EA045758B1 - GFAP OPTIONS AND METHODS OF APPLICATION - Google Patents

GFAP OPTIONS AND METHODS OF APPLICATION Download PDF

Info

Publication number
EA045758B1
EA045758B1 EA201890696 EA045758B1 EA 045758 B1 EA045758 B1 EA 045758B1 EA 201890696 EA201890696 EA 201890696 EA 045758 B1 EA045758 B1 EA 045758B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
seq
position corresponding
gppd
amino acid
arginine
Prior art date
Application number
EA201890696
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Линка
Фабьен Поре
Бернд Лабер
Гудрун Ланге
Ян Теббе
Уэйн Коко
Михаэль ШТРЕРАТ
Эрнст ВЕБЕР
Николаус Павловски
Зандра Геске
Хайке Бальфен-Росс
Нина Вобст
Кристина Тис
Мэньюэл Дьюбалд
Original Assignee
Басф Агрикалчерал Солюшнс Сид Юс Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Басф Агрикалчерал Солюшнс Сид Юс Ллк filed Critical Басф Агрикалчерал Солюшнс Сид Юс Ллк
Publication of EA045758B1 publication Critical patent/EA045758B1/en

Links

Description

Область, к которой относится изобретениеField to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к молекулярной биологии растений, в частности к новым полипептидам ГФПД, которые придают улучшенную устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД.The present invention relates to plant molecular biology, in particular to novel GPPD polypeptides that confer improved resistance to GPPD-inhibiting herbicides.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

4-гидроксифенилпируватдиоксигеназы (ГФПДы) представляют собой ферменты, катализирующие реакцию превращения пара-гидроксифенилпирувата (в данном описании сокращенно как ГФП), продукта распада тирозина, в гомогентизат (в данном описании сокращенно как ГГ), предшественник токоферола и пластохинона в растениях (Crouch N.P. et al. (1997), Tetrahedron, 53, 20, 6993-7010, Fritze et al. (2004), Plant Physiology 134:1388-1400). Токоферол действует в качестве мембраноассоциированного антиоксиданта. Пластохинон, во-первых, действует как переносчик электронов между PSII и комплексом цитохром b6/f, и во-вторых, является редокс-кофактором фитоендесатуразы, участвующей в биосинтезе каротиноидов.4-Hydroxyphenylpyruvate dioxygenases (HPPDs) are enzymes that catalyze the conversion of para-hydroxyphenylpyruvate (herein abbreviated as HPP), a breakdown product of tyrosine, into homogentisate (herein abbreviated as GG), a precursor of tocopherol and plastoquinone in plants (Crouch N.P. et al (1997), Tetrahedron, 53, 20, 6993-7010, Fritze et al (2004), Plant Physiology 134:1388-1400). Tocopherol acts as a membrane-associated antioxidant. Plastoquinone, firstly, acts as an electron carrier between PSII and the cytochrome b6/f complex, and secondly, it is a redox cofactor for phytoene desaturase involved in the biosynthesis of carotenoids.

До настоящего времени более 1000 последовательностей нуклеиновых кислот из различных организмов, которые присутствуют в базе данных NCBI, были аннотированы как кодирующие предполагаемый белок с доменом ГФПД. Однако для большинства из них не было доказано того, что белок будет обладать ферментативной активностью ГФПД, ни в ходе анализа in vitro, ни в подходе in planta, также как и того, что такой белок ГФПД может придавать гербицидную устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД при экспрессии в растении. Некоторые белки ГФПД и их первичные последовательности были описаны в предшествующем уровне техники, в частности белки ГФПД бактерий, таких как Pseudomonas (Ruetschi et al., Eur. J. Biochem., 205, 459-466, 1992, WO 96/38567), Kordia (WO 2011/076889) Synechococcus (WO 2011/076877), Acidobacterium и Mucilaginibacter (WO 2015/022634), Rhodococcus (WO 2011/076892), протист, таких как Blepharisma (WO 2011/076882), эуриархеот, таких как Picrophilus (WO 2011/076885), водорослей, таких как Chlamydomonas reinhardtii (ES 2275365; WO 2011145015), Scenedesmus (WO 2015/022634), растений, таких как Arabidopsis (WO 96/38567, GENBANK® AF047834), морковь (WO 96/38567, GENBANK® 87257), Avena sativa (WO 2002/046387, WO 2011/068567), пшеница (WO 2002/046387), Brachiaria platyphylla (WO 2002/046387), Cenchrus echinatus (WO 2002/046387), Lolium rigidum (WO 2002/046387), Festuca arundinacea (WO 2002/046387), Setaria faberi (WO 2002/046387), Eleusine indica (WO 2002/046387), Sorghum (WO 2002046387, WO 2012021785), кукуруза (WO 2012/021785), Coptis japonica (WO 2006/132270), Lemna (WO 2015/022634), или млекопитающих, таких как мышь или свинья, или грибов, таких как Coccicoides (GENBANK® COITRP).To date, more than 1000 nucleic acid sequences from various organisms that are present in the NCBI database have been annotated as encoding putative GPPD domain proteins. However, for most of them, it has not been demonstrated that the protein will have HFPD enzymatic activity, either in an in vitro or in planta approach, nor that such a HFPD protein can confer herbicide resistance to herbicides that inhibit HFPD at expression in the plant. Some GPPD proteins and their primary sequences have been described in the prior art, in particular GPPD proteins from bacteria such as Pseudomonas (Ruetschi et al., Eur. J. Biochem., 205, 459-466, 1992, WO 96/38567), Kordia (WO 2011/076889) Synechococcus (WO 2011/076877), Acidobacterium and Mucilaginibacter (WO 2015/022634), Rhodococcus (WO 2011/076892), protists such as Blepharisma (WO 2011/076882), euryarchaeota such as Picrophilus (WO 2011/076885), algae such as Chlamydomonas reinhardtii (ES 2275365; WO 2011145015), Scenedesmus (WO 2015/022634), plants such as Arabidopsis (WO 96/38567, GENBANK® AF047834), carrots (WO 96/ 38567, GENBANK® 87257), Avena sativa (WO 2002/046387, WO 2011/068567), wheat (WO 2002/046387), Brachiaria platyphylla (WO 2002/046387), Cenchrus echinatus (WO 2002/046387), Lolium rigid um( WO 2002/046387), Festuca arundinacea (WO 2002/046387), Setaria faberi (WO 2002/046387), Eleusine indica (WO 2002/046387), Sorghum (WO 2002046387, WO 2012021785), corn (WO 2012/021785), Coptis japonica (WO 2006/132270), Lemna (WO 2015/022634), or mammals such as mouse or pig, or fungi such as Coccicoides (GENBANK® COITRP).

Ингибирование ГФПД приводит к разъединению фотосинтеза, недостаточности вспомогательных светособирающих пигментов и, что важнее всего, деструкции хлорофилла УФ излучением и активными формами кислорода (обесцвечивание) из-за недостатка фотозащиты, в норме обеспечиваемой каротиноидами (Norris и др. (1995), Plant Cell 7: 2139-2149). Обесцвечивание фотосинтетически активных тканей приводит к ингибированию роста и гибели растения.Inhibition of HPPD results in uncoupling of photosynthesis, deficiency of accessory light-harvesting pigments and, most importantly, destruction of chlorophyll by UV radiation and reactive oxygen species (bleaching) due to lack of photoprotection normally provided by carotenoids (Norris et al. (1995), Plant Cell 7 : 2139-2149). Discoloration of photosynthetically active tissues leads to inhibition of plant growth and death.

Некоторые молекулы, ингибирующие ГФПД (в дальнейшем именуются как гербициды, ингибирующие ГФПД), и которые ингибируют превращение ГФП в ГГ, несмотря на специфическое связывание с ферментом, оказались очень эффективными гербицидами.Several GPPD-inhibiting molecules (hereinafter referred to as GPPD-inhibiting herbicides), which inhibit the conversion of GPPD to GG, despite specific binding to the enzyme, have proven to be very effective herbicides.

В настоящее время большинство коммерчески доступных гербицидов, ингибирующих ГФПД принадлежат к одному из следующих, перечисленных ниже химических семейств:Currently, most commercially available GPPD-inhibiting herbicides belong to one of the following chemical families:

1) трикетоны, например, бензобициклон [т.е. 3-[2-хлор-4-(метилсульфонил)бензоил]-4(фенилсульфанил)бицикло[3.2.1]окт-3-ен-2-он]; сулькотрион [т.е. 2-[2-хлор-4- (метилсульфонил)бензоил]-1,3-циклогександион], мезотрион [т.е. 2-[4-(метилсульфонил)-2нитробензоил]-1,3-циклогександион] (в данном описании сокращенно как MST); темботрион [т.е. 2-[2хлор-4-(метилсульфонил)-3-[(2,2,2,-трифторэтокси)метил]бензоил]-1,3-циклогександион]; тефурилтрион [т.е. 2-[2-хлор-4-(метилсульфонил)-3-[[(тетрагидро-2-фуранил)метокси]метил]бензоил]-1,3циклогександион]]; бициклопирон [т.е. 4-гидрокси-3-[[2-[(2-метоксиэтокси)метил]-6-(трифторметил)-3пиридинил]карбонил]бицикло[3.2.1]окт-3-ен-2-он]; фенквинотрион [т.е. 2-[[8-хлор-3,4-дигидро-4-(4метоксифенил)-3-оксо-2-квиноксалинил]карбонил]-1,3-циклогександион], и, как описано в WO 2007088876, WO 2009016841, WO 2010089993, WO 2010116122, WO 2012002096, WO 201131658, WO 2012136703, JP 2013040141, WO 2013080484, WO 2014014904, WO 2014031971, US 20140106968;1) triketones, for example, benzobicyclone [i.e. 3-[2-chloro-4-(methylsulfonyl)benzoyl]-4(phenylsulfanyl)bicyclo[3.2.1]oct-3-en-2-one]; sulcotrione [i.e. 2-[2-chloro-4-(methylsulfonyl)benzoyl]-1,3-cyclohexanedione], mesotrione [i.e. 2-[4-(methylsulfonyl)-2nitrobenzoyl]-1,3-cyclohexanedione] (abbreviated herein as MST); tembotrione [i.e. 2-[2chloro-4-(methylsulfonyl)-3-[(2,2,2,-trifluoroethoxy)methyl]benzoyl]-1,3-cyclohexanedione]; tefuryltrione [i.e. 2-[2-chloro-4-(methylsulfonyl)-3-[[(tetrahydro-2-furanyl)methoxy]methyl]benzoyl]-1,3cyclohexanedione]]; bicyclopyrone [i.e. 4-hydroxy-3-[[2-[(2-methoxyethoxy)methyl]-6-(trifluoromethyl)-3pyridinyl]carbonyl]bicyclo[3.2.1]oct-3-en-2-one]; Phenquinotrione [i.e. 2-[[8-chloro-3,4-dihydro-4-(4methoxyphenyl)-3-oxo-2-quinoxalinyl]carbonyl]-1,3-cyclohexanedione], and as described in WO 2007088876, WO 2009016841, WO 2010089993, WO 2010116122, WO 2012002096, WO 201131658, WO 2012136703, JP 2013040141, WO 2013080484, WO 2014014904, WO 2014031971, US 20140106968;

2) дикетонитрилы, например, 2-циано-3-циклопропил-1-(2-метилсульфонил-4трифторметилфенил)-пропан-1,3-дион и 2-циано-1-[4-(метилсульфонил)-2-трифторметилфенил] -3-(1 метилциклопропил)пропан-1,3-дион;2) diketonitriles, for example, 2-cyano-3-cyclopropyl-1-(2-methylsulfonyl-4trifluoromethylphenyl)-propane-1,3-dione and 2-cyano-1-[4-(methylsulfonyl)-2-trifluoromethylphenyl] - 3-(1 methylcyclopropyl)propane-1,3-dione;

3) изоксазолы, например, изоксафлутол [т.е. (5-циклопропил-4-изоксазолил)[2-(метилсульфонил)-4(трифторметил)фенил]метанон]. В растениях, изоксафлутол (в данном описании сокращенно как IFT) быстро метаболизируется до DKN, дикетонитрильного соединения, проявляющего свойства ингибитора ГФПД;3) isoxazoles, for example, isoxaflutole [i.e. (5-cyclopropyl-4-isoxazolyl)[2-(methylsulfonyl)-4(trifluoromethyl)phenyl]methanone]. In plants, isoxaflutole (abbreviated herein as IFT) is rapidly metabolized to DKN, a diketonitrile compound that exhibits GPPD inhibitory properties;

4) гидроксипиразолы, например, пиразоксифен [т.е. 2-[[4-(2,4-дихлорбензоил)-1,3-диметил-1Нпиразол-5-ил]окси]-1-фенилэтанон]; бензофенап [т.е. 2-[[4-(2,4-дихлор-3-метилбензоил)-1,3-диметил-1Нпиразол-5-ил]окси]-1-(4-метилфенил)этанон]; пиразолинат [т.е. (2,4-дихлорфенил)[1,3-диметил-5-[[(4-4) hydroxypyrazoles, for example, pyrazoxifene [i.e. 2-[[4-(2,4-dichlorobenzoyl)-1,3-dimethyl-1Hpyrazol-5-yl]oxy]-1-phenylethanone]; benzophenap [i.e. 2-[[4-(2,4-dichloro-3-methylbenzoyl)-1,3-dimethyl-1Hpyrazol-5-yl]oxy]-1-(4-methylphenyl)ethanone]; pyrazolinate [i.e. (2,4-dichlorophenyl)[1,3-dimethyl-5-[[(4-

- 1 045758 метилфенил)сульфонил]окси]-1Н-пиразол-4-ил]метанон]; пирасульфотол [т.е. (5-гидрокси-1,3-диметил1Н-пиразол-4-ил)[2-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)фенил]метанон]; топрамезон [т.е. [3-(4,5дигидро-3-изоксазолил)-2-метил-4-(метилсульфонил)фенил](5-гидрокси-1-метил-1Н-пиразол-4ил)метанон]; толпиралат [т.е. 1-[[1-этил-4-[3-(2-метоксиэтокси)-2-метил-4-(метилсульфонил)бензоил]1 Н-пиразол-5 -ил] окси] этил-метил-карбонат];- 1 045758 methylphenyl)sulfonyl]oxy]-1H-pyrazol-4-yl]methanone]; pyrasulfotol [i.e. (5-hydroxy-1,3-dimethyl1H-pyrazol-4-yl)[2-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)phenyl]methanone]; topramesone [i.e. [3-(4,5dihydro-3-isoxazolyl)-2-methyl-4-(methylsulfonyl)phenyl](5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-4yl)methanone]; tolpyralate [i.e. 1-[[1-ethyl-4-[3-(2-methoxyethoxy)-2-methyl-4-(methylsulfonyl)benzoyl]1 H-pyrazol-5-yl]oxy]ethyl methyl carbonate];

5) №(1,2,5-оксадиазол-3-ил)бензамиды, как описано в WO 2011035874 и WO 2012123416, WO 2012123409, ЕР 2562174, WO 2013064459, WO 2013087577, WO 2013124238, WO 2013124228, WO 2013164333, WO 2013037342, WO 2014053473, WO 2014086737, WO 2015007662, WO 2015007632, WO 2015007633 и, как описано в WO 2013072300, WO 2013072402, WO 2013072450, WO 2014184014, WO 2014184019, WO 2014184058, WO 2014192936, WO 2015052152, WO 2015052178 и Щ1,3,4-оксадиазол-2ил)бензамиды, как описано в WO 2012126932 и ЕР 2562174, WO 2013064459, WO 2013087577, WO 2013124238, WO 2013124228, WO 2013124245, WO 2013164333, WO 2013037342, WO 20141053473, WO 2014086737, WO 2015007662, WO 2015007632, WO 2015007633; например, 2-метил-Щ5-метил-1,3,4оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2); 2-хлор-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид; 2хлор-3-(этилсульфонил)-К-(5 -метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-4-(трифторметил)бензамид;5) No. (1,2,5-oxadiazol-3-yl)benzamides, as described in WO 2011035874 and WO 2012123416, WO 2012123409, EP 2562174, WO 2013064459, WO 2013087577, WO 2013124238, WO 2013124228, WO 2013164333, WO 2013037342 , WO 2014053473, WO 2014086737, WO 2015007662, WO 2015007632, WO 2015007633 and as described in WO 2013072300, WO 2013072402, WO 2013072450, WO 201 4184014, WO 2014184019, WO 2014184058, WO 2014192936, WO 2015052152, WO 2015052178 and Ш1,3 ,4-oxadiazol-2yl)benzamides as described in WO 2012126932 and EP 2562174, WO 2013064459, WO 2013087577, WO 2013124238, WO 2013124228, WO 2013124245, WO 20131 64333, WO 2013037342, WO 20141053473, WO 2014086737, WO 2015007662, WO 2015007632 , WO 2015007633; for example, 2-methyl-N5-methyl-1,3,4oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2); 2-chloro-N-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide; 2chloro-3-(ethylsulfonyl)-K-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide;

6) N-(тетразол-5-ил)- или №(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды, как описано в WO 2012028579 и WO 2012123409, WO 2013017559, ЕР 2562174, WO 2013064459, WO 2013064457, WO 2013087577, WO 2013104705, WO 2013124238, WO 2013124228, WO 2013124245, WO 2013164331, WO 2013164333, WO 2013174843, WO 2013037342, WO 2014053473, WO 2014086737, WO 2015007662, WO 2015007632, WO2015007633; например, 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид; 4-(дифторметил)-2-метокси-3-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид; 2-хлор-3(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как соед. 1); 2-(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1 -метил-1Н-тетразол-5-ил)-4(трифторметил)бензамид и, как описано в WO 2013072528, WO 2013076315, WO 2013076316, WO 2013083859, WO 2013092834, WO 2013139760, WO 2013144231, WO 2014126070, WO 2014135654, WO 2014184015, WO 2014184016, WO 2014184017, WO 2014184073, WO 2014184074, WO 2014192936, WO 2015022284, WO 2015052153, WO 2015052173;6) N-(tetrazol-5-yl)- or N(triazol-5-yl)arylcarboxamides, as described in WO 2012028579 and WO 2012123409, WO 2013017559, EP 2562174, WO 2013064459, WO 2013064457, WO 201 3087577, WO 2013104705, WO 2013124238, WO 2013124228, WO 2013124245, WO 2013164331, WO 2013164333, WO 2013174843, WO 2013037342, WO 2014053473, WO 201408673 7, WO 2015007662, WO 2015007632, WO2015007633; for example, 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide; 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide; 2-chloro-3(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2-(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4(trifluoromethyl)benzamide and as described in WO 2013072528, WO 2013076315, WO 2013076316, WO 2013083859, WO 2013092834, WO 2013139760, WO 2013144231, WO 2014126070, WO 2014135654, WO 2014184015, WO 2014184016, WO 2014184017, WO 201418407 3, WO 2014184074, WO 2014192936, WO 2015022284, WO 2015052153, WO 2015052173;

7) производные пиридазинона, как описано в WO 2013050421 и WO 2013083774, WO 2014154828, WO 2014154882;7) pyridazinone derivatives, as described in WO 2013050421 and WO 2013083774, WO 2014154828, WO 2014154882;

8) производные оксопразина, как описано в WO 2013054495;8) oxoprazine derivatives, as described in WO 2013054495;

9) №(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, как описано в WO 2013144234, WO 2015007564;9) N(triazol-2-yl)arylcarboxamides, as described in WO 2013144234, WO 2015007564;

10) триазиноны, как описано в WO 2014154829; и10) triazinones, as described in WO 2014154829; And

11) пиразолоны, как описано в ЕР 2881387 и ЕР 2881388.11) pyrazolones, as described in EP 2881387 and EP 2881388.

