssp. vulgaris var. conditiva (свекла обыкновенная/свекла красная), Beta vulgaris ssp. vulgaris var. crassalalba (свекла кормовая). Следует отметить, что нуклеиновая кислота по настоящему изобретению не встречается в природе в свекле сахарной, мангольде, свекле обыкновенной или свекле кормовой, но она может быть введена в них человеком.The plant of the genus Beta belongs to the amaranth family (Amaranthaceae). Among these plants are plants of the species Beta macrocarpa, Beta vulgaris, Beta lomatogona, Beta macrorhiza, Beta corolliflora, Beta trigyna and Beta papa. The plant of the species Beta vulgaris is, in particular, a plant of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris. For example, this subspecies includes: Beta vulgaris subsp. vulgaris var. altissima (sugar beet in a narrower sense), Beta vulgaris ssp. vulgaris var. vulgaris (chard), Beta vulgaris ssp. vulgaris var. conditiva (common beet/red beet), Beta vulgaris ssp. vulgaris var. crassalalba (fodder beet). It should be noted that the nucleic acid of the present invention does not occur naturally in sugar beets, Swiss chard, common beets or fodder beets, but can be introduced into them by humans.

Термин функциональный фрагмент нуклеотидной последовательности означает сегмент нуклеотидной последовательности, который обладает функциональностью, идентичной или сопоставимой с функциональностью целой нуклеотидной последовательности, из которой происходит функциональный фрагмент. Как таковой, функциональный фрагмент может иметь нуклеотидную последовательность, идентичную или гомологичную целой нуклеотидной последовательности, по меньшей мере, на 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 97%, 98% или 99% по длине. Он также явно охватывает диапазон от 90 до 100%. Кроме того, термин функциональный фрагмент нуклеотидной последовательности также может означать сегмент нуклеотидной последовательности, изменяющий функциональность целой нуклеотидной последовательности, например, в ходе посттранскрипционного или транскрипционного сайленсинга генов. Как таковой, функциональный фрагмент нуклеотидной последовательности может содержать, по меньшей мере, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120 или 140, и в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изоThe term functional fragment of a nucleotide sequence means a segment of a nucleotide sequence that has functionality identical to or comparable to the functionality of the entire nucleotide sequence from which the functional fragment is derived. As such, a functional fragment may have a nucleotide sequence that is at least 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% identical or homologous to the entire nucleotide sequence. %, 94%, 96%, 97%, 98% or 99% by length. It also clearly covers the 90 to 100% range. In addition, the term functional fragment of a nucleotide sequence can also mean a segment of a nucleotide sequence that alters the functionality of the entire nucleotide sequence, for example, during post-transcriptional or transcriptional gene silencing. As such, a functional nucleotide sequence fragment may contain at least 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 or 25, in a preferred embodiment of the present invention at least 30 , 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120 or 140, and in a particularly preferred embodiment of the present invention

- 6 045304 бретения - по меньшей мере, 160, 180, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900 или 1000 последовательных нуклеотидов целой нуклеотидной последовательности. Он также явно охватывает диапазон от 21 до 50 нуклеотидов.- 6 045304 abbreviations - at least 160, 180, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900 or 1000 consecutive nucleotides of the entire nucleotide sequence. It also clearly covers the range from 21 to 50 nucleotides.

Термин функциональная часть белка означает сегмент белка или участок аминокислотной последовательности, кодирующий белок, при этом, этот сегмент может проявлять функциональность, идентичную или сопоставимую с функциональностью целого белка в растительной клетке. По длине, по меньшей мере, на 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 97% 98% или 99% функциональная часть белка имеет аминокислотную последовательность, которая идентична или, с учетом консервативного и полуконсервативного аминокислотных обменов, сходна с белком, из которого происходит функциональная часть.The term functional part of a protein means a segment of a protein or a region of amino acid sequence that encodes a protein, which segment may exhibit functionality identical to or comparable to the functionality of the entire protein in a plant cell. In length by at least 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 94%, 96%, 97% 98% or 99 % the functional part of the protein has an amino acid sequence that is identical or, taking into account conservative and semi-conservative amino acid exchanges, similar to the protein from which the functional part is derived.

Термин гетерологичный означает, что введенный полинуклеотид происходит из клетки или организма, имеющего другой генетический фон, одного и того же вида или другого вида, или он гомологичен прокариотической или эукариотической клетке-хозяину, но затем его расположили в другой генетической среде и, таким образом, он отличается от соответствующего полинуклеотида, который возможно присутствует в природе. Гетерологичный полинуклеотид может присутствовать в дополнение к соответствующему эндогенному гену.The term heterologous means that the introduced polynucleotide originates from a cell or organism having a different genetic background, of the same species or a different species, or is homologous to a prokaryotic or eukaryotic host cell, but is then placed in a different genetic background and thus it is different from the corresponding polynucleotide that may be present in nature. A heterologous polynucleotide may be present in addition to the corresponding endogenous gene.

По смыслу настоящего изобретения, под термином гомолог понимают белок, имеющий сходное филогенетическое происхождение, под термином аналог понимают белок, который проявляет сходную функцию, но имеет другое филогенетическое происхождение; под термином ортолог понимают белок из растения другого вида, который проявляет сходную функцию; под термином паралог понимают белок, который появился в виде посредством дупликации, при этом, эта копия либо сохраняет сходную функцию белка, изменяет свою матрицу экспрессии, но не функцию, изменяет функцию своего белка, либо распределяет функцию предкового гена между обеими копиями.Within the meaning of the present invention, the term homologue is understood to mean a protein having a similar phylogenetic origin; the term analogue is a protein that exhibits a similar function but has a different phylogenetic origin; The term ortholog refers to a protein from a plant of another species that exhibits a similar function; The term paralog is understood to mean a protein that has appeared in a species through duplication, in which case this copy either retains a similar protein function, changes its expression matrix but not its function, changes the function of its protein, or distributes the function of the ancestral gene between both copies.

Под термином гибридизация следует понимать процесс, в котором молекула одноцепочечной нуклеиновой кислоты связывается с цепью нуклеиновой кислоты, которая до максимально возможной степени комплементарна, то есть, образует с ней пары оснований. Стандартные способы гибридизации описаны, например, в работе Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, 3-е издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, 2001. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, подразумевается, что, по меньшей мере, 60%, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 65%, 70%, 75%, 80% или 85%, и, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% оснований молекулы нуклеиновой кислоты образуют спаривание оснований с цепью нуклеиновой кислоты, являющейся до максимально возможной степени комплементарной. Возможность такого отжига зависит от жесткости условий гибридизации. Термин жесткость относится к условиям гибридизации. Высокая жесткость присутствует, если спаривание оснований затруднено, а низкая жесткость присутствует, если спаривание оснований облегчено. Например, жесткость условий гибридизации зависит, например, от концентрации соли или ионной силы и температуры. Как правило, жесткость может быть повышена путем повышения температуры и/или снижения содержания соли. Под термином жесткие условия гибридизации понимают такие условия, при которых гибридизация происходит преимущественно только между гомологичными молекулами нуклеиновой кислоты.The term hybridization should be understood as a process in which a single-stranded nucleic acid molecule binds to a nucleic acid chain that is complementary to the maximum possible extent, that is, forms base pairs with it. Standard hybridization methods are described, for example, in Sambrook et al., Molecular Cloning: Laboratory Manual, 3rd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 2001. In a preferred embodiment of the present invention , is meant to be at least 60%, in a more preferred embodiment of the present invention at least 65%, 70%, 75%, 80% or 85%, and in a particularly preferred embodiment of the present invention 90 %, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% of the bases of a nucleic acid molecule form a base pairing with a nucleic acid strand that is complementary to the greatest extent possible. The possibility of such annealing depends on the severity of the hybridization conditions. The term stringency refers to the hybridization conditions. High rigidity is present if base pairing is difficult, and low rigidity is present if base pairing is facilitated. For example, the stringency of hybridization conditions depends, for example, on salt concentration or ionic strength and temperature. Generally, hardness can be increased by increasing the temperature and/or decreasing the salt content. The term stringent hybridization conditions refers to conditions under which hybridization occurs predominantly only between homologous nucleic acid molecules.

Таким образом, термин условия гибридизации относится не только к условиям, преобладающим при фактическом добавлении нуклеиновых кислот, но также и к условиям, преобладающим во время последующих этапов промывки. Например, жесткие условия гибридизации представляют собой, условия, при которых гибридизируются преимущественно только те молекулы нуклеиновой кислоты, которые имеют, по меньшей мере, 70%, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 75%, по меньшей мере, 80%, по меньшей мере, 85%, по меньшей мере, 90% или, по меньшей мере, 95% идентичность последовательностей. Жесткими условиями гибридизации являются, например: гибридизация в 4xSSC при температуре 65°С с последующими многократными промывками в 0,1xSSC при температуре 65°С в течение, примерно, 1 ч в общей сложности. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гибридизация происходит в жестких условиях.Thus, the term hybridization conditions refers not only to the conditions prevailing during the actual addition of the nucleic acids, but also to the conditions prevailing during subsequent washing steps. For example, stringent hybridization conditions are conditions under which only those nucleic acid molecules that are preferentially hybridized are at least 70%, in a preferred embodiment of the present invention, at least 75%, at least 80% at least 85%, at least 90%, or at least 95% sequence identity. Stringent hybridization conditions include, for example: hybridization in 4xSSC at 65°C followed by multiple washes in 0.1xSSC at 65°C for approximately 1 hour in total. In a preferred embodiment of the present invention, hybridization occurs under harsh conditions.

В отношении нуклеиновой кислоты в форме двухцепочечной ДНК, термин комплементарная нуклеотидная последовательность означает, что вторая цепь ДНК, комплементарная первой цепи ДНК, имеет нуклеотиды, которые соответствуют основаниям первой цепи, в соответствии с правилами спаривания оснований. Комплементарная последовательность, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, полностью комплементарна противоположной последовательности и, таким образом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения имеет такую же длину.With respect to a nucleic acid in the form of double-stranded DNA, the term complementary nucleotide sequence means that the second strand of DNA, complementary to the first strand of DNA, has nucleotides that match the bases of the first strand, according to the rules of base pairing. The complementary sequence, in a preferred embodiment of the present invention, is completely complementary to the opposite sequence and thus, in a preferred embodiment of the present invention, has the same length.

Под термином выделенная молекула нуклеиновой кислоты следует понимать молекулу нуклеиновой кислоты, извлеченную из ее природной или исходной среды. Этот термин также охватывает продуцированную синтетическим путем молекулу нуклеиновой кислоты. Под термином выделенный полипептид следует понимать полипептид, извлеченный из его природной или исходной среды. Этот терминThe term isolated nucleic acid molecule is meant to mean a nucleic acid molecule extracted from its natural or original environment. The term also includes a synthetically produced nucleic acid molecule. The term isolated polypeptide is meant to mean a polypeptide extracted from its natural or original environment. This term

- 7 045304 также охватывает продуцированный синтетическим путем полипептид.- 7 045304 also covers a synthetically produced polypeptide.

По термином молекулярный маркер следует понимать нуклеиновую кислоту, которая является полиморфной в популяции растений и используется в качестве эталонной или ориентирующей точки. Маркер для распознавания события рекомбинации должен подходить для мониторинга различий или полиморфизмов в популяции растений. Таким образом, такой маркер способен распознавать и различать различные аллельные состояния (аллели). Термин молекулярный маркер также относится к нуклеотидным последовательностям, которые комплементарны или, по меньшей мере, в большой степени комплементарны или гомологичны геномным последовательностям - например, нуклеиновым кислотам, которые используются в качестве зондов или праймеров. Эти различия на уровне ДНК должны определяться в виде маркеров, и они представляют собой, например, различия в полинуклеотидных последовательностях, например, в SSR (простые повторяющиеся последовательности), RFLP (полиморфизмы длин рестрикционных фрагментов), FLP (полиморфизмы длин фрагментов) или SNP (однонуклеотидные полиморфизмы). Маркеры могут быть получены из геномных или экспрессируемых нуклеиновых кислот, таких как, сплайсированные РНК, кДНК или EST, и они также могут иметь отношение к нуклеиновым кислотам, которые используются в качестве зондов или пар праймеров и, как таковые, подходят для амплификации фрагмента последовательности с использованием способов на основе ПЦР. Маркеры, описывающие генетические полиморфизмы (между частями популяции), могут быть распознаны с использованием традиционных способов предшествующего уровня техники (Введение в генетический анализ, 7-е издание, Гриффите, Миллер, Сузуки и соавт., 2000). Они включают, например, секвенирование ДНК, сиквенс-специфическую амплификацию на основе ПНР, верификацию RFLP, верификацию полинуклеотидных полиморфизмов посредством аллель-специфической гибридизации (ASH), распознавание амплифицированных вариабельных последовательностей генома растения, распознавание 3SR (самоподдерживающаяся репликация последовательностей), распознавание SSR, SNP, RFLP или AFLP (полиморфизмы длин амплифицированных фрагментов). Кроме того, также известны способы распознавания маркеров EST (маркерные экспрессируемые последовательности) и SSR, полученных из последовательностей EST и RAPD (случайно амплифицированная полиморфная ДНК). В зависимости от контекста, термин маркер в описании настоящего изобретения может также означать специфическое положение хромосомы в геноме того вида, у которого может быть выявлен специфический маркер (например, SNP).The term molecular marker should be understood as a nucleic acid that is polymorphic in a plant population and is used as a reference or reference point. A marker to recognize a recombination event must be suitable for monitoring differences or polymorphisms in a plant population. Thus, such a marker is capable of recognizing and distinguishing between different allelic states (alleles). The term molecular marker also refers to nucleotide sequences that are complementary, or at least highly complementary or homologous, to genomic sequences - for example, nucleic acids that are used as probes or primers. These differences at the DNA level must be identified as markers, and they are, for example, differences in polynucleotide sequences, such as SSRs (simple sequence repeats), RFLPs (restriction fragment length polymorphisms), FLPs (fragment length polymorphisms) or SNPs ( single nucleotide polymorphisms). Markers may be derived from genomic or expressed nucleic acids, such as spliced RNA, cDNA or EST, and they may also refer to nucleic acids that are used as probes or primer pairs and, as such, are suitable for amplifying a sequence fragment with using PCR-based methods. Markers describing genetic polymorphisms (between parts of a population) can be recognized using traditional methods of the prior art (Introduction to Genetic Analysis, 7th edition, Griffith, Miller, Suzuki et al., 2000). These include, for example, DNA sequencing, sequence-specific PNR-based amplification, RFLP verification, verification of polynucleotide polymorphisms by allele-specific hybridization (ASH), recognition of amplified plant genome variable sequences, 3SR (self-sustaining sequence replication) recognition, SSR recognition, SNP , RFLP or AFLP (amplified fragment length polymorphisms). In addition, methods for recognizing EST (expressed sequence marker) and SSR markers derived from EST and RAPD (random amplified polymorphic DNA) sequences are also known. Depending on the context, the term marker as used herein may also refer to a specific chromosomal position in the genome of a species in which a specific marker (eg, SNP) may be identified.

Маркеры также включают синтетические олигонуклеотиды, которые могут быть связаны, по меньшей мере, с одной молекулой распознавания, при этом, молекулы распознавания могут использоваться для реакции распознавания или генерации сигнала в рамках способа верификации. Синтетические олигонуклеотиды также включают меченые праймеры. Синтетические олигонуклеотиды и меченые праймеры являются искусственными соединениями, они не встречаются в природе, и их нельзя выделить из природного сырья. Продуцирование таких соединений более подробно описано ниже.Markers also include synthetic oligonucleotides that can be linked to at least one recognition molecule, wherein the recognition molecules can be used for a recognition reaction or signal generation as part of the verification method. Synthetic oligonucleotides also include labeled primers. Synthetic oligonucleotides and labeled primers are artificial compounds, they do not occur in nature, and they cannot be isolated from natural materials. The production of such compounds is described in more detail below.

Термин промотор означает нетранслируемую, регуляторную последовательность ДНК, расположенную обычно выше кодирующей области, которая содержит точку связывания полимеразы РНК и инициирует транскрипцию ДНК. Промотор дополнительно содержит и другие элементы, которые действуют как регуляторный ген при экспрессии генов (например, цис-регуляторные элементы). Термин основной или минимальный промотор означает промотор, который имеет основные элементы, необходимые для инициации транскрипции (например, ТАТА-бокс и/или инициатор).The term promoter refers to an untranslated, regulatory DNA sequence, usually located upstream of the coding region, which contains the RNA polymerase binding site and initiates DNA transcription. The promoter additionally contains other elements that act as a regulatory gene for gene expression (eg, cis-regulatory elements). The term core or minimal promoter means a promoter that has the basic elements necessary for initiation of transcription (eg, TATA box and/or initiator).

Термин патоген означает организм, который при взаимодействии с растением вызывает симптомы болезни, по меньшей мере, в одном органе растения. Например, эти патогены включают животные, грибковые, бактериальные или вирусные организмы, или оомицеты.The term pathogen means an organism that, when interacting with a plant, causes disease symptoms in at least one organ of the plant. For example, these pathogens include animal, fungal, bacterial or viral organisms, or oomycetes.

Под термином заражение патогеном следует понимать самую раннюю временную точку, когда патоген взаимодействует с тканью растения-хозяина. В этом смысле, термин заражение означает возникновение контакта между патогеном и хозяином. При закреплении патогена на хозяине, например, грибной споры на поверхности листа растения, в клетке растения-хозяина запускаются механизмы распознавания патогена и передачи сигнала. В случае Cercospora beticola, конидии образуются при влажной теплой погоде и переносятся на соседние растения дождем и ветром. Новые случаи заражения чаще всего проявляются появлением отдельных пятен на листьях, сначала на физиологически более старых наружных листьях. Зачастую, эти пятна довольно четко отделены от здоровой ткани листа коричневым кольцом. Коричневые конидии-носители гриба в средней части пятен можно наблюдать с помощью лупы (рейтинговый балл 3). Количество этих коричневых пятен быстро увеличивается, при этом, спорокарпии изначально перекрывают даже более маленькие мертвые зоны (рейтинговый балл 5). При дальнейшем течении болезни, которое теперь распространяется и на внутренние листья, происходит наконец первое отмирание наружных листьев (рейтинговый балл 7), а затем происходит отмирание практически всех листьев (рейтинговый балл 9). Течение болезни и тяжесть симптомов в большей степени зависят от местонахождения и от ежегодно меняющихся погодных условий.The term pathogen infection refers to the earliest time point at which the pathogen interacts with the tissue of the host plant. In this sense, the term infection means the occurrence of contact between the pathogen and the host. When a pathogen attaches to a host, for example, a fungal spore on the surface of a plant leaf, pathogen recognition and signal transmission mechanisms are activated in the host plant cell. In the case of Cercospora beticola, conidia are produced in humid, warm weather and are carried to neighboring plants by rain and wind. New cases of infection most often appear as isolated spots on the leaves, first on the physiologically older outer leaves. Often, these spots are quite clearly separated from healthy leaf tissue by a brown ring. Brown fungus-carrying conidia in the middle part of the spots can be observed with a magnifying glass (rating score 3). The number of these brown spots increases rapidly, with sporocarps initially covering even smaller dead zones (rating score 5). With the further progression of the disease, which now spreads to the inner leaves, the outer leaves finally die first (rating point 7), and then almost all leaves die off (rating point 9). The course of the disease and the severity of symptoms depend largely on location and on annually changing weather conditions.

Термин органы растения означает, например, листья, побег, стебель, корни, гипокотиль, вегетативные почки, меристемы, зародыши, пыльники, семяпочки, семена или плоды. Термин части растения включает, но этим не ограничивается, побег или цветоножку, листья, цветки, соцветие, корни, плоды и семена, а также пыльцу. Термин части растения также означает ассоциацию нескольких органов, наThe term plant organ means, for example, leaves, shoot, stem, roots, hypocotyl, vegetative buds, meristems, embryos, anthers, ovules, seeds or fruits. The term plant parts includes, but is not limited to, shoot or peduncle, leaves, flowers, inflorescence, roots, fruits and seeds, and pollen. The term plant parts also means an association of several organs, on

- 8 045304 пример, цветка или семени, или части органа, например, поперечный разрез побега растения. Термин ткани растения означает, например, каллусную ткань, запасающую ткань, меристематическую ткань, ткань листа, ткань побега, ткань корня, ткань опухоли растения или репродуктивную ткань, а также камбий, паренхиму, сосудистую ткань, склеренхиму и эпидермис. Однако понятие ткани не ограничивается данным списком. Под термином клетки растения понимают, например, выделенные клетки, имеющие клеточную стенку или ее агрегаты, или протопласты.- 8 045304 example, a flower or seed, or part of an organ, for example, a cross section of a plant shoot. The term plant tissue means, for example, callus tissue, storage tissue, meristematic tissue, leaf tissue, shoot tissue, root tissue, plant tumor tissue or reproductive tissue, as well as cambium, parenchyma, vascular tissue, sclerenchyma and epidermis. However, the concept of fabric is not limited to this list. The term plant cells refers, for example, to isolated cells having a cell wall or its aggregates, or protoplasts.

В соответствии с настоящим изобретением, термин регуляторная последовательность относится к нуклеотиднои последовательности, которая влияет на специфичность и/или уровень экспрессии, например, в той мере, в какой регуляторная последовательность придает определенную тканеспецифичность. Такая регуляторная последовательность может быть расположена выше, а также ниже точки инициации транскрипции минимального промотора, например, в транскрибируемой, но нетранслируемой, лидерной последовательности или в интроне.In accordance with the present invention, the term regulatory sequence refers to a nucleotide sequence that affects the specificity and/or level of expression, for example, to the extent that the regulatory sequence confers a certain tissue specificity. Such a regulatory sequence may be located upstream or downstream of the transcription initiation point of a minimal promoter, for example, in a transcribed but untranslated leader sequence or in an intron.

Термин устойчивость следует понимать в широком смысле, и он охватывает диапазон защиты от ретардации до полной блокировки развития болезни. Одним из примеров опасного патогена является Cercospora beticola. Устойчивая клетка растения по настоящему изобретению или устойчивое растение по настоящему изобретению в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения достигают устойчивости к Cercospora beticola. Устойчивость к патогену должна быть приравнена к устойчивости к болезни, которую вызывает этот патоген; например, устойчивость к Cercospora beticola также является устойчивостью к болезни пятнистость листьев. Например, повышение устойчивости можно измерить по уменьшению биомассы грибов на растении-хозяине; для этого можно определить ДНК грибов с помощью количественной ПНР в сопоставлении с ДНК растений в зараженной растительной ткани. Дополнительным подходом к измерению устойчивости является оптический рейтинг, при этом, присваиваются рейтинговые баллы от 1 (нечувствительный) до 9 (очень чувствительный).The term resistance should be understood in a broad sense and covers the range of protection from retardation to complete blocking of disease progression. One example of a dangerous pathogen is Cercospora beticola. The resistant plant cell of the present invention or the resistant plant of the present invention in a preferred embodiment of the present invention achieves resistance to Cercospora beticola. Resistance to a pathogen must be equated with resistance to the disease that the pathogen causes; for example, resistance to Cercospora beticola is also resistance to leaf spot disease. For example, increased resistance can be measured by a decrease in fungal biomass on the host plant; To do this, fungal DNA can be determined using quantitative PNR in comparison with plant DNA in infected plant tissue. An additional approach to measuring resistance is optical rating, which assigns rating scores from 1 (insensitive) to 9 (very sensitive).

Термин трансгенное растение относится к растению, в геном которого интегрирован, по меньшей мере, один полинуклеотид. Таким образом, это может быть гетерологичный полинуклеотид. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, полинуклеотид является стабильно интегрированным, а это означает, что интегрированный полинуклеотид стабильно поддерживается в растении, экспрессируется, а также может стабильно передаваться потомкам. Стабильное введение полинуклеотида в геном растения также включает интеграцию в геном растения предыдущего родительского поколения, при этом, полинуклеотид может стабильно передаваться потомкам. Термин гетерологичный означает, что введенный полинуклеотид происходит, например, от клетки или организма, имеющего другой генетический фон одного и того же вида или другого вида, или он гомологичен прокариотической или эукариотической клетке-хозяину, например, но затем располагается в другой генетической среде и, таким образом, он отличается от соответствующего полинуклеотида, который возможно присутствует в природе. Гетерологичный полинуклеотид может присутствовать в дополнение к соответствующему эндогенному гену.The term transgenic plant refers to a plant in which at least one polynucleotide is integrated into its genome. Thus, it may be a heterologous polynucleotide. In a preferred embodiment of the present invention, the polynucleotide is stably integrated, which means that the integrated polynucleotide is stably maintained in the plant, expressed, and can be stably transmitted to progeny. Stable introduction of a polynucleotide into the plant genome also involves integration into the plant genome of the previous parental generation, whereby the polynucleotide can be stably transmitted to descendants. The term heterologous means that the introduced polynucleotide is derived, for example, from a cell or organism having a different genetic background of the same species or a different species, or it is homologous to a prokaryotic or eukaryotic host cell, for example, but is then located in a different genetic environment and, thus, it is different from the corresponding polynucleotide that may be present in nature. A heterologous polynucleotide may be present in addition to the corresponding endogenous gene.

Термин сырье для промышленного производства сахара означает растительный материал, который можно поставлять на завод по производству сахара, специализирующийся на извлечении сахара из свеклы сахарной. Таким сырьем обычно является тело корнеплода свеклы (стержневой корень) собранного урожая свеклы сахарной. Для обеспечения соответствия требованиям процесса извлечения, тело корнеплода свеклы должно иметь достаточную массу, объем и коническую форму, чтобы сырье можно было механически разрезать на куски (свекловичную стружку). Эта свекольная стружка увеличивает площадь поверхности для извлечения сахара, и для эффективного извлечения, в ней должно быть низкое содержание натрия, калия и азота. После извлечения, оставшийся свекловичный жом прессуют, сушат и используют в качестве корма для животных.The term raw material for industrial sugar production refers to plant material that can be supplied to a sugar factory that specializes in extracting sugar from sugar beets. Such raw material is usually the body of the beet root (tap root) of the harvested sugar beet. To meet the requirements of the extraction process, the beet root body must have sufficient mass, volume and conical shape to allow the raw material to be mechanically cut into pieces (beet chips). These beet chips increase the surface area for sugar extraction and must be low in sodium, potassium and nitrogen to extract effectively. Once extracted, the remaining beet pulp is pressed, dried and used as animal feed.

Концентрация сахарозы выражается в процентах от сырой массы корня.Sucrose concentration is expressed as a percentage of the fresh weight of the root.

Термин однозародышевый означает, что из семени прорастает ровно одно растение, тогда как из многозародышевого семени (также называемого семенной коробочкой) прорастает несколько растений.The term monogerminal means that a seed germinates exactly one plant, whereas a multigerminal seed (also called a seed pod) produces more than one plant.

Термин стрелкование означает получение цветущего стебля (или стеблей) на свекле сахарной при естественной попытке получить семена и воспроизвести растение. Стрелкование у свеклы сахарной включается из-за стресса, вызванного переохлаждением, например, из-за перезимовки. Однако выращиваемую в промышленных масштабах свеклу сахарную собирают перед стрелкованием, так как этот процесс снижает содержание сахара в свекле.The term bolting refers to the production of a flowering stem (or stems) on a sugar beet in a natural attempt to produce seeds and reproduce the plant. Sugar beet bolting is triggered due to stress caused by hypothermia, for example, due to overwintering. However, commercially grown sugar beets are harvested before bolting, as this process reduces the sugar content of the beets.

Термин интрогрессия означает, что нуклеотидная последовательность была перенесена в геном растения, при этом, эта нуклеотидная последовательность происходит от растения, которое не относится к тому же виду или подвиду. Это может, например, означать, что нуклеотидная последовательность, происходящая от растения подвида Beta vulgaris maritima, была перенесена в растение подвида Beta vulgaris vulgaris.The term introgression means that a nucleotide sequence has been transferred into the genome of a plant, but the nucleotide sequence comes from a plant that is not of the same species or subspecies. This could, for example, mean that a nucleotide sequence originating from a plant of the subspecies Beta vulgaris maritima has been transferred to a plant of the subspecies Beta vulgaris vulgaris.

Схемы и варианты осуществления настоящего изобретения описаны в качестве примера со ссылкой на рассматриваемые последовательности и фигуры:The circuits and embodiments of the present invention are described by way of example with reference to the sequences and figures in question:

фиг. 1: Выравнивание белковой последовательности между белком устойчивости (белок, которыйfig. 1: Protein sequence alignment between resistance protein (protein that

- 9 045304 придает растению устойчивость к Церкоспоре) и белком чувствительности (белок, который не придает растению устойчивость к Церкоспоре). Полиморфизмы выделены серым цветом;- 9 045304 gives the plant resistance to Cercospora) and a sensitivity protein (a protein that does not give the plant resistance to Cercospora). Polymorphisms are highlighted in gray;

фиг. 2: Выравнивание белковой последовательности между белком устойчивости (белок, который придает растению устойчивость к Церкоспоре) и белком чувствительности (белок, который не придает растению устойчивость к Церкоспоре). Полиморфизмы выделены серым цветом;fig. 2: Alignment of the protein sequence between the resistance protein (the protein that gives the plant resistance to Cercospora) and the sensitivity protein (the protein that does not give the plant resistance to Cercospora). Polymorphisms are highlighted in gray;

фиг. 3: Векторная карта вектора pZFN-nptII, включая область LRR;fig. 3: Vector map of the pZFN-nptII vector including the LRR region;

фиг. 4: Статистическая оценка в виде коробчатой диаграммы данных, сгенерированных через восемь дней после заражения во время трансгенной верификации гена устойчивости;fig. 4: Statistical boxplot evaluation of data generated eight days postinfection during transgenic resistance gene verification;

фиг. 5: Статистическая оценка в виде коробчатой диаграммы данных, сгенерированных через одиннадцать дней после заражения во время трансгенной верификации гена устойчивости;fig. 5: Statistical evaluation in the form of a boxplot of data generated eleven days after infection during transgenic verification of the resistance gene;

фиг. 6: Статистическая оценка в виде коробчатой диаграммы данных, сгенерированных через восемь дней после заражения во время трансгенной верификации гена устойчивости;fig. 6: Statistical boxplot evaluation of data generated eight days postinfection during transgenic resistance gene verification;

фиг. 7: Статистическая оценка в виде коробчатой диаграммы данных, сгенерированных через пятнадцать дней после заражения во время трансгенной верификации гена устойчивости.fig. 7: Statistical boxplot evaluation of data generated fifteen days postinfection during transgenic resistance gene verification.

Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed Description of Embodiments of the Invention

Настоящее изобретение относится к молекуле нуклеиновой кислоты, которая способна придавать устойчивость к Церкоспоре растению, в частности, к Cercospora beticola, в котором экспрессируется полипептид, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, патоген представляет собой гриб Cercospora beticola, который, является одним из наиболее опасных и деструктивных патогенов листьев свеклы сахарной, свеклы обыкновенной и мангольда, и он может, среди прочего, вызывать потери урожая, превышающие 40%. Гриб продуцирует вторичный метаболит церкоспорин, который вступает в реакцию с кислородом в присутствии света и приводит к образованию активных форм кислорода (АФК). АФК вызывают массивное повреждение клеток в ткани листьев зараженного растения, которое проявляется в форме некрозов.The present invention relates to a nucleic acid molecule that is capable of conferring resistance to Cercospora to a plant, in particular Cercospora beticola, in which the polypeptide encoded by the nucleic acid molecule is expressed. According to a preferred embodiment of the present invention, the pathogen is the fungus Cercospora beticola, which is one of the most dangerous and destructive leaf pathogens of sugar beet, red beet and chard and can, among other things, cause yield losses in excess of 40%. The fungus produces a secondary metabolite, cercosporin, which reacts with oxygen in the presence of light and leads to the formation of reactive oxygen species (ROS). ROS cause massive cellular damage in the leaf tissue of an infected plant, which manifests itself in the form of necrosis.

Настоящее изобретение основано на тонком генетическом картировании, идентификации, выделении и характеристике гена или генного локуса, который происходит от донора Beta vulgaris subsp. maritima, присутствие которого в растении, в частности, в Beta vulgaris subsp. vulgaris, коррелирует или является причиной устойчивости соответствующего растения к болезни пятнистость листьев, вызываемой Церкоспорой. Исходный материал представлял собой популяцию Beta vulgaris subsp. maritima, разработанную из 37 образцов Beta vulgaris subsp. maritima, полученных от разных источников.The present invention is based on fine genetic mapping, identification, isolation and characterization of a gene or gene locus that originates from the donor Beta vulgaris subsp. maritima, the presence of which in the plant, in particular in Beta vulgaris subsp. vulgaris correlates with or causes the corresponding plant's resistance to leaf spot disease caused by Cercospora. The starting material was a population of Beta vulgaris subsp. maritima, developed from 37 accessions of Beta vulgaris subsp. maritima obtained from various sources.

Нуклеотидная и аминокислотная кодирующая последовательность молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению характеризуется множественными полиморфизмами, что отличает ген NPSLRR, идентифицированный по настоящему изобретению, от чувствительного варианта гена, то есть, гена, не придающего устойчивости к Церкоспоре. Примеры полиморфизмов представлены на фиг. 1.The nucleotide and amino acid coding sequence of the nucleic acid molecule of the present invention is characterized by multiple polymorphisms, which distinguishes the NPSLRR gene identified by the present invention from a susceptible gene variant, that is, a gene that does not confer resistance to Cercospora. Examples of polymorphisms are presented in Fig. 1.

Молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению может быть выделенной молекулой нуклеиновой кислоты. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - это ДНК, и в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - кДНК (кодирующая ДНК). Полипептид, который кодируется молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения придает устойчивость к патогену Cercospora beticola, вызывающему у растений болезнь пятнистость листьев. Кроме того, полипептид, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, придает, в частности, растениям рода Beta, устойчивость к этому патогену. Растение в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой растение вида Beta vulgaris, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - растение подвида Beta vulgaris subsp. vulgar is, среди них, например, такие сорта, как свекла сахарная, свекла обыкновенная, свекла кормовая, мангольд и Швейцарский мангольд.The nucleic acid molecule of the present invention may be an isolated nucleic acid molecule. In a preferred embodiment of the present invention, this is DNA, and in a particularly preferred embodiment of the present invention, cDNA (coding DNA). The polypeptide that is encoded by the nucleic acid molecule of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, confers resistance to the pathogen Cercospora beticola, which causes leaf spot disease in plants. In addition, the polypeptide encoded by the nucleic acid molecule of the present invention confers, in particular, plants of the genus Beta, resistance to this pathogen. The plant in a preferred embodiment of the present invention is a plant of the species Beta vulgaris, in a particularly preferred embodiment of the present invention a plant of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgar is, among them, for example, varieties such as sugar beet, common beet, fodder beet, chard and Swiss chard.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению содержит нуклеотидную последовательность, которая кодирует полипептид с аминокислотной последовательностью в соответствии с SEQ ID NO: 3, и/или кодирующую последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 2. Кроме того, настоящее изобретение предлагает нуклеотидную последовательность, которая содержит последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 53.In one embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention contains a nucleotide sequence that encodes a polypeptide with an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 3, and/or a DNA coding sequence in accordance with SEQ ID NO: 2. In addition, the present The invention provides a nucleotide sequence that contains DNA sequences in accordance with SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 53.

Ген, идентифицированный по настоящему изобретению, представляет собой ген/белок устойчивости типа NBS-LRR, который характеризуется специфическими структурными мотивами. Общая структура таких белков устойчивости у растений уже хорошо изучена (Мартин и соавт., Annual Review Plant Biology 54 (2003), 23-61). Однако принцип структурного осуществления, в частности, так называемый домен LRR, который применяется в качестве потенциального домена распознавания для большинства неизвестных патогенных эффекторов, непредсказуем, и функциональный фон генов устойчивости, то есть, генетическая структура, как правило, в большей степени неизвестна. Следовательно, идентификация гена или белка, придающего устойчивость к Церкоспорозе, исключительно на основе известного структурного мотива, невозможна. Кроме того, оказалось, что область последовательности является высокоповторяющейся областью, которая содержит, среди прочего, тандемные повторы с очень высокой степеньюThe gene identified by the present invention is a resistance gene/protein of the NBS-LRR type, which is characterized by specific structural motifs. The general structure of such resistance proteins in plants is already well understood (Martin et al., Annual Review Plant Biology 54 (2003), 23-61). However, the principle of structural implementation, in particular the so-called LRR domain, which is used as a potential recognition domain for most unknown pathogenic effectors, is unpredictable, and the functional background of resistance genes, that is, the genetic structure, is generally largely unknown. Therefore, identification of a gene or protein conferring resistance to Cercospora solely on the basis of a known structural motif is not possible. In addition, the sequence region was found to be a highly repetitive region that contained, among other things, tandem repeats with a very high degree of

- 10 045304 гомологии последовательностей, что делает разработку диагностических маркеров, а также формирование совокупности данных о последовательностях, особенно трудным.- 10 045304 sequence homology, which makes the development of diagnostic markers, as well as the generation of sequence data, particularly difficult.

С помощью комплекта популяции из более чем 4000 делящихся потомков и разработки специальных рекомбинационных скринингов, целевая область была уменьшена и, таким образом, в дальнейшем даже изолирована, посредством анализа информативных рекомбинантов (генотипических и фенотипических) в серии испытаний устойчивости. Это генетическое картирование, а также создание физических карт, сопровождаемое секвенированием WHG (полногеномное секвенирование), сравнительным секвенированием ВАС (Bac-by-Вас) и биоинформаторными анализами, привели к идентификации трех рекомбинантных генотипов, которые подтвердили ген устойчивости (1 рекомбинант в соседнем гене, с одной стороны, и 2 рекомбинанта в соседнем гене, с другой стороны). В свете особых требований, авторы изобретения поместили высокоповторяющуюся структуру в целевую область, которая, среди прочего, содержит тандемные повторы с очень высокой степенью гомологии последовательностей, что значительно затруднило разработку маркера и, следовательно, идентификацию информативных рекомбинантов. Следующие этапы были особенно решающими для местоположения генетической структуры гена устойчивости:By recruiting a population of more than 4000 dividing progeny and developing specific recombination screens, the target region was reduced and thus further isolated through the analysis of informative recombinants (genotypic and phenotypic) in a series of resistance tests. This genetic mapping, as well as the creation of physical maps, accompanied by WHG (whole genome sequencing), comparative BAC (Bac-by-Bac) sequencing and bioinformatics analyses, led to the identification of three recombinant genotypes that confirmed a resistance gene (1 recombinant in an adjacent gene, on the one hand, and 2 recombinants in the neighboring gene, on the other hand). In light of the special requirements, the inventors placed a highly repetitive structure in a target region that, among other things, contains tandem repeats with a very high degree of sequence homology, which significantly hampered marker development and hence the identification of informative recombinants. The following steps were particularly decisive for the location of the genetic structure of the resistance gene:

Разработка маркеров s4p0264s01, s4p2271s01, sxh0678s01, s4p4293s01, s4p4295s01, s4p4301s01 (см. табл. 1B).Development of markers s4p0264s01, s4p2271s01, sxh0678s01, s4p4293s01, s4p4295s01, s4p4301s01 (see Table 1B).

Тонкое картирование в сочетании с интенсивным фенотипированием. Фенотипы были верифицированы с использованием 90-180 потомков на одно растение в испытании, проводимом в условиях теплицы, и с использованием интенсивных статистических методов (например, t-испытание, анализ мощности и так далее).Fine mapping combined with intensive phenotyping. Phenotypes were verified using 90-180 progeny per plant in a greenhouse trial and intensive statistical methods (eg t-test, power analysis, etc.).

Идентификация ВАС-клона и секвенирование из ВАС-пулов устойчивого генотипа.Identification of the BAC clone and sequencing from BAC pools of the resistant genotype.

Оценка последовательности, а также сравнение последовательности и белка по генотипам RR (то есть, устойчивым) и ss (то есть, чувствительным); таким образом, формирование ясно выраженной совокупности данных о генотипах RR и ss последовательностей не всегда было возможно из-за сложности последовательностей.Sequence assessment and sequence and protein comparisons across RR (i.e., resistant) and ss (i.e., sensitive) genotypes; thus, generating a clear body of data on RR and ss sequence genotypes was not always possible due to the complexity of the sequences.

Таблица 1ВTable 1B

Маркер в целевой области; информация в квадратных скобках [X/Y] обозначает диагностическийMarker in target area; information in square brackets [X/Y] indicates diagnostic

SNP, при этом X идентифицирует чувствительный генотип, a Y -устойчивый генотип.SNP, with X identifying the sensitive genotype and Y identifying the resistant genotype.

Маркер Marker Последовательность [чувствительная I устойчивая / консенсусная] Sequence [sensitive I resistant/consensus] Положение на генетической карте [сМ] Position on the genetic map [cm] Положение на физической карте [пар оснований] Position on physical map [base pairs] s4p0264s01 s4p0264s01 SEQ ID NO: 54 / SEQ ID NO: 55 / SEQ ID NO: 10 SEQ ID NO: 54 / SEQ ID NO: 55 / SEQ ID NO: 10 62,79590373 62.79590373 57208510 57208510 s4p2271s01 s4p2271s01 SEQ ID NO: 56 / SEQ ID NO: 57 / SEQ ID NO: 11 SEQ ID NO: 56 / SEQ ID NO: 57 / SEQ ID NO: 11 62,81185523 62.81185523 57212240 57212240 s4p4293s01 s4p4293s01 SEQ ID NO: 58 / SEQ ID NO: 59 / SEQ ID NO: 12 SEQ ID NO: 58 / SEQ ID NO: 59 / SEQ ID NO: 12 62,84491806 62.84491806 57219956 57219956 s4p4295s01 s4p4295s01 SEQ ID NO: 60 / SEQ ID NO: 61 / SEQ ID NO: 13 SEQ ID NO: 60 / SEQ ID NO: 61 / SEQ ID NO: 13 62,85399055 62.85399055 57222060 57222060 s4p4301s01 s4p4301s01 SEQ ID NO: 62 / SEQ ID NO: 63 / SEQ ID NO: 14 SEQ ID NO: 62 / SEQ ID NO: 63 / SEQ ID NO: 14 62,94635089 62.94635089 57243521 57243521 sxh0678s01 sxh0678s01 SEQ ID NO: 64 / SEQ ID NO: 65 / SEQ ID NO: 15 SEQ ID NO: 64 / SEQ ID NO: 65 / SEQ ID NO: 15 62,97474964 62.97474964 57250119 57250119

Соединения, представленные в табл. 1В, можно использовать в качестве молекулярных маркеров по настоящему изобретению.The compounds presented in table. 1B can be used as molecular markers of the present invention.

Анализы показали, что ген LRR имеет умеренную гомологию белка с белком устойчивости к Cf-2 из томата (UNIPROT|Q41397_SOLPI P. Cf-2.1) (идентичность последовательности 322/830=38%). Фактически, идентифицированный белок, придающий устойчивость к Церкоспоре, является лучшим гомологом белка свеклы сахарной для белка устойчивости томата Cf-2. Белок устойчивости Cf-2 из томата придает устойчивость к Cladosporium fulvum - разновидности черного плесневого гриба (US 6,287,865 В1) посредством взаимодействия с белком авирулентности Avr2 из С. fulvum. Это приводит к активации иммунной защиты растения от патогена; см. Диксон и соавт., 1996 (Диксон, Марк С, и соавт., Локус устойчивости к болезни белка томата Cf-2 содержит два функциональных гена, кодирующих белки с высоким содержанием лейцина. Cell 84.3 (1996): 451-459). Следует предположить, что из-за гомологии последовательностей между геном Cf-2 и идентифицированным геном LRR - но без привязки к одной тео- 11 045304 рии -сходный защитный механизм, лежащий в основе устойчивости к Церкоспоре, также имеет место в случае со свеклой сахарной. Однако из-за умеренной гомологии последовательностей нельзя исключать и другой механизм.Analyzes showed that the LRR gene has moderate protein homology with the Cf-2 resistance protein from tomato (UNIPROT|Q41397_SOLPI P. Cf-2.1) (sequence identity 322/830=38%). In fact, the identified protein conferring resistance to Cercospora is the best homologue of the sugar beet protein to the tomato resistance protein Cf-2. The resistance protein Cf-2 from tomato confers resistance to Cladosporium fulvum, a species of black mold (US 6,287,865 B1), through interaction with the avirulence protein Avr2 from C. fulvum. This leads to activation of the plant’s immune defense against the pathogen; see Dixon et al., 1996 (Dixon, Mark C, et al., The tomato Cf-2 protein disease resistance locus contains two functional genes encoding high-leucine proteins. Cell 84.3 (1996): 451-459). It should be assumed that due to the sequence homology between the Cf-2 gene and the identified LRR gene - but without committing to one theory - a similar defense mechanism underlying resistance to Cercospora also occurs in the case of sugar beet. However, due to moderate sequence homology, another mechanism cannot be excluded.

Кроме того, в нуклеотидную последовательность по настоящему изобретению могут быть введены замещения, делеции, вставки, добавления и/или любое другое изменение, которые, по отдельности или в комбинациях, фактически изменяют нуклеотидную последовательность, при этом, однако, модифицированная нуклеотидная последовательность может выполнять ту же функцию, что и исходная последовательность. В рассматриваемом случае речь идет о кодировании аминокислотной последовательности, которая придает устойчивость к болезни пятнистость листьев. Таким образом, следующий вариант осуществления настоящего изобретения включает нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид, который представляет собой производное полипептида, который кодируется нуклеотидной последовательностью по настоящему изобретению, или который включает аминокислотную последовательность по настоящему изобретению. Производная аминокислотная последовательность, которая имеет, по меньшей мере, одно замещение, делецию, вставку или добавление, по меньшей мере, одной аминокислоты, при этом, функциональность кодируемого полипептида/белка сохраняется, представляет собой производное полипептида. Замещения, делеции, вставки, добавления и/или любое другое изменение, либо по отдельности, либо в комбинациях, которые фактически изменяют нуклеотидную последовательность, но выполняют ту же функцию, что и исходная последовательность, могут быть, таким образом, введены в нуклеотидную последовательность с использованием традиционных методов, известных в предшествующем уровне техники, например, посредством сайт-направленного мутагенеза, ПЦРопосредованного мутагенеза, транспозонного мутагенеза, редактирования генома и так далее.In addition, substitutions, deletions, insertions, additions and/or any other change may be introduced into the nucleotide sequence of the present invention which, individually or in combinations, actually alter the nucleotide sequence, however, the modified nucleotide sequence may the same function as the original sequence. In this case, we are talking about encoding an amino acid sequence that confers resistance to the leaf spot disease. Thus, a further embodiment of the present invention includes a nucleotide sequence encoding a polypeptide that is a derivative of the polypeptide that is encoded by the nucleotide sequence of the present invention, or that includes an amino acid sequence of the present invention. A derived amino acid sequence that has at least one substitution, deletion, insertion or addition of at least one amino acid while maintaining the functionality of the encoded polypeptide/protein is a derived polypeptide. Substitutions, deletions, insertions, additions and/or any other change, either alone or in combinations, which actually change the nucleotide sequence but perform the same function as the original sequence, can thus be introduced into the nucleotide sequence with using traditional methods known in the prior art, for example, through site-directed mutagenesis, PCR-mediated mutagenesis, transposon mutagenesis, genome editing and so on.

Замещение одной аминокислоты другой аминокислотой, имеющей такие же или эквивалентные, или сходные химические/физические свойства, называется консервативным замещением или полуконсервативным замещением. Примерами физических/химических свойств аминокислоты являются, например, гидрофобность или заряд. О том, какое аминокислотное замещение представляет собой консервативное или полуконсервативное замещение, известно специалисту в данной области техники. Кроме того, накопленные знания позволяет специалисту в данной области техники узнавать, идентифицировать и распознавать, какие аминокислотные делеции и добавления безвредны для функциональности белка устойчивости, и в каких положениях они возможны. Специалисту в данной области техники известно, что в случае рассмотрения белка NBS-LRR для модификаций аминокислотной последовательности (замещения, делеции, вставка или добавления, по меньшей мере, одной аминокислоты), функциональность, в частности, консервативных доменов, должна быть сохранена, и поэтому в этих доменах возможны только ограниченные предшествующие модификации.The substitution of one amino acid with another amino acid having the same or equivalent or similar chemical/physical properties is called a conservative substitution or semi-conservative substitution. Examples of physical/chemical properties of an amino acid are, for example, hydrophobicity or charge. Which amino acid substitution constitutes a conservative or semi-conservative substitution is known to one skilled in the art. In addition, the accumulated knowledge allows one skilled in the art to learn, identify and recognize which amino acid deletions and additions are harmless to the functionality of the resistance protein, and at what positions they are possible. One skilled in the art will know that when considering the NBS-LRR protein for amino acid sequence modifications (substitution, deletion, insertion or addition of at least one amino acid), the functionality, in particular of the conserved domains, must be preserved and therefore in these domains, only limited prior modifications are possible.

Таким образом, настоящее изобретение включает функциональный фрагмент нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению. Термин фрагмент, таким образом, включает гены с нуклеотидной последовательностью, достаточно сходной с вышеупомянутой нуклеотидной последовательностью. Термин достаточно сходная означает, что первая нуклеотидная последовательность или аминокислотная последовательность имеет достаточное или минимальное количество идентичных или эквивалентных нуклеотидов, или аминокислотных групп относительно второй нуклеотидной последовательности или второй аминокислотной последовательности.Thus, the present invention includes a functional fragment of the nucleotide sequence of the present invention. The term fragment thus includes genes with a nucleotide sequence sufficiently similar to the above-mentioned nucleotide sequence. The term sufficiently similar means that the first nucleotide sequence or amino acid sequence has a sufficient or minimal number of identical or equivalent nucleotides or amino acid groups relative to the second nucleotide sequence or second amino acid sequence.

Что касается аминокислотной последовательности, то после модификации с помощью вышеупомянутого способа, у нее также имеется общий структурный домен, и/или она обладает общей функциональной активностью. Нуклеотидные последовательности или аминокислотные последовательности, имеющие идентичность, составляющую, по меньшей мере, примерно, 70%, по меньшей мере, примерно, 99% или, по меньшей мере, примерно, 100% с нуклеотидной последовательностью или аминокислотной последовательностью по настоящему изобретению, определены в настоящем документе как достаточно сходные. Идентичность также явно охватывает диапазон от 90% до 100%. Для функциональных фрагментов устанавливается достаточное сходство, если нуклеотидная последовательность или аминокислотная последовательность как правило имеет то же свойство, что и ранее названная нуклеотидная последовательность или аминокислотная последовательность по настоящему изобретению. Те нуклеотидные последовательности, которые кодируют производное или производную аминокислотную последовательность, генерируются либо непосредственно, либо опосредованно (например, посредством амплификации или этапов репликации) из исходной нуклеотидной последовательности, которая соответствует нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению по всей длине, или, по меньшей мере, частично.As for the amino acid sequence, after modification by the above method, it also has a common structural domain and/or has a common functional activity. Nucleotide sequences or amino acid sequences having at least about 70%, at least about 99%, or at least about 100% identity with the nucleotide sequence or amino acid sequence of the present invention are defined in this document as being sufficiently similar. Identity also clearly covers the range from 90% to 100%. For functional fragments, sufficient similarity is established if the nucleotide sequence or amino acid sequence generally has the same property as the previously named nucleotide sequence or amino acid sequence of the present invention. Those nucleotide sequences that encode a derivative or derived amino acid sequence are generated either directly or indirectly (for example, through amplification or replication steps) from an original nucleotide sequence that corresponds along its entire length, or at least in part, to the nucleotide sequence of the present invention .

Соответственно, настоящее изобретение включает нуклеотидную последовательность, которая способна гибридизоваться в жестких условиях с нуклеотидной последовательностью, комплементарной нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению, или с нуклеотидной последовательностью, кодирующей аминокислотную последовательность по настоящему изобретению.Accordingly, the present invention includes a nucleotide sequence that is capable of hybridizing under stringent conditions to a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence of the present invention, or to a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence of the present invention.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению отличается тем, что после экспрессии в растении, она уже сама по себе придает доминирующий эффект устойчивости к патогену, в предпочтительном варианте осуществления настояIn another embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention is characterized in that, once expressed in a plant, it itself confers a dominant effect of pathogen resistance, in a preferred embodiment, infused

- 12 045304 щего изобретения - к Cercospora beticola, или тем, что она кодирует полипептид, который способен придавать доминирующий эффект устойчивости к Церкоспоре. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения молекула нуклеиновой кислоты или полипептид придает эффект устойчивости, по меньшей мере, на один рейтинговый балл, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, на два рейтинговых балла и, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - на три-четыре рейтинговых балла. Такой ген, который уже сам по себе придает растению столь ярко выраженную устойчивость к Церкоспоре или кодирует полипептид, способный придавать такую выраженную устойчивость, не известен из предшествующего уровня техники. Как уже было описано выше, у сортов, прежде доступных на рынке, устойчивость к Церкоспоре передается через множество генов устойчивости, оказывающих незначительный эффект, и недостатком таких сортов является то, что их разработка идет очень медленно и является дорогостоящей из-за сложной передачи, и то, что в отсутствие заражения, такие сорта имеют значительно более низкую урожайность по сравнению с обычными сортами. Среди прочего, это может быть связано с эпигенетическим взаимодействием некоторых генов устойчивости с генами, отвечающими за производство сахара, что приводит к снижению выносливости растений, в отсутствие патогена.- 12 045304 of the present invention - to Cercospora beticola, or that it encodes a polypeptide that is capable of conferring a dominant effect of resistance to Cercospora. In a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule or polypeptide imparts a resistance effect of at least one rating point, in a preferred embodiment of the present invention by at least two rating points, and, in a particularly preferred embodiment of the present invention, by three to four rating points. Such a gene, which by itself imparts such pronounced resistance to Cercospora to the plant or encodes a polypeptide capable of conferring such pronounced resistance, is not known from the prior art. As described above, in varieties previously available on the market, resistance to Cercospora is transmitted through many resistance genes with little effect, and the disadvantage of such varieties is that their development is very slow and expensive due to complex transmission, and that in the absence of infection, such varieties have significantly lower yields compared to conventional varieties. Among other things, this may be due to the epigenetic interaction of some resistance genes with genes responsible for sugar production, which leads to reduced plant vigor in the absence of the pathogen.

Таким образом, авторы изобретения смогли впервые предложить ген устойчивости к Церкоспоре, который можно использовать для существенно упрощенной селекции растений. Благодаря включению этого гена в элитные линии, теперь можно очень быстро разработать высокоурожайные сорта с высокой устойчивостью к Церкоспоре. Соответственно, в рамках настоящего изобретения впервые предложены растение свекла сахарная, растение мангольд, растение свекла красная или свекла обыкновенная, растение свекла кормовая, обладающие устойчивостью по настоящему изобретению к Cercospora beticola, и, таким образом, они охвачены настоящим изобретением. Поскольку все перечисленные растения представляют собой культивируемые растения, культуры или растения, подходящие для культивирования в сельском хозяйстве, и обладающие устойчивостью по настоящему изобретению, то они являются частью настоящего изобретения. В частности, частью настоящего изобретения являются такие культуры, которые содержат подземный запасающий орган, используемый в качестве пищи, сырья или промышленного источника сахара, и которые обладают устойчивостью по настоящему изобретению; эти культуры являются другим аспектом настоящего изобретения. Запасающим органом может быть, например, сахаросодержащее тело корнеплода свеклы сахарной, потребляемое тело корнеплода свеклы красной или питательное тело корнеплода свеклы кормовой. Подземный запасающий орган может составлять более 50%, а для свеклы сахарной даже более 70% от общей массы полноценного взрослого растения. Кроме того, семена или семенной материал этих растений также являются частью настоящего изобретения. Семена или семенной материал можно технически обработать, как описано далее ниже.Thus, the inventors were able for the first time to propose a Cercospora resistance gene that can be used for significantly simplified plant breeding. Thanks to the inclusion of this gene in elite lines, high-yielding varieties with high resistance to Cercospora can now be developed very quickly. Accordingly, the present invention provides for the first time a sugar beet plant, a chard plant, a red beet plant or a common beet plant, and a fodder beet plant having resistance to Cercospora beticola according to the present invention, and thus they are covered by the present invention. Since all of the listed plants are cultivated plants, crops or plants suitable for cultivation in agriculture and have resistance according to the present invention, they are part of the present invention. In particular, part of the present invention are those crops that contain an underground storage organ used as food, raw material or industrial source of sugar, and which have the resistance of the present invention; these crops are another aspect of the present invention. The storage organ can be, for example, the sugar-containing body of the sugar beet root, the consumed body of the red beet root, or the nutritive body of the fodder beet root. The underground storage organ can account for more than 50%, and for sugar beet even more than 70% of the total mass of a full-fledged adult plant. Moreover, the seeds or seed material of these plants are also part of the present invention. The seeds or seed material can be technically processed as described further below.

В данном контексте, настоящее изобретение также включает нуклеиновую кислоту, кодирующую белок в соответствии с SEQ ID NO: 3, при этом, в конкретном варианте осуществления настоящего изобретения встречающаяся в природе нуклеиновая кислота в соответствии с SEQ ID NO: 1 исключена.In this context, the present invention also includes a nucleic acid encoding a protein in accordance with SEQ ID NO: 3, while in a particular embodiment of the present invention the naturally occurring nucleic acid in accordance with SEQ ID NO: 1 is excluded.

Кроме того, настоящее изобретение относится к рекомбинантной и/или гетерологичной молекуле ДНК, которая содержит последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Кроме того, эта молекула ДНК в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения имеет регуляторную последовательность. Таким образом, она может быть оперативно сцеплена с этой регуляторной последовательностью или находиться под влиянием этой регуляторной последовательности. Эта регуляторная последовательность в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой промоторную последовательность и/или другие последовательности элементов контроля транскрипции или трансляции, например, цис-элементов. Регуляторная последовательность, контролирующая экспрессию гена, который включает молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой последовательность, способную придавать или модулировать экспрессию в результате заражения патогеном. Этот промотор в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения способен контролировать экспрессию последовательности ДНК конкретно в листьях растения. Регуляторная последовательность может быть гетерологичной по отношению к экспрессирующей последовательности. Преимущество такого подхода состоит в том, что специалист в данной области техники может лучше регулировать скорость экспрессии экспрессирующей последовательности, ткань, в которой происходит экспрессия, и временную точку, в которой происходит экспрессия, в том смысле, что он выбирает ту регуляторную последовательность, которая лучше всего подходит для использования в соответствующем случае. Последовательность гетерологичной ДНК в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения включает нуклеотидную последовательность, кодирующую компонент защиты растения от патогенов (например: гены устойчивости (R-гены) или гены, кодирующие ферменты, участвующие в передаче сигнала, такие как киназы или фосфатазы, и для G-белка, или которые кодируют патогенный эффектор (так называемые гены авирулентности (avr)). Последовательность гетерологичной ДНК может представлять собой одну из последовательностей ДНК по настоящему изобретению. Последовательность гетерологичной ДНК может также дополнительно кодировать другие компоненты защиты растения от патогенов. Следовательно, последовательность гетерологичной ДНК можетIn addition, the present invention relates to a recombinant and/or heterologous DNA molecule that contains the sequences of the nucleic acid molecule of the present invention. In addition, this DNA molecule, in a preferred embodiment of the present invention, has a regulatory sequence. Thus, it may be operatively linked to or influenced by this regulatory sequence. This regulatory sequence in a preferred embodiment of the present invention is a promoter sequence and/or other transcriptional or translational control element sequences, for example cis elements. The regulatory sequence controlling the expression of a gene that includes a nucleic acid molecule of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, is a sequence capable of conferring or modulating expression following infection by a pathogen. This promoter, in a preferred embodiment of the present invention, is capable of controlling the expression of a DNA sequence specifically in the leaves of the plant. The regulatory sequence may be heterologous to the expression sequence. The advantage of this approach is that one skilled in the art can better control the rate of expression of the expression sequence, the tissue in which expression occurs, and the time point at which expression occurs, in the sense that he selects the regulatory sequence that best only suitable for use in the appropriate case. The heterologous DNA sequence in a preferred embodiment of the present invention includes a nucleotide sequence encoding a component of the plant's defense against pathogens (for example: resistance genes (R genes) or genes encoding enzymes involved in signal transduction, such as kinases or phosphatases, and for G- protein, or which encode a pathogenic effector (so-called avirulence (avr) genes). The heterologous DNA sequence may be one of the DNA sequences of the present invention. The heterologous DNA sequence may also further encode other components of plant defense against pathogens. Therefore, the heterologous DNA sequence Maybe

- 13 045304 быть спроектирована таким образом, чтобы полицистронная мРНК создавалась после ее транскрипции.- 13 045304 be designed so that polycistronic mRNA is created after its transcription.

Кроме того, настоящее изобретение также относится к полипептиду, который может кодироваться молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, и к его функционально и/или иммунологически активному фрагменту, а также к антителу, которое специфически связывается с полипептидом или с его фрагментом. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения полипептид имеет аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 3. Продуцирование рекомбинантных белков, полипептидов и фрагментов знакомо специалисту в данной области техники (Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, 3-е издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, 2001, или Вингфилд, П.Т., 2008, Продуцирование рекомбинантных белков, текущие протоколы в науке о белках, 52:5.0:5.0.1-5.0.4). Поликлональные или моноклональные антитела к белку по настоящему изобретению могут быть продуцированы специалистом в данной области техники в соответствии с известными способами (Э. Харлоу и соавт., редактор, Антитела: Инструкция по проведению лабораторных работ (1988)). Продуцирование моноклональных антител, а также фрагментов Fab и F(ab')2, которые также можно использовать в способах распознавания белков, можно осуществлять различными традиционными способами (Кодирование, моноклональные антитела: Принципы и практика, стр. 98-118, Нью-Йорк: Academic Press (1983)). Затем антитела можно использовать для скрининга экспрессионных библиотек к ДНК чтобы идентифицировать идентичные, гомологичные или гетерологичные гены посредством иммунологического скрининга (Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, 1989, или Осубель и соавт., 1994, Текущие протоколы в молекулярной биологии. John Wiley & Sons), или их можно использовать для анализов Вестерн-блоттинга. В частности, настоящее изобретение относится к антителам, которые селективным образом распознают полипептид, кодируемый аллелем, придающим устойчивость к Церкоспоре, по настоящему изобретению, и по существу не распознают полипептид, кодируемый соответственно чувствительным аллелем, то есть, они распознают в 2 раза меньше, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в 5 раз меньше, и в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, в 10 раз меньше, полипептидов, кодируемых соответственно чувствительным аллелем, чем полипептид, кодируемый аллелем, придающим устойчивость Церкоспоре, по настоящему изобретению.In addition, the present invention also provides a polypeptide that may be encoded by a nucleic acid molecule of the present invention, and a functionally and/or immunologically active fragment thereof, as well as an antibody that specifically binds to the polypeptide or fragment thereof. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the polypeptide has an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 3. The production of recombinant proteins, polypeptides and fragments is familiar to one skilled in the art (Sambrook et al., Molecular Cloning: Laboratory Manual, 3- e edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 2001, or Wingfield, P.T., 2008, Recombinant Protein Production, Current Protocols in Protein Science, 52:5.0:5.0.1-5.0. 4). Polyclonal or monoclonal antibodies to the protein of the present invention can be produced by one skilled in the art according to known methods (E. Harlow et al., editor, Antibodies: Laboratory Manual (1988)). The production of monoclonal antibodies, as well as Fab and F(ab')2 fragments, which can also be used in protein recognition methods, can be achieved by various conventional methods (Coding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp. 98-118, New York: Academic Press (1983)). Antibodies can then be used to screen DNA expression libraries to identify identical, homologous, or heterologous genes through immunoassay screening (Sambrook et al., Molecular Cloning: Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 1989, or Ausubel et al., 1994, Current Protocols in Molecular Biology. John Wiley & Sons), or can be used for Western blot analyses. In particular, the present invention relates to antibodies that selectively recognize the polypeptide encoded by the Cercospora resistance-conferring allele of the present invention and substantially do not recognize the polypeptide encoded by the corresponding susceptible allele, that is, they recognize 2 times less, in in a preferred embodiment of the present invention, 5 times less, and in a more preferred embodiment of the present invention, at least 10 times less, polypeptides encoded by the susceptible allele than the polypeptide encoded by the Cercospora resistance allele of the present invention.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения антитело по настоящему изобретению отличается тем, что оно представляет собой синтетический полипептид, который не встречается в природе.In a preferred embodiment of the present invention, the antibody of the present invention is characterized in that it is a synthetic polypeptide that does not occur in nature.

Кроме того, антитела по настоящему изобретению могут быть сцеплены с флуоресцентным красителем с тем, чтобы их можно было использовать, например, в иммуногистохимическом методе, и чтобы они могли вызвать окрашивание антител. Флуоресцентный краситель может представлять собой флуорохром. Антитела по настоящему изобретению также могут присутствовать будучи сцепленными с другими сигнальными молекулами. Среди них, например, биотин, радиоизотопы, репортерные ферменты, например, щелочная фосфатаза, или олигонуклеотиды.In addition, the antibodies of the present invention can be coupled to a fluorescent dye so that they can be used, for example, in an immunohistochemical method, and so that they can cause staining of the antibodies. The fluorescent dye may be a fluorochrome. Antibodies of the present invention may also be present linked to other signaling molecules. These include, for example, biotin, radioisotopes, reporter enzymes such as alkaline phosphatase, or oligonucleotides.

Дополнительным объектом настоящего изобретения являются векторы или кассеты экспрессии, включающие молекулу нуклеиновой кислоты или молекулу рекомбинантной ДНК по настоящему изобретению - возможно, под контролем регуляторных элементов и, в частности, под контролем функциональных регуляторных элементов в растениях, а также маркеров негативного и/или позитивного отбора. Таким образом, остов вектора является гетерологичным по отношению к молекуле нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, а это означает, что такой вектор не встречается в природе и не может быть выделен из природной среды. Вектор представляет собой плазмиду, космиду, бактериофаг или экспрессионный вектор, трансформирующий вектор, шаттл-вектор или клонирующий вектор; он может быть двухцепочечным или одноцепочечным, линейным или кольцевым; или он может трансформировать прокариотический или эукариотический организм либо посредством интеграции в его геном, либо экстрахромосомально. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения молекула нуклеиновой кислоты или молекула ДНК по настоящему изобретению функционально сцеплена в экспрессионном векторе или в кассете экспрессии, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью, которая позволяет осуществлять транскрипцию и, необязательно, экспрессию в прокариотической или эукариотической клетке; (Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, 3-е издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, НьюЙорк, 2001). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, эти регуляторные последовательности представляют собой промоторы или терминаторы, в частности, начальную точку инициации транскрипции, место связывания рибосом, сигнал процессинга РНК, место терминации транскрипции и/или сигнал полиаденилирования. Например, молекула нуклеотидной последовательности в настоящем документе находится под контролем подходящего промотора и/или терминатора. Подходящие промоторы могут быть конститутивными промоторами (пример: промотор 35S из Вируса мозаики цветной капусты (Оделл и совт., Nature 313 (1985), 810-812); особенно подходящими являются те промоторы, которые являются патоген-индуцируемыми (пример: промотор PR1 из петрушки (Раштон иAn additional object of the present invention are vectors or expression cassettes comprising a nucleic acid molecule or a recombinant DNA molecule of the present invention - possibly under the control of regulatory elements and, in particular, under the control of functional regulatory elements in plants, as well as markers of negative and/or positive selection . Thus, the vector backbone is heterologous to the nucleic acid molecule of the present invention, which means that such a vector does not occur in nature and cannot be isolated from the natural environment. The vector is a plasmid, cosmid, bacteriophage or expression vector, transformation vector, shuttle vector or cloning vector; it can be double-stranded or single-stranded, linear or circular; or it can transform a prokaryotic or eukaryotic organism either through integration into its genome or extrachromosomalally. In a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule or DNA molecule of the present invention is operably linked in an expression vector or expression cassette to at least one regulatory sequence that allows transcription and, optionally, expression in a prokaryotic or eukaryotic cell; (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 2001). In a preferred embodiment of the present invention, these regulatory sequences are promoters or terminators, in particular a transcription initiation site, a ribosome binding site, an RNA processing signal, a transcription termination site and/or a polyadenylation signal. For example, a nucleotide sequence molecule herein is under the control of a suitable promoter and/or terminator. Suitable promoters may be constitutive promoters (example: the 35S promoter from Cauliflower mosaic virus (Odell et al., Nature 313 (1985), 810-812); particularly suitable promoters are those that are pathogen-inducible (example: PR1 promoter from parsley (Rushton and

- 14 045304 соавт., ж. ЕМВО 15 (1996), 5,690-5,700)). Особенно подходящими патоген-индуцируемыми промоторами являются синтетические или химерные промоторы, которые не встречаются в природе, и которые состоят из множества элементов, а также содержат минимальный промотор, и выше минимального промотора у них имеется, по меньшей мере, один цис-регуляторный элемент, причем, по меньшей мере, один цисрегуляторный элемент служит местом связывания для специальных факторов транскрипции. Химерные промоторы могут быть спроектированы в соответствии с желаемыми требованиями и индуцированы или репрессированы посредством различных факторов. Примеры таких промоторов можно найти в документах WO 00/29592, WO 2007/147395 и WO 2013/091612. Например, подходящим терминатором является терминатор нопалин-синтазы (Демикер и соавт., ж. Mol. Appl. Genet. 1 (1982), 561-573). Подходящими промоторами и терминаторами также могут являться нативный промотор и нативный терминатор, последовательности ДНК которых воспроизводятся в SEQ ID NOs: 7 и 8. Векторы или кассеты экспрессии дополнительно содержат традиционные индикаторные/репортерные гены или гены устойчивости для распознавания переноса желаемого вектора или молекулы ДНК/молекулы нуклеиновой кислоты, а также для отбора индивидуумов, которые их содержат, поскольку непосредственное распознавание посредством экспрессии гена является, по большей части, довольно трудным. Поскольку молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению в рассматриваемом случае сама кодирует полипептид, придающий устойчивость к болезни пятнистость листьев, то предложение дополнительного гена устойчивости не является существенным для экспрессии в растительных клетках; однако это рекомендуется для быстрого отбора.- 14 045304 co-authors, female EMBO 15 (1996), 5,690-5,700)). Particularly suitable pathogen-inducible promoters are synthetic or chimeric promoters that do not occur in nature and that are composed of multiple elements and also contain a minimal promoter and have at least one cis-regulatory element upstream of the minimal promoter, wherein at least one cis-regulatory element serves as a binding site for specific transcription factors. Chimeric promoters can be designed according to desired requirements and induced or repressed by various factors. Examples of such promoters can be found in WO 00/29592, WO 2007/147395 and WO 2013/091612. For example, a suitable terminator is the nopaline synthase terminator (Demicker et al., Mol. Appl. Genet. 1 (1982), 561-573). Suitable promoters and terminators may also be a native promoter and a native terminator, the DNA sequences of which are reproduced in SEQ ID NOs: 7 and 8. Expression vectors or cassettes further contain conventional indicator/reporter genes or resistance genes to recognize the transfer of the desired vector or DNA molecule/molecule nucleic acid, as well as to select individuals that contain them, since direct recognition through gene expression is, for the most part, quite difficult. Since the nucleic acid molecule of the present invention in this case itself encodes a polypeptide that confers resistance to leaf spot disease, the provision of an additional resistance gene is not essential for expression in plant cells; however, this is recommended for quick screening.