Эти гербициды, ингибирующие ГФПД, могут быть применены против злаковых и/или широколистных сорных трав в полях с сельскохозяйственными растениями, которые проявляют метаболическую устойчивость, такими как маис (Zea mays), рис (Oryza Sativa) и пшеница (Triticum aestivum), в которых они быстро разлагаются (Schulz et al. (1993), FEBS letters, 318, 162-166; Mitchell et al. (2001), Pest Management Science, Vol 57, 120-128; Garcia et al. (2000), Biochem., 39, 7501-7507; Pallett et al. (2001), Pest Management Science, Vol 57, 133-142). С целью расширить спектр применения этих гербицидов, ингибирующих ГФПД, были предприняты некоторые усилия для придания растениям, в частности, растениям без или с недостаточной метаболической устойчивостью, уровня устойчивости, приемлемого в полевых агрономических условиях.These GPPD inhibitory herbicides can be used against grasses and/or broadleaf weeds in fields of crops that exhibit metabolic resistance, such as maize (Zea mays), rice (Oryza sativa) and wheat (Triticum aestivum), in which they degrade quickly (Schulz et al. (1993), FEBS letters, 318, 162-166; Mitchell et al. (2001), Pest Management Science, Vol 57, 120-128; Garcia et al. (2000), Biochem. , 39, 7501-7507; Pallett et al. (2001), Pest Management Science, Vol 57, 133-142). In order to broaden the range of applications of these GPPD-inhibiting herbicides, several efforts have been made to impart a level of resistance acceptable under field agronomic conditions to plants, particularly plants with no or insufficient metabolic tolerance.

За исключением попытки обхода опосредованной ГФПД выработки гомогентизата (US 6,812,010), была осуществлена сверхэкспрессия чувствительного фермента с целью выработать в растении количества целевого фермента, достаточные в отношении гербицида (WO96/38567). Сверхэкспрессия полипептидов ГФПД приводила к лучшей довсходовой устойчивости к производному дикетонитрила (в данном описании сокращенно как DKN) - IFT, но уровень устойчивости был недостаточным для возникновения устойчивости при послевсходовой обработке (Matringe et al. (2005), Pest Management Science 61: 269276).With the exception of an attempt to bypass HFPD-mediated homogentisate production (US 6,812,010), overexpression of the sensitive enzyme was carried out in order to produce sufficient quantities of the target enzyme in the plant against the herbicide (WO96/38567). Overexpression of HPPD polypeptides resulted in better pre-emergence resistance to the diketonitrile derivative (herein abbreviated as DKN) - IFT, but the level of resistance was insufficient to cause resistance in post-emergence treatments (Matringe et al. (2005), Pest Management Science 61: 269276).

Третья стратегия заключалась в том, чтобы мутировать ГФПД таким образом, чтобы получить целевой фермент, который наряду с сохранением его свойств катализировать превращение ГФП в ГГ, является менее чувствительным к ингибиторам ГФПД, чем природный полипептид ГФПД до мутации.The third strategy was to mutate GPPD in such a way as to obtain a target enzyme that, while retaining its ability to catalyze the conversion of GPPD to GG, is less sensitive to GPPD inhibitors than the natural GPPD polypeptide before mutation.

Эту стратегию успешно применяли в производстве растений, устойчивых к 2-циано-3циклопропил-1-(2-метилсульфонил-4-трифторметилфенил)-пропан-1,3-диону и к 2-циано-1-[4(метилсульфонил)-2-трифторметилфенил]-3-( 1 -метилциклопропил)пропан-1,3-диону (ЕР496630), двум гербицидам, ингибирующим ГФПД, принадлежащим к семейству дикетонитрилов (WO99/24585). Pro215Leu, Gly336Glu, Gly336Ile, и в особенности Gly336Trp (положения мутировавших аминокислот указаны со ссылкой на Pseudomonas fluorescens дикого типа полипептид ГФПД, соответствующий SEQ ID NO: 1 в соответствии с настоящим изобретением) были идентифицированы как мутации, отвечающие за повышенную устойчивость к обработке этими дикетонитрильными гербицидами.This strategy has been successfully used to produce plants resistant to 2-cyano-3cyclopropyl-1-(2-methylsulfonyl-4-trifluoromethylphenyl)-propane-1,3-dione and 2-cyano-1-[4(methylsulfonyl)-2 -trifluoromethylphenyl]-3-(1-methylcyclopropyl)propane-1,3-dione (EP496630), two GPPD inhibitory herbicides belonging to the diketonitrile family (WO99/24585). Pro215Leu, Gly336Glu, Gly336Ile, and in particular Gly336Trp (mutated amino acid positions are indicated by reference to the wild type Pseudomonas fluorescens GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 1 in accordance with the present invention) have been identified as mutations responsible for increased resistance to treatment with these diketonitriles herbicides.

Совсем недавно введение гена ГФПД Pseudomonas fluorescens в пластидный геном табака и соевыхMore recently, the introduction of the Pseudomonas fluorescens GPPD gene into the plastid genome of tobacco and soybeans

- 2 045758 бобов показало большую эффективность, нежели ядерная трансформация, придавая устойчивость при послевсходовой обработке посредством IFT (Dufourmantel et al. (2007), Plant Biotechnol J.5(1):118-33).- 2,045,758 beans were shown to be more effective than nuclear transformation in conferring resistance to post-emergence treatment through IFT (Dufourmantel et al. (2007), Plant Biotechnol J.5(1):118-33).

В заявке WO 2004/024928, изобретатели стремились увеличить биосинтез пренилхинона (например, синтез пластохинонов, токоферолов) в клетках растений путем увеличения притока предшественника ГФП в клетки этих растений. Этого достигали путем подсоединения синтеза упомянутого предшественника к шикиматному пути через сверхэкспрессию фермента префенатдегидрогеназы (ПДГ). Они также отмечали, что трансформирование растений геном, кодирующим фермент ПДГ и геном, кодирующим фермент ГФПД, делает возможным повышение устойчивости упомянутых растений к гербицидам, ингибирующим ГФПД.In WO 2004/024928, the inventors sought to increase the biosynthesis of prenylquinone (eg, the synthesis of plastoquinones, tocopherols) in plant cells by increasing the flux of the GFP precursor into the plant cells. This was achieved by connecting the synthesis of the mentioned precursor to the shikimate pathway through overexpression of the enzyme prephenate dehydrogenase (PDH). They also noted that transforming plants with a gene encoding the PDH enzyme and a gene encoding the GPPD enzyme makes it possible to increase the resistance of these plants to herbicides that inhibit GPPD.

В заявке WO 2009/144079 раскрыты последовательности нуклеиновых кислот, кодирующих гидроксифенилпируватдиоксигеназу (ГФПД) с конкретными мутациями в положении 336 белка ГФПД Pseudomonas fluorescens и их применение для получения растений, устойчивых к гербицидам, ингибирующим ГФПД.Application WO 2009/144079 discloses nucleic acid sequences encoding hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD) with specific mutations at position 336 of the GPPD protein of Pseudomonas fluorescens and their use for producing plants resistant to herbicides that inhibit HFPD.

В заявке WO 2002/046387 были идентифицированы несколько доменов полипептидов ГФПД, происходящих из растений, которые могут быть существенными для придания устойчивости к различным гербицидам, ингибирующим ГФПД, но не представлены ни данные in planta, ни биохимические данные, подтверждающие воздействие описанных функций доменов.Application WO 2002/046387 identified several plant-derived GPPD polypeptide domains that may be essential for conferring resistance to various GPPD-inhibiting herbicides, but provided no in planta or biochemical data to support the effects of the described domain functions.

В заявке WO 2008/150473 была приведена в пример комбинация из двух отличающихся механизмов устойчивости - модифицированного гена Avena sativa, кодирующего мутантный фермент ГФПД и монооксигеназы кукурузы CYP450 (ген nsf1) - с целью получить улучшенную устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД, но не были раскрыты данные, демонстрирующие синергетические эффекты, основывающиеся на комбинации обоих белков.Application WO 2008/150473 exemplified a combination of two different resistance mechanisms - a modified Avena sativa gene encoding a mutant GPPD enzyme and a maize monooxygenase CYP450 (nsf1 gene) - to obtain improved resistance to GPPD-inhibiting herbicides, but was not disclosed data demonstrating synergistic effects based on the combination of both proteins.

Кроме того, раскрыт способ создания растений, устойчивых к гербицидам, ингибирующим ГФПД, путем сверхэкспрессии не только гена, кодирующего устойчивую ГФПД, как например, из Avena sativa (US 2011/0173718) или Arabidopsis (WO 2013/064964, WO 014/177999), а также в комбинации с некоторыми генами растений, кодирующими белок HST (гомогентизатсоланезилтрансфераза). Тем не менее, уровень устойчивости к некоторым избранным гербицидам, ингибирующим ГФПД был довольно ограниченным.In addition, a method for creating plants resistant to herbicides that inhibit GPPD by overexpressing not only the gene encoding resistant GPPD, such as from Avena sativa (US 2011/0173718) or Arabidopsis (WO 2013/064964, WO 014/177999) is disclosed. , as well as in combination with some plant genes encoding the HST protein (homogentisate solanesyl transferase). However, the level of resistance to some selected GPPD-inhibiting herbicides was quite limited.

В заявках WO 2011/094199 и US2011/0185444 была оценена устойчивость нескольких сотен линий соевых бобов дикого типа к ингибитору ГФПД - IFT.WO 2011/094199 and US2011/0185444 assessed the resistance of several hundred wild-type soybean lines to the GPPD inhibitor IFT.

Очень мало линий показывали необходимый уровень устойчивости к гербицидам. Был идентифицирован предполагаемый QTL (локус количественных признаков), отвечающий за устойчивость. На этом участке генома в качестве основного признака, отвечающего за улучшенную устойчивость к гербициду, ингибирующему ГФПД был идентифицирован ген, кодирующий транспортер ABC. Однако трансгенные растения, экспрессирующие идентифицированные гены, не показывали никакого улучшения устойчивости к протестированным гербицидам, ингибирующим ГФПД.Very few lines showed the required level of herbicide resistance. A putative QTL (quantitative trait locus) responsible for resistance was identified. In this region of the genome, the gene encoding the ABC transporter was identified as the main trait responsible for improved resistance to the herbicide inhibiting GPPD. However, transgenic plants expressing the identified genes did not show any improvement in resistance to the tested GPPD-inhibiting herbicides.

В заявках WO 2010/085705 и US 2014/0053295 раскрыты некоторые мутанты полипептида ГФПД Avena sativa. В заявке WO 2010/085705 было показано, что некоторые из вариантов проявляли улучшенную устойчивость in vitro к трикетону Мезотрион (в данном описании сокращенно как MST), тем не менее, только незначительное количество мутантов были экспрессированы в растениях табака. Кроме того, ни одно из растений табака, экспрессирующих эти мутанты, не проявляло повышенной устойчивости к MST или IFT, по сравнению с растениями табака, экспрессирующими ген ГФПД дикого типа Avena sativa. В заявке US 2014/0053295 описано, что немного мутантов ГФПД Avena sativa были экспрессированы в растениях соевых бобов и обладали хорошим уровнем устойчивости к MST, как известно из растений, экспрессирующих ген ГФПД Avena sativa дикого типа. Тем не менее, другие гербициды, такие как темботрион или IFT индуцировали значительно более высокое повреждение листьев в этих растениях соевых бобов.Applications WO 2010/085705 and US 2014/0053295 disclose certain mutants of the Avena sativa GPPD polypeptide. WO 2010/085705 showed that some of the variants exhibited improved in vitro resistance to the triketone Mesotrione (herein abbreviated as MST), however, only a small number of mutants were expressed in tobacco plants. In addition, none of the tobacco plants expressing these mutants exhibited increased resistance to MST or IFT compared with tobacco plants expressing the wild-type Avena sativa GPPD gene. Application US 2014/0053295 describes that few Avena sativa GPPD mutants were expressed in soybean plants and had good levels of MST resistance as known from plants expressing the wild type Avena sativa GPPD gene. However, other herbicides such as tembotrione or IFT induced significantly higher leaf damage in these soybean plants.

В US 2012/0042413 описаны мутантные полипептиды ГФПД маиса, обладающие активностью ГФПД, а также демонстрирующие определенную нечувствительность к по меньшей мере одному гербициду, ингибирующему ГФПД и кроме того, предложен определенный набор мутаций в разных положениях полипептидов ГФПД и в конце концов раскрыты биохимические данные, а также уровни устойчивости растений, содержащих некоторые из таких мутировавших полипептидов ГФПД. В ЕР 2453012 были описаны некоторые мутанты полипептидов ГФПД; тем не менее, не представлена повышенная устойчивость описанных мутантов in planta к некоторым гербицидам, ингибирующим ГФПД.US 2012/0042413 describes mutant maize GPPD polypeptides that have GPPD activity, and also demonstrate a certain insensitivity to at least one herbicide that inhibits GPPD and in addition proposes a certain set of mutations at different positions of the GPPD polypeptides and ultimately discloses biochemical data, and the resistance levels of plants containing some of these mutated HPPD polypeptides. EP 2453012 describes some mutants of GPPD polypeptides; however, the increased resistance of the described mutants in planta to some herbicides that inhibit GPPD is not shown.

В заявке WO 2014/043435 были описаны молекулы рекомбинантных нуклеиновых кислот, кодирующих полипептиды ГФПД Pseudomonas spp., состоящие из аминокислотной последовательности, включающей пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1; или пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1 и триптофан в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1; или серин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, серин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, треонин в аминокислотном положении, соответствующемWO 2014/043435 describes recombinant nucleic acid molecules encoding Pseudomonas spp. GPPD polypeptides consisting of an amino acid sequence comprising a proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 SEQ ID NO: 1; or proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1 and tryptophan at an amino acid position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1; or serine at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, serine at an amino acid position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, threonine at an amino acid position corresponding to

- 3 045758 аминокислотному положению 339 SEQ ID NO: 1, и глутамин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1; или триптофан в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 188 SEQ ID NO: 1 и триптофан в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1; или пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, серин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и глутаминовая кислота в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1; или пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, триптофан в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, аланин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 339 SEQ ID NO: 1, и глутамин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1.- 3045758 amino acid position 339 of SEQ ID NO: 1, and glutamine at the amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1; or tryptophan at an amino acid position corresponding to amino acid position 188 of SEQ ID NO: 1 and tryptophan at an amino acid position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1; or proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, serine at an amino acid position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, and glutamic acid at an amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1; or proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, tryptophan at an amino acid position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, alanine at an amino acid position corresponding to amino acid position 339 of SEQ ID NO: 1, and glutamine at amino acid position position corresponding to amino acid position 340 SEQ ID NO: 1.