Примерами индикаторных/репортерных генов являются, например, ген люциферазы и ген, кодирующий зеленый флуоресцентный белок (GFP). Кроме того, они также позволяют проводить испытания на активность и/или регуляцию промотора гена. Примерами генов устойчивости - особенно для трансформаций растений - являются ген неомицинфосфотрансферазы, ген гигромицинфосфотрансферазы или ген, кодирующий фосфинотрицинацетилтрансферазу. Дополнительные маркеры позитивного отбора могут представлять собой ферменты, обеспечивающие трансформированному растению преимущество при отборе перед нетрансформированным растением, в частности, преимущество в плане наличия питательных веществ, например, маннозо-6-фосфат-изомеразу или ксилозоизомеразу. Однако это не исключает присутствия дополнительных индикаторных/репортерных генов или генов устойчивости, известных специалисту в данной области техники. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вектор представляет собой вектор растения. Кроме того, кассета экспрессии может присутствовать в виде кассеты, интегрированной в геном растения.Examples of indicator/reporter genes are, for example, the luciferase gene and the gene encoding green fluorescent protein (GFP). In addition, they also allow testing for gene promoter activity and/or regulation. Examples of resistance genes - especially for plant transformations - are the neomycin phosphotransferase gene, the hygromycin phosphotransferase gene or the gene encoding phosphinotricin acetyltransferase. Additional markers of positive selection may be enzymes that provide the transformed plant with a selection advantage over the non-transformed plant, particularly an advantage in terms of nutrient availability, such as mannose-6-phosphate isomerase or xylose isomerase. However, this does not exclude the presence of additional indicator/reporter genes or resistance genes known to one skilled in the art. In a preferred embodiment of the present invention, the vector is a plant vector. In addition, the expression cassette may be present as a cassette integrated into the plant genome.

В другом аспекте, настоящее изобретение относится к клеткам, включающим векторы, молекулы рекомбинантной ДНК и/или молекулы нуклеиновых кислот по настоящему изобретению. По смыслу настоящего изобретения, клетка может представлять собой прокариотическую (например, бактериальную) или эукариотическую клетку (например, растительную клетку или дрожжевую клетку). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения клетка представляет собой агробактерию, например, Agrobacterium tumefaciens или Agrobacterium rhizogenes, клетку Escherichia coli или растительную клетку; в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения растительная клетка представляет собой клетку растения рода Beta, вида Beta vulgaris или подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris. Клетка также может присутствовать в виде культуры. Следовательно, настоящее изобретение также охватывает культуру клеток, которая содержит такие клетки. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения культура клеток представляет собой чистую культуру или изолят, не содержащий клеток другого типа.In another aspect, the present invention relates to cells including vectors, recombinant DNA molecules and/or nucleic acid molecules of the present invention. Within the meaning of the present invention, the cell may be a prokaryotic (eg, bacterial) or eukaryotic cell (eg, plant cell or yeast cell). In a preferred embodiment of the present invention, the cell is an Agrobacterium, for example, Agrobacterium tumefaciens or Agrobacterium rhizogenes, an Escherichia coli cell or a plant cell; in a particularly preferred embodiment of the present invention, the plant cell is a cell of a plant of the genus Beta, the species Beta vulgaris or the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris. The cell may also be present as a culture. Therefore, the present invention also covers a cell culture that contains such cells. In a preferred embodiment of the present invention, the cell culture is a pure culture or isolate containing no other cell type.

Специалисту в данной области техники известны как многочисленные способы, такие как конъюгация или электропорация, посредством которых он может вводить молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, молекулу рекомбинантной ДНК и/или вектор, или кассету экспрессии по настоящему изобретению в агробактерию, так и способы, такие как различные способы трансформации (биолистическая трансформация, трансформация, опосредованная агробактерией), посредством которых он может вводить молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, молекулу ДНК и/или вектор по настоящему изобретению в растительную клетку (Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, 3-е издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, 2001.One skilled in the art will be aware of numerous methods, such as conjugation or electroporation, by which he can introduce a nucleic acid molecule of the present invention, a recombinant DNA molecule and/or a vector or expression cassette of the present invention into an Agrobacterium, and methods such as as various transformation methods (biolistic transformation, Agrobacterium-mediated transformation) by which he can introduce a nucleic acid molecule of the present invention, a DNA molecule and/or a vector of the present invention into a plant cell (Sambrook et al., Molecular Cloning: How to laboratory work, 3rd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 2001.

Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к растению, устойчивому к Церкоспоре, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - к растению вида Beta vulgaris subsp. vulgaris или к его сегменту, которое содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, которая придает устойчивость к Церкоспоре. Растение, устойчивое к Церкоспоре, может содержать молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению в виде трансгена или эндогена. В рамках объема настоящего изобретения впервые были получены растения подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris, содержащие молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Настоящее изобретение также включает растения подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris, которые содержат молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению в качестве эндогена.Moreover, in a preferred embodiment, the present invention relates to a plant resistant to Cercospora, in a preferred embodiment of the present invention, to a plant of the species Beta vulgaris subsp. vulgaris or a segment thereof that contains a nucleic acid molecule of the present invention that confers resistance to Cercospora. A plant resistant to Cercospora may contain a nucleic acid molecule of the present invention as a transgene or endogene. Within the scope of the present invention, plants of the subspecies Beta vulgaris subsp. were obtained for the first time. vulgaris containing a nucleic acid molecule of the present invention. The present invention also includes plants of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris, which contain the nucleic acid molecule of the present invention as an endogen.

Таким образом, сегмент может представлять собой клетку, ткань, орган или комбинацию множестThus, a segment may be a cell, tissue, organ, or a combination of many

- 15 045304 ва клеток, тканей или органов. Комбинация нескольких органов представляет собой, например, цветок или семя. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения растение, устойчивое к Церкоспоре, по настоящему изобретению проявляет более высокую устойчивость к Церкоспоре, в частности, - к Cercospora beticola, чем соответствующее растение, которое не содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению (контрольное растение). Контрольное растение в идеале имеет тот же генотип, что и трансгенное растение, и его культивировали в идентичных условиях, но оно не содержит молекулы нуклеиновой кислоты, придающей устойчивость. Уровень устойчивости, например, к Cercospora beticola, может быть установлен качественным образом у растений рода Beta путем определения рейтинговых баллов. Более высокая устойчивость проявляется в повышении устойчивости, по меньшей мере, на один рейтинговый балл, по меньшей мере, на два рейтинговых балла и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, на три или более рейтинговых баллов.- 15 045304 va cells, tissues or organs. The combination of several organs represents, for example, a flower or a seed. In a preferred embodiment of the present invention, the Cercospora resistant plant of the present invention exhibits higher resistance to Cercospora, in particular Cercospora beticola, than a corresponding plant that does not contain the nucleic acid molecule of the present invention (control plant). The control plant ideally has the same genotype as the transgenic plant and has been grown under identical conditions, but does not contain the nucleic acid molecule that confers resistance. The level of resistance, for example to Cercospora beticola, can be established qualitatively in plants of the genus Beta by determining rating points. Higher resilience is reflected by an increase in resilience by at least one rating point, at least two rating points, and, in a preferred embodiment of the present invention, by at least three or more rating points.

Растительная клетка или растение, или его сегмент по настоящему изобретению, который содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, в частности, растение рода Beta, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения проявляет более высокую устойчивость к патогену, в частности, к Cercospora beticola, чем соответствующая растительная клетка или растение, или их сегмент, который не содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или содержит чувствительный аллельный вариант молекулы нуклеиновой кислоты. Уровень устойчивости, например, к Cercospora beticola, может быть установлен качественным образом у растений рода Beta путем определения рейтинговых баллов. Более высокая устойчивость проявляется в повышении устойчивости, по меньшей мере, на один рейтинговый балл, по меньшей мере, на два рейтинговых балла и, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, на три или более рейтинговых баллов.A plant cell or plant or segment thereof of the present invention which contains a nucleic acid molecule of the present invention, in particular a plant of the genus Beta, in a preferred embodiment of the present invention exhibits higher resistance to a pathogen, in particular to Cercospora beticola, than the corresponding a plant cell or plant, or a segment thereof, that does not contain a nucleic acid molecule of the present invention or contains a sensitive allelic variant of a nucleic acid molecule. The level of resistance, for example to Cercospora beticola, can be established qualitatively in plants of the genus Beta by determining rating points. Higher resilience is reflected by an increase in resilience by at least one rating point, at least two rating points, and, in a preferred embodiment of the present invention, by at least three or more rating points.

В случае трансгенной растительной клетки или растения, или его сегмента, он содержит молекулу нуклеиновой кислоты или молекулу ДНК по настоящему изобретению в виде трансгена или вектора, или кассеты экспрессии по настоящему изобретению. Такая трансгенная растительная клетка или растение, или его сегмент представляет собой, например, растительную клетку или растение, или его сегмент, который трансформирован, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения стабильно трансформирован молекулой нуклеиновой кислоты, молекулой ДНК по настоящему изобретению или вектором, или кассетой экспрессии по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, молекула нуклеиновой кислоты функционально сцеплена, по меньшей мере, с одной регуляторной последовательностью, которая позволяет проводить транскрипцию и, необязательно, экспрессию в растительной клетке. Общая структура, состоящая из молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и регуляторной последовательности (последовательностей) в последствии представляет собой трансген. Такие регуляторные последовательности представляют собой, например, промотор или терминатор. Специалисту в данной области техники известны многочисленные функциональные промоторы и терминаторы, применяемые в растениях.In the case of a transgenic plant cell or plant, or a segment thereof, it contains a nucleic acid molecule or DNA molecule of the present invention in the form of a transgene or vector or expression cassette of the present invention. Such a transgenic plant cell or plant or segment thereof is, for example, a plant cell or plant or segment thereof that is transformed, in a preferred embodiment of the present invention stably transformed, with a nucleic acid molecule, a DNA molecule of the present invention, or a vector or expression cassette according to the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the nucleic acid molecule is operably linked to at least one regulatory sequence that allows transcription and, optionally, expression in a plant cell. The general structure consisting of a nucleic acid molecule of the present invention and the regulatory sequence(s) subsequently constitutes a transgene. Such regulatory sequences are, for example, a promoter or a terminator. One skilled in the art is aware of numerous functional promoters and terminators used in plants.

Изобретение также включает вакуоль клетки по настоящему изобретению и содержащиеся в ней вещества.The invention also includes the vacuole of the cell of the present invention and the substances contained therein.

Кроме того, настоящее изобретение также относится к клеточному экстракту, полученному из клетки, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - из растительной клетки, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - из клетки Beta vulgaris, и в самом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - из клетки одной из следующих сельскохозяйственных культур: свеклы сахарной, мангольда или свеклы обыкновенной. Ни одно растение не может быть регенерировано из клеточного экстракта.In addition, the present invention also relates to a cell extract obtained from a cell, in a preferred embodiment of the present invention from a plant cell, in a particularly preferred embodiment of the present invention from a Beta vulgaris cell, and in a most preferred embodiment of the present invention from a cell one of the following crops: sugar beet, chard or red beet. No plant can be regenerated from cell extract.

Аналогичным образом настоящее изобретение охватывает геном растения, содержащий нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению. Ни одно растение не может быть регенерировано из генома растения.Likewise, the present invention covers a plant genome containing a nucleic acid of the present invention. No plant can be regenerated from a plant genome.

Таким образом, концентрация сахара из клеточного экстракта может быть увеличена относительно клетки, которая не является клеткой по настоящему изобретению, но которая относится к тому же виду или культуре. Это применимо, в частности, к условиям, когда происходит заражение Церкоспорой.Thus, the sugar concentration from the cell extract can be increased relative to a cell that is not a cell of the present invention, but that is of the same species or culture. This applies in particular to conditions where Cercospora infection occurs.

Также настоящее изобретение охватывает использование клеточного экстракта для производства сахара (сахарозы) или для производства сока, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - свекольного сока.The present invention also covers the use of a cell extract for the production of sugar (sucrose) or for the production of juice, in a preferred embodiment of the present invention beet juice.

Аналогичным образом, настоящее изобретение охватывает сахар, в частности, сахарозу, содержащуюся в клетках по настоящему изобретению и в их вакуолях.Likewise, the present invention covers sugar, in particular sucrose, contained in the cells of the present invention and in their vacuoles.

Дополнительным аспектом настоящего изобретения является семенной материал, содержащий семена, содержащие нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению. Нуклеиновая кислота по настоящему изобретению может присутствовать в виде трансгена или эндогена. Семенной материал и семена могут быть технически обработаны. Таким образом, настоящее изобретение также содержит технически обработанный семенной материал и технически обработанные семена. Подробное объяснение различных вариантов технически обработанного семенного материала приведено ниже, при этом, термин семеннойAn additional aspect of the present invention is a seed material comprising seeds containing a nucleic acid of the present invention. The nucleic acid of the present invention may be present as a transgene or an endogene. Seed material and seeds can be technically processed. Thus, the present invention also contains technically processed seed material and technically processed seeds. A detailed explanation of the various varieties of technically processed seed material is given below, whereby the term seed

- 16 045304 материал также включает семена: Технически обработанный семенной материал может присутствовать в шлифованной форме. Таким образом, удаляется наружный слой семени, в результате чего семя принимает более округлую форму. Это полезно при посеве, поскольку оптимально однородная форма приводит к равномерному распределению зерен семенного материала. Кроме того, технически обработанный семенной материал охватывает дражированный семенной материал. Таким образом, семенной материал помещается в дражированную массу, которая защищает содержащийся в ней семенной материал и приводит к увеличению массы, в результате чего дражированный семенной материал проявляет большую устойчивость к сносу под воздействием ветра и, таким образом, менее подвержен сдуванию ветром, и в то же время обеспечивается более точное позиционирование во время посева. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения все дражированные зерна семенного материала серии или единицы поставки, предназначенной для продажи, имеют по существу одинаковую форму и одинаковую массу. Возможны отклонения 5% по диаметру и массе. Однако в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения отклонения не превышают 1%. В качестве одного из основных компонентов, дражированная масса может содержать, например, минеральное соединение, такое как, например, глина, бентонит, каолин, гумус и/или торф. Можно добавить адгезивный материал, такой как полиациламид. Дополнительные возможные компоненты указаны в публикации US 4,067,141. Кроме того, дражированная масса может содержать дополнительные химические агенты, которые положительно влияют на культивирование на практике. В данном случае, это могут быть вещества, которые относятся к числу удобряющих агентов. К ним относятся соединения, богатые, по меньшей мере, одним из следующих элементов: азотом, фосфором и калием (макронутриенты). Поэтому, ингредиенты удобряющих веществ могут содержать, например, нитратный азот, аммонийный азот, нитрат магния, кальций-аммиачную селитру, моноаммонийфосфат, монокалийфосфат и калиевую селитру. Кроме того, дражированная масса может содержать фунгициды, инсектициды и/или антифидинги. Фунгициды могут представлять собой тирам и/или гимексазол, и/или другие фунгициды. Инсектицид может представлять собой вещество из группы неоникотиноидов. Вещество из группы неоникотиноидов в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой имидаклоприд (Код АТХ (Код по анатомической, терапевтической, химической системе классификации): QP53AX17) и/или клотианидин (номер CAS 210880-92-5). Кроме того, инсектицид может также представлять собой цифлутрин (номер CAS 6835937-5), бета-цифлутрин или тефлутрин. Следует отметить, что соединения, входящие в состав протравленной или дражированнои массы, усваиваются растением и проявляют системный эффект, обеспечивая тем самым надлежащую защиту всего растения. Таким образом, растения, полученные из дражированного семени, включая, по меньшей мере, один пестицид, отличаются от растений природного происхождения и демонстрируют лучшую эффективность в условиях биотического стресса. В данном контексте, настоящее изобретение также охватывает смесь дражированной массы и семени по настоящему изобретению. Кроме того, настоящее изобретение также охватывает способ получения дражированного семени по настоящему изобретению, содержащий следующие этапы:- 16 045304 material also includes seeds: The technically processed seed material may be present in ground form. This removes the outer layer of the seed, resulting in a more rounded seed. This is useful when sowing because an optimally uniform shape results in an even distribution of seed grains. In addition, technically processed seed material includes coated seed material. Thus, the seed material is placed in a pelleted mass, which protects the seed material contained therein and causes an increase in mass, with the result that the pelleted seed material exhibits greater resistance to wind drift and is thus less susceptible to being blown away by the wind, and at the same time At the same time, more accurate positioning during sowing is ensured. In a preferred embodiment of the present invention, all coated grains of the seed of the batch or supply intended for sale have essentially the same shape and the same weight. Deviations of 5% in diameter and weight are possible. However, in a preferred embodiment of the present invention, the deviations do not exceed 1%. As one of the main components, the pelleted mass may contain, for example, a mineral compound such as, for example, clay, bentonite, kaolin, humus and/or peat. An adhesive material such as polyacylamide can be added. Additional possible components are listed in US publication 4,067,141. In addition, the pelleted mass may contain additional chemical agents that have a positive effect on cultivation in practice. In this case, these may be substances that are classified as fertilizing agents. These include compounds rich in at least one of the following elements: nitrogen, phosphorus and potassium (macronutrients). Therefore, the fertilizer ingredients may contain, for example, nitrate nitrogen, ammonium nitrogen, magnesium nitrate, calcium ammonium nitrate, monoammonium phosphate, monopotassium phosphate and potassium nitrate. In addition, the pelleted mass may contain fungicides, insecticides and/or antifeeding agents. The fungicides may be thiram and/or hymexazole and/or other fungicides. The insecticide may be a substance from the group of neonicotinoids. The neonicotinoid substance in a preferred embodiment of the present invention is imidacloprid (ATC code: QP53AX17) and/or clothianidin (CAS number 210880-92-5). In addition, the insecticide may also be cyfluthrin (CAS number 6835937-5), beta-cyfluthrin or tefluthrin. It should be noted that the compounds included in the pickled or coated mass are absorbed by the plant and exhibit a systemic effect, thereby ensuring proper protection of the entire plant. Thus, plants derived from pelleted seed, including at least one pesticide, are different from naturally occurring plants and exhibit better performance under biotic stress conditions. In this context, the present invention also covers the mixture of pelleted mass and seed according to the present invention. In addition, the present invention also covers a method for producing pelleted seed according to the present invention, comprising the following steps:

a) предложение семени растения свеклы сахарной, содержащего нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению,a) offering a seed of a sugar beet plant containing a nucleic acid according to the present invention,

b) внедрение семени растения свеклы сахарной в дражированную массу,b) introducing the seed of a sugar beet plant into the pelleted mass,

c) сушку дражированной массы, при этом, семя, необязательно, может представлять собой семя, подвергнутое праймингу, или предварительно проросшее семя, или семя может быть подвергнуто праймингу на этапе b).c) drying the pelleted mass, wherein the seed may optionally be a primed seed, or a pre-germinated seed, or the seed may be primed in step b).

Дражированный семенной материал является конкретным вариантом осуществления протравленного семенного материала. В данном контексте, технически обработанный семенной материал также охватывает протравленный семенной материал. Однако настоящее изобретение не ограничивается дражированным семенным материалом, наоборот, оно может быть применено с любой формой протравленного семенного материала. Настоящее изобретение, таким образом, также относится к протравленному семенному материалу, который включает дражированный семенной материал, но этим не ограничивается. Таким образом, оно охватывает также сухое протравливание, влажное протравливание и суспензионное протравливание.Coated seed is a specific embodiment of treated seed. In this context, technically processed seed also includes treated seed. However, the present invention is not limited to coated seed; on the contrary, it can be applied to any form of treated seed. The present invention therefore also relates to treated seed, which includes, but is not limited to, coated seed. Thus, it also covers dry etching, wet etching and suspension etching.

Таким образом, протравливание может также содержать, по меньшей мере, один краситель (окрашивание), в результате чего протравленный семенной материал можно быстро отличить от непротравленного семенного материала, и, кроме того, после посева, его хорошо видно в окружающей среде. Протравливание может также содержать те же агрохимикаты, которые описаны в контексте гранулированной массы. Настоящее изобретение включает, таким образом, такой протравленный семенной материал, при котором протравливание содержит, по меньшей мере, один антифидинг, в частности, инсектицид и/или, по меньшей мере, один фунгицид. Необязательно, может быть применено так называемое электоническое протравливание (протравливание с применением электрической энергии). Однако электронное протравливание не является протравливанием в строгом смысле этого слова.Thus, the dressing may also contain at least one dye (coloring), with the result that the treated seed material can be quickly distinguished from untreated seed material, and, in addition, after sowing, it is clearly visible in the environment. The dressing may also contain the same agrochemicals as described in the context of the granular mass. The present invention thus includes such treated seed, wherein the treatment contains at least one antifeeding agent, in particular an insecticide and/or at least one fungicide. Optionally, so-called electronic etching (etching using electrical energy) can be used. However, electronic etching is not etching in the strict sense of the word.

Дополнительной формой технически обработанного семенного материала является инкрустированный семенной материал. В данном контексте также говорится о том, что называют глазированием, а также о семенном материале, обработанном глазированием. Отличие от дражированного семенного матеAn additional form of technically processed seed is encrusted seed. In this context we also talk about what is called glazing, as well as seed material that has been treated with glazing. Difference from coated seed mate

- 17 045304 риала заключается в том, что посевные зерна сохраняют свою первоначальную форму, при этом, этот способ является особенно экономичным. Этот способ описан, например, в публикации EP 0 334 258 А1. Дополнительной формой технически обработанного семенного материала является пророщенный или подвергутый праймингу семенной материал. Пророщенный семенной материал предварительно обрабатывают предварительным проращиванием, в то время как семенной материал, подвергнутый праймингу, уже был предварительно обработан праймингом (проращивание). Преимущество предварительно пророщенного и подвергнутого праймингу семенного материала заключается в более коротком сроке появления всходов. Кроме того, момент появления всходов после посева сильнее синхронизирован. Это обеспечивает лучшую агротехническую обработку при культивировании и особенно при сборе урожая, а также дополнительно увеличивает количество урожая. При предварительном проращивании, семенной материал проращивают до тех пор, пока корешок не выйдет из оболочки семенного материала, и процесс впоследствии прекращается. При прайминге, процесс прекращается до того, как корешок выйдет из оболочки семенного материала. По сравнению с предварительным проращиванием семенного материала, семенной материал, подвергнутый праймингу, нечувствителен к стрессу повторной сушки, и после такой повторной сушки он имеет более длительный срок хранения, по сравнению с предварительно пророщенным семенным материалом, для которого повторная сушка обычно не рекомендуется. В данном контексте, технически предварительно обработанный семенной материал также включает подвергнутый праймингу и повторно высушенный семенной материал. Объяснение процесса предварительного проращивания приведено в публикации US 4,905,411 А. Объяснение различных вариантов осуществления прайминга приведено в публикации EP 0 686 340 А1. В дополнение к этому, в одном процессе также возможно одновременно провести гранулирование семенного материала и подвергнуть его праймингу. Этот способ описан в публикации EP 2 002 702 В1. Настоящее изобретение охватывает подвергнутый праймингу семенной материал, который при этом еще и дражирован.- 17 045304 rial is that the seed grains retain their original shape, and this method is especially economical. This method is described, for example, in publication EP 0 334 258 A1. An additional form of technically processed seed is germinated or primed seed. Germinated seed material is pre-treated by pre-germination, while seed material subjected to priming has already been pre-treated by priming (sprouting). The advantage of pre-germinated and primed seed material is a shorter germination time. In addition, the moment of emergence of seedlings after sowing is more synchronized. This ensures better agronomic handling during cultivation and especially during harvesting, and further increases the yield. In pre-germination, the seed is germinated until the root emerges from the seed coat and the process is subsequently terminated. In priming, the process stops before the root emerges from the seed coat. Compared to pre-primed seed, primed seed is insensitive to the stress of re-drying, and after re-drying it has a longer shelf life than pre-primed seed, for which re-drying is generally not recommended. In this context, technically pre-treated seed also includes primed and re-dried seed. An explanation of the pre-germination process is given in publication US 4,905,411 A. An explanation of the various embodiments of priming is given in publication EP 0 686 340 A1. In addition to this, it is also possible to simultaneously granulate the seed and subject it to priming in one process. This method is described in publication EP 2 002 702 B1. The present invention covers primed seed material, which is also coated.

Технически обработанный семенной материал может быть дополнительно наделен, по меньшей мере, одним типом устойчивости к гербицидам, как описано выше. Это позволяет дополнительно улучшить агротехническое культивирование, поскольку технически обработанный семенной материал можно использовать на поле, которое ранее было обработано средством для уничтожения сорняков и, следовательно, не содержит сорняков.The technically treated seed material may be further provided with at least one type of herbicide resistance as described above. This makes it possible to further improve agricultural cultivation, since technically treated seed material can be used on a field that has previously been treated with a weed killer and is therefore weed-free.

Кроме того, настоящее изобретение также охватывает смесь, содержащую семенной материал по настоящему изобретению или семена по настоящему изобретению, и протравленную массу, как определено выше. Таким образом, протравленная масса, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, воплощена в виде дражированной массы, как определено выше.In addition, the present invention also covers a mixture containing the seed material of the present invention or seeds of the present invention, and a dressing mass as defined above. Thus, the pickled mass, in a preferred embodiment of the present invention, is embodied in the form of a coated mass, as defined above.

При хранении семенного материала по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, выбирают такие условия хранения, которые не оказывают отрицательного воздействия на стабильность или срок хранения семенного материала. Особенно неблагоприятный эффект могут оказывать колебания влажности. Частью настоящего изобретения является способ хранения семенного материала в мешке или контейнере, который является одновременно водоотталкивающим и воздухопроницаемым. Такой мешок или контейнер может быть выполнен в виде картонной коробки или упаковки. В такой картонной коробке или упаковке может дополнительно находиться внутренний паронепроницаемый слой. Если картонная коробка или упаковка выполнена в виде двухуровневой коробки, то стабильность хранения повышается. Контейнер, мешок, картонная коробка или упаковка, содержащая семенной материал по настоящему изобретению или технически обработанный семенной материал по настоящему изобретению, также является частью настоящего изобретения. Аналогичным образом, частью настоящего изобретения является хранение семенного материала по настоящему изобретению или технически обработанного семенного материала по настоящему изобретению в таком мешке, контейнере, упаковке или картонной коробке.When storing the seed material of the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, storage conditions are selected that do not adversely affect the stability or shelf life of the seed material. Fluctuations in humidity can have a particularly unfavorable effect. Part of the present invention is a method of storing seed material in a bag or container that is both water-repellent and breathable. Such a bag or container can be made in the form of a cardboard box or packaging. Such a cardboard box or package may additionally contain an internal vapor-proof layer. If the cardboard box or packaging is made in the form of a two-tier box, then storage stability increases. A container, bag, carton or package containing the seed material of the present invention or the processed seed material of the present invention is also part of the present invention. Likewise, it is part of the present invention to store the seed material of the present invention or the processed seed material of the present invention in such a bag, container, package or carton.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения растение по настоящему изобретению представляет собой гибридное растение или двойное гаплоидное растение. Гибридные растения и двойные гаплоидные растения не встречаются в природе, и их нельзя выделить из природного сырья. В другом варианте растения по настоящему изобретению молекула нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению присутствует в гетерозиготной или гомозиготной форме. В случае гибридного растения, молекула нуклеиновой кислоты также может присутствовать в гемизиготной форме. Настоящее изобретение также охватывает гибридные семена и двойные гаплоидные семена, содержащие нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению или полипептид по настоящему изобретению.In one embodiment of the present invention, the plant of the present invention is a hybrid plant or a double haploid plant. Hybrid plants and double haploid plants do not occur in nature and cannot be isolated from natural materials. In another embodiment of the plant of the present invention, the nucleic acid molecule of the present invention is present in a heterozygous or homozygous form. In the case of a hybrid plant, the nucleic acid molecule may also be present in a hemizygous form. The present invention also covers hybrid seeds and double haploid seeds containing a nucleic acid of the present invention or a polypeptide of the present invention.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения содержит растение, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - вида Beta vulgaris, отличающееся тем, что устойчивость к Церкоспоре у этого растения еще больше повышена. Например, это может быть реализовано посредством стэкинга генов, то есть, устойчивость повышается с помощью этого эффекта дозы. Для этого, растения по настоящему изобретению, содержащие аллель устойчивости к Церкоспоре, чрезмерно трансформируют этим аллелем устойчивости, чтобы увеличить уровень транскрипции гена в растении. Альтернативный подход включает редактирование генов/сайт-направленный мутагенез или TILLINGопосредованную модификацию нативного промотора аллеля, придающего устойчивость, для повышенияAnother embodiment of the present invention contains a plant, in a preferred embodiment of the present invention, the species Beta vulgaris, characterized in that the resistance to Cercospora in this plant is further increased. For example, this could be achieved through gene stacking, meaning resistance is enhanced through this dose effect. To do this, plants of the present invention containing a Cercospora resistance allele are over-transformed with the resistance allele to increase the level of gene transcription in the plant. An alternative approach involves gene editing/site-directed mutagenesis or TILLING-mediated modification of the native promoter of the resistance-conferring allele to increase

- 18 045304 частоты его экспрессии, или модификацию самого аллеля гена LRR, придающего устойчивость, для повышения его активности или стабильности. Такой способ повышения активности посредством модификации гена устойчивости описан, например, в документе WO 2006/128444 A2, и его можно выполнять посредством методик, известных специалисту в данной области техники. Дополнительный подход может включать слияние молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению с гетерологичным промотором, который демонстрирует более высокую активность по сравнению с нативным промотором, в частности, после заражения Церкоспорой.- 18 045304 the frequency of its expression, or modification of the resistance-conferring allele of the LRR gene itself to increase its activity or stability. Such a method of increasing activity by modifying a resistance gene is described, for example, in WO 2006/128444 A2, and can be carried out using techniques known to one skilled in the art. An additional approach may involve fusing a nucleic acid molecule of the present invention to a heterologous promoter that exhibits superior activity to the native promoter, particularly following Cercospora infection.

Дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения направлен на растение свеклы сахарной или дражированное семя такого растения, которое собирают перед стрелкованием, потому что в течение первых 10, 11, 12, 13, 14 или 15 месяцев после прорастания не происходит стрелкования у растения свеклы сахарной, и в этот период заканчивается развитие тела корнеплода свеклы.A further embodiment of the present invention is directed to a sugar beet plant, or the pelleted seed of such a plant, which is harvested before bolting because no bolting occurs in the sugar beet plant during the first 10, 11, 12, 13, 14 or 15 months after germination, and in This period ends the development of the beet root body.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения растение свеклы сахарной или дражированное семя такого растения имеет геном, позволяющий развиваться телу корнеплода свеклы, наращивая массу, составляющую суммарно, по меньшей мере, 50%, 60%, 70%, 80% или даже 90% от общей массы полноценного взрослого растения.In one embodiment of the present invention, the sugar beet plant or the pelleted seed of such a plant has a genome that allows the beet root body to develop to a mass that totals at least 50%, 60%, 70%, 80%, or even 90% of the total weight of a full-fledged adult plant.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения растение свеклы сахарной или дражированное семя такого растения имеют геном, позволяющий развиваться телу корнеплода свеклы, наращивая массу, минимально составляющую 200 г, 250 г, 300 г, 350 г, 400 г, 450 г или 500 г, и максимально составляющую 100 г, 1100 г, 1200 г, 1300 г, 1400 г, 1500 г, 1600 г, 1700 г, 1800 г, 1900 г или даже 2000 г, посредством фотосинтеза.In another embodiment of the present invention, a sugar beet plant or the pelleted seed of such a plant has a genome that allows the beet root body to develop to a mass of at least 200 g, 250 g, 300 g, 350 g, 400 g, 450 g or 500 g, and a maximum of 100 g, 1100 g, 1200 g, 1300 g, 1400 g, 1500 g, 1600 g, 1700 g, 1800 g, 1900 g or even 2000 g, through photosynthesis.

Дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения направлен на растение свеклы сахарной или дражированное семя такого растения, при этом, геном растения свеклы сахарной позволяет развиваться телу корнеплода свеклы, наращивая концентрацию сахарозы, составляющую, по меньшей мере, 10%, 11%, 12 %, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19% или даже 20%.A further embodiment of the present invention is directed to a sugar beet plant or the coated seed of such a plant, wherein the genome of the sugar beet plant allows the beet root body to develop to a sucrose concentration of at least 10%, 11%, 12%, 13% , 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19% or even 20%.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения растение свеклы сахарной или дражированное семя такого растения включает, по меньшей мере, один, по меньшей мере, два, по меньшей мере, три, по меньшей мере, четыре, по меньшей мере, пять, по меньшей мере, десять, по меньшей мере, двадцать или даже, по меньшей мере, тридцать мутаций относительно SEQ ID NO: 4.In one embodiment of the present invention, a sugar beet plant or the coated seed of such a plant includes at least one, at least two, at least three, at least four, at least five, at least ten, at least twenty, or even at least thirty mutations relative to SEQ ID NO: 4.

Способ продуцирования организма, содержащего мутированную версию молекулы нуклеиновой кислоты по вышеприведенному варианту осуществления настоящего изобретения 1 и/или мутированную версию промотора, содержащего последовательность нуклеиновой кислоты, выбранную из группы, состоящей из (a) SEQ ID NO: 7, (b) нуклеотидной последовательности, гибридизирующейся в жестких условиях с последовательностью, комплементарной последовательности в соответствии с пунктом (а), и (с) нуклеотидной последовательности, которая, по меньшей мере, на 70% идентична последовательности в соответствии с SEQ ID NO: 7, при этом, способ включает следующие этапы:A method of producing an organism containing a mutated version of a nucleic acid molecule according to the above embodiment of the present invention 1 and/or a mutated version of a promoter containing a nucleic acid sequence selected from the group consisting of (a) SEQ ID NO: 7, (b) a nucleotide sequence, hybridizing under stringent conditions to a sequence complementary to the sequence in accordance with paragraph (a), and (c) a nucleotide sequence that is at least 70% identical to the sequence in accordance with SEQ ID NO: 7, wherein the method includes the following stages:

(I) Предложение организма или клетки, содержащей молекулу нуклеиновой кислоты и/или промотор (II) Увеличение частоты мутаций организма или клетки, или мутагенеза организма, или клетки (III) Фенотипический отбор организма, который в результате мутации демонстрирует измененную устойчивость или измененный уровень устойчивости к Cercospora beticola, или Генотипический отбор организма, или клетки, содержащей мутацию в молекуле нуклеиновой кислоты и/или промотор, при этом, мутация была создана посредством этапа (II), и, необязательно, (IV) Регенерацию организма из клетки, полученной на этапе (III).(I) Proposition of an organism or cell containing a nucleic acid molecule and/or promoter (II) Increasing the frequency of mutation of the organism or cell, or mutagenesis of the organism or cell (III) Phenotypic selection of an organism that, as a result of mutation, exhibits altered resistance or an altered level of resistance to Cercospora beticola, or Genotypic selection of an organism or cell containing a mutation in the nucleic acid molecule and/or promoter, wherein the mutation was created through step (II), and, optionally, (IV) Regeneration of the organism from the cell obtained in step (III).

Организм может представлять собой растение. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения растение представляет собой Beta vulgaris. Однако также можно использовать одноклеточные организмы, такие как бактерии. Бактерия может представлять собой E.coli. Если организм представляет собой растение, то способ можно применять как в условиях in vivo, так и в условиях in vitro. Если организмом представляет собой растение, и способ применяется в условиях in vitro, то может быть создана культура клеток растения, и в культуре клеток может произойти увеличение частоты мутаций или мутагенизации. Увеличение частоты мутаций охватывает, например, применение мутагенных агентов, таких как, например, 5-бромурацил или этилметансульфонат (EMS), или применение физических мутагенов, таких как ионизирующее излучение или ультрафиолетовый свет. Мутагенизация охватывает также целенаправленный мутагенез. Целенаправленный мутагенез может быть достигнут с помощью точных методов, таких как редактирование генов (как описано ниже).The organism may be a plant. In a preferred embodiment of the present invention, the plant is Beta vulgaris. However, single-celled organisms such as bacteria can also be used. The bacterium may be E. coli. If the organism is a plant, then the method can be applied both in vivo and in vitro. If the organism is a plant and the method is applied in vitro, a culture of plant cells may be created, and an increase in the frequency of mutations or mutagenization may occur in the cell culture. Increasing the mutation rate includes, for example, the use of mutagenic agents, such as, for example, 5-bromouracil or ethyl methanesulfonate (EMS), or the use of physical mutagens, such as ionizing radiation or ultraviolet light. Mutagenization also covers targeted mutagenesis. Targeted mutagenesis can be achieved using precision techniques such as gene editing (as described below).

Объяснение регенерации организма из клеток приведено в различных стандартных справочниках по клеточной биологии. Объяснение регенерации растений приведено, например, в стандартном справочнике Биотехнология растений: комплексная биотехнология, дополнение второе (Майкл В. Фаулер, Грэм Уоррен, Мюррей Му-Янг, Pergamon Press, 1992). Регенерация Beta vulgaris из культуры клеток описана в работе Линдси и Галлуа Трансформация свеклы сахарной (Beta vulgaris) посредством Agrobacterium tumefaciens. Journal of experimental botany 41.5 (1990): 529-536.An explanation of the regeneration of an organism from cells is given in various standard reference books on cell biology. An explanation of plant regeneration is given, for example, in the standard reference Plant Biotechnology: Integrated Biotechnology, Supplement Two (Michael W. Fowler, Graham Warren, Murray Moo-Young, Pergamon Press, 1992). Regeneration of Beta vulgaris from cell culture is described in Lindsay and Gallois Transformation of sugar beet (Beta vulgaris) by Agrobacterium tumefaciens. Journal of experimental botany 41.5 (1990): 529-536.

В этих справочниках также описано, как создаются культуры растительных клеток. Как было объяснено выше, мутированная версия молекулы нуклеиновой кислоты и, соответственно, промотора вThese reference books also describe how plant cell cultures are created. As explained above, a mutated version of the nucleic acid molecule and therefore the promoter in

- 19 045304 предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения характеризуются частотой экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты, придающей устойчивость, которая повышается в результате мутации. Такой эффект также может зависеть и от наличия нескольких мутаций. Например, можно ввести две, три, четыре, пять или более мутаций в промотор или молекулу нуклеиновой кислоты.- 19 045304 in a preferred embodiment of the present invention are characterized by the frequency of expression of the resistance-conferring nucleic acid molecule, which increases as a result of mutation. This effect may also depend on the presence of several mutations. For example, two, three, four, five or more mutations can be introduced into a promoter or nucleic acid molecule.

Таким образом, благодаря введению мутаций, в клетке может быть построено больше белка, придающего устойчивость, или белок оказывает лучший эффект. Таким образом, устойчивость по сравнению с контрольным растением, содержащим неизмененную нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению, может быть повышена, например, по меньшей мере, на 1, 2, 3, 4, 5 или более процентов. Повышение можно измерить, как описано ниже. Более того, устойчивость из-за мутации или мутаций может быть повышена, по меньшей мере, на один рейтинговый балл. Объяснение рейтинговых баллов приведено в другом месте настоящего документа. Кроме того, белок устойчивости может проявлять - в результате мутаций - измененный эффект, а при некоторых обстоятельствах, он может проявлять эффект, направленный против тех патогенов, которые адаптировались к первичному механизму устойчивости. В данном контексте, настоящее изобретение охватывает также такие мутированные варианты нуклеиновых кислот по настоящему изобретению и мутированные варианты белка по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения настоящее изобретение охватывает такие варианты, которые не встречаются в природе, и их нельзя выделить из природного сырья, чтобы убедиться, что патоген не имел возможности адаптироваться к таким вариантам. Кроме того, вышеописанный способ получения организма, содержащего мутированную версию молекулы нуклеиновой кислоты, может включать дополнительный этап, на котором идентифицируются те организмы или, соответственно, растения, которые имеют дополнительную повышенную устойчивость из-за мутации или мутаций. Определение факта повышения устойчивости возможно посредством объясненных в настоящем документе рейтинговых баллов или измерения уровня устойчивости.Thus, by introducing mutations, more resistance-conferring protein can be built in the cell, or the protein can have a better effect. Thus, resistance compared to a control plant containing an unmodified nucleic acid of the present invention can be increased, for example, by at least 1, 2, 3, 4, 5 or more percent. The increase can be measured as described below. Moreover, resistance due to mutation or mutations may be increased by at least one rating point. An explanation of rating points is provided elsewhere in this document. In addition, the resistance protein may exhibit - as a result of mutations - an altered effect, and in some circumstances, it may exhibit an effect directed against those pathogens that have adapted to the primary resistance mechanism. In this context, the present invention also covers such mutated variants of the nucleic acids of the present invention and mutated variants of the protein of the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, the present invention covers those variants that do not occur in nature and cannot be isolated from natural materials to ensure that the pathogen has not had the opportunity to adapt to such variants. In addition, the above-described method of obtaining an organism containing a mutated version of a nucleic acid molecule may include the additional step of identifying those organisms or plants that have additional increased resistance due to the mutation or mutations. Determination of whether sustainability has improved is possible through the rating scores explained herein or by measuring the level of sustainability.

Помимо вышеописанного способа продуцирования организмов, содержащих мутированную версию молекулы нуклеиновой кислоты или промотора, также возможно модифицировать соответствующие нуклеиновые кислоты химическим путем в выделенном состоянии для достижения желаемых эффектов (например, тех, которые описаны выше). Преимущество такого подхода в том, что соединения можно редактировать еще более точно. Для этого предлагается следующий способ:In addition to the above-described method of producing organisms containing a mutated version of a nucleic acid molecule or promoter, it is also possible to modify the corresponding nucleic acids chemically in the isolated state to achieve the desired effects (eg, those described above). The advantage of this approach is that connections can be edited even more precisely. The following method is proposed for this:

Продуцирование химически модифицированной молекулы нуклеиновой кислоты в соответствии с приведенным выше вариантом осуществления настоящего изобретения 1 и/или химически модифицированного промотора, содержащего нуклеотидную последовательность, выбранную из (a) SEQ ID NO: 7;Producing a chemically modified nucleic acid molecule according to the above embodiment of the present invention 1 and/or a chemically modified promoter containing a nucleotide sequence selected from (a) SEQ ID NO: 7;

(b) нуклеотидной последовательности, гибридизирующейся в жестких условиях с нуклеотидной последовательностью в соответствии с пунктом (а);(b) a nucleotide sequence that hybridizes under stringent conditions with the nucleotide sequence in accordance with paragraph (a);

(c) нуклеотидной последовательности, которая, по меньшей мере, на 70% идентична последовательности, в соответствии с SEQ ID NO: 7;(c) a nucleotide sequence that is at least 70% identical to the sequence according to SEQ ID NO: 7;

при этом, способ содержит следующие этапы:in this case, the method contains the following steps:

(I) Предложение молекулы нуклеиновой кислоты, как указано выше, в выделенной форме (II) Химическую модификацию молекулы нуклеиновой кислоты или промотора посредством одного из следующих этапов:(I) Providing the nucleic acid molecule as above in isolated form (II) Chemically modifying the nucleic acid molecule or promoter by one of the following steps:

(IIa) Мутагенизация (IIb) Редактирование генов (IIc) Рестрикция и лигирование, соответственно, вставка или делеция.(IIa) Mutagenization (IIb) Gene editing (IIc) Restriction and ligation, insertion or deletion, respectively.

Кроме того, химические модификации могут быть сгенерированы такими подходами, как указано в другом месте настоящего документа в контексте аллельных вариантов. Редактирование генов, приведенное на этапе (II) выше, эквивалентно термину редактирование генома. Необязательно, химически модифицированная молекула нуклеиновой кислоты или химически модифицированный промотор могут быть впоследствии введены в клетку, или они могут быть стабильно интегрированы. С помощью такой клетки, химически модифицированная молекула нуклеиновой кислоты и модифицированный промотор могут быть размножены в контексте клеточной пролиферации. Впоследствии, их можно будет выделить в большом количестве, и можно будет выполнить анализы экспрессии генов. Анализы экспрессии генов особенно подходят, когда химическая модификация касается промотора. Можно собрать клетки и выделить химически модифицированный белок устойчивости для химических анализов. Если клетка, содержащая химически модифицированную молекулу нуклеиновой кислоты или модифицированный промотор, представляет собой растительную клетку, то из этой клетки можно регенерировать целое растение. Подходы, описанные в представленном отрывке, могут быть выполнены после вышеуказанного способа продуцирования модифицированной формы молекулы нуклеиновой кислоты и/или модифицированного промотора, и полученные варианты также входят в состав настоящего изобретения. Кроме того, растение, содержащее химически модифицированную молекулу нуклеиновой кислоты или модифицированный промотор, также входят в состав настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение также относится к растению, полученному этим способом. Кроме того, настоящее изобретение также относится к химически модифицированным молекулам нуклеиновой кислоты, полученным этим спосоAdditionally, chemical modifications can be generated by such approaches as discussed elsewhere herein in the context of allelic variants. Gene editing given in step (II) above is equivalent to the term genome editing. Optionally, the chemically modified nucleic acid molecule or the chemically modified promoter can subsequently be introduced into the cell, or they can be stably integrated. With the help of such a cell, a chemically modified nucleic acid molecule and a modified promoter can be propagated in the context of cell proliferation. Subsequently, they can be isolated in large numbers and gene expression assays can be performed. Gene expression assays are particularly suitable when the chemical modification involves the promoter. The cells can be harvested and the chemically modified resistance protein can be isolated for chemical analyses. If the cell containing the chemically modified nucleic acid molecule or modified promoter is a plant cell, then a whole plant can be regenerated from that cell. The approaches described in the present passage can be carried out after the above method of producing a modified form of a nucleic acid molecule and/or a modified promoter, and the resulting variants are also included in the present invention. In addition, a plant containing a chemically modified nucleic acid molecule or a modified promoter is also included in the present invention. Thus, the present invention also relates to a plant obtained by this method. In addition, the present invention also relates to chemically modified nucleic acid molecules obtained by this method

- 20 045304 бом, и к кодируемым полипептидам. Эти соединения могут представлять собой оптимизированные версии исходных (немодифицированных) соединений, при этом, полученный уровень устойчивости - как было объяснено выше - может быть повышен, по меньшей мере, на 1, 2, 3, 4, 5 или более процентов, или он может быть повышен, по меньшей мере, на один рейтинговый балл. В этом отношении, способ получения химически модифицированной молекулы нуклеиновой кислоты также представляет собой способ оптимизации молекулы нуклеиновой кислоты. Кроме того, способ оптимизации может содержать дополнительный этап, на котором идентифицируются те модифицированные варианты молекулы нуклеиновой кислоты, которые приводят, по сравнению с неизмененными вариантами, к повышенной устойчивости растения.- 20 045304 bom, and to the encoded polypeptides. These compounds may be optimized versions of the original (unmodified) compounds, and the resulting level of stability - as explained above - may be increased by at least 1, 2, 3, 4, 5 or more percent, or it may be increased by at least one rating point. In this regard, a method for producing a chemically modified nucleic acid molecule is also a method for optimizing the nucleic acid molecule. In addition, the optimization method may contain an additional step in which those modified variants of the nucleic acid molecule are identified that lead, compared to unmodified variants, to increased plant resistance.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения растение по настоящему изобретению дополнительно, в виде трансгена или эндогена, содержит вторую молекулу нуклеиновой кислоты в другом положении в геноме, которая кодирует полипептид, способный придавать устойчивость к Церкоспоре растению, в котором экспрессируется полипептид. Например, по меньшей мере, один ген устойчивости или локус устойчивости, описанные в предшествующем уровне техники, может - поскольку он еще не присутствует в исходном генотипе - быть введен в растение по настоящему изобретению посредством скрещивания, трансформации, гомологически направленной репарации или гомологической рекомбинации. К таким генам относится, например, ген устойчивости к Ризомании RZ1 (Левеллен, Р.Т., И.О. Скоен и А.В. Эриксен, Селекция свеклы сахарной на предмет устойчивости к ризомании: Оценка реакций растений-хозяев, а также отбор и наследование устойчивости. 50-й Зимний конгресс Международного института исследований сахарной свеклы, Брюссель (Бельгия), 11-12 февраля 1987 г. Международный институт исследований сахарной свеклы. Генеральный секретариат, 1987), или ген устойчивости к ризомании RZ3 (WO 2014/202044).In another embodiment of the present invention, the plant of the present invention further, as a transgene or endogene, contains a second nucleic acid molecule at another position in the genome that encodes a polypeptide capable of conferring resistance to Cercospora to the plant in which the polypeptide is expressed. For example, at least one resistance gene or resistance locus described in the prior art may - since it is not already present in the original genotype - be introduced into the plant of the present invention through crossing, transformation, homologously directed repair or homologous recombination. Such genes include, for example, the rhizomania resistance gene RZ1 (Lewellen, R.T., I.O. Skoen and A.V. Eriksen, Breeding sugar beet for resistance to rhizomania: Assessment of host plant responses and selection and inheritance of resistance. 50th Winter Congress of the International Sugar Beet Research Institute, Brussels (Belgium), 11-12 February 1987. International Sugar Beet Research Institute. General Secretariat, 1987), or the rhizomania resistance gene RZ3 (WO 2014/202044 ).

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу повышения устойчивости к Церкоспоре растения вида Beta vulgaris, при этом, повышение устойчивости происходит без участия гена, придающего устойчивость, по настоящему изобретению по сравнению с растением изогенной линии.The present invention further relates to a method for increasing resistance to Cercospora in a plant of the species Beta vulgaris, wherein the increase in resistance occurs without the participation of the resistance-conferring gene of the present invention compared to a plant of an isogenic line.

Повышение устойчивости может происходить посредством интеграции молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению в геном, по меньшей мере, одной клетки растения вида Beta vulgaris, а также посредством возможной регенерации растения из растительной клетки. Интеграция может происходить как посредством скрещивания половым путем, например, с одним из вышеупомянутых растений Beta vulgaris subsp. maritima и последующего отбора, а также посредством гомологически направленной репарации или гомологической рекомбинации. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения два последних упомянутых способа опираются на сайт-направленные нуклеазы, которые могут быть выбраны, из следующих нуклеаз, но ими не ограничиваются: Нуклеаза CRISPR, включая нуклеазу Cas9, CasX, CasY или Cpfl, нуклеаза TALE, цинк-пальцевая нуклеаза, мегануклеаза, нуклеаза Argonaut, эндонуклеаза рестрикции, включая FokI или ее вариант, рекомбиназа или две сайтспецифические, никующие эндонуклеазы. Введение гена, придающего устойчивость, посредством CRISPR-опосредованной гомологической рекомбинации в растение Beta vulgaris subsp. vulgaris показано на примере 1.Increased resistance can occur through integration of the nucleic acid molecule of the present invention into the genome of at least one cell of a plant of the species Beta vulgaris, as well as through possible regeneration of the plant from a plant cell. Integration can occur either through sexual crossing, for example with one of the above-mentioned Beta vulgaris subsp. maritima and subsequent selection, as well as through homologously directed repair or homologous recombination. In a preferred embodiment of the present invention, the last two mentioned methods rely on site-directed nucleases, which may be selected from, but are not limited to, the following nucleases: CRISPR nuclease, including Cas9, CasX, CasY or Cpfl nuclease, TALE nuclease, zinc finger nuclease, meganuclease, Argonaut nuclease, restriction endonuclease including FokI or a variant thereof, recombinase or two site-specific, nicking endonucleases. Introduction of a resistance-conferring gene via CRISPR-mediated homologous recombination into the plant Beta vulgaris subsp. vulgaris is shown in example 1.

Альтернативный подход включает повышение экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению в растении. Это может происходить посредством модификации нативного промотора, при этом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения модификация происходит посредством редактирования генов или сайт-направленного мутагенеза, который опосредуется сайт-направленными нуклеазами, и, необязательно, репарационными моделями. Примеры таких нуклеаз уже приводились выше. Повышение экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению также может происходить посредством слияния молекулы нуклеиновой кислоты с гетерологичным промотором, который демонстрирует более высокую активность по сравнению с нативным промотором, в частности, после заражения Церкоспорой. Слияние также может происходить посредством сайт-направленной нуклеазы и репарационных моделей, а также посредством прямой вставки после двухцепочечного разрыва.An alternative approach involves increasing the expression of the nucleic acid molecule of the present invention in the plant. This may occur through modification of the native promoter, wherein in a preferred embodiment of the present invention the modification occurs through gene editing or site-directed mutagenesis, which is mediated by site-directed nucleases, and optionally, repair models. Examples of such nucleases have already been given above. Increased expression of the nucleic acid molecule of the present invention can also occur by fusion of the nucleic acid molecule with a heterologous promoter that exhibits higher activity than the native promoter, particularly following Cercospora infection. Fusion can also occur through site-directed nuclease and repair models, as well as through direct insertion after a double-strand break.

Как уже упоминалось выше, способ повышения устойчивости к Церкоспоре также может приводить к повышению активности и/или стабильности полипептида по настоящему изобретению посредством модификации нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Такой способ повышения активности посредством модификации гена устойчивости описан, например, в документе WO 2006/128444 A2, и его можно выполнять посредством методик, известных специалисту в данной области техники. Подробное объяснение этого подхода приведено ниже.As mentioned above, the method of increasing resistance to Cercospora can also lead to increased activity and/or stability of the polypeptide of the present invention by modifying the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule of the present invention. Such a method of increasing activity by modifying a resistance gene is described, for example, in WO 2006/128444 A2, and can be carried out using techniques known to one skilled in the art. A detailed explanation of this approach is given below.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения генотип, устойчивый к Церкоспоре, может быть продуцирован из генотипа, чувствительного к Церкоспоре, посредством случайного или направленного мутагенеза последовательности нуклеиновой кислоты гена чувствительности, и, таким образом, устойчивость к Церкоспоре может быть повышена. Примеры полиморфизмов, которые отличают аллель чувствительности от аллеля устойчивости, представлены на фиг. 1.In an alternative embodiment of the present invention, a Cercospora-resistant genotype can be produced from a Cercospora-susceptible genotype by random or site-directed mutagenesis of the nucleic acid sequence of the susceptibility gene, and thus Cercospora resistance can be increased. Examples of polymorphisms that distinguish a susceptible allele from a resistant allele are presented in FIG. 1.

Например, аллель чувствительности может быть модифицирован посредством генной мутации нуклеазами TALE (TALEN) или цинк-пальцевыми нуклеазами (ZFN), а также системами CRISPR/Cas, котоFor example, the sensitivity allele can be modified through gene mutation by TALE nucleases (TALEN) or zinc finger nucleases (ZFN), as well as CRISPR/Cas systems, which

- 21 045304 рые, среди прочего, описаны в качестве примера в документе WO 2014/144155 А1 (Геномная инженерия растений с использованием систем CRISPR/Cas) и в работе Осакабе и Осакабе, Plant Cell Physiol., 56 (2015), 389-400. Этого также можно достичь посредством метода, обозначенного как TILLING (нацеливание на индуцированные локальные повреждения в геномах), при этом, описано, например, в заявке на патент Германии DE 10 2013 101617, как вызывают точечные мутации в гене чувствительности, и затем отбирают растения, демонстрирующие подходящую, то есть, придающую устойчивость, мутацию, например, ячмень, устойчивый к вирусу желтой мозаики; см. документ DE 10 2013 101617 на стр. 4, 8 и 12, в параграфах [0014], [0026] и [0038]. Метод TILLING также подробно описан в публикации Хеникоффа и совт. (Хеникофф и совт., Plant Physiol. 135, 2004, 630-636).- 21 045304 are described, among others, by way of example in WO 2014/144155 A1 (Genome engineering of plants using CRISPR/Cas systems) and in the work of Osakabe and Osakabe, Plant Cell Physiol., 56 (2015), 389-400 . This can also be achieved by a method designated TILLING (targeting induced local damage in genomes), whereby, as described for example in German patent application DE 10 2013 101617, point mutations are caused in the sensitivity gene and then plants are selected demonstrating a suitable, that is, resistance-conferring, mutation, for example, barley resistant to yellow mosaic virus; see document DE 10 2013 101617 on pages 4, 8 and 12, paragraphs [0014], [0026] and [0038]. The TILLING method is also described in detail in the publication of Henikoff et al. (Henikoff et al., Plant Physiol. 135, 2004, 630-636).

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения эти методы приводят к повышению устойчивости, по меньшей мере, на один рейтинговый балл, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - к повышению устойчивости, по меньшей мере, на два, три или более рейтинговых балла. После мутагенеза растительных клеток и последующей регенерации растений из мутагенизированных растительных клеток или мутагенеза растений, можно идентифицировать растения, которые демонстрируют, по меньшей мере, одну мутацию, как показано на фиг. 1, в эндогенной молекуле нуклеиновой кислоты. В данном контексте, уже упомянутое растение по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что устойчивость повышается, по меньшей мере, на один рейтинговый балл, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, на два или более рейтинговых балла. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения устойчивость растений по настоящему изобретению может быть повышена, например, по меньшей мере, на 1, 2, 3, 4, 5 или более процентов по сравнению с контрольным растением, которое не содержит нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению. Повышение можно измерить путем инокуляции соответственно одного здорового листа изолятом патогена и определения зараженной поверхности через 15 дней. Сокращение площади зараженной поверхности на 5% соответствует повышению устойчивости на 5%. Другие параметры для проведения измерения могут быть получены из приведенного ниже варианта осуществления гена устойчивости.In a preferred embodiment of the present invention, these methods result in an increase in resilience of at least one rating point, and in a particularly preferred embodiment of the present invention, an increase in resilience of at least two, three or more rating points. After mutagenesis of plant cells and subsequent regeneration of plants from mutagenized plant cells or plant mutagenesis, plants that exhibit at least one mutation can be identified, as shown in FIG. 1, in an endogenous nucleic acid molecule. In this context, the already mentioned plant of the present invention can be characterized in that the resistance is increased by at least one rating point, in a preferred embodiment of the present invention by at least two or more rating points. In an alternative embodiment of the present invention, the resistance of plants of the present invention can be increased, for example, by at least 1, 2, 3, 4, 5 or more percent compared to a control plant that does not contain the nucleic acid of the present invention. The increase can be measured by inoculating one healthy leaf with the pathogen isolate and identifying the infected surface 15 days later. A 5% reduction in contaminated surface area corresponds to a 5% increase in resistance. Other measurement parameters can be obtained from the resistance gene embodiment below.

Дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения является способ продуцирования растения, устойчивого к Церкоспоре, который можно осуществлять посредством трансформации растительной клетки с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, молекулой рекомбинантной ДНК или вектором, или кассетой экспрессией, и регенерации трансгенного растения из трансформированной растительной клетки (см. пример 2), а также, как описано выше, посредством случайного или целенаправленного мутагенеза последовательности нуклеиновой кислоты гена чувствительности для генерации генотипа, устойчивого к Церкоспоре, или посредством скрещивания и отбора, например, с одним из вышеупомянутых растений Beta vulgaris subsp. maritima. Векторы или кассеты экспрессии, а также способы трансформации растений уже были описаны выше.A further embodiment of the present invention is a method for producing a plant resistant to Cercospora, which can be carried out by transforming a plant cell with a nucleic acid molecule of the present invention, a recombinant DNA molecule or a vector or expression cassette, and regenerating the transgenic plant from the transformed plant cell (see example 2), and also, as described above, by random or targeted mutagenesis of the nucleic acid sequence of the sensitivity gene to generate a genotype resistant to Cercospora, or by crossing and selection, for example, with one of the above-mentioned plants Beta vulgaris subsp. maritima. Expression vectors or cassettes, as well as methods for transforming plants, have already been described above.

Способ продуцирования растения, устойчивого к Церкоспоре, в альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения включает, как описано выше, введение сайт-направленной нуклеазы и репарационной матрицы в клетку растения вида Beta vulgaris, при этом, сайт-направленная нуклеаза способна генерировать, по меньшей мере, один двухцепочечный разрыв ДНК в геноме клетки, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - выше и/или ниже целевой области, и репарационная матрица содержит молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Кроме того, способ включает культивирование этой клетки в условиях, допускающих гомологически направленную репарацию или гомологическую рекомбинацию, при этом, молекула нуклеиновой кислоты включена в геном растения из репарационной матрицы. Кроме того, способ охватывает регенерацию растения из модифицированной растительной клетки (см. пример 1).A method for producing a plant resistant to Cercospora, in an alternative embodiment of the present invention, comprises, as described above, introducing a site-directed nuclease and a repair template into a cell of a plant of the species Beta vulgaris, wherein the site-directed nuclease is capable of generating at least one a double-stranded DNA break in the genome of the cell, in a preferred embodiment of the present invention, upstream and/or downstream of the target region, and the repair template contains a nucleic acid molecule of the present invention. In addition, the method includes cultivating this cell under conditions allowing homologously directed repair or homologous recombination, while the nucleic acid molecule is included in the plant genome from the repair matrix. In addition, the method covers the regeneration of a plant from a modified plant cell (see example 1).

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения целевая область представляет собой аллельный вариант молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, при этом, аллельный вариант кодирует полипептид, который не придает устойчивости к Церкоспоре. В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения аллельный вариант содержит нуклеотидную последовательность, которая кодирует полипептид с аминокислотной последовательностью в соответствии с SEQ ID NO: 6 и/или содержит кодируемую последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 5, или последовательность геномной ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 4.In a preferred embodiment of the present invention, the target region is an allelic variant of a nucleic acid molecule of the present invention, wherein the allelic variant encodes a polypeptide that does not confer resistance to Cercospora. In another preferred embodiment of the present invention, the allelic variant contains a nucleotide sequence that encodes a polypeptide with an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 6 and/or contains an encoded DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 5, or a genomic DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 4.

Как описано в отношении молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, могут быть введены замещения, делеции, вставки, добавления и/или любые другие изменения, которые, либо по отдельности, либо в комбинациях, действительно изменяют нуклеотидную последовательность, но выполняют ту же функцию, что и исходная последовательность - в данном случае, нуклеотидная последовательность аллельного варианта молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Таким образом, другой вариант осуществления настоящего изобретения включает нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид, который представляет собой производное полипептида, который кодируется аллельным вариантом молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, или который содержит аминокислотную последовательность аллельного варианта молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Производная аминокислотная последовательность, которая имеет, по меньшейAs described with respect to the nucleic acid molecule of the present invention, substitutions, deletions, insertions, additions and/or any other changes may be introduced which, either individually or in combinations, actually alter the nucleotide sequence but perform the same function as and a parent sequence—in this case, the nucleotide sequence of an allelic variant of a nucleic acid molecule of the present invention. Thus, another embodiment of the present invention includes a nucleotide sequence encoding a polypeptide that is a derivative of a polypeptide that is encoded by an allelic variant of a nucleic acid molecule of the present invention, or that contains the amino acid sequence of an allelic variant of a nucleic acid molecule of the present invention. A derived amino acid sequence that has at least

- 22 045304 мере, одно замещение, делецию, вставку или добавление, по меньшей мере, одной аминокислоты, при этом, функциональность кодируемого полипептида/белка сохраняется, представляет собой производное полипептида. Таким образом, используя традиционные способы, известные в предшествующем уровне технике, в нуклеотидную последовательность могут быть введены, например, посредством сайтнаправленного мутагенеза, ПЦР-опосредованного мутагенеза, транспозонного мутагенеза, редактирования генома и так далее, замещения, делеции, вставки, добавления и/или любые другие изменения, либо по отдельности, либо в комбинациях с геном, которые действительно изменяют нуклеотидную последовательность, но выполняют ту же функцию, что и исходная последовательность.- 22 045304 at least one substitution, deletion, insertion or addition of at least one amino acid, while the functionality of the encoded polypeptide/protein is retained, is a derivative of the polypeptide. Thus, using traditional methods known in the prior art, substitution, deletion, insertion, addition and/or substitution, deletion, insertion, addition and/or any other changes, either alone or in combination with a gene, that actually change the nucleotide sequence but perform the same function as the original sequence.

Что касается аминокислотной последовательности, то после модификации с помощью вышеупомянутого способа, у нее также имеется общий структурный домен, и/или она обладает общей функциональной активностью. Нуклеотидные последовательности или аминокислотные последовательности, которые, по меньшей мере, на, примерно, 80%, по меньшей мере, на, примерно, 85%, по меньшей мере, на, примерно, 90%, по меньшей мере, на, примерно, 91%, по меньшей мере, на, примерно, 92%, по меньшей мере, на, примерно, 93%, по меньшей мере, на, примерно, 94%, по меньшей мере, на, примерно, 95%, по меньшей мере, на, примерно, 96%, по меньшей мере, на, примерно, 97%, по меньшей мере, на, примерно, 98%, по меньшей мере, на, примерно, 99% или, по меньшей мере, на, примерно, 100% идентичны нуклеотидной последовательности или аминокислотной последовательности указанного аллельного варианта молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, определены в настоящем документе как достаточно сходные. Соответственно, настоящее изобретение включает нуклеотидную последовательность, которая способна гибридизоваться, в жестких условиях, с нуклеотидной последовательностью, комплементарной нуклеотидной последовательности аллельного варианта молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, или с нуклеотидной последовательностью, кодирующей соответствующую аминокислотную последовательность.As for the amino acid sequence, after modification by the above method, it also has a common structural domain and/or has a common functional activity. Nucleotide sequences or amino acid sequences that are at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, at least about 91 %, at least by about 92%, at least by about 93%, at least by about 94%, at least by about 95%, at least by about 96%, by at least by about 97%, by at least by about 98%, by at least by about 99%, or by at least by about 100 % identical to the nucleotide sequence or amino acid sequence of the specified allelic variant of the nucleic acid molecule of the present invention is defined herein as being sufficiently similar. Accordingly, the present invention includes a nucleotide sequence that is capable of hybridizing, under stringent conditions, to a nucleotide sequence complementary to a nucleotide sequence of an allelic variant of a nucleic acid molecule of the present invention, or to a nucleotide sequence encoding a corresponding amino acid sequence.

В другом предпочтительном варианте осуществления способ по настоящему изобретению отличается тем, что двухцепочечный разрыв происходит в аллельном варианте молекулы нуклеиновой кислоты в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения по п.1, или тем, что, по меньшей мере, один двухцепочечный разрыв происходит в положении, равном, по меньшей мере, 10000 пар оснований, выше или ниже аллельного варианта, при этом, аллельный вариант кодирует полипептид, который не придает устойчивости к Церкоспоре.In another preferred embodiment, the method of the present invention is characterized in that the double-strand break occurs in an allelic variant of the nucleic acid molecule according to the embodiment of the present invention according to claim 1, or in that at least one double-strand break occurs at a position equal to at least 10,000 base pairs upstream or downstream of the allelic variant, wherein the allelic variant encodes a polypeptide that does not confer resistance to Cercospora.

Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что могут встречаться многочисленные различные чувствительные последовательности, которые являются производными молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, но не придают устойчивости к Церкоспоре, таким образом, вышеперечисленные последовательности (SEQ ID NOs: 4, 5 и 6) следует рассматривать только как пример последовательностей, и настоящее изобретение не ограничивается вышеупомянутым аллельным вариантом молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Такой аллельный вариант может содержать нуклеотидную последовательность, выбранную из:It will be apparent to one skilled in the art that numerous different sensitive sequences may occur that are derivatives of the nucleic acid molecule of the present invention but do not confer resistance to Cercospora, thus the above sequences (SEQ ID NOs: 4, 5 and 6) should be considered as example sequences only, and the present invention is not limited to the above allelic variant of the nucleic acid molecule of the present invention. Such an allelic variant may comprise a nucleotide sequence selected from:

(a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 6;(a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 6;

(b) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 5;(b) a nucleotide sequence containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 5;

(c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 4;(c) a nucleotide sequence containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 4;

(d) нуклеотидной последовательности, гибридизирующейся с комплементарной последовательностью в соответствии с пунктами (а), (b) или (с) в жестких условиях;(d) a nucleotide sequence that hybridizes to a complementary sequence in accordance with paragraphs (a), (b) or (c) under stringent conditions;

(e) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, который, посредством замещения, делеции и/или добавления, по меньшей мере, одной аминокислоты аминокислотной последовательности, отличается от полипептида, кодируемого нуклеотидной последовательностью в соответствии с пунктами (а), (b) или (с);(e) a nucleotide sequence encoding a polypeptide that, by substitution, deletion and/or addition of at least one amino acid of the amino acid sequence, differs from the polypeptide encoded by the nucleotide sequence in accordance with paragraphs (a), (b) or (c) );

(f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая, по меньшей мере, на 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентична аминокислотной последовательности в соответствии с SEQ ID NO: 6;(f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identical amino acid sequence according to SEQ ID NO: 6;

(g) нуклеотидной последовательности, которая, по меньшей мере, на 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% идентична последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 4 или SEQ ID NO: 5;(g) a nucleotide sequence that is at least 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identical to the DNA sequence according to SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5;

Как описано выше, при количественном наследовании QTL, зачастую в растение вводится не только желаемая устойчивость, но и зачастую скорее нежелательные признаки, такие как, например, снижение урожайности из-за наследования дополнительных генов, которые не сцеплены с позитивным признаком устойчивости. Это происходит все чаще, если, как в случае устойчивости к Церкоспоре, устойчивость наследуется от ранее имевшихся сортов посредством множества генов устойчивости с незначительным эффектом. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения введение молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, которая уже сама по себе демонстрирует доминирующий эффект устойчивости, или вектора, или кассеты экспрессии, не связано сAs described above, with the quantitative inheritance of QTL, often not only the desired resistance is introduced into the plant, but also often rather undesirable traits, such as, for example, a decrease in yield due to the inheritance of additional genes that are not linked to a positive resistance trait. This occurs increasingly if, as in the case of Cercospora resistance, resistance is inherited from pre-existing varieties through multiple resistance genes with little effect. Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, the introduction of a nucleic acid molecule of the present invention, which itself exhibits a dominant effect of resistance, or a vector or expression cassette, is not associated with

- 23 045304 введением нежелательных признаков, при этом, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения это не влияет отрицательным образом на урожайность. Кроме того, настоящее изобретение относится к растению, полученному таким способом.- 23 045304 introduction of undesirable traits, while, in the preferred embodiment of the present invention, this does not negatively affect the yield. Moreover, the present invention relates to a plant obtained by this method.

Хотя анализы QTL, ранее известные из предшествующего уровня техники, могли распознать фактические QTL, нижележащие области генома, продемонстрировавшие эффект QTL, также опосредовали недостатки, описанные выше, поэтому в контексте настоящего документа обсуждается также и понятие сцепленный груз. В то же время, QTL и связанные с ними эффекты не были описаны единообразно в соответствующем уровне техники и просто опосредовали слабый эффект, таким образом, использование этих результатов в селекции растений, устойчивых к Церкоспоре, было возможно только в ограниченной степени и было в значительной степени неопределенным. Целенаправленная селекция и контролируемая интеграция гена устойчивости в генофонд свеклы сахарной теперь возможны посредством идентификации гена устойчивости, описанного в настоящем документе. Это обеспечивает селекцию и генерацию совершенно новых сортов, устойчивых к Церкоспоре, которые демонстрируют высокую устойчивость к патогену, не оказывая отрицательного влияния на урожайность сахара.Although QTL assays previously known in the art could recognize actual QTLs, downstream regions of the genome that exhibited the QTL effect also mediated the deficiencies described above, so the concept of linked cargo is also discussed in the context of this document. At the same time, QTL and their associated effects were not described uniformly in the relevant prior art and simply mediated a weak effect, so the use of these results in the breeding of plants resistant to Cercospora was only possible to a limited extent and was largely uncertain. Targeted selection and controlled integration of the resistance gene into the sugar beet gene pool is now possible through the identification of the resistance gene described herein. This enables the selection and generation of entirely new Cercospora resistant varieties that demonstrate high resistance to the pathogen without negatively impacting sugar yields.

Настоящее изобретение также относится к способу идентификации и, возможно, к предложению растения вида Beta vulgaris, устойчивого к патогену Церкоспора, отличающемуся тем, что способ включает этап распознавания присутствия и/или экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или полипептида по настоящему изобретению в растении или его образце/сегменте. Испытание на присутствие и/или экспрессию молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или полипептида по настоящему изобретению может быть проведено с помощью стандартных способов, известных специалисту в данной области техники, например, с помощью ПЦР, ОТ-ПЦР или Вестернблоттинга.The present invention also relates to a method for identifying and possibly providing a plant of the species Beta vulgaris resistant to the pathogen Cercospora, characterized in that the method includes the step of recognizing the presence and/or expression of a nucleic acid molecule of the present invention or a polypeptide of the present invention in the plant or its sample/segment. Testing for the presence and/or expression of a nucleic acid molecule of the present invention or a polypeptide of the present invention can be carried out using standard methods known to one skilled in the art, for example, PCR, RT-PCR or Western blotting.

Кроме того, способ идентификации по настоящему изобретению также включает распознавание молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению посредством распознавания, по меньшей мере, одного полиморфизма между устойчивыми и чувствительными последовательностями, то есть, между последовательностями молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и последовательностями аллельного варианта молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, описанными выше, с использованием молекулярных маркеров, которые распознают, по меньшей мере, один полиморфизм. Как уже было описано выше, для специалиста в данной области техники очевидно, что существуют многочисленные чувствительные последовательности, то есть, многочисленные последовательности, которые кодируют аллельный вариант молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Одна из них представлена в качестве примера в сравнении последовательности с нуклеотидной последовательностью молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению на фиг. 1. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения способ по настоящему изобретению, следовательно, включает распознавание, по меньшей мере, одного полиморфизма, который представлен на фиг. 1, с использованием молекулярных маркеров, которые распознают полиморфизмы - в частности, диагностические полиморфизмы. Такое распознавание в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения происходит с использованием, по меньшей мере, одного молекулярного маркера на полиморфизм - в частности, на диагностический полиморфизм. Специалистам в данной области техники известно, какие маркерные методики следует применять для распознавания соответствующего полиморфизма, и как для этого конструируют молекулярные маркеры (см. Достижения в области семеноводства и технологии, том I, Ванангамуди и соавт., 2008). Кроме того, настоящее изобретение охватывает молекулярные маркеры, которые описывают или распознают полиморфизм в соответствии с фиг. 1, например, использование молекулярного маркера для распознавания полиморфизма в соответствии с фиг. 1. Таким образом, также возможно использовать маркеры, которые не различают разные полиморфизмы, до тех пор, пока эти маркеры способны распознавать такой полиморфизм, который встречается в молекуле нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, но не содержится в чувствительном аллельном варианте.In addition, the identification method of the present invention also includes recognizing the nucleic acid molecule of the present invention by recognizing at least one polymorphism between resistant and sensitive sequences, that is, between the sequences of the nucleic acid molecule of the present invention and the sequences of an allelic variant of the nucleic acid molecule according to the present invention described above, using molecular markers that recognize at least one polymorphism. As already described above, it will be apparent to one skilled in the art that there are multiple sensitive sequences, that is, multiple sequences that encode an allelic variant of the nucleic acid molecule of the present invention. One of them is shown by way of example by comparing the sequence with the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule of the present invention in FIG. 1. In a preferred embodiment of the present invention, the method of the present invention therefore includes recognizing at least one polymorphism, which is presented in FIG. 1, using molecular markers that recognize polymorphisms - in particular diagnostic polymorphisms. Such recognition in a preferred embodiment of the present invention occurs using at least one molecular marker per polymorphism - in particular, a diagnostic polymorphism. Those skilled in the art will know which marker techniques should be used to recognize the respective polymorphism and how molecular markers are designed to do so (see Advances in Seed Science and Technology, Volume I, Vanangamudi et al., 2008). In addition, the present invention covers molecular markers that describe or recognize polymorphism in accordance with FIG. 1, for example, the use of a molecular marker for polymorphism recognition in accordance with FIG. 1. Thus, it is also possible to use markers that do not distinguish between different polymorphisms, as long as these markers are capable of recognizing such a polymorphism that occurs in the nucleic acid molecule of the present invention, but is not contained in the sensitive allelic variant.

В альтернативном или дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения способ идентификации по настоящему изобретению включает этап распознавания, по меньшей мере, одного маркерного локуса в нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или в ее косегрегационных областях. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения косегрегационная область представляет собой область генома в растении Beta vulgaris, которая косегрегируется с устойчивостью к Церкоспоре, которую придает полипептид по настоящему изобретению, или с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения косегрегационная область содержит и фланкируется маркерами sxh0678s01 и s4p0264s01, маркерами s4p4301s01 и s4p2271s01, маркерами s4p4301s01 и s4p4293s01, или маркерами s4p4301s01 и s4p4295s01. Таким образом, распознавание может происходить посредством этапа способа, на котором, по меньшей мере, один маркер или, по меньшей мере, одна пара праймеров связывается в локусе в соответствии с SEQ ID NO: 74 или 75, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в локусе в соответствии с SEQ ID NO: 76 или 77, и, необязательно, в результате этого генерируется сигнал, например, сигнал флуоресценции или амIn an alternative or additional embodiment of the present invention, the identification method of the present invention includes the step of recognizing at least one marker locus in the nucleotide sequence of a nucleic acid molecule of the present invention or in cosegregating regions thereof. In a preferred embodiment of the present invention, the cosegregation region is a region of the genome in the plant Beta vulgaris that cosegregates with Cercospora resistance conferred by a polypeptide of the present invention or with a nucleic acid molecule of the present invention, in a more preferred embodiment of the present invention, the cosegregation region comprises and is flanked by markers sxh0678s01 and s4p0264s01, markers s4p4301s01 and s4p2271s01, markers s4p4301s01 and s4p4293s01, or markers s4p4301s01 and s4p4295s01. Thus, recognition may occur through a method step in which at least one marker or at least one pair of primers is bound at a locus in accordance with SEQ ID NO: 74 or 75, in a preferred embodiment of the present invention - in locus in accordance with SEQ ID NO: 76 or 77, and optionally resulting in a signal being generated, for example a fluorescence signal or am

- 24 045304 плификат последовательности. Таким образом, в альтернативном или дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения косегрегационная область может содержать последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 74 и/или 75, или SEQ ID NO: 76 и/или 77. Кроме того, предшествующие способы идентификации также представляют собой способы отбора растения, которое демонстрирует устойчивость к Церкоспоре по настоящему изобретению. Способ отбора включает заключительный этап отбора устойчивого растения.- 24 045304 sequence plific. Thus, in an alternative or additional embodiment of the present invention, the cosegregation region may comprise a sequence according to SEQ ID NO: 74 and/or 75, or SEQ ID NO: 76 and/or 77. In addition, the preceding identification methods are also methods selecting a plant that exhibits resistance to the Cercospora of the present invention. The selection method includes the final stage of selecting a resistant plant.

В данном контексте, настоящее изобретение также включает разработку или продуцирование молекулярных маркеров, которые подходят для распознавания вышеупомянутых полиморфизмов между молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению (устойчивый аллель) и чувствительным аллельным вариантом, при этом, маркеры в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения подходят для распознавания полиморфизмов, представленных на фиг. 1, или конструирование гибридизационных зондов, которые специфически связываются с нуклеотидной последовательностью молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, или продуцирование пары молекул нуклеиновой кислоты, подходящей для амплификации, в ПЦР, области, являющейся специфической для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, и, таким образом, для их распознавания в растении или растительной клетке.In this context, the present invention also includes the development or production of molecular markers that are suitable for recognizing the aforementioned polymorphisms between a nucleic acid molecule of the present invention (resistant allele) and a susceptible allelic variant, wherein the markers in a preferred embodiment of the present invention are suitable for recognizing polymorphisms , presented in Fig. 1, or designing hybridization probes that specifically bind to the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule of the present invention, or producing a pair of nucleic acid molecules suitable for amplification in PCR, a region that is specific to the nucleic acid molecule of the present invention, and thus , for their recognition in a plant or plant cell.

В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение включает способ продуцирования олигонуклеотидов, имеющих длину, составляющую, по меньшей мере, 15, 16, 17, 18, 19 или 20, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 21, 22, 23, 24 или 25, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 30, 35, 40, 45 или 50, и в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 100, 200, 300, 500 или 1000 нуклеотидов, которые специфически гибридизируются с нуклеотидной последовательностью молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению или молекулы нуклеиновой кислоты, которая комплементарна по отношению к ним, или пары молекул нуклеиновой кислоты, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в форме олигонуклеотидов, которая подходит для присоединения в качестве прямого и обратного праймера к области, являющейся специфической для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, и для ее амплификации в полимеразной цепной реакции (ПЦР), или которая подходит для гибридизации в качестве прямого и обратного праймера с областью в геноме растения Beta vulgaris, в таком Beta vulgaris, которое имеет косегрегацию с устойчивостью к Церкоспоре, которую придает полипептид по настоящему изобретению, или с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. Примеры подходящих праймеров для распознавания опосредующей устойчивость нуклеотидной последовательности по настоящему изобретению приведены в SEQ ID NO: 98 и SEQ ID NO: 99. Эти две последовательности образуют пару праймеров, которую можно использовать в ПЦР.In a preferred embodiment, the present invention includes a method for producing oligonucleotides having a length of at least 15, 16, 17, 18, 19 or 20, in a preferred embodiment of the present invention at least 21, 22, 23, 24 or 25, in a preferred embodiment of the present invention at least 30, 35, 40, 45 or 50, and in a particularly preferred embodiment of the present invention at least 100, 200, 300, 500 or 1000 nucleotides that specifically hybridize to the nucleotide sequence of a nucleic acid molecule of the present invention or a nucleic acid molecule that is complementary thereto, or a pair of nucleic acid molecules, in a preferred embodiment of the present invention in the form of oligonucleotides that are suitable for attachment as a forward and reverse primer to region that is specific to the nucleic acid molecule of the present invention and for its amplification in polymerase chain reaction (PCR), or which is suitable for hybridization as a forward and reverse primer with a region in the genome of a Beta vulgaris plant, in such Beta vulgaris that has cosegregation with Cercospora resistance conferred by a polypeptide of the present invention or with a nucleic acid molecule of the present invention. Examples of suitable primers for recognizing the resistance-mediating nucleotide sequence of the present invention are provided in SEQ ID NO: 98 and SEQ ID NO: 99. These two sequences form a primer pair that can be used in PCR.

Изначально способ продуцирования олигонуклеотидов включает: сравнение нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению с нуклеотидной последовательностью соответствующей молекулы нуклеиновой кислоты, которая не придает устойчивости, или с чувствительным аллельным вариантом, который в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения имеет нуклеотидную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 4 или 5; идентификацию различий в последовательностях между двумя нуклеотидными последовательностями; и генерацию молекул нуклеиновых кислот - в данном случае, олигонуклеотидов - которые специфическим образом связываются с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, но не с молекулой нуклеиновой кислоты, которая не опосредует устойчивость.Initially, a method for producing oligonucleotides involves: comparing the nucleotide sequence of a nucleic acid molecule of the present invention with the nucleotide sequence of a corresponding nucleic acid molecule that does not confer resistance, or with a sensitive allelic variant, which in a preferred embodiment of the present invention has a nucleotide sequence in accordance with SEQ ID NO : 4 or 5; identifying sequence differences between two nucleotide sequences; and generating nucleic acid molecules—in this case, oligonucleotides—that specifically bind to a nucleic acid molecule of the present invention, but not to a nucleic acid molecule that does not mediate resistance.

Кроме того, олигонуклеотид по настоящему изобретению может быть связан с флуоресцентным красителем для генерации сигнала флуоресценции, например, при возбуждении светом волны соответствующей длины. Флуоресцентный краситель может представлять собой флуорохром. Олигонуклеотиды по настоящему изобретению могут быть сопряжены с другими соединениями, подходящими для генерации сигнала. Такие олигонуклеотиды не встречаются в природе, и их также нельзя выделить из природного сырья. Для получения таких маркированных олигонуклеотидов выполняется следующее: ДНК можно маркировать биоортогональным образом. Для этой цели, можно маркировать ДНК в условиях in vivo или in vitro аналогами нуклеозидов, которые, например, впоследствии могут быть сопряжены с флуорофором в результате реакции Штаудингера. В дополнение к этому, также можно наделить ДНК флуорофорами химическим путем. Олигонуклеотиды можно маркировать посредством синтеза фосфорамидита с помощью флуорофоров, которые, например, используются в количественной ПНР, в секвенировании ДНК и гибридизации in situ. Кроме того, ДНК может быть сгенерирована ферментативным путем в ходе полимеразной цепной реакции с флуоресцентными нуклеотидами или маркирована лигазой, или концевой дезоксинуклеотидилтрансферазой. Косвенно распознать ДНК также можно посредством биотинилирования и флуоресцирующего авидина. Для сопряжений, в качестве флуорофоров используют, среди прочего, флуоресцеин, флуоресцентные лантаниды, наночастицы золота, углеродные нанотрубки или квантовые точки. Одним из наиболее часто используемых флуоресцентных веществ является FAM (карбоксифлуоресцеин). Следовательно, олигонуклеотиды и, в частности, праймеры, которые обладают FAM-маркировкой, охватываются настоящим изобретением. В предпочтительном варианте осуществлеIn addition, the oligonucleotide of the present invention can be coupled to a fluorescent dye to generate a fluorescence signal, for example, when excited by light of the appropriate wavelength. The fluorescent dye may be a fluorochrome. The oligonucleotides of the present invention may be conjugated with other compounds suitable for signal generation. Such oligonucleotides do not occur in nature, and they also cannot be isolated from natural raw materials. To obtain such labeled oligonucleotides, the following is done: DNA can be labeled in a bioorthogonal manner. For this purpose, DNA can be labeled in vivo or in vitro with nucleoside analogues, which, for example, can subsequently be coupled to a fluorophore via the Staudinger reaction. In addition to this, it is also possible to chemically endow DNA with fluorophores. Oligonucleotides can be labeled through phosphoramidite synthesis with fluorophores, which are, for example, used in quantitative PLR, DNA sequencing and in situ hybridization. In addition, DNA can be generated enzymatically by polymerase chain reaction with fluorescent nucleotides or tagged with a ligase or terminal deoxynucleotidyl transferase. DNA can also be indirectly recognized through biotinylation and fluorescent avidin. For conjugations, fluorescein, fluorescent lanthanides, gold nanoparticles, carbon nanotubes or quantum dots are used as fluorophores, among others. One of the most commonly used fluorescent substances is FAM (carboxyfluorescein). Therefore, oligonucleotides and, in particular, primers that have FAM labeling are covered by the present invention. In a preferred embodiment,

- 25 045304 ния настоящего изобретения FAM присутствует в виде 6-FAM, при этом, однако, - в зависимости от желаемой длины волны излучения и возбуждения - также могут использоваться и другие варианты FAM, например, 5-FAM. Примерами дополнительных флуоресцентных маркеров являются AlexaFluor, ATTO, Dabcyl, HEX, Rox, TET, Texas Red и Yakima Yellow. В зависимости от области применения, олигонуклеотиды могут быть наделены модификациями оснований или сахарофосфатного остова. Среди них, среди прочего, амино-dT, азид-dT, 2-аминопурин, 5-Br-dC, 2'-дезоксиинозин (TNO), 3'-дезокси-А, С, G, 5-MetdC, 5-OH-Met-dCN6-Met-dA и другие.- 25 045304 of the present invention, FAM is present in the form of 6-FAM, however, depending on the desired emission and excitation wavelength, other variants of FAM, for example 5-FAM, can also be used. Examples of additional fluorescent markers include AlexaFluor, ATTO, Dabcyl, HEX, Rox, TET, Texas Red and Yakima Yellow. Depending on the application, oligonucleotides may be endowed with modifications to the bases or sugar phosphate backbone. Among them, among others, amino-dT, azide-dT, 2-aminopurine, 5-Br-dC, 2'-deoxyinosine (TNO), 3'-deoxy-A, C, G, 5-MetdC, 5-OH -Met-dCN6-Met-dA and others.

Кроме того, настоящее изобретение также относится к маркерному чипу (ДНК-чипу или микрочипу), который содержит, по меньшей мере, один олигонуклеотид по настоящему изобретению, который подходит для распознавания. Маркерный чип подходит для применения, по меньшей мере, в одном способе распознавания по настоящему изобретению.In addition, the present invention also relates to a marker chip (DNA chip or microchip) that contains at least one oligonucleotide of the present invention, which is suitable for recognition. The marker chip is suitable for use in at least one recognition method of the present invention.

Настоящее изобретение также включает способ продуцирования белка по настоящему изобретению. Способ включает предложение или культивирование культуры клеток, которая содержит SEQ ID NO: 2, и последующую экспрессию белка, кодируемого SEQ ID NO: 2.The present invention also includes a method for producing the protein of the present invention. The method includes proposing or culturing a cell culture that contains SEQ ID NO: 2, and subsequent expression of the protein encoded by SEQ ID NO: 2.

Кроме того, настоящее изобретение также относится к растению, устойчивому к Церкоспоре, или к его сегменту, который был идентифицирован и, если применимо, отобран посредством способа, описанного выше. В частности, настоящее изобретение относится к популяции растений, содержащей растения, которые доступны в соответствии с одним из способов по настоящему изобретению, как описано выше, и которые в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения устойчивы к болезни пятнистость листьев или к заражению Церкоспорой, и характеризуются присутствием молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения популяция насчитывает, по меньшей мере, 10, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 50, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 100, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 500 растений и, в частности, популяция, используемая в сельском хозяйстве, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения насчитывает, по меньшей мере, 1000 растений. Доля растений в популяции, которые не несут молекулу нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и/или подвержены болезни пятнистость листьев, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения составляет менее 25%, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - менее 20%, в более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - менее 15%, в еще более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - 10% и, в частности, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - менее 5%, если они вообще присутствуют.In addition, the present invention also relates to a plant resistant to Cercospora, or a segment thereof, which has been identified and, if applicable, selected by the method described above. In particular, the present invention relates to a plant population comprising plants that are available in accordance with one of the methods of the present invention as described above, and which, in a preferred embodiment of the present invention, are resistant to leaf spot disease or Cercospora infestation, and are characterized by the presence nucleic acid molecules of the present invention. In a preferred embodiment of the present invention the population is at least 10, in a preferred embodiment of the present invention at least 50, in a more preferred embodiment of the present invention at least 100, in a particularly preferred embodiment of the present invention - at least 500 plants and, in particular, the population used in agriculture, in a preferred embodiment of the present invention, contains at least 1000 plants. The proportion of plants in the population that do not carry a nucleic acid molecule of the present invention and/or are susceptible to leaf spot disease is, in a preferred embodiment of the present invention, less than 25%, in a preferred embodiment of the present invention, less than 20%, in a more preferred embodiment of the present invention of the invention - less than 15%, in an even more preferred embodiment of the present invention - 10% and, in particular, in a preferred embodiment of the present invention - less than 5%, if present at all.

При тонком картировании, описанном выше, положение гена, придающего устойчивость к Церкоспоре, в геноме Beta vulgaris subsp. maritima, можно было бы определить, и можно было бы идентифицировать и сам ген, и окружающие области последовательности. Это, в свою очередь, является основой для разработки гибридизационных зондов ДНК или генетических маркеров в целевой области, с помощью которых можно было бы распознать ген, опосредующий устойчивость к Церкоспоре, или можно было бы отличить его от гена, который не придает устойчивости.In the fine mapping described above, the position of the gene conferring resistance to Cercospora in the genome of Beta vulgaris subsp. maritima could be determined, and both the gene itself and the surrounding sequence regions could be identified. This, in turn, is the basis for the development of DNA hybridization probes or genetic markers in the target region that could recognize the gene that mediates resistance to Cercospora or could distinguish it from a gene that does not confer resistance.

Гибридизационные зонды ДНК могут быть получены из последовательности гена, придающего устойчивость к Церкоспоре, и использоваться для скрининга геномных банков и/или банков кДНК желаемого организма. Зонды можно использовать для амплификации идентифицированных гомологичных генов посредством известного процесса полимеразной цепной реакции (ПЦР) и для проверки того факта, присутствует ли ген, придающий устойчивость к Церкоспоре, в организме в виде эндогена, или он был успешно введен гетерологичным образом.DNA hybridization probes can be generated from the Cercospora resistance gene sequence and used to screen genomic and/or cDNA banks of the desired organism. The probes can be used to amplify identified homologous genes through the known polymerase chain reaction (PCR) process and to test whether the gene conferring resistance to Cercospora is present endogenously in the body or has been successfully introduced in a heterologous manner.

В данной ситуации, специалист в данной области техники может прибегнуть к обычным методам гибридизации, клонирования и секвенирования, которые, например, перечислены в работе Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, 3-е издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, 2001. Специалист в данной области техники может также синтезировать и использовать олигонуклеотидные праймеры для амплификации последовательностей гена, придающего устойчивость к Церкоспоре. Для достижения специфической гибридизации, такие зонды должны быть специфическими и иметь в длину, по меньшей мере, 15 нуклеотидов, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 20 нуклеотидов. Подробное руководство по гибридизации нуклеиновых кислот можно найти в работе Тийссена, Лабораторные методики в биохимии и молекулярной биологии - Гибридизация с использованием зондов нуклеиновых кислот, в части 1, главе 2 работы Обзор принципов гибридизации и стратегия количественного определения нуклеиновых кислот, Эльзевьера, Нью-Йорк (1993); и в серии лабораторных руководств Текущие протоколы в молекулярной биологии, глава 2, Осубель и соавт., под ред., Greene Publishing и Wiley Interscience, Нью-Йорк (1995).In this situation, one skilled in the art may resort to conventional hybridization, cloning, and sequencing techniques such as those listed in Sambrook et al., Molecular Cloning: Laboratory Manual, 3rd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 2001. One skilled in the art can also synthesize and use oligonucleotide primers to amplify Cercospora resistance gene sequences. To achieve specific hybridization, such probes must be specific and at least 15 nucleotides in length, in a preferred embodiment of the present invention at least 20 nucleotides. A detailed guide to nucleic acid hybridization can be found in Thijssen, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology - Hybridization Using Nucleic Acid Probes, in Part 1, Chapter 2 of Overview of Hybridization Principles and Strategy for Nucleic Acid Quantification, Elsevier, New York ( 1993); and in the laboratory manual series Current Protocols in Molecular Biology, Chapter 2, Ausubel et al., eds., Greene Publishing and Wiley Interscience, New York (1995).

Следовательно, молекула нуклеиновой кислоты длиной, по меньшей мере, 15, 16, 17, 18, 19 или 20, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения -по меньшей мере, 21, 22, 23, 24 или 25, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшейTherefore, the nucleic acid molecule is at least 15, 16, 17, 18, 19 or 20 in length, in a preferred embodiment of the present invention at least 21, 22, 23, 24 or 25, in a particularly preferred embodiment of the present invention inventions - at least

- 26 045304 мере, 30, 35, 40, 45, или 50, и в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, 100, 200, 300, 500 или 1000 нуклеотидов является объектом настоящего изобретения, при этом, эта молекула нуклеиновой кислоты специфически гибридизируется с ранее описанной нуклеотидной последовательностью по настоящему изобретению, которая содержит ген, придающий устойчивость к Церкоспоре. Она также явно охватывает диапазон нуклеотидов от 15 до 35.- 26 045304 at least 30, 35, 40, 45, or 50, and in a particularly preferred embodiment of the present invention, at least 100, 200, 300, 500 or 1000 nucleotides are the object of the present invention, wherein this nucleic acid molecule acid specifically hybridizes with a previously described nucleotide sequence of the present invention, which contains a gene that confers resistance to Cercospora. It also clearly covers the nucleotide range from 15 to 35.

Таким образом, настоящее изобретение также относится к маркерам в виде олигонуклеотидов, в частности, к олигонуклеотидам в виде праймеров. Они содержат молекулу нуклеиновой кислоты длиной, по меньшей мере, 15 нуклеотидов, которая специфически гибридизируется с нуклеотидной последовательностью, определенной как указано выше.Thus, the present invention also relates to markers in the form of oligonucleotides, in particular to oligonucleotides in the form of primers. They contain a nucleic acid molecule of at least 15 nucleotides in length that specifically hybridizes to the nucleotide sequence defined as above.

В частности, настоящее изобретение охватывает пару молекул нуклеиновой кислоты, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - в форме олигонуклеотидов, или набор, содержащий эту пару олигонуклеотидов, которая подходит для гибридизации в качестве прямого и обратного праймера с областью, являющейся специфической для молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, и для ее амплификации в полимеразной цепной реакции (ПЦР), или которая подходит в качестве прямого и обратного праймера для гибридизации с областью в геноме растения Beta vulgaris, такого Beta vulgaris, которое демонстрирует косегрегацию с устойчивостью к Церкоспоре, придаваемой полипептидом по настоящему изобретению, или с молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению.In particular, the present invention covers a pair of nucleic acid molecules, in a preferred embodiment of the present invention in the form of oligonucleotides, or a set containing this pair of oligonucleotides, which are suitable for hybridization as a forward and reverse primer with a region that is specific to the nucleic acid molecule the present invention, and for amplification thereof by polymerase chain reaction (PCR), or which is suitable as a forward and reverse primer for hybridization with a region in the genome of a Beta vulgaris plant, such Beta vulgaris that exhibits cosegregation with Cercospora resistance conferred by the polypeptide of the present invention the invention, or with a nucleic acid molecule of the present invention.

Посредством настоящего изобретения также можно достичь указанных ниже преимуществ в области селекции и разработки новых устойчивых линий растений рода Beta. Информация о последовательностях, а также идентифицированные полиморфизмы, которые позволяют устанавливать различия между аллелями устойчивости и аллелями чувствительности распознанного гена, то есть, между аллелями, которые придают устойчивость к Церкоспоре, и аллелями, которые не способны придавать эту устойчивость, позволяет разрабатывать маркер непосредственно в гене, как описано выше, а также в областях, расположенных выше и ниже, что существенно облегчает работу селекционеру-растениеводу, в частности, в рамках разработки оптимизированных элитных линий без сцепленного груза. Более того, сведения о структуре последовательности могут быть использованы для идентификации дополнительных генов устойчивости, в частности, к Церкоспоре, которые, например, являются гомологичными или ортол огичными.The present invention can also achieve the following advantages in the field of breeding and development of new resistant lines of plants of the genus Beta. Sequence information, as well as identified polymorphisms that make it possible to distinguish between resistance alleles and sensitivity alleles of a recognized gene, that is, between alleles that confer resistance to Cercospora and alleles that are not capable of conferring this resistance, allows the development of a marker directly in the gene , as described above, as well as in the areas located above and below, which greatly facilitates the work of the plant breeder, in particular in the development of optimized elite lines without interlocking loads. Moreover, information about the sequence structure can be used to identify additional resistance genes, in particular to Cercospora, which are, for example, homologous or orthologous.

Таким образом, настоящее изобретение охватывает способ идентификации дополнительных молекул нуклеиновой кислоты, кодирующих полипептиды, или дополнительных белков, которые способны придавать устойчивость к Церкоспоре растению, в котором экспрессируется полипептид. Таким образом, специалист в данной области техники может использовать базы данных, применяя подходящие профили поиска и компьютерные программы для скрининга гомологичных последовательностей или для сравнения последовательностей. Более того, с помощью традиционных методик молекулярной биологии специалист в данной области техники может самостоятельно получить дополнительные последовательности ДНК, кодирующие белки устойчивости к Церкоспоре, и использовать их в рамках настоящего изобретения. Например, подходящие гибридизационные зонды могут быть получены из последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению и использованы для скрининга геномных банков и/или банков кДНК желаемого организма. В данной ситуации, специалист в данной области техники может прибегнуть к обычным методам гибридизации, клонирования и секвенирования, которые, например, перечислены в работе Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, 3-е издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, НьюЙорк, 2001. Используя известные последовательности, специалист в данной области техники может также синтезировать и использовать олигонуклеотидные праймеры для амплификации последовательностей молекул нуклеиновой кислоты, придающих устойчивость к Церкоспоре.Thus, the present invention provides a method for identifying additional nucleic acid molecules encoding polypeptides or additional proteins that are capable of conferring Cercospora resistance to a plant in which the polypeptide is expressed. Thus, one skilled in the art can utilize databases using suitable search profiles and computer programs to screen for homologous sequences or to compare sequences. Moreover, using traditional molecular biology techniques, one skilled in the art can independently obtain additional DNA sequences encoding Cercospora resistance proteins and use them within the scope of the present invention. For example, suitable hybridization probes can be obtained from the sequence of a nucleic acid molecule of the present invention and used to screen genomic and/or cDNA banks of a desired organism. In this situation, one skilled in the art may resort to conventional hybridization, cloning, and sequencing techniques such as those listed in Sambrook et al., Molecular Cloning: Laboratory Manual, 3rd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 2001. Using known sequences, one skilled in the art can also synthesize and use oligonucleotide primers to amplify sequences of nucleic acid molecules conferring resistance to Cercospora.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, таким образом, охватывается способ идентификации молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид, способный придавать устойчивость к Церкоспоре растению вида Beta vulgaris, в котором экспрессируется полипептид. Таким образом, способ включает сравнение аминокислотной последовательности полипептида по настоящему изобретению, который придает устойчивость к Церкоспоре растению Beta vulgaris subsp. vulgaris с помощью аминокислотных последовательностей из базы данных последовательностей, или с помощью последовательностей аллельных вариантов полипептида по настоящему изобретению в генотипах растений вида Beta vulgaris. Кроме того, способ по настоящему изобретению включает идентификацию аминокислотной последовательности или аллельного варианта, который, по меньшей мере, на 80% идентичен аминокислотной последовательности полипептида по настоящему изобретению, а также введение молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей идентифицированную аминокислотную последовательность или аллельный вариант, в растение вида Beta vulgaris, экспрессию молекулы нуклеиновой кислоты в растении; и, необязательно, последующую верификацию устойчивости к Церкоспоре.In one embodiment, the present invention thus provides a method for identifying a nucleic acid molecule encoding a polypeptide capable of conferring resistance to Cercospora to a Beta vulgaris plant in which the polypeptide is expressed. Thus, the method involves comparing the amino acid sequence of a polypeptide of the present invention that confers Cercospora resistance to the plant Beta vulgaris subsp. vulgaris using amino acid sequences from a sequence database, or using sequences of allelic variants of the polypeptide of the present invention in genotypes of plants of the species Beta vulgaris. In addition, the method of the present invention includes identifying an amino acid sequence or allelic variant that is at least 80% identical to the amino acid sequence of a polypeptide of the present invention, and introducing a nucleic acid molecule encoding the identified amino acid sequence or allelic variant into a plant of the species Beta vulgaris, expression of a nucleic acid molecule in a plant; and, optionally, subsequent verification of resistance to Cercospora.