Описанные в настоящее время и частично запущенные в продажу гербициды, ингибирующие ГФПД, действуют как медленно связывающие или медленно, прочно связывающие ингибиторы (см. Morrison (1982) Trends Biochem. Sci. 7, 102-105). Эти ингибиторы связываются медленно (т.е., с небольшой скоростью ассоциации, kon), но не ковалентно с полипептидом ГФПД ( т.е. они производят зависимое от времени ингибирование), и высвобождаются очень медленно (т.е. с исключительно низкой скоростью диссоциации, koff) вследствие их чрезвычайно сильного взаимодействия с ферментом.Currently described and partially commercialized GPPD inhibitory herbicides act as slow-binding or slow-binding inhibitors (see Morrison (1982) Trends Biochem. Sci. 7, 102-105). These inhibitors bind slowly (i.e., with a low rate of association, kon) but not covalently to the GPPD polypeptide (i.e., they produce time-dependent inhibition), and are released very slowly (i.e., at an extremely low rate dissociation, koff) due to their extremely strong interaction with the enzyme.

Эти ингибиторы связываются настолько сильно, что становятся возможными стехиометрические титрования с ферментом.These inhibitors bind so strongly that stoichiometric titrations with the enzyme are possible.

Все в большей степени становится очевидным то, что медленно связывающие или медленно, прочно связывающие ингибиторы являются не только исключительно сильными ингибиторами ГФПД, но также имеют признаки, делающие их привлекательными агрохимическими веществами для борьбы с сорными травами. Медленная скорость диссоциации усиливает эффективность ингибитора до такой степени, что в идеальном случае достаточно всего одной молекулы ингибитора на активный сайт полипептида ГФПД для полного ингибирования его активности и сохранения этого уровня ингибирования в течение длительного периода времени даже при отсутствии свободных молекул ингибитора в растительной клетке. Это обуславливает низкие нормы применения этих ингибиторов, необходимые для борьбы с нежелательными сорными травами на площадях возделывания сельскохозяйственных культур.It is becoming increasingly clear that slow-binding or slow-binding inhibitors are not only exceptionally potent GPPD inhibitors, but also have attributes that make them attractive agrochemicals for weed control. The slow rate of dissociation enhances the effectiveness of the inhibitor to such an extent that ideally only one molecule of inhibitor per active site of the GPPD polypeptide is sufficient to completely inhibit its activity and maintain this level of inhibition for a long period of time even in the absence of free inhibitor molecules in the plant cell. This determines the low application rates of these inhibitors necessary to combat unwanted weeds in areas where agricultural crops are cultivated.

Свойства медленно связывающих или медленно, прочно связывающих ингибиторов имеют преимущество в том случае, когда целью являются достижение ингибирования ГФПД и гербицидная активность. Тем не менее, эти же свойства являются большим недостатком в случае, когда необходимо создать полипептиды ГФПД, устойчивые к этим ингибиторам.The properties of slow-binding or slow-binding inhibitors are advantageous when the goal is to achieve GPPD inhibition and herbicidal activity. However, these same properties are a big drawback when it is necessary to create GPPD polypeptides that are resistant to these inhibitors.

Мутации в полипептиде ГФПД, которые только снижают аффинность ингибитора к ферменту (ki) не могут полностью преодолеть ингибирование ГФПД, поскольку все еще может иметь место связывание ингибитора и ингибирование полипептида ГФПД, поэтому, достигнутый уровень ингибирования будет поддерживаться в течение долгого периода времени, даже при отсутствии свободного ингибитора в растительной клетке. Кроме того, частично коммерчески доступные гербициды, ингибирующие ГФПД, принадлежат к структурно отличающимся химическим классам, таким как трикетоны, дикетонитрилы, изоксазолы, гидроксипиразолы, N-(1,2,5-оксαдиαзол-3-ил)бензαмиды, N-(1,3,4-оксадиазол-2ил)бензамиды, N-(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды, производные пиридазинона, производные оксопразина, N-(триазол-2-ил), триазиноны и пиразолоны. Существующие в настоящее время, описанные в уровне техники полипептиды ГФПД демонстрируют довольно узкий диапазон устойчивости к структурно отличающимся гербицидам, ингибирующим ГФПД.Mutations in the GPPD polypeptide that only reduce the affinity of the inhibitor for the enzyme (ki) cannot completely overcome GPPD inhibition, since binding of the inhibitor and inhibition of the GPPD polypeptide may still occur, therefore, the achieved level of inhibition will be maintained over a long period of time, even with absence of free inhibitor in the plant cell. In addition, the partially commercially available GPPD inhibitory herbicides belong to structurally distinct chemical classes, such as triketones, diketonitriles, isoxazoles, hydroxypyrazoles, N-(1,2,5-oxαdiαzol-3-yl)benzamides, N-(1, 3,4-oxadiazol-2yl)benzamides, N-(tetrazol-5-yl)- or N-(triazol-5-yl)arylcarboxamides, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N-(triazol-2-yl), triazinones and pyrazolones. Current GPPD polypeptides described in the art exhibit a fairly narrow range of resistance to structurally different GPPD inhibitory herbicides.

Благодаря приведенным выше кинетическим свойствам всех описанных в настоящее время и частично имеющихся в продаже гербицидов, ингибирующих ГФПД, до сегодняшнего дня не были обнародованы растения, устойчивые к гербицидам, ингибирующим ГФПД с полной устойчивостью к гербицидам, ингибирующим ГФПД, несмотря на многочисленные усилия по их созданию.Due to the above kinetic properties of all currently described and partially commercially available GPPD-inhibiting herbicides, no GPPD-inhibiting herbicide-resistant plants with complete resistance to GPPD-inhibiting herbicides have been reported to date, despite numerous efforts to develop them. .

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В настоящем изобретении описаны полипептиды ГФПД и содержащие их растения, проявляющие полную устойчивость к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД, принадлежащие к разным химическим классам. Оказалось, что для создания таких полипептидов ГФПД с повышенной до максимума и широкой устойчивостью к некоторым классам гербицидов, ингибирующих ГФПД, важно снизить аффинность к полипептиду ГФПД (ki), относительно соответствующего(их) гербицидов, ингибирующих ГФПД и одновременно обеспечить более высокую скорость диссоциации (koff) медленно связывающего или медленно, прочно связывающего ингибитора, как известно из полипептидов ГФПД дикого типа и некоторых мутантных полипептидов ГФПД, чтобы достичь высокого уровня устойчивости ингибитора.The present invention describes GPPD polypeptides and plants containing them that exhibit complete resistance to one or more GPPD-inhibiting herbicides belonging to different chemical classes. It turned out that in order to create such GPPD polypeptides with increased maximum and broad resistance to certain classes of GPPD-inhibiting herbicides, it is important to reduce the affinity for the GPPD polypeptide (ki) relative to the corresponding GPPD-inhibiting herbicides and at the same time provide a higher dissociation rate ( koff) slow-binding or slow-binding inhibitor, as known from wild-type GPPD polypeptides and some mutant GPPD polypeptides, to achieve a high level of inhibitor stability.

В настоящем изобретении эта задача была решена при помощи разработки набора полипептидов ГФПД, которые либо не имеют, либо имеют только существенно сниженную аффинность к гербицидам, ингибирующим ГФПД и, в то же время, скорость диссоциации гербицидов, ингибирующих ГФПД увеличивается до такой степени, что гербициды, ингибирующие ГФПД больше не действуют как медленноIn the present invention, this problem was solved by developing a set of GPPD polypeptides that either have no or only significantly reduced affinity for GPPD-inhibiting herbicides and, at the same time, the rate of dissociation of GPPD-inhibiting herbicides is increased to such an extent that the herbicides HFPD inhibitors no longer act as slowly

- 4 045758 связывающие или медленно, прочно связывающие ингибиторы, а вместо этого становятся полностью обратимыми ингибиторами.- 4 045758 binding or slow, tightly binding inhibitors, and instead become completely reversible inhibitors.

В настоящем изобретении предлагаются композиции и способы получения нового набора полипептидов ГФПД, обладающие указанными выше характеристиками (т.е. не имеют или имеют только существенно сниженную аффинность к гербицидам, ингибирующим ГФПД, повышенную скорость диссоциации гербицидов, ингибирующих ГФПД фермента; гербициды, ингибирующие ГФПД больше не действуют как медленно связывающие или медленно, прочно связывающие ингибиторы, а вместо этого становятся полностью обратимыми ингибиторами). Композиции включают полипептиды ГФПД и выделенные, рекомбинантные или химерные молекулы нуклеиновых кислот, кодирующие такие полипептиды ГФПД, векторы и клетки-хозяева, содержащие эти молекулы нуклеиновых кислот. Композиции также включают антитела к этим полипептидам. Нуклеотидные последовательности могут быть использованы в конструкциях ДНК или экспрессионных кассетах для трансформации и экспрессии в организмах, включая микроорганизмы и растения. Нуклеотидные последовательности могут быть синтетическими последовательностями, разработанными для экспрессии в организме, включая, но не ограничиваясь ними, микроорганизм или растение.The present invention provides compositions and methods for producing a new set of GPPD polypeptides having the above characteristics (i.e., having no or only significantly reduced affinity for GPPD-inhibiting herbicides, an increased dissociation rate of GPPD enzyme-inhibiting herbicides; herbicides that inhibit GPPD enzyme more do not act as slow-binding or slow-binding inhibitors, but instead become fully reversible inhibitors). The compositions include GPPD polypeptides and isolated, recombinant or chimeric nucleic acid molecules encoding such GPPD polypeptides, vectors and host cells containing these nucleic acid molecules. The compositions also include antibodies to these polypeptides. The nucleotide sequences can be used in DNA constructs or expression cassettes for transformation and expression in organisms, including microorganisms and plants. Nucleotide sequences can be synthetic sequences designed for expression in an organism, including, but not limited to, a microorganism or a plant.

Композиции содержат молекулы нуклеиновых кислот, кодирующих гербицидные устойчивые полипептиды ГФПД, включая молекулы нуклеиновых кислот, кодирующих полипептид ГФПД, содержащий (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и, необязательно, одну или несколько дополнительных аминокислотных замен в положениях, соответствующих аминокислотным положениям 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345 SEQ ID NO: 1, включая полипептиды ГФПД, изложенные в любой из SEQ ID NO: 3-108, а также его фрагменты.The compositions contain nucleic acid molecules encoding herbicide-resistant GPPD polypeptides, including nucleic acid molecules encoding a GPPD polypeptide containing (a) proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and, optionally, one or more additional amino acid substitutions at positions corresponding to amino acid positions 204, 213, 264, 268 , 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345 SEQ ID NO: 1, including the GPPD polypeptides set forth in any of SEQ ID NO: 3-108, as well as fragments thereof.

Композиции также содержат трансформированные растения, растительные клетки, ткани и семена, устойчивые к гербицидам-ингибиторам ГФПД благодаря введению последовательности нуклеиновых кислот в соответствии с изобретением в геном растений, растительных клеток, тканей и семян. Введение последовательности позволяет применять гербициды, ингибирующие ГФПД на растения для селективного уничтожения чувствительных к ингибитору ГФПД сорных трав или других нетрансформированных растений, а не трансформированного организма. Последовательности могут также быть использованы в качестве маркера для селекции растительных клеток, выращиваемых в присутствии одного или большего количества гербицидов, ингибирующих ГФПД.The compositions also contain transformed plants, plant cells, tissues and seeds that are resistant to GPPD inhibitor herbicides due to the introduction of a nucleic acid sequence in accordance with the invention into the genome of the plants, plant cells, tissues and seeds. The introduction of the sequence allows herbicides that inhibit GPPD to be applied to plants to selectively kill weeds or other non-transformed plants that are sensitive to the GPPD inhibitor, rather than the transformed organism. The sequences can also be used as a marker for the selection of plant cells grown in the presence of one or more herbicides that inhibit GPPD.

Дополнительно предлагаются способы идентификации полипептидов ГФПД с активностью гербицидной устойчивости к ингибитору ГФПД.Additionally provided are methods for identifying GPPD polypeptides with herbicide resistance activity against a GPPD inhibitor.

Композиции и способы в соответствии с изобретением пригодны для создания организмов с усиленной устойчивостью к гербицидам, ингибирующим ГФПД. Эти организмы и композиции, содержащие организмы пригодны для сельскохозяйственных целей. Растения или семена, содержащие последовательность нуклеиновых кислот, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением могут быть выращены в поле и собраны для получения растительного продукта. Композиции в соответствии с изобретением также применимы для выявления присутствия устойчивых к гербицидам, ингибирующим ГФПД, полипептидов или нуклеиновых кислот в продуктах или организмах.The compositions and methods of the invention are useful for creating organisms with enhanced resistance to herbicides that inhibit HPPD. These organisms and compositions containing the organisms are suitable for agricultural purposes. Plants or seeds containing a nucleic acid sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention can be grown in the field and harvested to obtain a plant product. The compositions of the invention are also useful for detecting the presence of GPPD-inhibiting herbicide-resistant polypeptides or nucleic acids in products or organisms.

Короткое описание фигурBrief description of the figures

На фиг. 1 представлена упрощенная схема связанного анализа активности ГФПД, применяемого в настоящем изобретении для определения ферментативной активности примерных полипептидов ГФПД.In fig. 1 is a simplified diagram of a coupled HPPD activity assay used in the present invention to determine the enzymatic activity of exemplary HPPD polypeptides.

На фиг. 2 представлены примерные кинетические изменения поглощения при 320 нм (Abs320) в образцах необработанных экстрактов полипептида ГФПД дикого типа и нокаутного, наблюдаемого с 200 мкМ ГФП и 0, 4 или 13 мкМ соед. 1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4(трифторметил)бензамид) в соответствии с примером 3 в связанном анализе активности ГФПД. Нокаутный полипептид ГФПД получали путем замены гистидина на аланин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 162 SEQ ID NO: 1. Это положение хорошо известно своей важностью из-за его участия в координированном связывании атома железа в активном участке полипептида ГФПД (Serre et al. (1999), Structure, 7, 977-988).In fig. Figure 2 shows the approximate kinetic changes in absorbance at 320 nm (Abs320) in samples of untreated wild-type and knockout GPPD polypeptide extracts observed with 200 µM GPPD and 0, 4 or 13 µM comp. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4(trifluoromethyl)benzamide) according to Example 3 in the related HPPD activity assay. The GPPD knockout polypeptide was prepared by replacing histidine with alanine at the amino acid position corresponding to amino acid position 162 of SEQ ID NO: 1. This position is well known for its importance due to its involvement in the coordinate binding of the iron atom in the active site of the GPPD polypeptide (Serre et al. ( 1999), Structure, 7, 977-988).

На фиг. 3 представлены примерные кинетические изменения поглощения при 320 нм (Abs320) очищенного мутантного полипептида ГФПД, соответствующего SEQ ID NO: 17 в соответствии с примером 3, наблюдаемого при высокой концентрации субстрата и с 0, 48, 240 или 1200 мкМ соед. 2 (2-метилN-(5-метuл-1,3,4-оkсαдuαзол-2-uл)-3-(метилсульфонuл)-4-(трuфторметuл)бензαмuд) в связанном анализе активности ГФПД. Видимую кинетическую константу (kapp) определяли как изменение сигнала во времени (delta_Abs320/мин) с ограниченным временным интервалом.In fig. 3 shows the approximate absorbance kinetic changes at 320 nm (Abs320) of the purified mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 17 in accordance with Example 3, observed at high substrate concentrations and with 0, 48, 240 or 1200 μM comp. 2 (2-methylN-(5-methyl-1,3,4-oxαduαzol-2-ul)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide) in a related GPPD activity assay. The apparent kinetic constant (k app ) was determined as the change in signal over time (delta_Abs320/min) with a limited time interval.

На фиг. 4 изображены данные из примерного определения ki с очищенным мутантным полипептидом ГФПД, соответствующим SEQ ID NO: 17, с различными концентрациями ингибитора и субстрата (ГФП) путем подгонки в соответствии с моделью конкурентного ингибирования:In fig. 4 depicts data from an example determination of ki with a purified mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 17, with various concentrations of inhibitor and substrate (GPPD) by fitting according to the competitive inhibition model:

а) кинетические изменения поглощения при 320 нм с течением времени (delta_Abs320/мин) в при-a) kinetic changes in absorption at 320 nm over time (delta_Abs320/min) at

- 5 045758 сутствии 0 - 0.0012 М Соед. 2 при заданной концентрации субстрата, в соответствии с примером 3;- 5 045758 present 0 - 0.0012 M Conn. 2 at a given substrate concentration, in accordance with example 3;

б) кинетические изменения поглощения при 320 нм с течением времени (delta_Abs320/мин) в присутствии 0 - 0.0012 М Соед. 1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1 -метил- 1Н-тетразол-5-ил)-4(трифторметил)бензамид) при заданной концентрации субстрата, в соответствии с примером 3;b) kinetic changes in absorption at 320 nm over time (delta_Abs320/min) in the presence of 0 - 0.0012 M Comp. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1 -methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4(trifluoromethyl)benzamide) at a given substrate concentration, in accordance with example 3;

в) кинетические изменения поглощения при 320 нм с течением времени (delta_Abs320/мин) в присутствии 0 - 0.0012 М MST при заданной концентрации субстрата, в соответствии с примером 3;c) kinetic changes in absorption at 320 nm over time (delta_Abs320/min) in the presence of 0 - 0.0012 M MST at a given substrate concentration, in accordance with example 3;

г) кинетические изменения поглощения при 320 нм с течением времени (delta_Abs320/мин) в присутствии 0 - 0.0012 М DKN при заданной концентрации субстрата, в соответствии с примером 3.d) kinetic changes in absorption at 320 nm over time (delta_Abs320/min) in the presence of 0 - 0.0012 M DKN at a given substrate concentration, in accordance with example 3.

Все примерные полипептиды ГФПД, которые приведены в табл. 2, 3, 4, и 5 были измерены и проанализированы, как показано, например, с SEQ ID NO: 17 на фиг. 3 и 4.All exemplary GPPD polypeptides, which are given in table. 2, 3, 4, and 5 were measured and analyzed as shown, for example, with SEQ ID NO: 17 in FIG. 3 and 4.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

В дальнейшем настоящее изобретение будет описано более полно со ссылками на сопроводительные фигуры, на которых представлены некоторые, но не все варианты осуществления изобретения. Несомненно, эти изобретения могут быть осуществлены во многих различных формах и не должны быть истолкованы как ограничивающиеся вариантами, приведенными в настоящем изобретении; вернее, эти варианты осуществления представлены таким образом, чтобы это раскрытие удовлетворяло применимым требованиям закона. Одни и те же номерные обозначения обозначают одни и те же элементы по всему описанию.Hereinafter, the present invention will be described more fully with reference to the accompanying figures, which depict some, but not all, embodiments of the invention. Of course, these inventions can be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments given in the present invention; rather, these embodiments are presented in such a way that this disclosure satisfies applicable legal requirements. The same reference numerals refer to the same elements throughout the description.

Многие модификации и другие варианты осуществления изобретений, изложенные в настоящем документе, могут прийти в голову специалисту в данной области техники, к которой относятся эти изобретения, обладая преимуществом в отношении идей, представленных в вышеприведенных описаниях и приложенных чертежах. Поэтому следует понимать, что изобретения не должны ограничиваться раскрытыми конкретными вариантами осуществления, и что модификации и другие варианты осуществления предназначены для включения в объем прилагаемой формулы изобретения. Хотя в настоящем изобретении использованы конкретные термины, их применяют только в общем и описательном смысле, а не с целью ограничения.Many modifications and other embodiments of the inventions set forth herein may occur to one skilled in the art to which these inventions relate, having benefit from the concepts presented in the above descriptions and the accompanying drawings. It is therefore understood that the inventions are not intended to be limited to the specific embodiments disclosed, and that modifications and other embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims. Although specific terms are used in the present invention, they are used in a general and descriptive sense only and not for purposes of limitation.

Обзор.Review.

Было предпринято несколько попыток для придания растениям агрономически приемлемого уровня устойчивости к широкому спектру гербицидов, ингибирующих ГФПД, включая обход ГФПД опосредованной выработки гомогентизата (US 6,812,010), сверхэкспрессию чувствительного фермента с целью произвести в растении достаточное количество целевого фермента по отношению к гербициду (WO 96/38567), и мутацию ГФПД, чтобы получить целевой фермент, который при сохранении его свойств катализировать превращение ГФП в гомогентизат, является менее чувствительным к ингибиторам ГФПД, чем природная ГФПД до мутации.Several attempts have been made to impart agronomically acceptable levels of resistance to a wide range of GPPD-inhibiting herbicides to plants, including bypassing GPPD-mediated homogentisate production (US 6,812,010), overexpressing a sensitive enzyme to produce sufficient amounts of the target enzyme in the plant relative to the herbicide (WO 96/ 38567), and mutation of GPPD to obtain a target enzyme that, while retaining its properties to catalyze the conversion of GPPD to homogentisate, is less sensitive to GPPD inhibitors than natural GPPD before the mutation.

Несмотря на эти успехи, полученные для разработки растений, проявляющих устойчивость к нескольким описанным выше гербицидам, ингибирующим ГРПД, все же необходимо разработать и/или улучшить устойчивость растений к более новым или к нескольким различным гербицидам, ингибирующим ГФПД, принадлежащим к различным химическим классам, в особенности к гербицидам, ингибирующим ГФПД, принадлежащим к таким классам как трикетоны (например, бензобициклон, сулькотрион мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (например, изоксафлутол), гидроксипиразолы (например, пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оксадиазол-3-ил)бензамиды, N-(1,3,4-оkсαдuαзол-2ил)бензамиды (например, 2-метил-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или N(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (например, 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1 -метил-1Нтетразол-5-ил)бензамид), 4-(дифторметил)-2-метокси-3-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1H-тетразол-5ил)бензамид); 2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2-(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-М-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, трикетоны, N-(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны.Despite these advances in developing plants exhibiting resistance to several of the GRPD-inhibiting herbicides described above, there is still a need to develop and/or improve plant resistance to newer or to several different GPPD-inhibiting herbicides belonging to different chemical classes, in especially for GPPD-inhibiting herbicides belonging to classes such as triketones (e.g., benzobicyclone, sulcotrione mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione), diketonitriles, isoxazoles (e.g., isoxaflutole), hydroxypyrazoles (e.g., pyrazoxyphene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol , topramesone, tolpyralate), N-(1,2,5-oxadiazol-3-yl)benzamides, N-(1,3,4-oxαduαzol-2yl)benzamides (for example, 2-methyl-N-(5-methyl -1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), N-(tetrazol-5-yl)- or N(triazole -5-yl)arylcarboxamides (e.g. 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1 -methyl-1Htetrazol-5-yl)benzamide), 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3 -(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5yl)benzamide); 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2-(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-M-(1-methyl-1Htetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, triketones, N-(triazol-2-yl) arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает улучшенные композиции и способы, регулирующие гербицидную устойчивость к ингибитору ГФПД. Гербициды, ингибирующие ГФПД, такие как гербициды из класса трикетонов (например, бензобициклон, сулькотрион мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (например, изоксафлутол), гидроксипиразолы (например, пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оkсадuαзол-3-ил)бензαмuды, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамиды (например, 2-метил-N(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (например, 2хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси3 -(метилсульфонил)-N-(1 -метил- 1Н-тетразол-5 -ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-М-(1 -метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1 ); 2(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, произ- 6 045758 водные пиридазинона, производные оксопразина, К-(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны обладают превосходной гербицидной эффективностью против широкого спектра экономически значимых однодольных и двудольных однолетних сорных трав. Активные вещества также обладают хорошей способностью подавлять многолетние вредные растения, с которыми трудно бороться и которые распространяются из корневищ, корневых стержней или других многолетних органов. В рамках настоящего изобретения под понятием гербицид следует понимать как гербицидно активное вещество само по себе или такое вещество, которое объединено с добавкой, изменяющей ее эффективность, такой как, например, повышающий его активность агент (синергетический агент), или ограничивающий его активность агент (сафенер). Гербицид также может содержать твердые или жидкие адъюванты или носители, обычно используемые в технологии приготовления (например, природные или регенерированные минеральные вещества, растворители, диспергаторы, смачивающие агенты, агенты для придания клейкости, эмульгаторы, агенты усиления роста и т.п.), а также один или большее количество других гербицидов и/или один или большее количество пестицидов (например, инсектицидов, вируцидов, микробицидов, амебоцидов, пестицидов, фунгицидов, бактерицидов, нематицидов, моллюскоцидов и т.п.).Thus, the present invention provides improved compositions and methods for controlling herbicidal resistance to a GPPD inhibitor. GPPD inhibitory herbicides such as triketone herbicides (e.g. benzobicyclone, sulcotrione mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione), diketonitriles, isoxazoles (e.g. isoxaflutole), hydroxypyrazoles (e.g. pyrazoxyphene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone , tolpyralate), N-(1,2,5-oxaduαzol-3-yl)benzamides, N-(1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzamides (for example, 2-methyl-N(5-methyl- 1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), N-(tetrazol-5-yl)- or N-( triazol-5-yl)arylcarboxamides (e.g. 2chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy3-( methylsulfonyl)-N-(1 -methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide; 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-M-(1 -methyl-1Htetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, derivatives pyridazinone, oxoprazine derivatives, K-(triazol-2-yl)arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones have excellent herbicidal effectiveness against a wide range of economically important monocotyledonous and dicotyledonous annual weeds. The active substances also have a good ability to control perennial pests that are difficult to control and spread from rhizomes, root taps or other perennial organs. In the context of the present invention, the term herbicide should be understood as a herbicidal active substance by itself or such a substance that is combined with an additive that modifies its effectiveness, such as, for example, an agent that increases its activity (synergistic agent), or an agent limiting its activity (safener). ). The herbicide may also contain solid or liquid adjuvants or carriers commonly used in formulation technology (for example, natural or regenerated minerals, solvents, dispersants, wetting agents, tackifying agents, emulsifiers, growth promoting agents, etc.), and also one or more other herbicides and/or one or more pesticides (for example, insecticides, virucides, microbicides, amoebicides, pesticides, fungicides, bactericides, nematicides, molluscicides, etc.).

Способы включают трансформирование организмов нуклеотидными последовательностями, кодирующими ген устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД в соответствии с изобретением или введение иным образом таких генов устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД в не содержавшие их организмы (например, спариванием, слиянием клеток, или скрещиванием организмов, содержащих введенный ген устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД в соответствии с изобретением с не содержащими его организмами и получением потомства, содержащего такой ген). Нуклеотидные последовательности в соответствии с изобретением пригодны для получения растений, проявляющих повышенную устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД, в частности повышенную устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД из такого класса, как трикетоны (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, или фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, или толпиралат), К-(1,2,5-оксадиазол-3ил)бензамиды, К-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-Ч-(5-метил-1,3,4оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), Ч-(тетразол-5-ил)- или К-(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3этокси-4-(метилсульфонил)-К-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3(метилсульфонил)-N-(1-метил-1H-тетразол-5-ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-М-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-К-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, Ч-(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны.The methods involve transforming organisms with nucleotide sequences encoding a GPPD-inhibiting herbicide resistance gene in accordance with the invention or otherwise introducing such GPPD-inhibiting herbicide resistance genes into organisms that do not contain them (for example, by mating, cell fusion, or crossing of organisms containing the introduced a gene for resistance to a herbicide that inhibits GPPD in accordance with the invention with organisms that do not contain it and obtaining offspring containing such a gene). The nucleotide sequences according to the invention are suitable for producing plants exhibiting increased resistance to GPPD-inhibiting herbicides, in particular increased resistance to GPPD-inhibiting herbicides from the class of triketones (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, or phenquinotrione), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxyphene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, or tolpyralate), K-(1,2,5-oxadiazol-3yl)benzamides, K-(1,3, 4-oxadiazol-2-yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5-methyl-1,3,4oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), H-(tetrazol-5-yl)- or K-(triazol-5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3ethoxy-4-(methylsulfonyl)-K-(1-methyl-1H- tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 2-chloro-3-(methylsulfanyl)- M-(1-methyl-1Htetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-K-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, Ch-(triazol-2-yl)arylcarboxamides , triazinones and pyrazolones.

Экспрессия гена устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД в соответствии с изобретением может также привести к устойчивости в отношении гербицидов производных кумарона (описано в WO 2009/090401, WO 2009/090402, WO 2008/071918, WO 2008/009908). В этой связи, любой из генов устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД в соответствии с изобретением может также быть экспрессирован в растении, также экспрессирующем химерный ген гомогентизатсоланезилтрансферазы (HST) или ген мутированной HST, как описано в WO 2011/145015, WO 2013/064987, WO 2013/064964, или WO 2010/029311, для получения растений, устойчивых к гербицидам, ингибирующим HST. Как применяют в настоящем описании гербицид производное кумарона или гербицид, ингибирующий HST охватывает соединения, которые подпадают под номенклатуру ИЮПАК 5Н-тиопирано[4,3-b]пиридин-8-ол, 5Нтиопирано[3,4-b]пиразин-8-ол, оксатиино[5,6-b]пиридин-4-ол, и оксатиино [5,6-b]пиразин-4-ол.Expression of a GPPD-inhibiting herbicide resistance gene according to the invention can also lead to resistance to coumaron-derived herbicides (described in WO 2009/090401, WO 2009/090402, WO 2008/071918, WO 2008/009908). In this regard, any of the GPPD-inhibiting herbicide resistance genes according to the invention can also be expressed in a plant also expressing a chimeric homogentisate solanesyltransferase (HST) gene or a mutated HST gene, as described in WO 2011/145015, WO 2013/064987, WO 2013/064964, or WO 2010/029311, for the production of plants resistant to HST-inhibiting herbicides. As used herein, the coumaron derivative herbicide or HST inhibitory herbicide covers compounds that fall within the IUPAC nomenclature 5H-thiopyrano[4,3-b]pyridin-8-ol, 5Hthiopyrano[3,4-b]pyrazin-8-ol , oxathiino[5,6-b]pyridin-4-ol, and oxathiino [5,6-b]pyrazin-4-ol.

Таким образом, под геном устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД в соответствии с изобретением следует понимать ген, кодирующий полипептид, который придает клетке или организму способность переносить более высокие концентрации гербицида, ингибирующего ГФПД, чем такая же клетка или организм, которые не экспрессируют белок, или же переносить некоторую концентрацию гербицида, ингибирующего ГФПД в течение более длительного периода времени, чем такая же клетка или организм, которые не экспрессируют белок, или же который придает клетке или организму способность осуществлять фотосинтез, расти и/или размножаться с меньшим повреждением или ингибированием роста, нежели наблюдаемые у такой же клетки или организма, которые не экспрессируют подобный белок.Thus, by a GPPD-inhibiting herbicide resistance gene in accordance with the invention is meant a gene encoding a polypeptide that confers on a cell or organism the ability to tolerate higher concentrations of a GPPD-inhibiting herbicide than the same cell or organism that does not express the protein, or tolerate a certain concentration of a herbicide that inhibits GPPD for a longer period of time than the same cell or organism that does not express the protein, or that gives the cell or organism the ability to photosynthesize, grow, and/or reproduce with less damage or growth inhibition, than those observed in the same cell or organism that does not express a similar protein.

Полипептид устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД включает полипептид, который придает клетке или организму способность переносить более высокие концентрации гербицидов, ингибирующих ГФПД, чем такая же клетка или организм, которые не экспрессируют белок, или же переносить некоторую концентрацию гербицидов, ингибирующих ГФПД в течение более длительного периода времени, чем такая же клетка или организм, которые не экспрессируют полипептид, или же который придает клетке или организму способность осуществлять фотосинтез, расти и/или размножаться с меньшим повреждением или ингибированием роста, чем наблюдаемые у такой же клетки или организма, которые не экспрессируют подобный полипептид.A GPPD-inhibiting herbicide resistance polypeptide includes a polypeptide that confers on a cell or organism the ability to tolerate higher concentrations of GPPD-inhibiting herbicides than the same cell or organism that does not express the protein, or to tolerate some concentration of GPPD-inhibiting herbicides for a longer period. period of time than the same cell or organism that does not express the polypeptide, or which confers on the cell or organism the ability to photosynthesize, grow, and/or reproduce with less damage or growth inhibition than is observed in the same cell or organism that does not express similar polypeptide.

- 7 045758- 7 045758

Термин полипептид включает в себя белки, такие как ферменты, антитела и полипептиды средней длины и короткие пептиды вплоть до длины аминокислотной последовательности ниже десяти.The term polypeptide includes proteins such as enzymes, antibodies and polypeptides of medium length and short peptides up to an amino acid sequence length of less than ten.

Термин фермент в настоящем изобретении означает любой полипептид, катализирующий реакцию, в которой пара-гидроксифенилпируват превращается в гомогентизат. Он включает в себя природные ферменты, а также варианты ферментов и их производные. Он также содержит любой фрагмент такого фермента, а также варианты, спроектированные путем вставки, делеции, рекомбинации и/или любого другого метода, что приводит к ферментам, которые отличаются своей аминокислотной последовательностью с природным ферментом или вариантами фермента. Он также содержит молекулы белка с посттрансляционными и/или химическими модификациями, например, гликозилирование, гаммакарбоксилирование и ацетилирование, любой молекулярный комплекс или слитый белок, содержащий один из вышеупомянутых белков.The term enzyme as used herein means any polypeptide that catalyzes the reaction in which para-hydroxyphenylpyruvate is converted to a homogentisate. It includes natural enzymes as well as enzyme variants and their derivatives. It also contains any fragment of such an enzyme, as well as variants engineered by insertion, deletion, recombination and/or any other method, resulting in enzymes that differ in amino acid sequence from the naturally occurring enzyme or enzyme variants. It also contains protein molecules with post-translational and/or chemical modifications, such as glycosylation, gammacarboxylation and acetylation, any molecular complex or fusion protein containing one of the above-mentioned proteins.