Как описано выше, дополнительные белки, придающие устойчивость к Церкоспоре, или гены, кодирующие их, то есть, гомологи, аналоги и ортологи, которые идентичны, по меньшей мере, на 70%, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, на 80%, в осоAs described above, additional proteins conferring resistance to Cercospora, or genes encoding them, that is, homologs, analogs and orthologs that are at least 70% identical, in a preferred embodiment of the present invention, at least 80%, in oso

- 27 045304 бенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, на 90%, в самом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, на 95% или даже на 98%, идентичны аминокислотной последовательности полипептида, который кодируется молекулой нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, могут быть идентифицированы посредством классических биоинформационных подходов (поиски в базе данных и компьютерные программы для скрининга гомологичных последовательностей).- 27 045304 in a particularly preferred embodiment of the present invention, at least 90%, in the most preferred embodiment of the present invention, at least 95% or even 98% identical to the amino acid sequence of the polypeptide that is encoded by the nucleic acid molecule of the present invention can be identified through classical bioinformatic approaches (database searches and computer programs for screening homologous sequences).

Термин гомолог(и), таким образом, означает, что рассматриваемые гены (из двух разных видов растений) имеют по существу одинаковую функцию и общего предка, и, следовательно, обычно демонстрируют значительную идентичность в своих последовательностях нуклеиновых кислот или кодируемых аминокислотных последовательностях. Однако имеется также множество генов, гомологичных друг другу, без белковых последовательностей, приводящих к значимому парному выравниванию. В отличие от этого, термин аналог(и) описывает гены или белки, которые (аналогичным образом) имеют идентичную или сходную функцию, но не созданы из одной и той же структуры, то есть, не имеют общего предка. В данном случае, зачастую невозможно установить значительную идентичность в их последовательности нуклеиновой кислоты или кодируемой аминокислотной последовательности, или, в лучшем случае, в специфичных функциональных доменах.The term homologue(s) thus means that the genes in question (from two different plant species) have essentially the same function and common ancestor, and therefore typically exhibit significant identity in their nucleic acid sequences or encoded amino acid sequences. However, there are also many genes that are homologous to each other without protein sequences resulting in a meaningful pairwise alignment. In contrast, the term analogue(s) describes genes or proteins that (in a similar way) have an identical or similar function, but are not created from the same structure, that is, do not have a common ancestor. In this case, it is often not possible to establish significant identity in their nucleic acid sequence or encoded amino acid sequence, or, at best, in specific functional domains.

В контексте секвенирования генома, гомологи классифицируются более точно для аннотации. Для этого, были введены термины ортология и паралогия. Ортологи представляют собой гены, связанные посредством события видообразования. Паралоги представляют собой гены, которые восходят к событию дупликации.In the context of genome sequencing, homologues are classified more precisely for annotation. For this purpose, the terms orthology and paralogy were introduced. Orthologs are genes linked through a speciation event. Paralogs are genes that can be traced back to a duplication event.

Таким образом, ген, главным образом, представляет собой гомолог, аналог или ортолог по смыслу настоящего изобретения, если он способен придавать растению устойчивость к Церкоспоре. Для проверки, используются способы, которые уже были описаны выше, известные специалисту в данной области техники, например, амплификация идентифицированного гомолога или аналога, или ортолога посредством ПЦР, клонирование в векторах экспрессии, введение в растение-мишень или растительную клеткумишень и проверка устойчивости.Thus, a gene is generally a homologue, analogue or ortholog within the meaning of the present invention if it is capable of conferring resistance to Cercospora in a plant. For testing, methods are used that have already been described above, known to a person skilled in the art, for example, amplification of the identified homolog or analogue or ortholog by PCR, cloning in expression vectors, introduction into a target plant or plant cell and testing for resistance.

Как было описано выше, использование описанного в настоящем документе аллеля гена устойчивости в цис- или трансгенетических подходах открывает возможность появления новых устойчивых видов растений рода Beta, которые, используя эффект дозы, демонстрируют более высокую устойчивость, или у которых можно избежать нарушения устойчивости и оптимизировать развитие устойчивости посредством объединения распознанного гена с другими генами устойчивости. Также возможны модификации гена посредством метода TILLING или целенаправленной инженерии для оптимизации отбора кодонов с целью повышения экспрессии или для развития новых, или модифицированных аллелей устойчивости. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, кодоноптимизированные последовательности или модифицированные аллели устойчивости не встречаются в природе, а являются искусственными. Пример модифицированной последовательности генома представлен посредством SEQ ID NO: 94, при этом, кодон в положении 16-18 является модифицированным, но кодируемая аминокислотная последовательность не изменилась и соответствует SEQ ID NO: 3. Пример модифицированной последовательности кДНК представлен SEQ ID NO: 95, при этом, кодон в положении 55-57 является модифицированным, но кодируемая аминокислотная последовательность не изменилась и соответствует SEQ ID NO: 3. Пример модифицированного аллеля, придающего устойчивость, представлен аминокислотной последовательностью в соответствии с SEQ ID NO: 96, при этом, аминокислота валин была заменена на аминокислоту лейцин в положении 209. Аминокислотная последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 96 кодируется модифицированной кДНК в соответствии с SEQ ID NO: 97. Эти последовательности не встречаются в природе, а являются искусственными. При замене аминокислот, например, в последовательности, опосредующей устойчивость в соответствии с SEQ ID NO: 3, рекомендуется заменять аминокислоты в следующих группах:As described above, the use of the resistance gene allele described herein in cis- or transgenetic approaches opens the possibility of the emergence of new resistant species of plants of the genus Beta, which, using a dose effect, demonstrate higher resistance, or in which resistance breakdown can be avoided and development optimized resistance by combining the recognized gene with other resistance genes. Gene modifications through TILLING or targeted engineering are also possible to optimize codon selection to increase expression or to develop new or modified resistance alleles. According to a preferred embodiment of the present invention, codon-optimized sequences or modified resistance alleles are not naturally occurring, but are artificial. An example of a modified genome sequence is provided by SEQ ID NO: 94, wherein the codon at position 16-18 is modified, but the encoded amino acid sequence is unchanged and corresponds to SEQ ID NO: 3. An example of a modified cDNA sequence is provided by SEQ ID NO: 95, with In this case, the codon at position 55-57 is modified, but the encoded amino acid sequence is unchanged and corresponds to SEQ ID NO: 3. An example of a modified allele conferring resistance is represented by the amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 96, while the amino acid valine was is replaced by the amino acid leucine at position 209. The amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 96 is encoded by a modified cDNA in accordance with SEQ ID NO: 97. These sequences do not occur in nature, but are artificial. When replacing amino acids, for example, in the sequence mediating resistance in accordance with SEQ ID NO: 3, it is recommended to replace amino acids in the following groups:

a) глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин,a) glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine,

b) серии, цистеин, селеноцистеин, треонин, метионин,b) series, cysteine, selenocysteine, threonine, methionine,

c) фенилаланин, тирозин, триптофан,c) phenylalanine, tyrosine, tryptophan,

d) гистидин, лизин, аргинин,d) histidine, lysine, arginine,

e) аспартат, глутамат, аспарагин, глутамин.e) aspartate, glutamate, asparagine, glutamine.

Настоящее изобретение также относится к применению в растении аллеля идентифицированного гена, придающего устойчивость к Церкоспоре, в генетическом или молекулярном объединении с другими генетическими элементами, которые могут придавать выгодные агрономические свойства. Таким образом, экономическая ценность культивируемых растений может быть заметно повышена за счет того, что, например, повышается урожайность по сравнению с растениями, обладающими такой же генетикой, но не наделенными нуклеиновой кислотой по настоящему изобретению. Кроме того, могут быть открыты новые посевные площади для растения, которые ранее были недоступны для культивирования этого растения из-за биотических факторов, таких как сильное давление патогенов. В частности, настоящее изобретение относится к использованию аллеля идентифицированного гена, придающего устойчивость к Церкоспоре, в способах борьбы с заражением патогеном Cercospora beticola в сельскохозяйственном илиThe present invention also relates to the use in a plant of an allele of an identified gene conferring resistance to Cercospora in genetic or molecular association with other genetic elements that may confer beneficial agronomic properties. Thus, the economic value of cultivated plants can be markedly increased due to the fact that, for example, the yield is increased compared to plants having the same genetics, but not endowed with the nucleic acid of the present invention. Additionally, new planting areas may be opened up for the plant that were previously unavailable for cultivation of that plant due to biotic factors such as heavy pathogen pressure. In particular, the present invention relates to the use of an allele of the identified gene that confers resistance to Cercospora in methods of controlling infestation by the pathogen Cercospora beticola in agricultural or

- 28 045304 садоводческом культивировании растений рода Beta, охватывая, например, идентификацию и отбор растений рода Beta с помощью одного из способов, описанных выше, и/или культивирование отобранных таким образом растений, или их потомков. Таким образом, настоящее изобретение включает способ культивирования растений вида Beta vulgaris, включая, на первом этапе, предложение устойчивых к Церкоспоре растений вида Beta vulgaris по настоящему изобретению, или продуцирование растений вида Beta vulgaris с помощью способа продуцирования по настоящему изобретению, или идентификацию и отбор растений вида Beta vulgaris с помощью способа идентификации по настоящему изобретению, который был описан выше; и включая, на втором этапе, культивирование растений из первого этапа, или размещение семенного материала растений из первого этапа, или выращивание растений из первого этапа. Таким образом, способ культивирования предотвращает заражение культивируемых растений Церкоспорой. Способ культивирования может быть частью способа производства сахара. Способ производства сахара включает этапы способа культивирования и, дополнительно, в качестве предпоследнего этапа, сбор культивируемых растений и, в качестве последнего этапа, извлечение сахара из вышеупомянутых растений.- 28 045304 horticultural cultivation of plants of the genus Beta, covering, for example, the identification and selection of plants of the genus Beta using one of the methods described above, and/or the cultivation of plants so selected, or their descendants. Thus, the present invention includes a method for cultivating Beta vulgaris plants, including, in a first step, offering Cercospora-resistant Beta vulgaris plants of the present invention, or producing Beta vulgaris plants using the production method of the present invention, or identifying and selecting plants the species Beta vulgaris using the identification method of the present invention, which was described above; and including, in a second step, cultivating the plants from the first step, or placing seed material from the plants from the first step, or growing the plants from the first step. Thus, the cultivation method prevents Cercospora from infecting the cultivated plants. The cultivation method may be part of the sugar production method. The sugar production method includes the steps of a cultivation method and, additionally, as a penultimate step, collecting the cultivated plants and, as a last step, extracting sugar from the above-mentioned plants.

Способ культивирования также может быть частью способа производства сахара. Способ продуцирования семенного материала включает этапы способа культивирования и, дополнительно, в качестве предпоследнего этапа, яровизацию культивируемых растений и, в качестве последнего этапа, извлечение семян из вышеупомянутых растений.The cultivation method may also be part of the sugar production method. The method for producing seed material includes the steps of a cultivation method and, additionally, as a penultimate step, vernalization of cultivated plants and, as a last step, extraction of seeds from the above-mentioned plants.

Извлеченные семена можно, необязательно, дражировать, чтобы получить дражированный семенной материал растения вида Beta vulgaris. В данном случае, это способ продуцирования дражированного семенного материала.The extracted seeds can optionally be pelleted to obtain pelleted seed material of a plant of the species Beta vulgaris. In this case, this is a method of producing pelleted seed material.

Более того, способ продуцирования семенного материала может быть разработан, как способ продуцирования семенного материала, устойчивого к Церкоспоре. Способ продуцирования семенного материала, устойчивого к Церкоспоре, включает этапы описанного выше способа продуцирования семенного материала, и дополнительно, в качестве последнего этапа, верификацию нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению в соответствии со способом, описанным в настоящем документе, по меньшей мере, в одном из извлеченных семян, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, в 0,1% или, по меньшей мере, в 1% извлеченных семян. В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения верификацию проводят таким образом, чтобы семена оставались всхожими. Это означает, что извлечение необходимой для верификации ДНК из семян не нейтрализует всхожесть семян. В данном случае, верификация нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению могла быть проведена с охватом особенно большой доли всех извлеченных семян. Например, верификация может проводиться, по меньшей мере, у 2%, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, у 3%, в особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - по меньшей мере, у 4% всех извлеченных семян.Moreover, a method for producing seed material can be developed as a method for producing seed material resistant to Cercospora. A method for producing Cercospora-resistant seed material includes the steps of the above-described method for producing seed material, and further, as a last step, verifying the nucleic acid of the present invention in accordance with the method described herein in at least one of the extracted seeds, in a preferred embodiment of the present invention in at least 0.1% or at least 1% of the extracted seeds. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the verification is carried out in such a way that the seeds remain viable. This means that extracting DNA from seeds necessary for verification does not neutralize seed germination. In this case, the nucleic acid verification of the present invention could be carried out covering a particularly large proportion of all seeds recovered. For example, verification may be carried out on at least 2%, in a preferred embodiment of the present invention at least 3%, in a particularly preferred embodiment of the present invention at least 4% of all seeds recovered.

Растения по настоящему изобретению, их клетки или семена, или семенной материал по настоящему изобретению могут обладать дополнительными, выгодными агрономическими свойствами или быть наделены ими. Одним из примеров является толерантность или устойчивость к гербицидам, таким как глифосат, глюфозинат или ингибиторы ALS. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения -толерантность к глифосату или гербициду-ингибитору ALS. Конкретный вариант осуществления устойчивости к глифосату раскрыт в патенте US 7,335,816 В2. Такая устойчивость к глифосату, например, доступна из семенного материала, хранящегося в NCIMB (Национальные коллекции промышленных, пищевых и морских бактерий), Абердин (Шотландия, Великобритания) под номером доступа NCIMB 41158 или NCIMB 41159. Такие семена можно использовать для получения толерантных к глифосату растений свеклы сахарной. Устойчивость к глифосату также можно ввести в растение другого вида рода Beta путем скрещивания.The plants of the present invention, their cells or seeds, or the seed material of the present invention may have or be endowed with additional, advantageous agronomic properties. One example is tolerance or resistance to herbicides such as glyphosate, glufosinate or ALS inhibitors. In a preferred embodiment of the present invention, tolerance to glyphosate or an ALS inhibitor herbicide. A specific embodiment of glyphosate resistance is disclosed in US Pat. No. 7,335,816 B2. Such glyphosate resistance is, for example, available from seed material deposited at NCIMB (National Collections of Industrial, Food and Marine Bacteria), Aberdeen (Scotland, UK) under accession number NCIMB 41158 or NCIMB 41159. Such seeds can be used to produce glyphosate-tolerant sugar beet plants. Glyphosate resistance can also be introduced into a plant of another species of the genus Beta through crossbreeding.

Таким образом, настоящее изобретение также охватывает растения, их клетки или семена, или семенной материал, отличающиеся тем, что они содержат нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению, и, кроме того, тем, чтоThus, the present invention also covers plants, their cells or seeds or seed material, characterized in that they contain a nucleic acid according to the present invention, and further in that

a) фрагмент ДНК геномной ДНК растения, его сегментов или семян может быть амплифицирован посредством полимеразной цепной реакции с первым праймером, который имеет нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 81, и со вторым праймером, который имеет нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 82, при этом, фрагмент ДНК, по меньшей мере, на 95% идентичен, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - на 100%, нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 83, и/илиa) a DNA fragment of genomic DNA of a plant, its segments or seeds can be amplified by polymerase chain reaction with a first primer having the nucleotide sequence SEQ ID NO: 81 and a second primer having the nucleotide sequence SEQ ID NO: 82, wherein , the DNA fragment is at least 95% identical, in the preferred embodiment of the present invention 100% identical, to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 83, and/or

b) фрагмент ДНК геномной ДНК растения, его сегментов или семян можно амплифицировать посредством полимеразной цепной реакции с первым праймером, который имеет нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 84, и со вторым праймером, который имеет нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 85, при этом, фрагмент ДНК, по меньшей мере, на 95% идентичен, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - на 100%, нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 86, и/илиb) a DNA fragment of genomic DNA of a plant, its segments or seeds can be amplified by polymerase chain reaction with a first primer having the nucleotide sequence SEQ ID NO: 84 and a second primer having the nucleotide sequence SEQ ID NO: 85, wherein, the DNA fragment is at least 95% identical, in the preferred embodiment of the present invention 100% identical, to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 86, and/or

c) фрагмент ДНК геномной ДНК растения, его сегментов или семян можно амплифицировать поc) a DNA fragment of the genomic DNA of a plant, its segments or seeds can be amplified by

- 29 045304 средством полимеразной цепной реакции с первым праймером, который имеет нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 87, и со вторым праймером, который имеет нуклеотидную последовательность SEQ ID NO: 88, при этом, фрагмент ДНК, по меньшей мере, на 95% идентичен, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - на 100%, нуклеотидной последовательности SEQ ID NO: 89.- 29 045304 by polymerase chain reaction with a first primer that has the nucleotide sequence SEQ ID NO: 87, and with a second primer that has the nucleotide sequence SEQ ID NO: 88, and the DNA fragment is at least 95% identical , in a preferred embodiment of the present invention, 100% of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 89.

Конкретный вариант осуществления устойчивости к гербициду-ингибитору ALS раскрыт в документе WO2012/049268 А1. Например, такую устойчивость к гербициду-ингибитору ALS можно получить из хранилища NCIMB, Абердин, Великобритания, под номером NCIMB 41705. Кроме того, такую устойчивость к ингибитору ALS можно получить посредством TILLING или сайт-направленного мутагенеза, например, посредством редактирования генов, например, посредством использования CRISPR/Cas, CRISPR/Cpfl, TALENS или цинк-пальцевых нуклеаз. Таким образом, настоящее изобретение также охватывает растения, их клетки или семена, или семенной материал, отличающиеся тем, что они содержат нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению, и, кроме того, они демонстрируют мутацию в эндогенном гене ацетолактатсинтазы, при этом, ген ацетолактатсинтазы кодирует белок ацетолактатсинтазы, который, в результате мутации в положении 569, имеет аминокислоту, отличную от триптофана. В результате мутации, аминокислота в положении 569 в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения представляет собой аланин, глицин, изолейцин, лейцин, метионин, фенилаланин, пролин, валин или аргинин. Положение 569 в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения определяется через положение 569 SEQ ID NO: 90. Кроме того, предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения является конкретная последовательность мутированного гена ацетолактатсинтазы SEQ ID NO: 91. Последовательность мутированного гена ацетолактатсинтазы, или последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 91, не встречается в природе, и ее нельзя выделить из природного сырья. Кроме того, мутация может присутствовать как в гетерозиготном виде, так и в гомозиготном виде в растениях, их клетках или семенах, или в семенном материале. Мы рекомендуем, чтобы присутствие мутации было в гомозиготном виде, поскольку это способствует более стабильному или более интенсивному фенотипическому проявлению устойчивости.A specific embodiment of ALS inhibitor herbicide resistance is disclosed in WO2012/049268 A1. For example, such ALS inhibitor herbicide resistance can be obtained from the NCIMB repository, Aberdeen, UK, under NCIMB number 41705. Additionally, such ALS inhibitor resistance can be obtained through TILLING or site-directed mutagenesis, for example, through gene editing, e.g. through the use of CRISPR/Cas, CRISPR/Cpfl, TALENS or zinc finger nucleases. Thus, the present invention also covers plants, cells thereof or seeds or seed material, characterized in that they contain a nucleic acid of the present invention, and, in addition, they exhibit a mutation in the endogenous acetolactate synthase gene, wherein the acetolactate synthase gene encodes a protein acetolactate synthase, which, as a result of mutation at position 569, has an amino acid different from tryptophan. As a result of the mutation, the amino acid at position 569 in a preferred embodiment of the present invention is alanine, glycine, isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, proline, valine or arginine. Position 569 in a preferred embodiment of the present invention is defined by position 569 of SEQ ID NO: 90. In addition, a preferred embodiment of the present invention is the specific sequence of the mutated acetolactate synthase gene SEQ ID NO: 91. The sequence of the mutated acetolactate synthase gene, or the sequence in accordance with SEQ ID NO: 91, does not occur in nature and cannot be isolated from natural materials. In addition, the mutation may be present either in a heterozygous form or in a homozygous form in plants, their cells or seeds, or in seed material. We recommend that the presence of the mutation be in a homozygous form, as this contributes to a more stable or more intense phenotypic expression of resistance.

Многочисленные дополнительные гербициды и их применимость известны специалисту в данной области техники из предшествующего уровня техники. Он может обратиться к предшествующему уровню техники, чтобы получить информацию о том, какие генетические элементы и каким образом следует использовать для воплощения соответствующей толерантности у растений.Numerous additional herbicides and their usefulness are known to one skilled in the art from the prior art. He can refer to the prior art to obtain information about which genetic elements should be used and how to implement appropriate tolerance in plants.

Более того, толерантность к гербицидам имеет синергетический эффект, заключающийся в сокращении роста сорняков за счет использования гербицидов. Это является преимуществом в борьбе с Церкоспорой, поскольку известно, что конидии (бесполые споры) или псевдострома (мицелий) Cercospora beticola могут выживать на растительном материале до 2 лет.Moreover, herbicide tolerance has the synergistic effect of reducing weed growth through the use of herbicides. This is an advantage in Cercospora control as the conidia (asexual spores) or pseudostroma (mycelium) of Cercospora beticola are known to survive on plant material for up to 2 years.

Еще одним примером выгодного агрономического свойства является дополнительная устойчивость к патогенам, при этом, патогенами могут быть, например, насекомые, вирусы, нематоды, бактерии или грибы. Например, масштабная защита растения от патогенов может быть достигнута за счет комбинации различных типов устойчивости/толерантности к патогенам, поскольку генетические элементы могут проявлять аддитивные эффекты по отношению друг к другу. Например, многочисленные гены устойчивости к патогенам известны специалисту в данной области техники как генетические элементы. Например, в патенте US 20160152999A1 раскрыт ген RZ, устойчивый к болезни Ризомания. Эту болезнь вызывает возбудитель Вирус некротического пожелтения жилок свеклы. Несколько типов устойчивости к болезни, содержащиеся в одном растении, оказывают синергетическое воздействие друг на друга. Если растение заражено патогеном впервые, то его иммунная система обычно ослаблена, а эпидермис, будучи внешним барьером, зачастую поврежден, в результате чего вероятность дальнейшего распространения заражения возрастает. Дополнительным примером выгодного агрономического свойства является холодостойкость или морозостойкость. Растения, которые демонстрируют это свойство, можно сеять уже в начале года, или их можно оставить в поле на более длительный срок, что может привести, например, к повышению урожайности. В данном случае, специалист в данной области техники может также обратиться к предшествующему уровню техники и найти подходящие генетические элементы. Дополнительными примерами выгодных агрономических свойств являются эффективное использование воды, эффективное использование азота и урожайность. Генетические элементы, которые могут использоваться для придания таких свойств, можно найти в предшествующем уровне техники.Another example of an agronomic benefit is additional resistance to pathogens, where pathogens can be, for example, insects, viruses, nematodes, bacteria or fungi. For example, large-scale plant protection against pathogens can be achieved through a combination of different types of pathogen resistance/tolerance, since genetic elements can exhibit additive effects with respect to each other. For example, numerous pathogen resistance genes are known to one skilled in the art as genetic elements. For example, US patent 20160152999A1 discloses the RZ gene, which is resistant to Rhizomania disease. This disease is caused by the pathogen Beet necrotic yellowing virus. Several types of disease resistance contained in one plant have a synergistic effect on each other. When a plant is infected with a pathogen for the first time, its immune system is usually weakened and the epidermis, being the outer barrier, is often damaged, making further spread of the infection more likely. An additional example of an advantageous agronomic trait is cold hardiness or frost resistance. Plants that exhibit this property can be sown as early as the beginning of the year, or they can be left in the field for a longer period, which can lead to, for example, increased yields. In this case, one skilled in the art can also refer to the prior art and find suitable genetic elements. Additional examples of beneficial agronomic traits include water efficiency, nitrogen efficiency, and yield. Genetic elements that can be used to impart such properties can be found in the prior art.

Кроме того, специалисту в данной области техники известны многочисленные модификации защиты от патогенов. В дополнение к часто описываемым семействам R-генов, может быть успешно использован Avr/R-подход, комплементация Avr-гена (WO 2013/127379), самоактивация R-гена (WO 2006/128444) или HIGS-подход (сайленсинг гена, индуцируемый растением-хозяином) (например, WO2013/050024). В частности, для настоящего изобретения может иметь значение самоактивация Rгена. Для этого необходимо создать нуклеиновую кислоту, которая кодирует самоактивированный белок устойчивости для генерации в растениях устойчивости к патогенам. Однако эта нуклеиновая кислота имеет только ограниченный сегмент гена устойчивости класса NBS-LRR, такой как wb-R-ген, который простирается ниже от 5'-конца кодирующей области гена устойчивости класса NBS-LRR до начала кодиIn addition, numerous modifications to the defense against pathogens are known to one skilled in the art. In addition to the frequently described R gene families, the Avr/R approach, Avr gene complementation (WO 2013/127379), R gene self-activation (WO 2006/128444) or the HIGS approach (inducible gene silencing) can be successfully used. host plant) (eg WO2013/050024). In particular, self-activation of the R gene may be relevant to the present invention. To do this, it is necessary to create a nucleic acid that encodes a self-activated resistance protein to generate pathogen resistance in plants. However, this nucleic acid has only a limited segment of the NBS-LRR class resistance gene, such as the wb-R gene, which extends downstream from the 5' end of the coding region of the NBS-LRR class resistance gene to the beginning of the codi

- 30 045304 рования домена NBS гена устойчивости класса NBS-LRR.- 30 045304 formation of the NBS domain of the resistance gene of the NBS-LRR class.

В данном контексте, также охватывается способ, который содержит этап удаления той области нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, которая кодирует N-концевую область, и которая начинается с р-петли в домене NBS и простирается вверх до конца N-концевой области.Also included herein is a method that comprises the step of removing that region of the nucleic acid of the present invention that encodes the N-terminal region, and which begins with a p-loop in the NBS domain and extends up to the end of the N-terminal region.

Белки устойчивости, которые кодируются такими укороченными нуклеиновыми кислотами, обычно самоактивируются, поскольку эти белки устойчивости запускают иммунную реакцию в растении, даже в отсутствие ассоциированного патогена и, таким образом, повышают основной иммунитет растения. Кроме того, настоящее изобретение охватывает такую укороченную нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению и кодируемый ею полипептид.Resistance proteins that are encoded by such truncated nucleic acids are typically self-activating because these resistance proteins trigger an immune response in the plant, even in the absence of an associated pathogen, and thus enhance the plant's basal immunity. In addition, the present invention covers such a truncated nucleic acid of the present invention and the polypeptide encoded therewith.

Кроме того, настоящее изобретение также включает использование аллеля гена, придающего устойчивость Церкоспоре, идентифицированного вышеописанным способом, для комбинации с одной из предыдущих модификаций или с генетическим элементом, описанным выше, который может передавать растению, по меньшей мере, одно выгодное агрономическое свойство.In addition, the present invention also includes the use of an allele of the Cercospora resistance gene identified as described above in combination with one of the previous modifications or with a genetic element described above that can impart at least one advantageous agronomic property to the plant.

Помимо того, что настоящее изобретение относится к растению по настоящему изобретению, настоящее изобретение также относится к семенам или к потомкам, или к органу, части растения, ткани или его клетке, которые используются при производстве продуктов, которые обычно производятся из экологически чистого сырья, таких как продукты питания и корм для животных, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - сахар или сироп (меласса), при этом, меласса также используется для промышленного применения, например, для производства алкоголя или в качестве питательной среды для производства биотехнологических продуктов, для производства материалов или веществ для химической промышленности, например, очищенных химических веществ, фармацевтических препаратов или их предшественников, средств диагностики, косметики, биоэтанола или биогаза. Пример использования свеклы сахарной в качестве биогенного сырья в установках для получения биогаза описан в заявке DE 10 2012 022 178 А1; см., например, параграф 10.In addition to the fact that the present invention relates to the plant of the present invention, the present invention also relates to the seeds or progeny, or organ, part of a plant, tissue or cell thereof, which are used in the production of products that are usually made from environmentally friendly raw materials such as as food and animal feed, in the preferred embodiment of the present invention - sugar or syrup (molasses), while molasses is also used for industrial applications, for example, for the production of alcohol or as a growing medium for the production of biotechnological products, for the production of materials or substances for the chemical industry, such as refined chemicals, pharmaceuticals or their precursors, diagnostics, cosmetics, bioethanol or biogas. An example of the use of sugar beet as a biogenic raw material in installations for producing biogas is described in application DE 10 2012 022 178 A1; see, for example, paragraph 10.

Представленные ниже примеры объясняют изобретение, но не ограничивают объект изобретения. Если не указано иное, использовались стандартные способы молекулярной биологии; см., например, Сэмбрук и соавт., Молекулярное клонирование: Инструкция по проведению лабораторных работ, 3-е издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Колд Спринг Харбор, Нью-Йорк, 2001, Фрич и соавт., Cold Spring Harbor Laboratory Press: 1989; Майер и соавт., Иммунохимические способы в клеточной и молекулярной биологии, под ред., Academic Press, Лондон, 1987, и Вейр и соавт., Справочник по экспериментальной иммунологии, тома I-IV, Blackwell, под ред., 1986.The examples presented below explain the invention, but do not limit the subject matter of the invention. Unless otherwise stated, standard molecular biology techniques were used; see, for example, Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 2001, Fritsch et al., Cold Spring Harbor Laboratory Press : 1989; Mayer et al., Immunochemical Methods in Cellular and Molecular Biology, ed., Academic Press, London, 1987, and Weir et al., Handbook of Experimental Immunology, Volumes I-IV, Blackwell, ed., 1986.

Подробное объяснение некоторых из наиболее важных последовательностей по настоящему изобретению приведено ниже:A detailed explanation of some of the most important sequences of the present invention is given below:

SEQ ID NO: 1: последовательность геномной ДНК гена, придающего устойчивость к Церкоспоре, из растения Beta vulgaris subsp. maritima.SEQ ID NO: 1: Genomic DNA sequence of the Cercospora resistance gene from Beta vulgaris subsp. maritima.

SEQ ID NO: 2: последовательность кДНК гена, придающего устойчивость Церкоспоре, в том виде, в котором она не встречается в природе.SEQ ID NO: 2: cDNA sequence of the gene conferring resistance to Cercospora, as not found in nature.

SEQ ID NO: 3: аминокислотная последовательность белка, придающего устойчивость к Церкоспоре, в том виде, в котором она кодируется последовательностью, представленной в SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2.SEQ ID NO: 3: The amino acid sequence of the Cercospora resistance-conferring protein as encoded by the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2.

SEQ ID NO: 4: последовательность геномной ДНК чувствительного Варианта гена, придающего устойчивость к Церкоспоре.SEQ ID NO: 4: Genomic DNA sequence of the sensitive Variant gene conferring resistance to Cercospora.

SEQ ID NO: 5: кДНК чувствительного Варианта гена, придающего устойчивость к ЦеркоспореSEQ ID NO: 5: cDNA of a sensitive Variant of the gene conferring resistance to Cercospora

SEQ ID NO: 6: аминокислотная последовательность чувствительного Варианта гена, придающего устойчивость к Церкоспоре.SEQ ID NO: 6: Amino acid sequence of the sensitive Variant of the gene conferring resistance to Cercospora.

SEQ ID NO: 7: нативный промотор гена, придающего устойчивость к Церкоспоре, из растения Beta vulgaris subsp. maritima.SEQ ID NO: 7: Native promoter of the Cercospora resistance gene from Beta vulgaris subsp. maritima.

SEQ ID NO: 8: нативный терминатор гена, придающего устойчивость к Церкоспоре, из растения Beta vulgaris subsp. maritima.SEQ ID NO: 8: Native terminator of the Cercospora resistance gene from Beta vulgaris subsp. maritima.

SEQ ID NO: 53: последовательность локуса из растения Beta vulgaris subsp. maritima, содержащего ген, придающий устойчивость к Церкоспоре, в соответствии с SEQ ID NO: 1.SEQ ID NO: 53: Locus sequence from Beta vulgaris subsp. maritima containing a gene conferring resistance to Cercospora according to SEQ ID NO: 1.