Термины вариант полипептида или мутантный полипептид означают любую молекулу полипептида, полученную мутагенезом, предпочтительно путем сайт-направленного или случайного мутагенеза с измененной аминокислотной последовательностью по сравнению с соответствующей последовательностью дикого типа. Под понятиями переносить, устойчивость или резистентный следует понимать или способность выдержать конкретное применение гербицида, ингибирующего ГФПД, или способность осуществлять основные клеточные функции, такие как фотосинтез, синтез белка или дыхание и размножение таким способом, который явно не отличается от необработанных клеток или организмов, или же способность не иметь значительной разницы в урожайности или даже иметь улучшенную урожайность у растений, обработанных гербицидом, ингибирующим ГФПД по сравнению с такими же растениями, необработанными таким же гербицидом (но где сорные травы были удалены или предотвращены механизмом, отличающимся от применения гербицида, ингибирующего ГФПД, как например, способами, описанными в заявке WO 2011/100302, которая включена в данное описание во всей своей полноте путем ссылки).The terms variant polypeptide or mutant polypeptide mean any polypeptide molecule obtained by mutagenesis, preferably by site-directed or random mutagenesis, with an altered amino acid sequence compared to the corresponding wild-type sequence. Tolerate, tolerant, or resistant is meant to mean either the ability to withstand a particular application of a GPPD-inhibiting herbicide, or the ability to perform essential cellular functions such as photosynthesis, protein synthesis, or respiration and reproduction in a manner that is not demonstrably different from untreated cells or organisms, or same ability to have no significant difference in yield or even have improved yield in plants treated with a GPPD-inhibiting herbicide compared to the same plants not treated with the same herbicide (but where weeds have been removed or prevented by a mechanism different from application of a GPPD-inhibiting herbicide , such as the methods described in WO 2011/100302, which is incorporated herein by reference in its entirety).

Кроме придания клетке устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД, последовательности нуклеиновых кислот ГФПД в соответствии с изобретением кодируют полипептиды, обладающие активностью ГФПД, т.е. катализирующие реакцию, в которой пара-гидроксифенилпируват (ГФП) превращается в гомогентизат. Каталитическая активность полипептида ГФПД может быть определена различными известными в данной области методами. В заявках WO 2009/144079 и WO 2014/043435 описаны различные пригодные методы скрининга.In addition to imparting resistance to a cell to a herbicide that inhibits GPPD, the GPPD nucleic acid sequences according to the invention encode polypeptides having GPPD activity, i.e. catalyzing the reaction in which para-hydroxyphenylpyruvate (HPP) is converted to a homogentisate. The catalytic activity of a HPPD polypeptide can be determined by various methods known in the art. Applications WO 2009/144079 and WO 2014/043435 describe various suitable screening methods.

Ферментативная активность полипептидов ГФПД может быть измерена любым методом, позволяющим или определить уменьшение количества субстратов ГФП или О2, или измерить накопление любых продуктов, полученных из ферментативной реакции, т.е. гомогентизат или СО2. В частности, активность ГФПД может быть измерена посредством метода, описанного в WO 2009/144079; Garcia et al. (1997), Biochem. J. 325, 761-769; Garcia et al. (1999), Plant Physiol. 119, 1507-1516; или в WO 2012/021785, которые включены в данное описание во всей своей полноте путем ссылки.The enzymatic activity of GPPD polypeptides can be measured by any method that allows either to determine the reduction in the amount of GPPD or O 2 substrates, or to measure the accumulation of any products obtained from the enzymatic reaction, i.e. homogentisate or CO 2 . In particular, GPPD activity can be measured by the method described in WO 2009/144079; Garcia et al. (1997), Biochem. J. 325, 761-769; Garcia et al. (1999), Plant Physiol. 119, 1507-1516; or WO 2012/021785, which are incorporated herein by reference in their entirety.

Для целей настоящего изобретения эталонный полипептид ГФПД (или ген ГФПД, кодирующий такой полипептид) представляет собой любой полипептид ГФПД или нуклеиновую кислоту, с которыми сравнивают полипептид ГФПД или нуклеиновую кислоту ГФПД в соответствии с изобретением. В целях описания полипептиды ГФПД в соответствии с настоящим изобретением, термины белок и полипептид применяют взаимозаменяемо. Этот эталонный полипептид ГФПД может быть природной растительной, бактериальной или животной ГФПД, или может представлять собой мутировавший полипептид ГФПД, известный из уровня техники, как например, мутанты PfP215L и PfG336F, Публикации международной заявки WO 2009/144079, или же может быть любым из белков PfHPPDevo33, PfHPPDevo36, PfHPPDevo37, PfHPPDevo40, или PfHPPDevo41 из заявки WO 2014/043435; PfHPPDevo41 изложен в настоящем изобретении как SEQ ID NO: 2. Такой эталонный полипептид ГФПД можно применять для определения того, обладает ли полипептид или нуклеиновая кислота ГФПД в соответствии с изобретением особым соответствующим свойством (например, улучшенной, сравнимой или сниженной устойчивостью к гербициду, ингибирующему ГФПД или ферментной активностью полипептида ГФПД; улучшенной, сравнимой или сниженной экспрессией в клетке-хозяине; улучшенной, сравнимой или сниженной стабильностью белка и т.п.).For purposes of the present invention, a reference GPPD polypeptide (or a GPPD gene encoding such a polypeptide) is any GPPD polypeptide or nucleic acid to which a GPPD polypeptide or GPPD nucleic acid is compared in accordance with the invention. For purposes of describing the HPPD polypeptides of the present invention, the terms protein and polypeptide are used interchangeably. This reference GPPD polypeptide may be a natural plant, bacterial or animal GPPD, or may be a mutated GPPD polypeptide known in the art, such as the mutants PfP215L and PfG336F, International Application Publication WO 2009/144079, or may be any of the proteins PfHPPDevo33, PfHPPDevo36, PfHPPDevo37, PfHPPDevo40, or PfHPPDevo41 from WO 2014/043435; PfHPPDevo41 is set forth herein as SEQ ID NO: 2. Such a HPPD reference polypeptide can be used to determine whether a HPPD polypeptide or nucleic acid of the invention has a particular relevant property (e.g., improved, comparable, or reduced resistance to a HPPD inhibitory herbicide or enzymatic activity of the GPPD polypeptide; improved, comparable or reduced expression in the host cell; improved, comparable or reduced protein stability, etc.).

В различных вариантах осуществления настоящего изобретения гербицидный устойчивый к ингибитору ГФПД полипептид, кодируемый нуклеиновой кислотой (включая его выделенные, рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие их нуклеиновую кислоту, полипептиды ГФПД и композиции, кодируемые нуклеиновой кислотой, а также способы применения полипептида, кодируемого нуклеиновой кислотой для повышения устойчивости растения к гербицидам, ингибирующим ГФПД, в частности повышения устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД из класса трикетонов (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оксадиазол-3-ил)бензамиды, N-(1,3,4-оkсαдuαзол-2ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4- 8 045758 (трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или N(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2-(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-М-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид), производные пиридазинона, производные оксопразина, N(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны) имеет (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и, необязательно, одну или несколько дополнительных аминокислотных замен в положениях, соответствующих аминокислотным положениям 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345 SEQ ID NO: 1, включая белки ГФПД, изложенные в любой SEQ ID NOs:3-108. Под соответствующим следует понимать положение нуклеотида или аминокислоты относительно такого положения в SEQ ID NO: 1, когда две (или большее количество) последовательности выравнены с использованием стандартных алгоритмов выравнивания. Термин положение в полинуклеотиде или полипептиде относится к конкретным одиночным основаниям или аминокислотам в последовательности полинуклеотида или полипептида соответственно. Термин сайт в полинуклеотиде или полипептиде относится к определенному положению или области в последовательности полинуклеотида или полипептида соответственно. Термин полинуклеотид соответствует любому генетическому материалу любой длины и любой последовательности, содержащей одноцепочечные и двухцепочечные молекулы ДНК и РНК, включая регуляторные элементы, структурные гены, группы генов, плазмиды, целые геномы и их фрагменты.In various embodiments of the present invention, the herbicide-resistant GPPD inhibitor polypeptide encoded by a nucleic acid (including isolated, recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing the nucleic acid thereof, GPPD polypeptides and compositions encoded by nucleic acid, as well as methods of using a polypeptide encoded by the nucleic acid to increase plant resistance to herbicides that inhibit GPPD, in particular increasing resistance to herbicides that inhibit GPPD from the class of triketones (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinothrone) , diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxyphene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate), N-(1,2,5-oxadiazol-3-yl)benzamides, N-(1,3,4 -oxαduαzol-2yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4- 8 045758 (trifluoromethyl)benzamide (also mentioned in hereinafter referred to as Conn. 2), N-(tetrazol-5-yl)- or N(triazol-5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1Htetrazol-5- yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5yl)benzamide, 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1- methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2-(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-M-(1-methyl-1Htetrazol-5 -yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide), pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N(triazol-2-yl)arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones) have (a) a proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 SEQ ID NO: 1 , (b) a histidine or aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and, optionally, one or more additional amino acid substitutions at positions , corresponding to amino acid positions 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345 SEQ ID NO: 1, including GPPD proteins set forth in any SEQ ID NOs: 3- 108. By relevant is meant the position of a nucleotide or amino acid relative to that position in SEQ ID NO: 1 when two (or more) sequences are aligned using standard alignment algorithms. The term position in a polynucleotide or polypeptide refers to specific single bases or amino acids in the sequence of a polynucleotide or polypeptide, respectively. The term site in a polynucleotide or polypeptide refers to a specific position or region in the sequence of a polynucleotide or polypeptide, respectively. The term polynucleotide corresponds to any genetic material of any length and any sequence containing single-stranded and double-stranded DNA and RNA molecules, including regulatory elements, structural genes, gene groups, plasmids, whole genomes and their fragments.

В одном варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) состоит из аминокислотной последовательности, содержащей (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1, и где указанный полипептид ГФПД является устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД.In one embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) consists of an amino acid sequence containing (a) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at the position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, and (c) serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1, and wherein said GPPD polypeptide is resistant to one or more GPPD-inhibiting herbicides.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением), являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД, состоит из аминокислотной последовательности, содержащей (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1, и дополнительно содержащейIn another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ), which is resistant to one or more GPPD-inhibiting herbicides, consists of an amino acid sequence containing (a) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at the amino acid position position 336 of SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1, and additionally containing

i) метионин, треонин, серин или лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 204 SEQ ID NO: 1; и/или ii) лизин или лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 213 SEQ ID NO: 1; и/или iii) аргинин, лизин, глутамин, или лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 264 SEQ ID NO: 1; и/или iv) аргинин, глицин или серин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 268 SEQ ID NO: 1; и/илиi) methionine, threonine, serine or leucine at an amino acid position corresponding to amino acid position 204 of SEQ ID NO: 1; and/or ii) lysine or leucine at an amino acid position corresponding to amino acid position 213 of SEQ ID NO: 1; and/or iii) arginine, lysine, glutamine, or leucine at an amino acid position corresponding to amino acid position 264 of SEQ ID NO: 1; and/or iv) arginine, glycine or serine at an amino acid position corresponding to amino acid position 268 of SEQ ID NO: 1; and/or

v) аргинин, лейцин, глутаминовую кислоту, пролин или серин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 270 SEQ ID NO: 1; и/или vi) серин, гистидин или лизин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 310 SEQ ID NO: 1; и/или vii) аргинин, метионин или гистидин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 315 SEQ ID NO: 1; и/или viii) гистидин, аланин, фенилаланин, валин или глицин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 330 SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine, leucine, glutamic acid, proline or serine at an amino acid position corresponding to amino acid position 270 SEQ ID NO: 1; and/or vi) a serine, histidine or lysine at an amino acid position corresponding to amino acid position 310 of SEQ ID NO: 1; and/or vii) arginine, methionine or histidine at an amino acid position corresponding to amino acid position 315 of SEQ ID NO: 1; and/or viii) histidine, alanine, phenylalanine, valine or glycine at an amino acid position corresponding to amino acid position 330 SEQ ID NO: 1; and/or

- 9 045758 ix) пролин, гистидин, серин, изолейцин или лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 331 SEQ ID NO: 1; и/или- 9 045758 ix) proline, histidine, serine, isoleucine or leucine at the amino acid position corresponding to amino acid position 331 SEQ ID NO: 1; and/or

х) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 338 SEQx) valine at the amino acid position corresponding to amino acid position 338 SEQ

ID NO: 1; и/или xi) глутаминовую кислоту, аргинин, аланин или треонин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 339 SEQ ID NO: 1; и/или xii) аргинин, глутамин, метионин, глутаминовую кислоту, глицин, лейцин, или валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1; и/или xiii) глутамин, пролин, или аргинин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 344 SEQ ID NO: 1; и/или xiv) лизин, аргинин, метионин, аланин или валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1.ID NO: 1; and/or xi) glutamic acid, arginine, alanine or threonine at an amino acid position corresponding to amino acid position 339 of SEQ ID NO: 1; and/or xii) arginine, glutamine, methionine, glutamic acid, glycine, leucine, or valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1; and/or xiii) glutamine, proline, or arginine at an amino acid position corresponding to amino acid position 344 of SEQ ID NO: 1; and/or xiv) lysine, arginine, methionine, alanine or valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 345 of SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащей (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1, и дополнительно содержащейIn another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing (a) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at the position corresponding to amino acid position 336 SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1, and additionally containing

i) лейцин или лизин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 213 SEQ ID NO: 1; и/или ii) аргинин или лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 264 SEQ ID NO: 1; и/или iii) аргинин, глицин или серин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 268 SEQ ID NO: 1; и/или iv) глутаминовую кислоту или серин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 270 SEQ ID NO: 1; и/илиi) leucine or lysine at an amino acid position corresponding to amino acid position 213 of SEQ ID NO: 1; and/or ii) arginine or leucine at an amino acid position corresponding to amino acid position 264 of SEQ ID NO: 1; and/or iii) arginine, glycine or serine at an amino acid position corresponding to amino acid position 268 of SEQ ID NO: 1; and/or iv) glutamic acid or serine at an amino acid position corresponding to amino acid position 270 of SEQ ID NO: 1; and/or

v) аргинин или метионин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 315 SEQ ID NO: 1; и/или vi) гистидин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 330 SEQ ID NO: 1; и/или vii) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 338 SEQ ID NO: 1; и/или viii) аргинин или валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1; и/или ix) глутамин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 344 SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine or methionine at an amino acid position corresponding to amino acid position 315 of SEQ ID NO: 1; and/or vi) a histidine at an amino acid position corresponding to amino acid position 330 of SEQ ID NO: 1; and/or vii) valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 338 of SEQ ID NO: 1; and/or viii) arginine or valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1; and/or ix) glutamine at an amino acid position corresponding to amino acid position 344 of SEQ ID NO: 1; and/or

х) лизин, валин или метионин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1.x) lysine, valine or methionine at the amino acid position corresponding to amino acid position 345 of SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащей (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и дополнительно содержащейIn another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing (a) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at the position corresponding to amino acid position 336 SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and additionally containing

i) лизин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 213 SEQ ID NO: 1; и/или ii) аргинин или лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 264 SEQ ID NO: 1; и/или iii) глицин или аргинин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 268 SEQ ID NO: 1; и/илиi) lysine at an amino acid position corresponding to amino acid position 213 of SEQ ID NO: 1; and/or ii) arginine or leucine at an amino acid position corresponding to amino acid position 264 of SEQ ID NO: 1; and/or iii) glycine or arginine at an amino acid position corresponding to amino acid position 268 of SEQ ID NO: 1; and/or

- 10 045758 iv) глутаминовую кислоту в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 270 SEQ ID NO: 1; и/или- 10 045758 iv) glutamic acid at the amino acid position corresponding to amino acid position 270 SEQ ID NO: 1; and/or

v) аргинин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 315 SEQv) arginine at an amino acid position corresponding to amino acid position 315 of SEQ

ID NO: 1; и/или vi) гистидин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 330 SEQ ID NO: 1; и/или vii) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 338 SEQ ID NO: 1; и/или viii) аргинин или валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1; и/или ix) глутамин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 344 SEQ ID NO: 1; и/илиID NO: 1; and/or vi) a histidine at an amino acid position corresponding to amino acid position 330 of SEQ ID NO: 1; and/or vii) valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 338 of SEQ ID NO: 1; and/or viii) arginine or valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1; and/or ix) glutamine at an amino acid position corresponding to amino acid position 344 of SEQ ID NO: 1; and/or

х) лизин, валин или метионин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1.x) lysine, valine or methionine at the amino acid position corresponding to amino acid position 345 of SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащей (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и дополнительно содержащей (i) глицин или аргинин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 268 SEQ ID NO: 1, (ii) глутаминовую кислоту в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 270 SEQ ID NO: 1, (iii) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1; и (iv) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1,In another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing (a) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at the position corresponding to amino acid position 336 SEQ ID NO: 1, and (c) serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and additionally containing (i) glycine or arginine at an amino acid position corresponding to amino acid position 268 of SEQ ID NO: 1, (ii) glutamic an acid at an amino acid position corresponding to amino acid position 270 of SEQ ID NO: 1, (iii) valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1; and (iv) valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 345 of SEQ ID NO: 1,

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащей (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и дополнительно содержащей (i) лизин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 213 SEQ ID NO: 1, (ii) глицин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 268 SEQ ID NO: 1, (iii) глутаминовую кислоту в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 270 SEQ ID NO: 1, (iv) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1; и (v) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1.In another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing (a) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at the position corresponding to amino acid position 336 SEQ ID NO: 1, and (c) serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and further containing (i) lysine at an amino acid position corresponding to amino acid position 213 of SEQ ID NO: 1, (ii) glycine at amino acid position a position corresponding to amino acid position 268 of SEQ ID NO: 1, (iii) glutamic acid at an amino acid position corresponding to amino acid position 270 of SEQ ID NO: 1, (iv) valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1; and (v) valine at an amino acid position corresponding to amino acid position 345 of SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением), являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД, состоит из аминокислотной последовательности, содержащейIn another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ), which is resistant to one or more GPPD-inhibiting herbicides, consists of an amino acid sequence containing

- 11 045758 (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ- 11 045758 (a) proline at amino acid position corresponding to amino acid position 335 SEQ

ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и дополнительно содержащей (i) лизин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 213 SEQ ID NO: 1, (ii) лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 264 SEQ ID NO: 1, (iii) глицин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 268 SEQ ID NO: 1, (iv) глутаминовую кислоту в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 270 SEQ ID NO: 1, (v) валин или аргинин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1;ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, and (c) serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and additionally containing (i) lysine at amino acid position corresponding to amino acid position 213 of SEQ ID NO: 1, (ii) leucine at an amino acid position corresponding to amino acid position 264 of SEQ ID NO: 1, (iii) glycine at an amino acid position corresponding to amino acid position 268 of SEQ ID NO: 1, ( iv) glutamic acid at an amino acid position corresponding to amino acid position 270 of SEQ ID NO: 1, (v) valine or arginine at an amino acid position corresponding to amino acid position 340 of SEQ ID NO: 1;

(vi) глутамин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 344 SEQ ID NO: 1, и (vii) метионин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1.(vi) glutamine at an amino acid position corresponding to amino acid position 344 of SEQ ID NO: 1, and (vii) methionine at an amino acid position corresponding to amino acid position 345 of SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащей (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и дополнительно содержащей (i) лейцин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 264 SEQ ID NO: 1, (ii) аргинин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 268 SEQ ID NO: 1, (iii) глутаминовую кислоту в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 270 SEQ ID NO: 1, (iv) аргинин в аминокислотном положении 315, соответствующем аминокислотному положению SEQ ID NO: 1, (v) валин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1;In another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing (a) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) histidine or aspartic acid at the position corresponding to amino acid position 336 SEQ ID NO: 1, and (c) serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and further containing (i) leucine at an amino acid position corresponding to amino acid position 264 of SEQ ID NO: 1, (ii) arginine at amino acid position position corresponding to amino acid position 268 of SEQ ID NO: 1, (iii) glutamic acid at amino acid position corresponding to amino acid position 270 of SEQ ID NO: 1, (iv) arginine at amino acid position 315 corresponding to amino acid position of SEQ ID NO: 1, ( v) valine at the amino acid position corresponding to amino acid position 340 SEQ ID NO: 1;

(vi) глутамин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 344 SEQ ID NO: 1, и (vii) метионин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1.(vi) glutamine at an amino acid position corresponding to amino acid position 344 of SEQ ID NO: 1, and (vii) methionine at an amino acid position corresponding to amino acid position 345 of SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащейIn another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing

а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1, иa) proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, and

б) гистидин в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, илиb) a histidine at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, or

в) аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, иc) aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, and

г) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1.d) serine at a position corresponding to amino acid position 337 SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) состоит из аминокислотной по- 12 045758 следовательности, содержащей:In another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) consists of an amino acid sequence containing:

а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQa) proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 SEQ

ID NO: 1;ID NO: 1;

б) гистидин в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1 или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1;b) histidine at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1 or aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1;

в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1; иc) serine at a position corresponding to amino acid position 337 SEQ ID NO: 1; And

г) гистидин в положении, соответствующем аминокислотному положению 330 SEQ ID NO: 1.d) histidine at a position corresponding to amino acid position 330 SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащей:In another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing:

а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1;a) proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1;

б) гистидин в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1, или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1;b) histidine at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, or aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1;

в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1; иc) serine at a position corresponding to amino acid position 337 SEQ ID NO: 1; And

г) валин в положении, соответствующем аминокислотному положению 340 SEQ ID NO: 1.d) valine at a position corresponding to amino acid position 340 SEQ ID NO: 1.

В другом варианте осуществления, полипептид ГФПД в соответствии с настоящим изобретением (включая кодирующую его нуклеотидную последовательность, и его рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептид ГФПД в соответствии с изобретением) являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, содержащей:In another embodiment, a GPPD polypeptide in accordance with the present invention (including a nucleotide sequence encoding it, and recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleotide sequence encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention ) that is resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD consists of an amino acid sequence containing:

а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1a) proline at an amino acid position corresponding to amino acid position 335 SEQ ID NO: 1

б) гистидин в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1 или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1;b) histidine at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1 or aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1;

в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1; иc) serine at a position corresponding to amino acid position 337 SEQ ID NO: 1; And

г) валин в положении, соответствующем аминокислотному положению 345 SEQ ID NO: 1.d) valine at a position corresponding to amino acid position 345 SEQ ID NO: 1.

В табл. 1 представлены соответствующие положения аминокислот по сравнению с эталонным полипептидом ГФПД Pseudomonas fluorescens дикого типа (SEQ ID NO: 1), где варианты полипептида ГФПД в соответствии с изобретением содержат три или большее количество аминокислотных замен. Если явно не указано иное, то обмены в соответствующих положениях аминокислот всегда относятся к эталонному полипептиду ГФПД Pseudomonas fluorescens дикого типа, соответствующему SEQ ID NO: 1.In table 1 shows the corresponding amino acid positions compared to the reference wild-type Pseudomonas fluorescens HPPD polypeptide (SEQ ID NO: 1), wherein variants of the HPPD polypeptide according to the invention contain three or more amino acid substitutions. Unless explicitly stated otherwise, exchanges at the corresponding amino acid positions always refer to the reference wild-type Pseudomonas fluorescens GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 1.

Таблица 1 Обзор примерных аминокислотных обменов относительно полипептидаTable 1 Overview of approximate amino acid exchanges relative to the polypeptide

ГФПД, соответствующего SEQ ID NO: 1HFPD corresponding to SEQ ID NO: 1

Аминокислотное положение относительно SEQ ID NO: 1 Amino acid position relative to SEQ ID NO: 1 Примерные аминокислотные обмены Approximate amino acid exchanges 204 204 Μ, Т, S, L M, T, S, L 213 213 L, К L, K 264 264 R, К, Q, L R, K, Q, L 268 268 G, S, R G, S, R 270 270 R, L, Ε, Р, S R, L, Ε, Р, S 310 310 S, н, к S, n, k 315 315 R, Μ, Н R, Μ, N 330 330 Н, A, F, V, G H, A, F, V, G

- 13 045758- 13 045758

331 331 I, Η, P, S, L I, Η, P, S, L 335 335 P P 336 336 D, H D,H 337 337 s s 338 338 V V 339 339 E, R, A, T E, R, A, T 340 340 G, R, E, V, Q, M, L G, R, E, V, Q, M, L 344 344 Q, P, R Q, P, R 345 345 V, К, M, R, A V, K, M, R, A

Аминокислоты упоминаются в настоящем изобретении, используя название аминокислоты, аббревиатуру из трех букв или аббревиатуру с одной буквой. В приведенной ниже таблице указан списокAmino acids are referred to in the present invention using the amino acid name, a three-letter abbreviation, or a one-letter abbreviation. The table below shows the list

стандартных аминокислот вместе с их сокращениями. standard amino acids along with their abbreviations. Аланин Alanin А A Ala Ala Цистеин Cysteine С WITH Cys Cys Аспарагиновая Aspartic D D Asp Asp кислота acid Глутаминовая кислота Glutamic acid Е E Glu Glu Фенилаланин Phenylalanine F F Phe Phe Глицин Glycine G G Gly Gly Гистидин Histidine Н N His His Изолейцин Isoleucine I I He He Лизин Lysine К TO Lys Lys Лейцин Leucine L L Leu Leu Метионин Methionine М M Met Met Аспарагин Asparagine N N Asn Asn Пролин Proline Р R Pro Pro Глутамин Glutamine Q Q Gin Gin Аргинин Arginine R R Arg Arg Серин Serin S S Ser Ser Треонин Threonine т T Thr Thr Валин Valin V V Vai Vai Триптофан Tryptophan W W Trp Trp Тирозин Y Tyrosine Y Tyr Tyr Цистеин С Cysteine C Cys Cys

Специалисту в данной области техники хорошо известно, что генетический код является вырожденным, то есть более чем один триплет кодона может кодировать одну и ту же аминокислоту. Следовательно, представленные здесь аминокислотные последовательности могут быть созданы посредством альтернативных последовательностей, которые используют разные кодоны для кодирования одной и той же аминокислотной последовательности.It is well known to one skilled in the art that the genetic code is degenerate, that is, more than one codon triplet can code for the same amino acid. Therefore, the amino acid sequences presented here can be generated by alternative sequences that use different codons to encode the same amino acid sequence.

В другом варианте осуществления, последовательность полипептидов ГФПД в соответствии с изобретением по меньшей мере на 53%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 65%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 85%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 91%, по меньшей мере 92%, по меньшей мере 93%, по меньшей мере 94%, по меньшей мере 95%, по меньшей мере 96%, по меньшей мере 97%, по меньшей мере 98%, или по меньшей мере 99% идентична аминокислотной последовательности, представленной здесь как SEQ ID NO: 1.In another embodiment, the sequence of the GPPD polypeptides in accordance with the invention is at least 53%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, according to at least 85%, at least 90%, at least 91%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, or at least 99% identical to the amino acid sequence set forth herein as SEQ ID NO: 1.

Примерные последовательности ГФПД, которые могут быть модифицированы в соответствии с настоящим изобретением, включают последовательности от бактерий, в частности, от Pseudomonas spp. type, более предпочтительно от Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas testosteroni (Comamonas testosteroni).Exemplary HPPD sequences that may be modified in accordance with the present invention include sequences from bacteria, in particular Pseudomonas spp. type, more preferably from Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas testosteroni (Comamonas testosteroni).

Для целей настоящего изобретения, полипептид ГФПД в соответствии с изобретением может также включать другие модификации, например, в которых некоторые аминокислоты (например, аминокислоты 1-17) были заменены, добавлены или удалены в целях клонирования, для создания слияния транзитFor the purposes of the present invention, the GPPD polypeptide in accordance with the invention may also include other modifications, for example, in which certain amino acids (for example, amino acids 1-17) have been replaced, added or deleted for cloning purposes, to create a transit fusion

- 14 045758 ного пептида, и т.п., который сохраняет активность ГФПД, т.е. способность катализировать превращение пара-гидроксифенилпирувата в гомогентизат, или может быть любым полипептидом ГФПД, который может быть дополнительно улучшен. Например, полипептид ГФПД, который может быть дополнительно улучшен посредством описанных в настоящем изобретении модификаций, может представлять собой вариант ГФПД, полученный из Pseudomonas fluorescens, изложенный в данном случае как любые SEQ ID NOs: 3-108.- 14 045758 peptide, etc., which retains the activity of GPPD, i.e. the ability to catalyze the conversion of para-hydroxyphenylpyruvate to a homogentisate, or can be any HPPD polypeptide that can be further improved. For example, a HPPD polypeptide that may be further improved by the modifications described herein may be a variant of HPPD derived from Pseudomonas fluorescens, set forth herein as any of SEQ ID NOs: 3-108.

В предпочтительном варианте осуществления, полипептиды ГФПД в соответствии с настоящим изобретением и являющиеся устойчивыми к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД являются эквивалентными SEQ ID NO: 1 (Pseudomonas fluorescens) помимо аминокислот, заменяемых в соответствии с настоящим изобретением, т.е. соответствующий полипептид ГФПД является идентичным SEQ ID NO: 1, но имеющим (а) пролин в аминокислотном положении 335 SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в аминокислотном положении 336 SEQ ID NO: 1, и (в) серин в аминокислотном положении 337 SEQ ID NO: 1.In a preferred embodiment, the GPPD polypeptides of the present invention that are resistant to one or more GPPD inhibitory herbicides are equivalent to SEQ ID NO: 1 (Pseudomonas fluorescens) in addition to the amino acids substituted in accordance with the present invention, i.e. the corresponding GPPD polypeptide is identical to SEQ ID NO: 1, but having (a) a proline at amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1, (b) a histidine or aspartic acid at amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at amino acid position 337 SEQ ID NO: 1.

В другом предпочтительном варианте осуществления, полипептиды ГФПД в соответствии с настоящим изобретением, являющиеся устойчивыми к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД являются эквивалентными SEQ ID NO: 1 (Pseudomonas fluorescens) помимо аминокислот, заменяемых в соответствии с настоящим изобретением, т.е., соответствующий полипептид ГФПД является идентичным SEQ ID NO: 1, но имеет одну или большее количество замен в соответствующем аминокислотном положении согласно приведенной выше табл. 1, при условии, что пролин существует в положении 335 SEQ ID NO: 1, гистидин или аспарагиновая кислота существуют в положении 336 SEQ ID NO: 1, а серин существует в положении 337 SEQ ID NO: 1. В другом предпочтительном варианте осуществления, ГФПД полипептиды в соответствии с настоящим изобретением являющийся устойчивым к одному или большему количеству гербицидов, ингибирующих ГФПД являются эквивалентными SEQ ID NO: 1 (Pseudomonas fluorescens) помимо аминокислот, заменяемых в соответствии с настоящим изобретением, т.е., соответствующий полипептид ГФПД является идентичным SEQ ID NO: 1, но имеет аминокислотные замены в соответствующем аминокислотном положении(ях), как определено в табл. 2 (ниже) в строках SEQ ID NO: 7 - SEQ ID NO: 19 и SEQ ID NO: 21 - SEQ ID NO: 108.In another preferred embodiment, GPPD polypeptides of the present invention that are resistant to one or more GPPD inhibitory herbicides are equivalent to SEQ ID NO: 1 (Pseudomonas fluorescens) in addition to the amino acids substituted in accordance with the present invention, i.e. , the corresponding GPPD polypeptide is identical to SEQ ID NO: 1, but has one or more substitutions at the corresponding amino acid position according to the above table. 1, provided that proline exists at position 335 of SEQ ID NO: 1, histidine or aspartic acid exists at position 336 of SEQ ID NO: 1, and serine exists at position 337 of SEQ ID NO: 1. In another preferred embodiment, HFPD polypeptides in accordance with the present invention that are resistant to one or more herbicides that inhibit GPPD are equivalent to SEQ ID NO: 1 (Pseudomonas fluorescens) in addition to the amino acids replaced in accordance with the present invention, i.e., the corresponding GPPD polypeptide is identical to SEQ ID NO: 1, but has amino acid substitutions at the corresponding amino acid position(s) as defined in table. 2 (below) in lines SEQ ID NO: 7 - SEQ ID NO: 19 and SEQ ID NO: 21 - SEQ ID NO: 108.

В некоторых вариантах осуществления, нуклеотидная последовательность в соответствии с изобретением (включая ее выделенные, рекомбинантные и химерные гены, векторы, клетки-хозяева, растения, части растений и семена, содержащие последовательность нуклеиновых кислот, аминокислотные последовательности и их композиции, закодированные последовательностью нуклеиновых кислот, а также способы применения последовательности нуклеиновых кислот для повышения устойчивости растения к гербицидам, ингибирующим ГФПД, в частности, повышения устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД из класса трикетонов (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол) гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оkсαдuαзол-3-uл)бензαмuды, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-N-(5-метил-1,3,4-оκсадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или N(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2-(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-М-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, N(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны, кодирует аминокислотную последовательность, изложенную в любом из SEQ ID NOs:3-108, и их фрагменты и варианты, которые кодируют полипептид ГФПД, ингибирующий устойчивость к гербицидам.In some embodiments, a nucleotide sequence in accordance with the invention (including isolated, recombinant and chimeric genes thereof, vectors, host cells, plants, plant parts and seeds containing a nucleic acid sequence, amino acid sequences and compositions thereof encoded by the nucleic acid sequence, as well as methods of using a nucleic acid sequence to increase plant resistance to herbicides that inhibit GPPD, in particular, increasing resistance to herbicides that inhibit GPPD from the class of triketones (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrion), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole) hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate), N-(1,2,5-oxaduαzol-3-ul)benzamides, N-(1,3,4-oxadiazol-2- yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), N-(tetrazol-5-yl)- or N(triazol-5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1Htetrazol-5- yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5yl)benzamide, 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1- methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2-(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-M-(1-methyl-1Htetrazol-5 -yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N(triazol-2-yl)arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones, encodes the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 3-108, and fragments thereof and variants that encode a GPPD polypeptide that inhibits herbicide resistance.

А. Способы измерения устойчивости к ингибитору ГФПД.A. Methods for measuring resistance to a GPPD inhibitor.