ПримерыExamples

Пример 1: Введение гена, придающего устойчивость, посредством CRISPR-опосредованной гомологической рекомбинации, в растение Beta vulgaris subsp. vulgarisExample 1: Introduction of a resistance-conferring gene via CRISPR-mediated homologous recombination into the plant Beta vulgaris subsp. vulgaris

Проектирование и отбор крРНК:Design and selection of crRNAs:

Подходящие крРНК для Cpfl -опосредованной индукции двухцепочечных разрывов были спроектированы с помощью инструментов CRISPR RGEN (Парк Дж., Бей С. и Ким Дж.-С. Cas-Designer: Вебинструмент для выбора сайтов-мишеней системы CRISPR-Cas9. Bioinformatics 31, 4014-4016 (2015); Бэй С, Парк Дж. и Ким Дж.-С. Cas-OFFinder: Быстрый и универсальный алгоритм, который ищет потенциальные нецелевые сайты эндонуклеаз Cas9, направляемых РНК. Bioinformatics 30, 1473-1475 (2014)). Для этой цели искали подходящие протоспейсеры в последовательностях геномной ДНК длиной 500-1300 пар оснований, которые фланкируют 5'-конец и 3'-конец гена устойчивости к Церкоспоре из растенияSuitable crRNAs for Cpfl-mediated double-strand break induction were designed using CRISPR RGEN tools (J. Park, S. Bay, and J.-S Kim. Cas-Designer: A web tool for selecting target sites of the CRISPR-Cas9 system. Bioinformatics 31, 4014 -4016 (2015); Bae S, Park J and Kim J-S. Cas-OFFinder: A fast and versatile algorithm that searches for potential off-target sites of RNA-guided Cas9 endonucleases. Bioinformatics 30, 1473-1475 (2014)). For this purpose, we searched for suitable protospacers in genomic DNA sequences of 500-1300 base pairs in length that flank the 5'-end and 3'-end of the Cercospora resistance gene from the plant

- 31 045304- 31 045304

Beta vulgaris subsp. maritima. Для того, чтобы гарантировать функциональность эндонуклеазы Cpfl из Lachnospiraceae bacterium ND2006 (Lb), были отобраны протоспейсеры длиной 24 нуклеотида, у которых связывающая последовательность генома на 5'-конце была фланкирована необходимым мотивом, примыкающим к проспейсерам (РАМ), имеющим последовательность 5'-TTTV-3' (V=G или С, или А). Подходящие протоспейсеры были отобраны в соответствии с заранее определенными критериями качества инструмента и сверены в отношении потенциальных нецелевых сайтов с эталонным геномом В. vulgaris subsp. vulgaris. Для непрерывных испытаний были выбраны исключительно крРНК, которые, помимо фактической последовательности-мишени, имеют не более 15 идентичных оснований с функциональным РАМ. Поскольку первые 18 нуклеотидов протоспейсера необходимы для распознавания и разрезания последовательности-мишени, то таким образом можно было бы предотвратить нежелательное разрезание в других последовательностях генома (Тан, X., Л.Г. Лоудер, Т. Чжан, А.А. Мальзан, X. Чжэн, Д.Ф. Войтас, 3. Чжун, Ю. Чен, К. Рен, К. Ли, Э.Р. Киркланд, Й. Чжан и Й. Ци (2017), Система CRISPR-Cpfl для эффективного редактирования генома и транскрипционной репрессии в растениях. Nat Plants 3: 17018). Таким образом, могут быть идентифицированы четыре потенциальные крРНК в 5'-фланкирующей области (5'крРНК № 1-4) и три крРНК в 3'-фланкирующей области (З'крРНК № 1-3) гена устойчивости (см. табл. А).Beta vulgaris subsp. maritima. To ensure the functionality of the endonuclease Cpfl from Lachnospiraceae bacterium ND2006 (Lb), protospacers of 24 nucleotides in length were selected, in which the genome binding sequence at the 5' end was flanked by the necessary prospacer adjacent motif (PAM) having the sequence 5' TTTV-3' (V=G or C, or A). Suitable protospacers were selected according to predefined instrument quality criteria and checked for potential off-target sites against the reference genome of B. vulgaris subsp. vulgaris. For continuous testing, only crRNAs that, in addition to the actual target sequence, have no more than 15 identical bases with a functional PAM were selected. Since the first 18 nucleotides of the protospacer are required for recognition and cutting of the target sequence, unwanted cutting in other sequences of the genome could be prevented in this way (Tang, X., L.G. Lowder, T. Zhang, A.A. Malzahn, X. Zheng, D. F. Wojtas, Z. Zhong, Y. Chen, Q. Ren, K. Li, E. R. Kirkland, Y. Zhang and Y. Qi (2017), CRISPR-Cpfl System for Efficient Genome Editing and transcriptional repression in plants. Nat Plants 3: 17018). Thus, four potential crRNAs in the 5'-flanking region (5'crRNA no. 1-4) and three crRNAs in the 3'-flanking region (3'crRNA no. 1-3) of the resistance gene can be identified (see Table A ).

Таблица АTable A

Отобранные последовательности-мишени в 5'- и 3'-фланкирующих последовательностях ДНК гена устойчивости в растении В. vulgaris. РАМ подчеркнут.Selected target sequences in the 5' and 3' flanking DNA sequences of the resistance gene in the plant B. vulgaris. RAM is underlined.

Название крРНК crRNA name Последовательность-мишень генома с 5’-фланкирующим РАМ (подчеркнута) Genome target sequence with 5' flanking PAM (underlined) Связывание на +/- цепи Linking to +/- chains 5 крРНК №1 5 crRNA #1 TTTATTTCGATTTCGATTCTTGGATTAT (SEQIDNO: 16) TTTATTTCGATTTCGATTCTTGGATTAT (SEQIDNO: 16) - - 5’крРНК №2 5'crRNA No. 2 TTTCAACCCAGTATCCTTATCCGTCACT (SEQIDNO: 17) TTTCAACCCAGTATCCTTATCCGTCACT (SEQUIDNO: 17) - - 5’крРНК №3 5'crRNA No. 3 TTTATTTAAACATGATACGTATCATATT (SEQIDNO: 18) TTTATTTAAACATGATACGTATCATATT (SEQUIDNO: 18) + + 5’крРНК №4 5'crRNA No. 4 TTTAAACATGATACGTATCATATTGAGT (SEQIDNO: 19) TTTAAACATGATACGTATCATATTGAGT (SEQIDNO: 19) + + З’крРНК №1 Z'crRNA No. 1 TTTGTGGGTGGGTGGTTTTCACGTGTGT (SEQ ID NO: 20) TTTGTGGGTGGGTGGTTTTCACGTGTGT (SEQ ID NO: 20) - - З’крРНК №2 Z'crRNA No. 2 TTTCCCCTCCCTTTGCCGCTGCGAAGTT (SEQ ID NO: 21) TTTCCCCTCCCTTTGCCGCTGCGAAGTT (SEQ ID NO: 21) - - З’крРНК №3 Z'crRNA No. 3 TTTCTTCTTCTTGCTTCCACCATAACAC (SEQ ID NO: 22) TTTCTTCTTCTTGCTTCCACCATAACAC (SEQ ID NO: 22) - -

Клонирование генетических элементов: Для клонирования кассеты ср fl-экспрессии и кассеты крРНК-экспрессии, сначала последовательность распознавания рестрикционного фермента BbsI, который предотвращает клонирование, удаляли из вектора-мишени pZFNnptll посредством введения точечной мутации (Т в G). Мутагенез выполняли с помощью набора для мутагенеза в соответствии со спецификацией изготовителя, используя два мутагенезных праймера (см. табл. В).Cloning of Genetic Elements: To clone the cp fl expression cassette and the crRNA expression cassette, first the restriction enzyme recognition sequence BbsI, which prevents cloning, was removed from the target vector pZFNnptll by introducing a point mutation (T to G). Mutagenesis was performed using a mutagenesis kit according to the manufacturer's specifications using two mutagenesis primers (see Table B).

Таблица ВTable B

Мутагенезный праймер, используемый для введения точечной мутации (Т в G, подчеркнуто) для удаления последовательности распознавания BbsI.Mutagenesis primer used to introduce a point mutation (T to G, underlined) to remove the BbsI recognition sequence.

Название Name Последовательность 5’^-3’ Sequence 5’^-3’ Мутагенезный праймер 1 Mutagenesis primer 1 TCAGTGCAGCCGTCGTCTGAAAACGACA (SEQ ID NO: 23) TCAGTGCAGCCGTCGTCTGAAAACGACA (SEQ ID NO: 23) Мутагенезный праймер 2 Mutagenesis primer 2 TGTCGTTTTCAGACGACGGCTGCACTGA (SEQ ID NO: 24) TGTCGTTTTCAGACGACGGCTGCACTGA (SEQ ID NO: 24)

Для экспрессии гена Lbcpfl в В. vulgaris, последовательность ДНК, кодон-оптимизированную для А. thaliana, с 5'-фланкирующей промоторной последовательностью PcUbi из Petroselinum crispum (SEQ ID NO: 79) и 3'-фланкирующей терминирующей последовательностью ЗА из Pea sp., в качестве фрагмента ДНК, продуцировали синтетическим путем. Рестрикционный интерфейс (Hindlll), который имеет отноFor expression of the Lbcpfl gene in B. vulgaris, a DNA sequence codon-optimized for A. thaliana with a 5' flanking PcUbi promoter sequence from Petroselinum crispum (SEQ ID NO: 79) and a 3' flanking terminator sequence 3A from Pea sp. , as a DNA fragment, was produced synthetically. Restriction interface (Hindlll), which has a relative

-32045304 шение к клонированию в Lbcpfl-кодирующей последовательности (CDS) [SEQ ID NO: 78], был удален путем введения молчащей мутации (замена оснований без модификации аминокислотной последовательности), чтобы избежать непреднамеренного разрезания в кодирующей области. Оптимизацию кодонов выполняли с помощью алгоритма GeneArt компании Invitrogene/ThermoScientific. Для обеспечения транспорта Cpfl в ядре клетки, кодирующая последовательность сигнала ядерной локализации (NLS) вируса SV40 была интегрирована в cpfl CDS на 5'-конце, a NLS нуклеоплазмина был интегрирован на 3'конце. Для лигирования в бинарном векторе-мишени pZFNnptII (фиг. 2), кассету экспрессии фланкировали двумя рестрикционными интерфейсами HindIII, а затем лигировали в pZFNnptII_LbCpfl. Успешная вставка кассеты экспрессии PcUbi::Cpfl::TPea была верифицирована посредством секвенирования, при этом, связывающие области праймеров, используемых для секвенирования, были расположены как во фланкирующих областях вектора, так и внутри кассеты экспрессии (см. табл. С).-32045304 cloning decision in the Lbcpfl coding sequence (CDS) [SEQ ID NO: 78], was removed by introducing a silent mutation (base substitution without modification of the amino acid sequence) to avoid inadvertent cutting in the coding region. Codon optimization was performed using the GeneArt algorithm from Invitrogene/ThermoScientific. To promote transport of Cpfl into the cell nucleus, the SV40 nuclear localization signal (NLS) coding sequence was integrated into the cpfl CDS at the 5' end, and the nucleoplasmin NLS was integrated at the 3' end. For ligation into the binary targeting vector pZFNnptII (Fig. 2), the expression cassette was flanked with two HindIII restriction interfaces and then ligated into pZFNnptII_LbCpfl. Successful insertion of the PcUbi::Cpfl::TPea expression cassette was verified by sequencing, with the binding regions of the primers used for sequencing located both in the flanking regions of the vector and within the expression cassette (see Table C).

Таблица СTable C

Праймер, используемый для секвенирования кассеты экспрессии PcUbi::Cpfl::TPea, интегрированной в __________________________________pZFNnptII___________________________________Primer used to sequence the PcUbi::Cpfl::TPea expression cassette integrated into __________________________________pZFNnptII_________________________________________

Название Name Последовательность 5’—>3’ Sequence 5’—>3’ pSeq_CRBM4_Fl pSeq_CRBM4_Fl SEQ ID NO: 25 SEQ ID NO: 25 pSeq_CRBM4_Rl pSeq_CRBM4_Rl SEQ ID NO: 26 SEQ ID NO: 26 pSeq_CRBM4_F2 pSeq_CRBM4_F2 SEQ ID NO: 27 SEQ ID NO: 27 pScq_CRBM4_R2 pScq_CRBM4_R2 SEQ ID NO: 28 SEQ ID NO: 28 pSeq_CRBM4_F3 pSeq_CRBM4_F3 SEQ ID NO: 29 SEQ ID NO: 29 pSeq_CRBM4_R3 pSeq_CRBM4_R3 SEQ ID NO: 30 SEQ ID NO: 30 pSeq_CRBM4_F4 pSeq_CRBM4_F4 SEQ ID NO: 31 SEQ ID NO: 31 pSeq_CRBM4_R4 pSeq_CRBM4_R4 (SEQ ID NO: 32) (SEQ ID NO: 32)

После транскрипции в растительную клетку, крРНК должны быть вырезаны посредством двух фланкирующих рибозимов. Для этого, предшественник крРНК фланкировали посредством кодирующих последовательностей молотоголового рибозима и рибозима HDV (Тан, X., Л.Г. Лоудер, Т. Чжан, А.А. Мальзан, X. Чжэн, Д.Ф. Войтас, 3. Чжун, Ю. Чен, К. Рен, К. Ли, Э.Р. Киркланд, Й. Чжан и Й. Ци (2017), Система CRISPR-Cpfl для эффективного редактирования генома и транскрипционной репрессии в растениях. Nat Plants 3: 17018).After transcription into a plant cell, crRNAs must be excised by two flanking ribozymes. To do this, the crRNA precursor was flanked by the coding sequences of the hammerhead ribozyme and the HDV ribozyme (Tang, X., L. G. Lowder, T. Zhang, A. A. Malzahn, X. Zheng, D. F. Wojtas, Z. Zhong, Y. Chen, K. Ren, K. Li, E. R. Kirkland, Y. Zhang and Y. Qi (2017), The CRISPR-Cpfl system for efficient genome editing and transcriptional repression in plants. Nat Plants 3: 17018).

Для идеального лигирования отдельных протоспейсеров в кодирующей последовательности повтора крРНК, две последовательности распознавания BbsI интегрировали между повтором крРНК и рибозимом HDV, при этом, липкие концы, которые использовались для клонирования, были адаптированы соответствующим образом. Для того, чтобы гарантировать одинаковую силу экспрессии cpfl и крРНК, кассету рибозима крРНК ограничили, на 5'-конце - промоторной последовательностью PcUbi и на 3'конце - терминирующей последовательностью 3А. Для последующего лигирования в векторе-мишени pZFNnptII Cpfl, кассету экспрессии крРНК фланкировали двумя интерфейсами PstI и упорядочили в виде фрагмента синтетической ДНК. Протоспейсеры синтезировали в виде комплементарных олигонуклеотидов и отожгли в соответствии со стандартным протоколом. Фрагмент ДНК длиной 24 пары оснований, который был сгенерирован таким образом, фланкировали липкими концами из 4 нуклеотидов, которые имеют отношение к лигированию (см. табл. D).To ideally ligate individual protospacers within the crRNA repeat coding sequence, two BbsI recognition sequences were integrated between the crRNA repeat and the HDV ribozyme, and the sticky ends used for cloning were adapted accordingly. To ensure equal expression strength of cpfl and crRNA, the crRNA ribozyme cassette was limited at the 5' end by the PcUbi promoter sequence and at the 3' end by the 3A termination sequence. For subsequent ligation into the pZFNnptII Cpfl target vector, the crRNA expression cassette was flanked by two PstI interfaces and sequenced as a synthetic DNA fragment. Protospacers were synthesized as complementary oligonucleotides and annealed according to a standard protocol. The 24 bp DNA fragment that was generated in this way was flanked by 4 nucleotide sticky ends that are relevant for ligation (see Table D).

- 33 045304- 33 045304

Таблица DTable D

Последовательность олигонуклеотидов, которые были использованы для генерации коротких протоспейсеров, длиной 24 пары оснований. Липкие концы из 4 нуклеотидов, которые используются для лигирования, представляют собой соответствующие четыре первых нуклеотида каждой перечисленной последовательности.Sequence of oligonucleotides that were used to generate short protospacers, 24 base pairs in length. The 4-nucleotide overhangs used for ligation are the corresponding first four nucleotides of each sequence listed.

Название крРНК crRNA name Последовательность 5’—>3’ Sequence 5’—>3’ 5 крРНК №1 5 crRNA #1 SEQ ID NO: 33 SEQ ID NO: 33 SEQ ID NO: 34 SEQ ID NO: 34 5 крРНК №2 5 crRNA #2 SEQ ID NO: 35 SEQ ID NO: 35 SEQ ID NO: 36 SEQ ID NO: 36 5 крРНК №3 5 crRNA #3 SEQ ID NO: 37 SEQ ID NO: 37 SEQ ID NO: 38 SEQ ID NO: 38 5 крРНК №4 5 crRNA #4 SEQ ID NO: 39 SEQ ID NO: 39 SEQ ID NO: 40 SEQ ID NO: 40 3 крРНК №1 3 crRNA #1 SEQ ID NO: 41 SEQ ID NO: 41 SEQ ID NO: 42 SEQ ID NO: 42 3 крРНК №2 3 crRNA #2 SEQ ID NO: 43 SEQ ID NO: 43 SEQ ID NO: 44 SEQ ID NO: 44 3 крРНК №3 3 crRNA #3 SEQ ID NO: 45 SEQ ID NO: 45 SEQ ID NO: 46 SEQ ID NO: 46

Эффективность четырех крРНК испытывали с помощью опосредованного агробактериями переноса гена в листьях В. vulgaris. Плазмиду pZFNtDTnptII котрансформировали для проверки эффективности трансформации. Трансформация листового эксплантата происходила посредством вакуумной инфильтрации в соответствии со стандартным протоколом. Флуоресценцию tDT проверяли через шесть дней с помощью флуоресцентной микроскопии, и листовые эксплантаты с гетерогенной флуоресценцией отбрасывали. Через десять дней после инфильтрации, листовые эксплантаты быстро замораживали в жидком азоте, растирали пестиком и выделяли геномную ДНК методом СТАВ (Кларк, Джозеф Д., Быстрое, мелкомасштабное выделение плазмидной ДНК на основе цетилтриметиламмонийбромида (СТАВ) для выделения ДНК растений. Cold Spring Harbor Protocols 2009.3 (2009): pdb-prot5177). Эффективность отдельных крРНК определялась внешним поставщиком услуг с использованием частоты вставленных редакций (например, вставок, делеций или обмена оснований) в сравнении с неотредактированными последовательностями в геномной ДНК, с помощью NGS.The efficiency of four crRNAs was tested using Agrobacterium-mediated gene transfer in B. vulgaris leaves. Plasmid pZFNtDTnptII was cotransformed to test transformation efficiency. Transformation of the leaf explant occurred through vacuum infiltration according to a standard protocol. tDT fluorescence was checked after six days using fluorescence microscopy, and leaf explants with heterogeneous fluorescence were discarded. Ten days after infiltration, leaf explants were quickly frozen in liquid nitrogen, ground with a pestle, and genomic DNA was isolated using the CTAB method (Clark, Joseph D., Rapid, Fine-Scale Isolation of Cetyltrimethylammonium Bromide (CTAB)-Based Plasmid DNA for Plant DNA Isolation. Cold Spring Harbor Protocols 2009.3 (2009): pdb-prot5177). The efficiency of individual crRNAs was determined by an external service provider using the frequency of inserted edits (e.g., insertions, deletions, or base exchanges) versus unedited sequences in genomic DNA using NGS.

В качестве синтетической конструкции ДНК, наиболее эффективные крРНК -5'крРНК № 3 и 3'крРНК № 1 - с ранее описанными рибозимами, промоторными и терминирующими последовательностями были упорядочены в виде кассет экспрессии с обратной ориентацией. Всю конструкцию ДНК фланкировали двумя рестрикционными интерфейсами PstI для клонирования в векторе-мишени pZFNnptII_LbCpfl. После того, как произошла вставка крРНК, кассеты экспрессии LbCpfl и крРНК были лигированы из вектора pZFNnptII_LbCpfl_KpPHK в вектор pUbitDTnptII посредством HindIII.As a synthetic DNA construct, the most efficient crRNAs - 5'crRNA No. 3 and 3'crRNA No. 1 - with previously described ribozymes, promoter and termination sequences were arranged as expression cassettes with reverse orientation. The entire DNA construct was flanked with two PstI restriction interfaces for cloning into the pZFNnptII_LbCpfl target vector. After crRNA insertion occurred, the LbCpfl and crRNA expression cassettes were ligated from the pZFNnptII_LbCpfl_KpRNA vector into the pUbitDTnptII vector via HindIII.

В качестве репарационной матрицы, которая должна быть интегрирована в геном В. vulgaris посредством гомологической рекомбинации, кассета экспрессии гена устойчивости была фланкирована связывающей последовательностью на 5'-конце -посредством 5'крРНК №3 и на 3'-конце - посредством 3'крРНК №1. Это позволило вырезать кассету экспрессии гена устойчивости из плазмиды посредством Cpfl. Матрица всей ДНК была синтезирована в виде фрагмента синтетической ДНК длиной 87 326 пар оснований (SEQ ID NO: 80) и использована непосредственно в остове вектора для трансформации. Плазмида гена устойчивости и плазмида pUbitDTnpfllLbCpflKpPHK были введены в каллусные культуры В. vulgaris с помощью генной пушки.As a repair template to be integrated into the B. vulgaris genome through homologous recombination, the resistance gene expression cassette was flanked by a binding sequence at the 5' end by 5'crRNA #3 and at the 3' end by 3'crRNA #3. 1. This allowed the resistance gene expression cassette to be excised from the plasmid by Cpfl. The whole DNA template was synthesized as an 87,326 bp synthetic DNA fragment (SEQ ID NO: 80) and used directly in the transformation vector backbone. The resistance gene plasmid and pUbitDTnpfllLbCpflKpRNA plasmid were introduced into B. vulgaris callus cultures using a gene gun.

Эффективность трансформации определяли с использованием транзиентной флуоресценции tDT через сутки после трансформации с помощью флуоресцентной микроскопии. Каллусные культуры культивировали на среде для индукции побегов без давления отбора (без канамицина), а затем регенерированные побеги проверяли на сайт-направленную интеграцию кассеты гена устойчивости, придающего устойчивость. Для этого, геномную ДНК выделяли посредством СТАВ. Интеграцию гена, придающего устойчивость, амплифицировали с помощью ПНР с использованием праймеров pCRBM4_F1, в соответствии с SEQ ID NO: 47, и pCRBM4_R1, в соответствии с SEQ ID NO: 48 (см. табл. Е), и впоследствии продукты ПЦР секвенировали с использованием обоих праймеров. Побеги, в которых успешная вставкаTransformation efficiency was determined using tDT transient fluorescence one day after transformation using fluorescence microscopy. Callus cultures were grown in shoot induction medium without selection pressure (no kanamycin), and the regenerated shoots were then tested for site-directed integration of a resistance gene cassette conferring resistance. For this purpose, genomic DNA was isolated using CTAB. Integration of the resistance gene was amplified by PLR using primers pCRBM4_F1, according to SEQ ID NO: 47, and pCRBM4_R1, according to SEQ ID NO: 48 (see Table E), and the PCR products were subsequently sequenced using both primers. Shoots in which successful insertion

- 34 045304 кассеты экспрессии могла быть верифицирована таким образом, были идентифицированы в следующих анализах сайта интеграции гена устойчивости. Для того, чтобы верифицировать вставку в пределах желаемой последовательности-мишени в геноме, фланкирующие области кассеты экспрессии гена устойчивости амплифицировали посредством ПЦР. В данном случае, связывание праймера происходило в пределах последовательности ДНК гена устойчивости; связывание второго праймера происходило за пределами 5'- или 3'-фланкирующей области гомологии вставленной кассеты экспрессии (см. табл. Е). Амплифицированные последовательности ДНК были секвенированы с использованием одних и тех же праймеров, и интеграция в желаемом месте была подтверждена таким образом. Для того, чтобы исключить связывание праймеров pCRBM4_F1 (SEQ ID NO: 47), pCRBM4_R1 (SEQ ID NO: 48), pCRBM4_R2 (SEQ ID NO: 50) и pCRBM4_F3 (SEQ ID NO: 51) в областях со сходными последовательностями генома, все последовательности праймеров предварительно сравнивали с геномом В. vulgaris. Для праймера pCRBM4_F3 (SEQ ID NO: 51) было невозможно выбрать нуклеотидную последовательность таким образом, чтобы можно было исключить связывание с последовательностью дикого типа. Поэтому 3'фланкирующую область амплифицировали во всех побегах, которые при испытании на ген устойчивости показали позитивный результат, и сайт-специфическая вставка была верифицирована исключительно посредством последующего секвенирования. Таким образом, сгенерированный продукт ПЦР отличается от последовательности дикого типа 18 парами оснований. Для того, чтобы обеспечить полное секвенирование амплифицированных последовательностей, продукты ПЦР дополнительно секвенировали посредством третьего праймера по месту связывания в амплифицированной последовательности (pCRBM4_S2, pCRBM4_S3; см. табл. Е). Для того, чтобы исключить неспецифическое связывание праймеров pCRBM4_F1 (SEQ ID NO: 47), pCRBM4_R1 (SEQ ID NO: 48) и pCRBM4_R2 (SEQ ID NO: 50) в геноме дикого типа, нуклеотидные последовательности сравнивали с внутренним эталонным геномом В. vulgaris. Посредством ПЦР, праймеры подвергали дополнительному испытанию на связывание в геномных последовательностях растений В. vulgaris дикого типа.- 34 045304 expression cassettes could be verified in this way were identified in the following resistance gene integration site analyses. In order to verify the insertion within the desired target sequence in the genome, the flanking regions of the resistance gene expression cassette were amplified by PCR. In this case, primer binding occurred within the DNA sequence of the resistance gene; binding of the second primer occurred outside the 5' or 3' flanking homology region of the inserted expression cassette (see Table E). The amplified DNA sequences were sequenced using the same primers, and integration at the desired location was thus confirmed. To exclude binding of primers pCRBM4_F1 (SEQ ID NO: 47), pCRBM4_R1 (SEQ ID NO: 48), pCRBM4_R2 (SEQ ID NO: 50) and pCRBM4_F3 (SEQ ID NO: 51) in regions with similar genome sequences, all primer sequences were previously compared with the B. vulgaris genome. For primer pCRBM4_F3 (SEQ ID NO: 51), it was not possible to select the nucleotide sequence in such a way that binding to the wild type sequence could be excluded. Therefore, the 3' flanking region was amplified in all shoots that tested positive for the resistance gene, and the site-specific insertion was verified solely by subsequent sequencing. Thus, the generated PCR product differs from the wild-type sequence by 18 base pairs. To ensure complete sequencing of the amplified sequences, the PCR products were further sequenced using a third primer at the binding site in the amplified sequence (pCRBM4_S2, pCRBM4_S3; see Table E). To exclude nonspecific binding of primers pCRBM4_F1 (SEQ ID NO: 47), pCRBM4_R1 (SEQ ID NO: 48) and pCRBM4_R2 (SEQ ID NO: 50) in the wild-type genome, nucleotide sequences were compared with the internal reference genome of B. vulgaris. By PCR, the primers were further tested for binding against the genomic sequences of wild-type B. vulgaris plants.

Для того, чтобы исключить интеграцию гена устойчивости в другие области генома, была проведена целенаправленная амплификация целевого местоположения (Амплификация целевого локуса, TLA).To exclude integration of the resistance gene into other regions of the genome, targeted amplification of the target location (Target Locus Amplification, TLA) was performed.

Таблица ЕTable E

Праймер, используемый для верификации вставки кассеты экспрессии гена устойчивости в желаемом _______________________________сайте интеграции_______________________________Primer used to verify insertion of the resistance gene expression cassette at the desired ________________________________ integration site_________________________________

Название Name Последовательность 5 ’ —>3 ’ Sequence 5’ —>3’ Размер продукта ПЦР PCR product size Связывание Binding pCRBM4_Fl pCRBM4_Rl pCRBM4_F2 pCRBM4_R2 pCRBM4_S2 pCRBM4_Fl pCRBM4_Rl pCRBM4_F2 pCRBM4_R2 pCRBM4_S2 SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: SEQ ID NO: 47 48 49 50 66 47 48 49 50 66 450 пар оснований 1140 пар оснований, 450 base pairs 1140 base pairs, в пределах кассеты экспрессии гена устойчивости в пределах кассеты экспрессии гена устойчивости верхняя цепь 5’-фланкирующей области гомологии в пределах промоторной последовательности гена устойчивости within a resistance gene expression cassette within a resistance gene expression cassette top strand of 5'-flanking homology region within the promoter sequence of the resistance gene pCRBM4_F3 pCRBM4_F3 SEQ ID NO: SEQ ID NO: 51 51 1280 1280 в пределах терминирующей последовательности гена устойчивости within the termination sequence of the resistance gene pCRBM4_R3 pCRBM4_R3 SEQ ID NO: SEQ ID NO: 52 52 нижняя цепь 3’-фланкирующей области гомологии bottom strand of 3'-flanking homology region pCRBM4_S3 pCRBM4_S3 SEQ ID NO: SEQ ID NO: 67 67

В дополнение к верификации и успешной вставке кассеты экспрессии гена устойчивости в геном В. vulgaris, также была проверена нежелательная интеграция плазмидной ДНК. Для этого, геномную ДНК, в которой верификация уже подтвердила успешную вставку гена устойчивости в желаемый сайт-мишень, проверили на наличие плазмидной ДНК посредством ПНР. Области последовательности в пределах cpfl, кассеты рибозима крРНК и tDT были, таким образом, амплифицированы с использованием праймеров, перечисленных в табл. F, и впоследствии секвенированы.In addition to the verification and successful insertion of the resistance gene expression cassette into the B. vulgaris genome, unwanted integration of plasmid DNA was also verified. For this purpose, genomic DNA, in which verification has already confirmed the successful insertion of the resistance gene at the desired target site, was checked for the presence of plasmid DNA through PNR. The sequence regions within the cpfl, crRNA ribozyme cassette and tDT were thus amplified using the primers listed in Table. F, and subsequently sequenced.

- 35 045304- 35 045304

Таблица FTable F

Праймеры, используемые для верификации стабильно интегрированных, специфических для плазмид _____последовательностей в геноме регенерированных побегов В. vulgaris_____Primers used to verify stably integrated plasmid-specific _____ sequences in the genome of regenerated shoots of B. vulgaris_____

Название Name Последовательность 5’—>3’ Sequence 5’—>3’ Размер продукта ПЦР Product size PCR Связывание Binding pSeq_LbCpfl_F4 pSeq_LbCpfl_F4 SEQ ID NO: 68 SEQ ID NO: 68 214 214 Cpfl Cpfl pSeq_LbCpfl_R3 pSeq_LbCpfl_R3 SEQ ID NO: 69 SEQ ID NO: 69 pSeq_Pn6o3HM_F pSeq_Pn6o3HM_F SEQ ID NO: 70 SEQ ID NO: 70 172 172 кассета рибозима крРНК crRNA ribozyme cassette pSeq_PH6o3HM_R pSeq_PH6o3HM_R SEQ ID NO: 71 SEQ ID NO: 71 pSeqtDTF pSeqtDTF SEQ ID NO: 72 SEQ ID NO: 72 400 400 tDT (концевая дезоксинуклеотиди лтрансфераза) tDT (terminal deoxynucleotide transferase) pSeqtDTR pSeqtDTR SEQ ID NO: 73 SEQ ID NO: 73

Пример 2: Введение гена, придающего устойчивость, в качестве трансгена посредством трансформации гена в растение Beta vulgaris subsp. vulgarisExample 2: Introduction of a resistance-conferring gene as a transgene by gene transformation into the plant Beta vulgaris subsp. vulgaris

Трансгенный подход к продуцированию устойчивых к Церкоспоре растений служил не только в качестве альтернативной валидации гена LRR, выступающего как ген, придающий устойчивость, но и в качестве средства продуцирования событий трансгенной устойчивости, которые придают новый тип устойчивости к Церкоспоре или улучшают уже существующие типы устойчивости к Церкоспоре.The transgenic approach to producing Cercospora-resistant plants has served not only as an alternative validation of the LRR gene as a resistance-conferring gene, but also as a means of producing transgenic resistance events that confer a new type of Cercospora resistance or improve existing types of Cercospora resistance. .

Бинарный вектор pZFN-nptII-LRR был сгенерирован с помощью следующих стандартных процедур клонирования: В пределах Т-ДНК этого вектора, кДНК гена устойчивости в соответствии с SEQ ID NO: 2 была клонирована вместе с ее нативной промоторной последовательностью. Кроме того, Т-ДНК включала ген неомицинфосфотрансферазы II (nptII), который придает устойчивость к широкому спектру аминогликозидных антибиотиков, таких как канамицин или паромомицин. Эти типы устойчивости к антибиотикам были использованы для отбора трансгенных растительных клеток и тканей. Промотор NOS и терминатор pAG7 фланкировали ген nptII. Кроме того, остов бинарного вектора содержал источник colE1 и pVS1 для репликации плазмиды в Escherichia coli или Agrobacterium tumefaciens. Ген aadA придает устойчивость к стрептомицину/спектиномицину для отбора бактерий. Плазмиду pZFN-nptII-LRR трансформировали в штамме агробактерии AGL-1 посредством стандартной процедуры.The binary vector pZFN-nptII-LRR was generated using the following standard cloning procedures: Within the T-DNA of this vector, the cDNA of the resistance gene according to SEQ ID NO: 2 was cloned along with its native promoter sequence. In addition, the T-DNA included the neomycin phosphotransferase II (nptII) gene, which confers resistance to a wide range of aminoglycoside antibiotics such as kanamycin or paromomycin. These types of antibiotic resistance have been used to select transgenic plant cells and tissues. The NOS promoter and terminator pAG7 flanked the nptII gene. In addition, the binary vector backbone contained a colE1 and pVS1 source for plasmid replication in Escherichia coli or Agrobacterium tumefaciens. The aadA gene confers streptomycin/spectinomycin resistance to select bacteria. Plasmid pZFN-nptII-LRR was transformed into Agrobacterium strain AGL-1 using a standard procedure.

Трансформация свеклы сахарной происходила в соответствии с описанным в работе Линдси и Галлуа (1990), Трансформация свеклы сахарной (Beta vulgaris) посредством Agrobacterium tumefaciens. Journal of Experimental Botany 41.5, 529-536.). Для этого, в качестве исходного материала использовали полученные микроразмножением побеги генотипа 04E05B1DH5, которые не несли ген устойчивости по настоящему изобретению. Побеги размножали в соответствующей среде в соответствии с описанным в работе Линдси и Галлуа (1990). Для того, чтобы индуцировать как можно больше меристем, побеги переносили в другую среду (см. Линдси и Галлуа (1990)) и инкубировали в темноте в течение нескольких недель при температуре, примерно, 30°С. Штамм агробактерии AGL-1 с вектором pZFN-nptII-LRR (фиг. 3) культивировали в дополнительной среде (см. Линдси и Галлуа (1990)), дополнительно наделенной соответствующими антибиотиками для отбора. Срезы меристемной ткани на основе побега, подлежащего обработке, инкубировали с агробактериями в течение нескольких часов в дополнительной среде (см. Линдси и Галлуа (1990)). Эксплантаты растения и агробактерии совместно культивировали в темноте в течение, по меньшей мере, 2 дней в среде (см. Линдси и Галлуа (1990)), а затем инокулированные эксплантаты инкубировали в темноте в течение, примерно, 2 недель в дополнительной среде (см. Линдси и Галлуа (1990)). Затем эксплантаты были дополнительно размножены в дополнительной среде (см. Линдси и Галлуа (1990)) и подвергнуты субкультивированию для обеспечения возможности отбора трансгенной ткани. Для завершения фазы отбора и уменьшения уровня образования химер, зеленые побеги перенесли в среду Н, и всех их размножали в течение 2 недель. Затем листовой материал извлекали из зеленых, растущих побегов и исследовали посредством PCT на наличие трансгена. Подходящие побеги были укоренены в среде I, и впоследствии их перенесли в теплицу для получения семенного материала Т1. Кроме того, листовой материал, полученный из этих побегов, был использован для анализа экспрессии трансформированного гена устойчивости.Transformation of sugar beet occurred as described in Lindsay and Gallois (1990), Transformation of sugar beet (Beta vulgaris) by Agrobacterium tumefaciens. Journal of Experimental Botany 41.5, 529-536.). For this purpose, micropropagated shoots of genotype 04E05B1DH5, which did not carry the resistance gene of the present invention, were used as the starting material. Shoots were propagated in appropriate media as described in Lindsay and Gallois (1990). To induce as many meristems as possible, shoots were transferred to another medium (see Lindsay and Gallois (1990)) and incubated in the dark for several weeks at approximately 30°C. Agrobacterium strain AGL-1 with the vector pZFN-nptII-LRR (Fig. 3) was cultured in additional medium (see Lindsay and Gallois (1990)), additionally equipped with appropriate antibiotics for selection. Sections of meristem tissue from the shoot to be treated were incubated with Agrobacteria for several hours in supplementary medium (see Lindsay and Gallois (1990)). Plant and Agrobacterium explants were cocultured in the dark for at least 2 days in medium (see Lindsay and Gallois (1990)), and then the inoculated explants were incubated in the dark for approximately 2 weeks in supplementary medium (see Lindsay and Gallois (1990)). The explants were then further expanded in supplementary medium (see Lindsay and Gallois (1990)) and subcultured to allow selection of transgenic tissue. To complete the selection phase and reduce the level of chimera formation, green shoots were transferred to H medium and all were propagated for 2 weeks. Leaf material was then removed from green, growing shoots and examined by PCT for the presence of the transgene. Suitable shoots were rooted in medium I and subsequently transferred to the greenhouse to obtain seed material T1. In addition, leaf material obtained from these shoots was used to analyze the expression of the transformed resistance gene.

Анализ уровня экспрессииExpression level analysis

РНК была выделена из листьев побегов в условиях in vitro и использована в рамках qRT-ПЦР. qRT-ПЦР проводили в соответствии с описанным в работе Вельтмейер и соавт. 2011 (см. Предпосылки создания изобретения). Измеренные значения были нормализованы относительно эталонного гена PLT3075F09 (см. Вельтмейер и соавт. 2011). Экспрессию определяли посредством использования следующих последовательностей праймеров:RNA was isolated from shoot leaves in vitro and used in qRT-PCR. qRT-PCR was performed as described in Veltmeyer et al. 2011 (see Background to the invention). Measured values were normalized to the reference gene PLT3075F09 (see Veltmeyer et al. 2011). Expression was determined using the following primer sequences:

- 36 045304- 36 045304

Последовательность Subsequence Размер [NO: нуклеотидов] Size [NO: nucleotides] Tm (температура плавления) [C°] Tm (melting temperature) [C°] Размер продукта амплификации [NO: нуклеотидов] Amplification product size [NO: nucleotides] SEQ ID NO: 92 SEQ ID NO: 92 21 21 59,8 59.8 170 170 SEQ ID NO: 93 SEQ ID NO: 93 21 21 58,9 58.9 170 170

Испытание на устойчивость свеклы сахарной после инокуляции Cercospora beticola в условиях теплицы:Test for resistance of sugar beet after inoculation with Cercospora beticola in greenhouse conditions:

Чистую культуру Cercospora beticola с известной высокой вирулентностью размножали на агаре с овощным соком в чашках Петри (диаметром 9 см) при температуре 20°С в условиях ближней области ультрафиолетового спектра (NUV). Через 14 дней поверхность агара, на которой выращивали плесень, заливали из расчета 10 мл стерильной воды на чашку Петри, и фрагменты конидий и мицелия тщательно соскабливали с помощью носителя субъекта. Для инокуляции растений использовали инокулят плотностью 20000 фрагментов конидий/мицелия на мл, плюс 0,1% TWEEN 20. На момент инокуляции, растения были культивированы в течение 8-9 недель в условиях теплицы. Верхняя сторона и нижняя сторона листьев были обработаны инокулятом. Затем растения инкубировали в течение 5-7 дней при температуре 25°С, 18 ч/6 ч при свете/в темноте и при влажности, составляющей, примерно, 100%. Первые симптомы Церкоспороза на листьях свеклы сахарной появились через 12-14 ч. Оценку симптомов отдельных растений проводили регулярно с использованием оценки на основании рейтинговых баллов, приведенных в табл. 1 А. Результаты приведены ниже.A pure culture of Cercospora beticola with known high virulence was propagated on vegetable juice agar in Petri dishes (9 cm in diameter) at 20°C under near-ultraviolet (NUV) conditions. After 14 days, the agar surface on which the mold was grown was poured at the rate of 10 ml of sterile water per Petri dish, and conidial and mycelial fragments were carefully scraped off using the subject's vehicle. To inoculate the plants, an inoculum was used at a density of 20,000 conidial/mycelium fragments per ml, plus 0.1% TWEEN 20. At the time of inoculation, the plants had been cultivated for 8-9 weeks under greenhouse conditions. The upper side and underside of the leaves were treated with inoculum. The plants were then incubated for 5-7 days at 25°C, 18h/6h light/dark and approximately 100% humidity. The first symptoms of Cercospora on sugar beet leaves appeared after 12-14 hours. Symptoms of individual plants were assessed regularly using an assessment based on the rating points given in Table. 1 A. The results are shown below.

Таблица GTable G

Результаты верификации в отношении трансгенов функции гена устойчивости по настоящему изобретению в трансформированных растенияхResults of transgene verification of the function of the resistance gene of the present invention in transformed plants

Группа испытуе мых Subject group Количество индивидуумов Number of individuals Среднее значение рейтингового балла Average rating score Функция Function Уровень экспрессии гена устойчивости по настоящему изобретению Expression level of the resistance gene of the present invention 8 dpi 8 dpi 11 dpi 11 dpi 13 dpi 13 dpi 15 dpi 15 dpi 1 1 57 57 1,60 1.60 3,82 3.82 5,24 5.24 6,46 6.46 негативный контроль negative control 0,0 0.0 2 2 38 38 1,28 1.28 3,07 3.07 4,42 4.42 6,04 6.04 валидация в отношении тпансгенов validation against tpansgenes 4,6 4.6 3 3 60 60 1,26 1.26 2,83 2.83 4,38 4.38 6,20 6.20 валидация в отношении трансгенов validation against transgenes 12,5 12.5 4 4 45 45 1,50 1.50 3,40 3.40 4,62 4.62 6,18 6.18 валидация экспрессии в условиях in vitro отсутствует no validation of expression in vitro 0,0 0.0 э uh 60 60 1,44 1.44 3,62 3.62 5,29 5.29 6,38 6.38 валидация в отношении трансгенов validation against transgenes 2,6 2.6 6 6 57 57 1,68 1.68 3,69 3.69 5,30 5.30 6,52 6.52 валидация в отношении трансгенов validation against transgenes 3,3 3.3 7 7 66 66 1,58 1.58 3,84 3.84 5,43 5.43 6,57 6.57 валидация в отношении тпансгенов validation against tpansgenes 2,9 2.9 8 8 60 60 1,31 1.31 2,81 2.81 4,19 4.19 5,48 5.48 валидация в отношении тпансгенов validation against tpansgenes 11,3 11.3 9 9 72 72 1,25 1.25 3,07 3.07 4,61 4.61 5,97 5.97 валидация в отношении трансгенов validation against transgenes 26,8 26.8 10 10 60 60 1,44 1.44 3,26 3.26 4,77 4.77 6,00 6.00 валидация в отношении трансгенов validation against transgenes 10,7 10.7 11 eleven 57 57 1,60 1.60 3,83 3.83 5,48 5.48 6,64 6.64 валидация в отношении тпансгенов validation against tpansgenes 4,4 4.4 12 12 72 72 1,34 1.34 2,62 2.62 3,75 3.75 5,19 5.19 растение, являющееся источником устойчивости plant that is a source of resistance не определено undefined итоговое среднее final average 58,66 58.66 1,44 1.44 3,32 3.32 4,8 4.8 6,13 6.13 Знамени eLSD Banner eLSD - - 0,17 0.17 0,47 0.47 0,48 0.48 0,4 0.4

LSD=минимальное значимое различие;LSD=minimum significant difference;

dpi=количество дней, прошедших после заражения.dpi=number of days since infection.

Результаты валидации в отношении трансгенов гена устойчивости по настоящему изобретению (см. табл. G).Results of validation against resistance gene transgenes of the present invention (see Table G).

Группа испытуемых 1 представляет негативный контроль. Генотип такой же, как и у групп испытуемых 2-11, но никакой трансформации не произошло. Таким образом, никакую экспрессию невозможно было распознать. Группа испытуемых 4 была трансформирована, но никакую экспрессию невозможно было распознать. Группы испытуемых 2, 3 и 5-11 представляют трансформанты, которые несут ген устойчивости по настоящему изобретению только благодаря трансформации. Группа испытуемых 12 предSubject Group 1 represents the negative control. The genotype is the same as in groups of subjects 2-11, but no transformation occurred. Thus, no expression could be recognized. Subject Group 4 was transformed, but no expression could be recognized. Subject groups 2, 3 and 5-11 represent transformants that carry the resistance gene of the present invention only due to transformation. Group of subjects 12 pre

- 37 045304 ставляет линию скрещивания, содержащую ген устойчивости по настоящему изобретению в нетрансгенной версии. Рейтинговые баллы всех линий были установлены после инокуляции растительного материала Cercospora beticola, как описано выше. Группа испытуемых 12 демонстрирует самую высокую устойчивость, о которой свидетельствует итоговое значение 5, 19.- 37 045304 provides a crossing line containing the resistance gene of the present invention in a non-transgenic version. Rating scores of all lines were established after inoculation of plant material with Cercospora beticola as described above. Group 12 of subjects demonstrates the highest stability, as evidenced by the final value of 5.19.

Трансгенные линии показали рейтинговый балл в соответствии со следующей таблицей: Таблица НThe transgenic lines showed a rating score according to the following table: Table H

нием группы 4). Ниже приведены рейтинговые баллы только для тех трансгенных линий, которые продемонстрировали уровень экспрессии, составляющий, по меньшей мере, 10 (группы 3, 8, 9, 10; см. табл. G). В данном случае, итоговый рейтинговый балл составляет 5,91. Это значительно более высокая устойчивость, чем у группы негативного контроля 1, у которой рейтинговый балл составляет всего 6,46 (наименьшая значимая разница=0,4; см. табл. G). Лучшая трансгенная группа испытуемых (группа 8) демонстрирует еще лучшую устойчивость, благодаря рейтинговому баллу, составляющему 5,48 (см. табл. G).group 4). Below are rating scores only for those transgenic lines that demonstrated an expression level of at least 10 (groups 3, 8, 9, 10; see Table G). In this case, the final rating score is 5.91. This is significantly more robust than Negative Control Group 1, which had a rating score of only 6.46 (LSD=0.4; see Table G). The best transgenic group of subjects (group 8) demonstrates even better resistance, with a rating score of 5.48 (see Table G).

Стоит отметить, что на уровень экспрессии трансгенных вставок может влиять локус интеграции. Поскольку уровень экспрессии был измерен в условиях in vitro, фактический уровень экспрессии в условиях заражения мог бы быть выше - особенно в тех случаях, когда ген устойчивости находится под контролем патоген-индуцируемого промотора.It is worth noting that the level of expression of transgenic insertions can be influenced by the integration locus. Since the expression level was measured in vitro, the actual expression level under infection conditions could be higher - especially in cases where the resistance gene is under the control of a pathogen-inducible promoter.

Статистическая оценка результатов валидации в отношении трансгеновStatistical evaluation of transgene validation results

ТаблицаI ___________Статистическая кластеризация___________Table I ___________Statistical clustering___________

Группа испытуемых Group of subjects Кластер 8 dpi Cluster 8 dpi Кластер 11 dpi Cluster 11 dpi Кластер 13 dpi Cluster 13 dpi Кластер 15 dpi Cluster 15 dpi 1 1 ab ab а A a a ab ab 2 2 е e de de be be cd CD 3 3 е e ef ef c c bed bed 4 4 Ьс bc bed bed be be bed bed 5 5 cd CD abc abc a a abc abc 6 6 а A ab ab a a ab ab 7 7 ab ab a a a a a a 8 8 de de ef ef c c e e 9 9 е e de de be be d d 10 10 cd CD cd CD b b d d 11 eleven ab ab a a a a a a 12 12 de de f f d d e e

В табл. I показана статистическая оценка рейтинговых баллов, содержащихся в табл. G. Каждая буква символизирует отнесение к статистической группе. Например, очевидно, что после итоговой оценки (15 dpi) группа испытуемых 8 (верификация в отношении трансгенов) находится в том же кластере, что и группа испытуемых 12 (источник устойчивости), но в кластере, отличном от кластера группы испытуеIn table I shows the statistical assessment of the rating points contained in table. G. Each letter symbolizes assignment to a statistical group. For example, it is clear that after the final assessment (15 dpi), subject group 8 (transgene verification) is in the same cluster as subject group 12 (source of resistance), but in a different cluster from the cluster of test group

--

Claims (27)

мых 1 (негативный контроль). В соответствии с этим, группа испытуемых 8 существенно отличается от группы испытуемых 1, но не существенно отличается от группы испытуемых 12.1 (negative control). In accordance with this, group of subjects 8 is significantly different from group of subjects 1, but not significantly different from group of subjects 12. Дополнительно был проведен анализ в виде коробчатой диаграммы. Иллюстрация коробчатых диаграмм представлена на фиг. 4-7.Additionally, a box plot analysis was performed. An illustration of box plots is shown in FIG. 4-7. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая полипептид, который способен придавать устойчивость к Cercospora beticola растению, в котором экспрессируется полипептид, отличающаяся тем, что молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидную последовательность, которая выбрана из (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 3;1. A nucleic acid molecule encoding a polypeptide that is capable of conferring resistance to Cercospora beticola to a plant in which the polypeptide is expressed, characterized in that the nucleic acid molecule contains a nucleotide sequence that is selected from (a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence in according to SEQ ID NO: 3; (b) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 2;(b) a nucleotide sequence containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 2; (c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 53;(c) a nucleotide sequence containing a DNA sequence in accordance with SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 53; (f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 90% идентична аминокислотной последовательности в соответствии с SEQ ID NO: 3.(f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 90% identical to the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 3. (g) нуклеотидной последовательности, которая по меньшей мере на 90% идентична последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2;(g) a nucleotide sequence that is at least 90% identical to the DNA sequence according to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2; при этом растение относится к подвиду Beta vulgaris subsp. vulgaris.the plant belongs to the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris. 2. Полипептид, кодируемый молекулой нуклеиновой кислоты по п.1.2. A polypeptide encoded by a nucleic acid molecule according to claim 1. 3. Вектор или кассета экспрессии, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по п.1.3. A vector or expression cassette containing a nucleic acid molecule according to claim 1. 4. Клетка, содержащая молекулу нуклеиновой кислоты по п.1 или полипептид по п.2.4. A cell containing a nucleic acid molecule according to claim 1 or a polypeptide according to claim 2. 5. Устойчивое к Cercospora beticola растение или его часть, отличающееся тем, что растение или его часть содержит молекулу нуклеиновой кислоты по п.1, при этом растение, содержащее молекулу нуклеиновой кислоты, относится к подвиду Beta vulgaris subsp. vulgaris.5. A plant or part thereof resistant to Cercospora beticola, characterized in that the plant or part thereof contains a nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the plant containing the nucleic acid molecule belongs to the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris. 6. Семя растения по п.5, отличающееся тем, что семя содержит молекулу нуклеиновой кислоты по п.1.6. Plant seed according to claim 5, characterized in that the seed contains a nucleic acid molecule according to claim 1. 7. Потомок растения по п.5, отличающийся тем, что потомок содержит молекулу нуклеиновой кислоты по п.1.7. A plant descendant according to claim 5, characterized in that the descendant contains a nucleic acid molecule according to claim 1. 8. Семя, прошедшее техническую обработку, по п.6, отличающееся тем, что техническая обработка выбрана из группы, состоящей из:8. Seed that has undergone technical treatment according to claim 6, characterized in that the technical treatment is selected from the group consisting of: (а) полировки, (b) протравливания, дражирования, (c) инкрустации, (d) окрашивания.(a) polishing, (b) etching, panning, (c) inlaying, (d) staining. 9. Способ повышения устойчивости растения подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris к Cercospora beticola, включающий следующие этапы:9. A method for increasing the resistance of plants of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris to Cercospora beticola, including the following steps: (i) интеграцию молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 посредством гомологически направленной репарации или гомологической рекомбинации; или (ii) повышение экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 в растении; или (iii) повышение активности и/или стабильности полипептида по п.2 посредством модификации нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по п. 1; или (iv) трансформацию растительной клетки с молекулой нуклеиновой кислоты по п.1, или вектором, или кассетой экспрессии по п.3, и регенерацию трансгенного растения из трансформированной растительной клетки.(i) integration of the nucleic acid molecule according to claim 1 through homologously directed repair or homologous recombination; or (ii) increasing the expression of the nucleic acid molecule according to claim 1 in the plant; or (iii) increasing the activity and/or stability of the polypeptide according to claim 2 by modifying the nucleotide sequence of the nucleic acid molecule according to claim 1; or (iv) transforming a plant cell with a nucleic acid molecule according to claim 1, or a vector or expression cassette according to claim 3, and regenerating a transgenic plant from the transformed plant cell. 10. Способ повышения устойчивости по п.9, который включает этап (i) интеграцию молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 посредством гомологически направленной репарации или гомологической рекомбинации стимулируемой сайт-направленной нуклеазой - в геном по меньшей мере одной клетки растения подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris.10. The method for increasing resistance according to claim 9, which includes step (i) integration of the nucleic acid molecule according to claim 1 through homologously directed repair or homologous recombination stimulated by site-directed nuclease into the genome of at least one cell of a plant of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris. 11. Способ повышения устойчивости по п.10, который на этапе (i) включает регенерацию растения из растительной клетки.11. The method for increasing resistance according to claim 10, which in step (i) includes regenerating the plant from the plant cell. 12. Способ повышения устойчивости по п.9, который включает этап (ii) повышение экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 в растении, посредством модификации нативного промотора в соответствии с SEQ ID NO: 7 или посредством слияния молекулы нуклеиновой кислоты с гетерологичным промотором, который демонстрирует более высокую активность по сравнению с нативным промотором - в частности, после заражения Cercospora beticola.12. The method for increasing resistance according to claim 9, which includes step (ii) increasing the expression of the nucleic acid molecule according to claim 1 in the plant, by modifying the native promoter in accordance with SEQ ID NO: 7 or by fusing the nucleic acid molecule with a heterologous promoter, which demonstrates higher activity compared to the native promoter - in particular, after infection with Cercospora beticola. 13. Способ повышения устойчивости по п.12, который включает этап (ii) повышение экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 в растении, посредством модификации нативного промотора в соответствии с SEQ ID NO: 7 или посредством слияния молекулы нук13. The method for increasing resistance according to claim 12, which includes step (ii) increasing the expression of the nucleic acid molecule according to claim 1 in the plant, by modifying the native promoter in accordance with SEQ ID NO: 7 or by fusion of the nucleic acid molecule - 39 045304 леиновой кислоты с гетерологичным промотором, который демонстрирует более высокую активность по сравнению с нативным промотором после заражения Cercospora beticola.- 39 045304 leic acid with a heterologous promoter, which shows higher activity compared to the native promoter after infection with Cercospora beticola. 14. Способ продуцирования растения, устойчивого к Cercospora beticola, по п.5, включающий следующие этапы:14. A method for producing a plant resistant to Cercospora beticola according to claim 5, including the following steps: (Ia) трансформацию растительной клетки с молекулой нуклеиновой кислоты по п.1, или вектором, или кассетой экспрессии по п.3; и (Ib) регенерацию трансгенного растения из трансформированной растительной клетки; или (IIa) введение сайт-направленной нуклеазы и репарационной матрицы в клетку растения рода Beta vulgaris, отличающийся тем, что сайт-направленная нуклеаза способна генерировать по меньшей мере один двухцепочечный разрыв ДНК в геноме клетки, и репарационная матрица содержит молекулу нуклеиновой кислоты по п.1;(Ia) transforming a plant cell with a nucleic acid molecule according to claim 1, or a vector or expression cassette according to claim 3; and (Ib) regenerating the transgenic plant from the transformed plant cell; or (IIa) introducing a site-directed nuclease and a repair matrix into a cell of a plant of the genus Beta vulgaris, characterized in that the site-directed nuclease is capable of generating at least one double-stranded DNA break in the genome of the cell, and the repair matrix contains a nucleic acid molecule according to claim. 1; (IIb) культивирование клетки из этапа (IIa) в условиях, допускающих гомологически направленную репарацию или гомологическую рекомбинацию, при этом молекула нуклеиновой кислоты интегрирована из репарационной матрицы в геном растения; и (IIc) регенерацию растения из клетки, модифицированной на этапе (b).(IIb) culturing the cell from step (IIa) under conditions allowing homologously directed repair or homologous recombination, wherein the nucleic acid molecule is integrated from the repair matrix into the plant genome; and (IIc) regenerating the plant from the cell modified in step (b). 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что по меньшей мере один двухцепочечный разрыв происходит в чувствительном аллельном варианте молекулы нуклеиновой кислоты по п.1, или тем, что по меньшей мере один двухцепочечный разрыв происходит в положении, охватывающем не более 10000 пар оснований выше или ниже чувствительного аллельного варианта, при этом аллельный вариант кодирует полипептид, который не придает устойчивости к Cercospora beticola.15. The method according to claim 14, characterized in that at least one double-strand break occurs in a sensitive allelic variant of the nucleic acid molecule according to claim 1, or in that at least one double-strand break occurs at a position spanning no more than 10,000 pairs bases upstream or downstream of the sensitive allelic variant, wherein the allelic variant encodes a polypeptide that does not confer resistance to Cercospora beticola. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что чувствительный аллельный вариант содержит нуклеотидную последовательность, выбранную из (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, содержащий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 6, (b) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 5, (c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 4, (f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, содержащий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 70% идентична аминокислотной последовательности в соответствии с SEQ ID NO: 6, или (g) нуклеотидной последовательности, которая по меньшей мере на 70% идентична последовательности в соответствии с SEQ ID NO: 4 или SEQ ID NO: 5.16. The method according to claim 15, characterized in that the sensitive allelic variant contains a nucleotide sequence selected from (a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide containing an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 6, (b) a nucleotide sequence containing the sequence in accordance with SEQ ID NO: 5, (c) a nucleotide sequence containing a sequence in accordance with SEQ ID NO: 4, (f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide containing an amino acid sequence that is at least 70% identical to the amino acid sequence in according to SEQ ID NO: 6, or (g) a nucleotide sequence that is at least 70% identical to the sequence according to SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5. 17. Способ идентификации растения подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris, устойчивого к Cercospora beticola, отличающийся тем, что способ включает, по меньшей мере, этап (i) или (ii):17. Method for identifying plants of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris resistant to Cercospora beticola, characterized in that the method includes at least step (i) or (ii): (i) определение присутствия и/или экспрессии молекулы нуклеиновой кислоты по п.1, или присутствия полипептида по п.2, в растении или части растения; и/или (ii) определение по меньшей мере одного маркерного локуса, который:(i) determining the presence and/or expression of a nucleic acid molecule according to claim 1, or the presence of a polypeptide according to claim 2, in a plant or part of a plant; and/or (ii) identifying at least one marker locus that: (а) содержит маркер, имеющий последовательность SEQ ID NO: 65, и маркер, имеющий последовательность SEQ ID NO: 63, и фланкирован им, или (б) содержит последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 74 или SEQ ID NO: 75 в нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по п.1.(a) contains a marker having the sequence of SEQ ID NO: 65 and a marker having the sequence of SEQ ID NO: 63, or (b) contains a sequence in accordance with SEQ ID NO: 74 or SEQ ID NO: 75 in nucleotide sequence of a nucleic acid molecule according to claim 1. 18. Способ идентификации по п.17, который включает отбор растения.18. The identification method according to claim 17, which includes selecting a plant. 19. Способ по пп.17 и 18, который включает этап (ii) определение по меньшей мере одного маркерного локуса, который:19. The method according to claims 17 and 18, which includes step (ii) identifying at least one marker locus that: (а) содержит маркер, имеющий последовательность SEQ ID NO: 65, и маркер, имеющий последовательность SEQ ID NO: 63, и фланкирован им, или (б) содержит последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 74 или SEQ ID NO: 75 в нуклеотидной последовательности молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 или в косегрегационной области, при этом, чтобы косегрегационная область представляла собой геномную область в Beta vulgaris subsp. vulgaris, которая косегрегирует с устойчивостью к Cercospora beticola, придаваемой полипептидом по п.2, или с молекулой нуклеиновой кислоты по п.1.(a) contains a marker having the sequence of SEQ ID NO: 65 and a marker having the sequence of SEQ ID NO: 63, or (b) contains a sequence in accordance with SEQ ID NO: 74 or SEQ ID NO: 75 in the nucleotide sequence of a nucleic acid molecule according to claim 1 or in a cosegregation region, wherein the cosegregation region is a genomic region in Beta vulgaris subsp. vulgaris, which cosegregates with resistance to Cercospora beticola conferred by the polypeptide of claim 2 or with the nucleic acid molecule of claim 1. 20. Способ по пп.17-19, в котором на этапе (ii) косегрегирующая область20. The method according to claims 17-19, in which in step (ii) the cosegregating region a) содержала и фланкировалась маркером, имеющим последовательность SEQ ID NO: 65, и маркером, имеющим последовательность SEQ ID NO: 63, илиa) contained and was flanked by a marker having the sequence SEQ ID NO: 65 and a marker having the sequence SEQ ID NO: 63, or b) содержала аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 74 и/или 75.b) contains an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 74 and/or 75. 21. Способ по пп.17-20, который содержит этап (iii) отбор растения, устойчивого к Cercospora beticola.21. The method according to claims 17 to 20, which comprises step (iii) selecting a plant resistant to Cercospora beticola. 22. Способ культивирования растений вида Beta vulgaris subsp. vulgaris, включающий (i) предложение растений по п.5, продуцирование растений вида Beta vulgaris subsp. vulgaris с помощью способа по одному из пп.9-16, или идентификацию и отбор растений подвида Beta vulgaris subsp. vulgaris c помощью способа по п.16, и22. Method for cultivating plants of the species Beta vulgaris subsp. vulgaris, comprising (i) offering plants according to claim 5, producing plants of the species Beta vulgaris subsp. vulgaris using the method according to one of claims 9 to 16, or identification and selection of plants of the subspecies Beta vulgaris subsp. vulgaris using the method according to claim 16, and - 40 045304 (ii) культивирование растений из пункта (i) или их потомков, отличающийся тем, что способ предотвращает заражение культивируемых растений Cercospora beticola.- 40 045304 (ii) cultivation of plants from point (i) or their descendants, characterized in that the method prevents infection of the cultivated plants by Cercospora beticola. 23. Олигонуклеотид, состоящий из по меньшей мере 15, 16, 17, 18, 19 или 20 нуклеотидов в длину, при этом олигонуклеотид специфически гибридизируется с идентичностью последовательности по меньшей мере на 90% с одним из следующих:23. An oligonucleotide consisting of at least 15, 16, 17, 18, 19 or 20 nucleotides in length, wherein the oligonucleotide specifically hybridizes with at least 90% sequence identity to one of the following: (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 3;(a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 3; (b) нуклеотидной последовательности, которая содержит последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 2;(b) a nucleotide sequence that contains the DNA sequence according to SEQ ID NO: 2; (c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с идентификатором SEQ ID NO: 1 или идентификатором SEQ ID NO: 53;(c) a nucleotide sequence comprising the DNA sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 53; (f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 98% соответствует аминокислотной последовательности согласно SEQ ID NO: 3; или (g) нуклеотидной последовательности, которая по меньшей мере на 98% идентична последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2.(f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 98% consistent with the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 3; or (g) a nucleotide sequence that is at least 98% identical to the DNA sequence according to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. 24. Олигонуклеотид по п.23, состоящий из по меньшей мере 21, 22, 23, 24 или 25 нуклеотидов в длину, при этом олигонуклеотид специфически гибридизируется с идентичностью последовательности по меньшей мере на 90% с одним из следующих:24. An oligonucleotide according to claim 23, consisting of at least 21, 22, 23, 24 or 25 nucleotides in length, wherein the oligonucleotide specifically hybridizes with at least 90% sequence identity to one of the following: (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 3;(a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 3; (b) нуклеотидной последовательности, которая содержит последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 2;(b) a nucleotide sequence that contains the DNA sequence according to SEQ ID NO: 2; (c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с идентификатором SEQ ID NO: 1 или идентификатором SEQ ID NO: 53;(c) a nucleotide sequence comprising the DNA sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 53; (f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 98% соответствует аминокислотной последовательности согласно SEQ ID NO: 3; или (g) нуклеотидной последовательности, которая по меньшей мере на 98% идентична последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2.(f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 98% consistent with the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 3; or (g) a nucleotide sequence that is at least 98% identical to the DNA sequence according to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. 25. Олигонуклеотид по п.24, состоящий из по меньшей мере 30, 35, 40, 45 или 50 нуклеотидов в длину, при этом олигонуклеотид специфически гибридизируется с идентичностью последовательности по меньшей мере на 90% с одним из следующих:25. An oligonucleotide according to claim 24, consisting of at least 30, 35, 40, 45 or 50 nucleotides in length, wherein the oligonucleotide specifically hybridizes with at least 90% sequence identity to one of the following: (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 3;(a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 3; (b) нуклеотидной последовательности, которая содержит последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 2;(b) a nucleotide sequence that contains the DNA sequence according to SEQ ID NO: 2; (c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с идентификатором SEQ ID NO: 1 или идентификатором SEQ ID NO: 53;(c) a nucleotide sequence comprising the DNA sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 53; (f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 98% соответствует аминокислотной последовательности согласно SEQ ID NO: 3; или (g) нуклеотидной последовательности, которая по меньшей мере на 98% идентична последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2.(f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 98% consistent with the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 3; or (g) a nucleotide sequence that is at least 98% identical to the DNA sequence according to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. 26. Олигонуклеотид по п.25, состоящий из по меньшей мере 100, 200, 300 или 500 нуклеотидов в длину, при этом олигонуклеотид специфически гибридизируется с идентичностью последовательности по меньшей мере на 90% с одним из следующих:26. An oligonucleotide according to claim 25, consisting of at least 100, 200, 300 or 500 nucleotides in length, wherein the oligonucleotide specifically hybridizes with at least 90% sequence identity to one of the following: (a) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность в соответствии с SEQ ID NO: 3;(a) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence in accordance with SEQ ID NO: 3; (b) нуклеотидной последовательности, которая содержит последовательность ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 2;(b) a nucleotide sequence that contains the DNA sequence according to SEQ ID NO: 2; (c) нуклеотидной последовательности, содержащей последовательность ДНК в соответствии с идентификатором SEQ ID NO: 1 или идентификатором SEQ ID NO: 53;(c) a nucleotide sequence comprising the DNA sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 53; (f) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, имеющий аминокислотную последовательность, которая по меньшей мере на 98% соответствует аминокислотной последовательности согласно SEQ ID NO: 3; или (g) нуклеотидной последовательности, которая по меньшей мере на 98% идентична последовательности ДНК в соответствии с SEQ ID NO: 1 или SEQ ID NO: 2c.(f) a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 98% consistent with the amino acid sequence according to SEQ ID NO: 3; or (g) a nucleotide sequence that is at least 98% identical to the DNA sequence according to SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2c. 27. Способ продуцирования растения или клетки, содержащего мутированную версию молекулы нуклеиновой кислоты по п.1 и/или мутированную версию промотора, содержащего последовательность нуклеиновой кислоты, выбранную из (a) SEQ ID NO: 7,27. A method for producing a plant or cell containing a mutated version of a nucleic acid molecule according to claim 1 and/or a mutated version of a promoter containing a nucleic acid sequence selected from (a) SEQ ID NO: 7, --
EA202191828 2019-02-18 GENE FOR RESISTANCE TO PLANT DISEASES EA045304B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045304B1 true EA045304B1 (en) 2023-11-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200318131A1 (en) Method for modifying the resistance profile of spinacia oleracea to downy mildew
US10557146B2 (en) Modified plants
CN109868273B (en) Nucleic acid sequence for detecting corn plant DBN9501 and detection method thereof
US11597944B2 (en) Gene conferring resistance to Cercospora beticola in beets
US20230210075A1 (en) Nucleic Acid Sequence for Detecting Soybean Plant DBN8002 and Detection Method Therefor
JP7375028B2 (en) Genes for resistance to plant diseases
US20210340557A1 (en) Beet necrotic yellow vein virus (bnyvv)-resistance modifying gene
JP2023538571A (en) Plant resistance genes and means of their identification
CN115305252A (en) Receptor kinase gene OsIFBR1 for regulating and controlling rice resistance
CN102212122A (en) Mutant lethal gene for controlling development of rice chloroplasts and application thereof
CN110881367A (en) Corn event Ttrans-4 and methods of use thereof
EP3995583A1 (en) Polynucleotides, primers, and methods for detection of transgenic event, genetic construct, kit for detection material from a plant sample, event ctc75064-3, insect-resistant sugarcane plant, and method for producing an insect-resistant sugarcane plant, plant cell, plant part or seed
EP3567111A1 (en) Gene for resistance to a pathogen of the genus heterodera
US20230227841A1 (en) Gene conferring resistance to cercospora beticola in beets
EA045304B1 (en) GENE FOR RESISTANCE TO PLANT DISEASES
US20220389443A1 (en) Gene for resistance to a pathogen of the genus heterodera
US20220090114A1 (en) Soybean Transgenic Event IND-00410-5
WO2022226617A1 (en) Polynucleotide, pairs of primers, methods for detecting plant material, gene construct, kit for detecting presence in a sample of plant material, event ctc75064-3, insect-resistant plant, commodity product, method for producing an insect-resistant sugarcane plant and use of a plant, plant cell, part of a plant or seed
WO2020243806A1 (en) Polynucleotides, primers, and methods for detection of transgenic event, genetic construct, kit for detection material from a plant sample, event ctc91087-6, insect-resistant sugarcane plant, and method for producing an insect-resistant sugarcane plant, plant cell, plant part or seed