Для оценки полипептидов ГФПД в соответствии с изобретением может быть использован любой приемлемый метод измерения устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД. Устойчивость может быть измерена путем отслеживания способности клетки или организма преодолеть применение конкретного гербицида, ингибирующего ГФПД, или способности осуществлять важнейшие клеточные функции, такие как фотосинтез, синтез белка, дыхание или размножение таким способом, который явно не отличается от необработанных клеток или организмов, или же способность не иметь значительной разницы в урожайности или даже иметь улучшенную урожайность у растений, обработанных гербицидом, ингибирующим ГФПД по сравнению с такими же растениями, необработанными таким же гербицидом (но где сорные травы были удалены или предотвращены механизмом, отличающимся от применения гербицида, ингибирующего ГФПД). В некоторых вариантах осуществления, устойчивость может быть измерена по видимому индикаторному фенотипу клетки или организма, трансформированного нуклеиновой кислотой, содержащей ген, кодирующий соответствующий полипептид ГФПД, или в анализе in vitro полипептида ГФПД, в присутствии разных концентраций различных гербицидов, ингибирующих ГФПД. РеакцииTo evaluate GPPD polypeptides in accordance with the invention, any suitable method for measuring resistance to GPPD-inhibiting herbicides can be used. Resistance may be measured by monitoring the ability of a cell or organism to overcome application of a particular GPPD-inhibiting herbicide, or the ability to perform essential cellular functions such as photosynthesis, protein synthesis, respiration, or reproduction in a manner that is not demonstrably different from untreated cells or organisms, or the ability to have no significant difference in yield or even have improved yield in plants treated with a GPPD-inhibiting herbicide compared to the same plants not treated with the same herbicide (but where weeds have been removed or prevented by a mechanism different from application of a GPPD-inhibiting herbicide) . In some embodiments, resistance can be measured by the visible indicator phenotype of a cell or organism transformed with a nucleic acid containing a gene encoding the corresponding GPPD polypeptide, or by an in vitro assay of a GPPD polypeptide, in the presence of varying concentrations of different GPPD inhibitory herbicides. Reactions

- 15 045758 на дозы и относительные сдвиги в реакциях на дозы, связанные с такими индикаторными фенотипами (образование коричневого цвета, ингибирование роста, обесцвечивание, гербицидный эффект и т.д.) для удобства выражены, например, значениями GR50 (концентрация, вызывающая 50% снижение роста) или MIC (минимальная ингибирующая концентрация) где повышение значений соответствует повышению устойчивости, свойственной полипептиду ГФПД, обычным образом, основываясь на повреждении растений, симптомах обесцвечивания меристемы и т.д. в диапазоне различных концентраций гербицидов. Эти данные могут быть выражены, например, значениями GR50, полученными из кривых доза/реакция, где на оси х нанесена доза и на оси у нанесены процент гибели, гербицидный эффект, количество взошедших зеленых растений и т.д., где повышенные значения GR50 соответствуют повышенным уровням устойчивости, свойственной экспрессированному полипептиду ГФПД. Гербициды могут быть применены пригодным образом до восхода или после всхода растений.- 15 045758 on doses and relative shifts in dose responses associated with such indicator phenotypes (browning, growth inhibition, discoloration, herbicidal effect, etc.) are for convenience expressed, for example, by GR50 values (concentration causing 50% growth reduction) or MIC (minimum inhibitory concentration) wherein increasing values correspond to increasing resistance inherent in the HPPD polypeptide, in the usual manner, based on plant damage, meristem bleaching symptoms, etc. over a range of different herbicide concentrations. These data can be expressed, for example, by GR50 values obtained from dose/response curves, where dose is plotted on the x-axis and mortality percentage, herbicidal effect, number of green plants emerged, etc. are plotted on the y-axis, where increased GR50 values correspond to increased levels of resistance inherent in the expressed GPPD polypeptide. The herbicides can be suitably applied before or after the plants have emerged.

В различных вариантах осуществления, уровень устойчивости нуклеиновой кислоты или гена, кодирующего полипептид ГФПД в соответствии с изобретением или полипептид ГФПД в соответствии с изобретением может быть проверен посредством переноса генов, регенерации, размножения и распылительных тестов исследуемого растения, такого как табак, или сельскохозяйственного растения, такого как соевые бобы, кукуруза или хлопчатник. Согласно результатам такой проверки, подобные растения являются более устойчивыми, преимущественно переносят дозу по меньшей мере в 2 раза больше нормальной дозы, рекомендуемой для применения в поле, еще более предпочтительно переносят дозу до 4-х раз больше нормальной дозы, рекомендуемой для применения в поле, к гербицидам, ингибирующим ГФПД (например, гербициды, ингибирующие ГФПД из класса трикетонов (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оkсадиазол-3ил)бензамиды, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-N-(5-метuл-1,3,4оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), К-(тетразол-5-ил)- или К-(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3этокси-4-(метилсульфонил)-К-(1-метил-Ш-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3(метилсульфонил)-К-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-К-(1-метил-Штетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-К-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, К-(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны, чем такие растения, не содержащие никакого экзогенного гена, кодирующего полипептид ГФПД, или растения, содержащие ген, включающий эталонную ДНК, кодирующую полипептид ГФПД, например, Pseudomonas fluorescens ДНК, кодирующую ГФПД, под контролем того же промотора, что и у нуклеиновой кислоты, кодирующей полипептид ГФПД, предлагаемый в настоящем изобретении. Соответственно, термин способный повышать устойчивость растения к по меньшей мере одному гербициду, воздействующему на ГФПД означает устойчивость растения, экспрессирующего ГФПД в соответствии с изобретением к дозе по меньшей мере в 1, в 2, или в 3, или в 4 или большее количество раз выше нормальной дозы, используемой в полях, гербицида, ингибирующего ГФПД, по сравнению с растением, экспрессирующим только собственную эндогенную ГФПД, или растением, экспрессирующим эталонный полипептид ГФПД. В этом отношении термин гербицид, воздействующий на ГФПД не ограничивается веществами, известными и/или используемыми в качестве гербицидов, но относится к любым веществам, ингибирующим каталитическую активность полипептидов ГФПД.In various embodiments, the level of stability of the nucleic acid or gene encoding a GPPD polypeptide in accordance with the invention or a GPPD polypeptide in accordance with the invention can be tested through gene transfer, regeneration, propagation and spray tests of a test plant, such as tobacco, or a crop plant, such as soybeans, corn or cotton. According to the results of such testing, such plants are more resistant, preferably tolerate a dose of at least 2 times the normal dose recommended for field use, even more preferably tolerate a dose up to 4 times the normal dose recommended for field use, to GPPD-inhibiting herbicides (e.g., GPPD-inhibiting herbicides from the triketone class (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinothrion), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxyphene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulf otal , topramesone, tolpiralate), N-(1,2,5-oxadiazol-3yl)benzamides, N-(1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5-methyl- 1,3,4oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), K-(tetrazol-5-yl)- or K-(triazol- 5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-N-tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3(methylsulfonyl) -K-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide; 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-C-(1-methyl-Stetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-K-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, K-(triazol-2-yl)arylcarboxamides , triazinones and pyrazolones than such plants containing no exogenous gene encoding the GPPD polypeptide, or plants containing a gene including a reference DNA encoding the GPPD polypeptide, for example, Pseudomonas fluorescens DNA encoding GPPD, under the control of the same promoter as the nucleic acid encoding the GPPD polypeptide of the present invention. Accordingly, the term capable of increasing the resistance of a plant to at least one herbicide affecting GPPD means the resistance of a plant expressing GPPD in accordance with the invention to a dose of at least 1, 2, or 3, or 4 or more times higher normal field dose of a GPPD inhibitory herbicide compared to a plant expressing only its own endogenous GPPD or a plant expressing a reference GPPD polypeptide. In this regard, the term GPPD herbicide is not limited to substances known and/or used as herbicides, but refers to any substances that inhibit the catalytic activity of GPPD polypeptides.

Термин гербицидная устойчивость, устойчивость к гербицидам или нечувствительность к гербицидам также означает способность фермента осуществлять свою соответствующую каталитическую реакцию в присутствии ингибитора/гербицида или после воздействия ингибитора/гербицида. Гербицидная устойчивость ферментов, т.е. их способность противодействовать ингибирующему действию гербицида, может быть выражена качественно и количественно. Качественно ферменты, переносящие разные категории или даже разные классы ингибиторов, обладают высокой устойчивостью и наоборот. В количественном выражении устойчивость фермента по сравнению с одним гербицидом может быть выражена как соответствующая остаточная активность или остаточный оборот, наблюдаемая в одном образце этого фермента, рассчитанная как соотношение активности (kapp, кинетическая мера) или общий оборот субстрата (изменение сигнала, измерение конечной точки) в отсутствие и в присутствии одного ингибитора (Bergmeyer, H.U.: Methods of enzymatic analysis, 1974). В различных вариантах осуществления для определения остаточной активности кажущуюся кинетическую константу (kapp) определенной конверсии субстрата можно измерить как кинетические изменения поглощения при 320 нм в связанном анализе в том, что гомогентизат (ГГ), образованный посредством ГФПД из ГФП, непосредственно превращается в хорошо поглощающую молекулу малеилацетоацетата (МАА) вторым ферментом гомогентизатдиоксигеназой (HGD), применяемой в избытке постоянно во всех анализах. Соотношение kcat/kM ферментативной активности пропорционально кажущейся кинетической константе kapp и пропорционально kcat/kM *[E] ([E] = концентрация фермента). Конкурентоспособный ингибитор проявляет кажущееся увеличение kM и, следовательно, обратное уменьшение kapp при не насыщающихся концентрациях субстрата.The term herbicide resistance, herbicide resistance or herbicide insensitivity also refers to the ability of an enzyme to carry out its respective catalytic reaction in the presence of an inhibitor/herbicide or after exposure to an inhibitor/herbicide. Herbicidal resistance of enzymes, i.e. their ability to counteract the inhibitory effect of the herbicide can be expressed qualitatively and quantitatively. Qualitatively, enzymes that tolerate different categories or even different classes of inhibitors are highly resistant and vice versa. In quantitative terms, the stability of an enzyme compared to a single herbicide can be expressed as the corresponding residual activity or residual turnover observed in one sample of that enzyme, calculated as the activity ratio (kapp, kinetic measure) or total substrate turnover (signal change, endpoint measurement) in the absence and presence of one inhibitor (Bergmeyer, HU: Methods of enzymatic analysis, 1974). In various embodiments, to determine residual activity, the apparent kinetic constant (kapp) of a specific substrate conversion can be measured as the kinetic changes in absorbance at 320 nm in a coupled assay in that the homogentisate (HH) formed by HPPD from HFP is directly converted to a highly absorbent molecule maleylacetoacetate (MAA) by a second enzyme, homogentisate dioxygenase (HGD), used in excess continuously in all assays. The ratio k cat /k M of enzyme activity is proportional to the apparent kinetic constant kapp and proportional to k cat /k M *[E] ([E] = enzyme concentration). A competitive inhibitor exhibits an apparent increase in k M and hence an inverse decrease in kapp at nonsaturable substrate concentrations.

- 16 045758- 16 045758

Поскольку оба измерения kapp в присутствии и в отсутствии ингибитора осуществляют с использованием идентичного образца фермента, сырого или очищенного, и таким образом, при той же концентрации фермента, концентрация фермента исключается из расчета остаточной активности и соотношения обоих kapp непосредственно указывает на изменение kM вследствие ингибирования. Примечательно, что это понятие относится к парам фермент/ингибитор, взаимодействующим с конкурентным ингибированием, вероятно правильным для почти всех вариантов полипептидов и описанных ингибиторов. Константа ингибирования ki для фермента и соответствующего ингибитора описывает прочность связывания ингибитора с этим ферментом. Повышенная устойчивость дается для соотношений 1.5, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200 или выше и по сравнению с эталонной последовательностью ГФПД в присутствии или в отсутствии любого соответствующего гербицида, ингибирующего ГФПД.Since both measurements of k app in the presence and absence of inhibitor are made using an identical enzyme sample, crude or purified, and thus at the same enzyme concentration, the enzyme concentration is excluded from the calculation of residual activity and the ratio of both k app directly indicates the change in k M due to inhibition. Notably, this concept refers to enzyme/inhibitor pairs interacting with competitive inhibition, likely true for almost all polypeptide variants and inhibitors described. The inhibition constant ki for an enzyme and its corresponding inhibitor describes the strength of binding of the inhibitor to that enzyme. Increased resistance is given for ratios of 1.5, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200 or higher and compared to the GPPD reference sequence in the presence or absence of any corresponding GPPD inhibitory herbicide .

Специальным, хотя и не ограничивающим, типом анализа, который может быть использован для оценки последовательностей полипептида ГФПД в соответствии с изобретением является колориметрический анализ (как описано, например, см. US 6,768,044). В этом анализе, например, клетки Е. Coli, содержащие вектор pSE420-HPPDx (HPPDx означает любой ген, кодирующий предполагаемый ГФПД полипептид; основной вектор pSE420 получали от Invitrogen Карлсруе, Германия) или модифицированную версию pSE420 (pSE420(RI)NX)-HPPDx производят растворимые меланиноподобные пигменты из катаболизма тирозина, когда сверхэкспрессированный полипептид ГФПД является активным. Эти меланиноподобные пигменты анализируют в жидкой культуре или путем нанесения культуры Е. coli на твердый агар типа LB-бульона. После от 16 часов до 8 дней при 20-30°С, культуральную среду или агаровые лунки, которые были инокулированы культурой Е. coli, содержащей пустой вектор pSE420, не изменяют цвет среды или те, которые были высеяны с помощью культуры Е. coli, содержащей вектор pSE420HPPDx, содержащий ген, кодирующий неактивную ГФПД, также не изменяет цвет среды, в то время как лунки, инокулированные культурой Е. coli, содержащей вектор pSE420-HPPDx, кодирующий активную ГФПД, являются коричневатыми. В присутствии гербицида, ингибирующего ГФПД, эта выработка пигмента может быть ингибирована, и культура не будет изменять цвет среды, если не экспрессируется и не активен полипептид ГФПД, устойчивый к гербициду, ингибирующему. Ранее было продемонстрировано, что этот тест отражает активность ГФПД и устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД, независимо от происхождения этой активности, и позволяет идентифицировать активность ГФПД (US 6,768,044), т.е. на качественном уровне.A specific, although not limiting, type of assay that can be used to evaluate GPPD polypeptide sequences in accordance with the invention is a colorimetric assay (as described, for example, see US 6,768,044). In this assay, for example, E. Coli cells containing the vector pSE420-HPPDx (HPPDx means any gene encoding a putative HPPD polypeptide; the core vector pSE420 was obtained from Invitrogen Karlsruhe, Germany) or a modified version of pSE420 (pSE420(RI)NX)-HPPDx produce soluble melanin-like pigments from tyrosine catabolism when the overexpressed GPPD polypeptide is active. These melanin-like pigments are analyzed in liquid culture or by plating a culture of E. coli onto solid agar such as LB broth. After 16 hours to 8 days at 20-30°C, culture media or agar wells that have been inoculated with an E. coli culture containing the empty vector pSE420 do not change the color of the media or those plated with an E. coli culture. containing the pSE420HPPDx vector containing the gene encoding the inactive HPPD also does not change the color of the medium, while wells inoculated with an E. coli culture containing the pSE420-HPPDx vector encoding the active HPPD are brownish. In the presence of a GPPD inhibitory herbicide, this pigment production can be inhibited and the crop will not change the color of the medium unless a GPPD polypeptide resistant to the inhibitory herbicide is expressed and active. This test has previously been demonstrated to reflect HFPD activity and resistance to HFPD-inhibiting herbicides, regardless of the origin of this activity, and allows identification of HFPD activity (US 6,768,044), i.e. at a quality level.

В. Способы введения мутаций в последовательности ГФПД.B. Methods for introducing mutations into the GPPD sequence.

В мутировавших полипептидах ГФПД, кодируемых нуклеиновой кислотой в соответствии с изобретением по меньшей мере три аминокислоты были заменены как определено выше.In the mutated HPPD polypeptides encoded by the nucleic acid of the invention, at least three amino acids have been replaced as defined above.

Замена может быть осуществлена в последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей эталонный полипептид ГФПД, как определено выше, любыми средствами, пригодными для замены, в указанной последовательности, кодон, который кодирует подлежащую замене аминокислоту кодоном, который соответствует аминокислоте, которая должна заменить его, причем указанные кодоны широко описаны в литературных источниках и хорошо известны специалисту в данной области.Substitution may be made in the nucleic acid sequence encoding the reference GPPD polypeptide, as defined above, by any means suitable for replacing, in said sequence, a codon that encodes the amino acid to be replaced by a codon that corresponds to the amino acid that is to replace it, said codons are widely described in the literature and are well known to those skilled in the art.

Для достижения этой замены могут быть использованы несколько способов молекулярной биологии. Пригодный способ получения мутированной последовательности нуклеиновой кислоты в соответствии с изобретением и соответствующего белка включает осуществление сайт-направленного мутагенеза на кодонах, кодирующих одну или большее количество заранее выбранных аминокислот. Способы получения таких сайт-направленных мутаций хорошо известны специалисту и широко описаны в литературных источниках (в частности: Directed Mutagenesis: A Practical Approach, 1991, Edited by M.J. McPHERSON, IRL PRESS), или являются способами, для которых возможно использовать коммерческие наборы (например, набор для мутагенеза QUIKCHANGEfff lightening от Qiagen или Stratagene). После сайтнаправленного мутагенеза является приемлемым отобрать клетки, содержащие мутировавшую ГФПД, которая менее чувствительна к ингибитору ГФПД с помощью соответствующего скринингового средства. Соответствующие методы скрининга для достижения этого были описаны выше.Several molecular biology techniques can be used to achieve this replacement. A suitable method for producing a mutated nucleic acid sequence in accordance with the invention and the corresponding protein involves performing site-directed mutagenesis at codons encoding one or more preselected amino acids. Methods for obtaining such site-directed mutations are well known to the skilled person and are widely described in the literature (in particular: Directed Mutagenesis: A Practical Approach, 1991, Edited by M.J. McPHERSON, IRL PRESS), or are methods for which it is possible to use commercial kits (for example , QUIKCHANGEfff lightening mutagenesis kit from Qiagen or Stratagene). After site-directed mutagenesis, it is convenient to select cells containing mutated GPPD that are less sensitive to the GPPD inhibitor using an appropriate screening tool. Appropriate screening methods to achieve this have been described above.

Альтернативно, последовательность ДНК, кодирующая эталонный полипептид ГФПД, может быть модифицирована in silico для кодирования полипептида ГФПД, имеющего одну или несколько замен, перечисленных в настоящем изобретении, и затем синтезирована de novo. Этот способ также хорошо известен в уровне техники, описан в литературных источниках. Нуклеотидная последовательность, кодирующая мутировавший полипептид ГФПД, может быть введена в клетку-хозяина, как описано в другом месте настоящего изобретения.Alternatively, the DNA sequence encoding the reference GPPD polypeptide can be modified in silico to encode a GPPD polypeptide having one or more of the substitutions listed in the present invention and then synthesized de novo. This method is also well known in the prior art and is described in the literature. The nucleotide sequence encoding the mutated GPPD polypeptide can be introduced into a host cell as described elsewhere in the present invention.

С. Выделенные полинуклеотиды и их варианты и фрагменты.C. Isolated polynucleotides and their variants and fragments.

В некоторых вариантах осуществления, настоящее изобретение включает выделенные или рекомбинантные полинуклеотиды. Термин полинуклеотид соответствует любому генетическому материалу любой длины и любой последовательности, содержащей одноцепочечные и двухцепочечные молекулы ДНК и РНК, включая регуляторные элементы, структурные гены, группы генов, плазмиды, целые геномы и их фрагменты. Рекомбинантный полинуклеотид или полипептид/белок, или его биологически активная часть, как определено в настоящем изобретении, больше не присутствует в его первоначальном, родном организме, например, когда он содержится в гетерологичной клетке-хозяине или в трансгеннойIn some embodiments, the present invention includes isolated or recombinant polynucleotides. The term polynucleotide corresponds to any genetic material of any length and any sequence containing single-stranded and double-stranded DNA and RNA molecules, including regulatory elements, structural genes, gene groups, plasmids, whole genomes and their fragments. The recombinant polynucleotide or polypeptide/protein, or biologically active portion thereof, as defined herein, is no longer present in its original, native organism, for example when contained in a heterologous host cell or in a transgenic

- 17 045758 растительной клетке, семени или растении. В одном варианте осуществления, рекомбинантный полинуклеотид не содержит последовательностей (например, кодирующих белок или регуляторных последовательностей), которые естественно фланкируют нуклеиновую кислоту (т.е. последовательностей, расположенных на 5' и 3' концах нуклеиновой кислоты) в геномной ДНК организма, из которого получен полинуклеотид. Термин рекомбинантный охватывает полинуклеотиды или полипептиды, с которыми производили манипуляции по отношению к природному полинуклеотиду или полипептиду, так что полинуклеотид или полипептид отличается (например, в химическом составе или структуре) от встречающегося в природе. В другом варианте осуществления, рекомбинантный полинуклеотид не содержит внутренние последовательности (т.е. интроны), которые встречаются в природе в геномной ДНК организма, из которого получен полинуклеотид. Типичным примером такого полинуклеотида является так называемая комплементарная ДНК (кДНК). Например, в различных вариантах осуществления, выделенный полинуклеотид, кодирующий устойчивость к гербициду, ингибирующему ГФПД, может содержать менее чем 5 kb, 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1 kb, 0.5 kb, или 0.1 kb нуклеотидной последовательности, которая природным образом фланкирует полинуклеотид в геномной ДНК клетки, из которой получен полинуклеотид. Молекулы нуклеиновых кислот в соответствии с изобретением включают те, которые кодируют ГФПД в соответствии с изобретением. В некоторых вариантах осуществления, молекула нуклеиновой кислоты в соответствии с изобретением функционально связана с промотором, способным направлять экспрессию молекулы нуклеиновой кислоты в клетке-хозяине (например, растительной клетке-хозяине или бактериальной клетке-хозяине).- 17 045758 plant cell, seed or plant. In one embodiment, the recombinant polynucleotide does not contain sequences (eg, protein coding or regulatory sequences) that naturally flank the nucleic acid (ie, sequences located at the 5' and 3' ends of the nucleic acid) in the genomic DNA of the organism from which polynucleotide is obtained. The term recombinant covers polynucleotides or polypeptides that have been manipulated with respect to a naturally occurring polynucleotide or polypeptide such that the polynucleotide or polypeptide differs (eg, in chemical composition or structure) from what occurs naturally. In another embodiment, the recombinant polynucleotide does not contain internal sequences (ie, introns) that occur naturally in the genomic DNA of the organism from which the polynucleotide is derived. A typical example of such a polynucleotide is the so-called complementary DNA (cDNA). For example, in various embodiments, an isolated polynucleotide encoding resistance to a GPPD-inhibiting herbicide may contain less than 5 kb, 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1 kb, 0.5 kb, or 0.1 kb of nucleotide sequence that naturally flanks a polynucleotide in the genomic DNA of the cell from which the polynucleotide is derived. Nucleic acid molecules in accordance with the invention include those that encode GPPD in accordance with the invention. In some embodiments, a nucleic acid molecule in accordance with the invention is operably linked to a promoter capable of directing expression of the nucleic acid molecule in a host cell (eg, a plant host cell or a bacterial host cell).

Кроме того, в настоящем изобретении предусмотрены примерные варианты и фрагменты любой последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующей аминокислотные последовательности, изложенные в любой из SEQ ID NOs: 3-108. Фрагмент полинуклеотида может кодировать биологически активную часть полипептида, или же это может быть фрагмент, который можно использовать как гибридизационный зонд или ПЦР-праймер, применяя способы, раскрытые в другом месте настоящего изобретения. Полинуклеотиды, являющиеся фрагментами полинуклеотида, включают по меньшей мере около 15, 20, 50, 75, 100, 200, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150 смежных нуклеотидов, или же до количества нуклеотидов, присутствующего в описанном здесь полноразмерном полинуклеотиде, в зависимости от предполагаемого назначения (например, описанная в данном изобретении нуклеиновая кислота ГФПД). Под смежными нуклеотидами следует понимать остатки нуклеотидов, расположенные непосредственно рядом друг с другом.In addition, the present invention provides exemplary variants and fragments of any nucleic acid sequence encoding the amino acid sequences set forth in any of SEQ ID NOs: 3-108. The polynucleotide fragment may encode a biologically active portion of the polypeptide, or it may be a fragment that can be used as a hybridization probe or PCR primer using methods disclosed elsewhere in the present invention. Polynucleotides that are fragments of a polynucleotide include at least about 15, 20, 50, 75, 100, 200, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950 , 1000, 1050, 1100, 1150 contiguous nucleotides, or up to the number of nucleotides present in the full-length polynucleotide described herein, depending on the intended purpose (for example, the HFPD nucleic acid described herein). By contiguous nucleotides we mean nucleotide residues located directly next to each other.

Фрагменты полинуклеотидов в соответствии с настоящим изобретением, как правило, будут кодировать фрагменты полипептида, которые сохраняют биологическую активность полноразмерного белка устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД; т.е., активность устойчивости к гербициду. Под сохранением активности устойчивости к гербицидам следует понимать, что фрагмент будет иметь по меньшей мере приблизительно 30%, по меньшей мере приблизительно 50%, по меньшей мере приблизительно 70%, по меньшей мере приблизительно 80, 85, 90, 95, 100, 110, 125, 150, 175, 200, 250%, по меньшей мере приблизительно 300% или более активности устойчивости к гербицидам полноразмерного белка устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД, изложенного здесь как SEQ ID NOs: 3-108. Методы измерения активности устойчивости к гербицидам хорошо известны в уровне техники и примерные способы описаны в настоящем изобретении. В неограничивающем примере фрагмент в соответствии с изобретением будет устойчивым к той же дозе гербицида, ингибирующего ГФПД, или устойчивым к 1х, 2х, 3х, 4х или еще более высокой дозе гербицида, ингибирующего ГФПД, или фрагменты будут такими же самыми или более устойчивыми на основании ki между фрагментом и SEQ ID NOs: 3-108.The polynucleotide fragments of the present invention will generally encode polypeptide fragments that retain the biological activity of the full-length GPPD-inhibiting herbicide resistance protein; i.e., herbicide resistance activity. By maintaining herbicide resistance activity, it is meant that the fragment will have at least about 30%, at least about 50%, at least about 70%, at least about 80, 85, 90, 95, 100, 110, 125, 150, 175, 200, 250%, at least about 300% or more of the herbicide resistance activity of the full-length GPPD-inhibiting herbicide resistance protein set forth herein as SEQ ID NOs: 3-108. Methods for measuring herbicide resistance activity are well known in the art and exemplary methods are described in the present invention. In a non-limiting example, a fragment according to the invention will be resistant to the same dose of GPPD inhibitory herbicide, or resistant to 1x, 2x, 3x, 4x or an even higher dose of GPPD inhibitory herbicide, or the fragments will be the same or more resistant based on ki between fragment and SEQ ID NOs: 3-108.

Фрагмент полинуклеотида, который кодирует биологически активную часть полипептида в соответствии с изобретением, будет кодировать по меньшей мере приблизительно 150, 175, 200, 250, 300, 350 смежных аминокислот, или до общего количества присутствующих аминокислот в полноразмерном полипептиде в соответствии с изобретением. В неограничивающем примере фрагмент полинуклеотида, который кодирует биологически активную часть полипептида ГФПД имеет (а) пролин в аминокислотном положении, соответствующем аминокислотному положению 335 SEQ ID NO: 1 и (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем аминокислотному положению 336 SEQ ID NO: 1 и (в) серин в положении, соответствующем аминокислотному положению 337 SEQ ID NO: 1 и, необязательно, одну или несколько дополнительных аминокислотных замен в положениях, соответствующих аминокислотным положениям 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345 SEQ ID NO: 1, включая белок ГФПД, изложенный в любой из SEQ ID NOs: 3-108.A polynucleotide fragment that encodes the biologically active portion of a polypeptide in accordance with the invention will encode at least about 150, 175, 200, 250, 300, 350 contiguous amino acids, or up to the total number of amino acids present in a full-length polypeptide in accordance with the invention. In a non-limiting example, a polynucleotide fragment that encodes a biologically active portion of a HPPD polypeptide has (a) a proline at the amino acid position corresponding to amino acid position 335 of SEQ ID NO: 1 and (b) a histidine or aspartic acid at a position corresponding to amino acid position 336 of SEQ ID NO: 1. 1 and (c) serine at a position corresponding to amino acid position 337 of SEQ ID NO: 1 and, optionally, one or more additional amino acid substitutions at positions corresponding to amino acid positions 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345 SEQ ID NO: 1, including the GPPD protein set forth in any of SEQ ID NOs: 3-108.

Изобретение также охватывает варианты полинуклеотидов, как описано выше. Варианты полинуклеотида также включают те последовательности, которые кодируют ГФПД в соответствии с изобретением, однако консервативно отличающиеся по причине вырождения генетического кода, а также те, которые являются достаточно идентичными. Варианты в соответствии с настоящим изобретением будут сохранять активность полипептида ГФПД и устойчивость к гербициду, ингибирующему ГФПД. Термин достаточно идентичные означает полипептид или полинуклеотидную последовательность, которая имеет по меньшей мере приблизительно 53%, по меньшей мере приблизительно 60 или 65% идентичности последовательности, приблизительно 70 или 75% идентичности последовательности, приблизительThe invention also covers polynucleotide variants as described above. Polynucleotide variants also include those sequences that encode GPPD in accordance with the invention, but are conservatively different due to degeneracy of the genetic code, as well as those that are sufficiently identical. Variants of the present invention will retain GPPD polypeptide activity and resistance to GPPD inhibitory herbicide. The term “substantially identical” means a polypeptide or polynucleotide sequence that has at least about 53%, at least about 60 or 65% sequence identity, about 70 or 75% sequence identity, about

- 18 045758 но 80 или 85% идентичности последовательности, приблизительно 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 или 99% идентичности последовательности по сравнению с эталонной последовательностью, используя одну из программ выравнивания с применением стандартных параметров. Специалисту в данной области техники будет понятно, что эти значения могут быть приемлемым образом отрегулированы для определения соответствующей идентичности полипептидов, кодируемых двумя полинуклеотидами, принимая во внимание вырождение кодонов, сходство аминокислот, положение рамки считывания и т.п.- 18 045758 but 80 or 85% sequence identity, approximately 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 or 99% sequence identity compared to a reference sequence, using one of the alignment programs using standard parameters. One skilled in the art will appreciate that these values can be suitably adjusted to determine the respective identity of the polypeptides encoded by the two polynucleotides, taking into account codon degeneracy, amino acid similarity, reading frame position, and the like.

Бактериальные гены очень часто обладают многочисленными инициаторными кодонами метионина близко от начала открытой рамки считывания. Часто инициация трансляции на одном или более из этих стартовых кодонов приводит к образованию функционального белка. Такие стартовые кодоны могут включать кодоны ATG. Тем не менее, бактерии, такие как Bacillus sp. также распознают кодон GTG в качестве стартового кодона, и белки, инициирующие трансляцию на кодонах GTG, содержат метионин как первую аминокислоту. Более того, часто априори нельзя определить, какой из этих кодонов естественным образом используется в бактерии. Таким образом, следует понимать, что использование одного из альтернативных кодонов метионина может привести к созданию вариантов, придающих устойчивость к гербицидам. Эти белки устойчивости к гербицидам охватываются настоящим изобретением и могут быть использованы в способах в соответствии с настоящим изобретением. Встречающиеся в природе аллельные варианты могут быть определены с помощью хорошо известных техник молекулярной биологии, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР) и методики гибридизации, как указано ниже. Вариантные полинуклеотиды также включают полинуклеотиды синтетического происхождения, образованные, к примеру, с использованием сайт-направленных или других стратегий мутагенеза, но которые все еще кодируют полипептид, обладающий необходимой биологической активностью.Bacterial genes very often have numerous methionine initiation codons close to the start of the open reading frame. Often, initiation of translation at one or more of these start codons results in the formation of a functional protein. Such start codons may include ATG codons. However, bacteria such as Bacillus sp. also recognize the GTG codon as a start codon, and proteins that initiate translation at GTG codons contain methionine as the first amino acid. Moreover, it is often not possible to determine a priori which of these codons is naturally used in a bacterium. Thus, it should be understood that the use of one of the alternative methionine codons may result in variants conferring herbicide resistance. These herbicide resistance proteins are covered by the present invention and can be used in the methods in accordance with the present invention. Naturally occurring allelic variants can be determined using well-known molecular biology techniques such as polymerase chain reaction (PCR) and hybridization techniques, as described below. Variant polynucleotides also include polynucleotides of synthetic origin, formed, for example, using site-directed or other mutagenesis strategies, but which still encode a polypeptide having the desired biological activity.

Кроме того, специалист в данной области будет понимать, что изменения могут быть введены путем дальнейшей мутации полинуклеотидов в соответствии с изобретением, таким образом, приводя к дальнейшим изменениям в аминокислотной последовательности кодируемых полипептидов, без изменения биологической активности полипептидов. Таким образом, варианты выделенных полинуклеотидов могут быть созданы введением одного или большего количества дополнительных нуклеотидных замещений, добавлений или делеций в соответствующий полинуклеотид, кодирующий ГФПД в соответствии с изобретением, так что в кодируемый полипептид вводят 3-5, 1-7, 1-9, 1-11, 1-13, 1-15, или 1-17 аминокислотных замещений, добавлений или делеций, или 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 или 17 аминокислотных замещений, добавлений или делеций. Другие мутации могут быть введены стандартными техниками, такими как сайт-направленный мутагенез и ПЦР-опосредованный мутагенез, или техниками генной перестановки. Такие варианты полинуклеотидов также охватываются изобретением.In addition, one skilled in the art will understand that changes can be introduced by further mutation of the polynucleotides in accordance with the invention, thereby leading to further changes in the amino acid sequence of the encoded polypeptides, without changing the biological activity of the polypeptides. Thus, variants of isolated polynucleotides can be created by introducing one or more additional nucleotide substitutions, additions or deletions into the corresponding polynucleotide encoding GPPD in accordance with the invention, such that 3-5, 1-7, 1-9, 1-11, 1-13, 1-15, or 1-17 amino acid substitutions, additions or deletions, or 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 or 17 amino acid substitutions, additions or deletions. Other mutations can be introduced by standard techniques such as site-directed mutagenesis and PCR-mediated mutagenesis, or gene shuffling techniques. Such polynucleotide variants are also covered by the invention.

Варианты полинуклеотидов могут быть созданы введением мутаций в случайном порядке по всей кодирующей последовательности или ее части, таким как насыщающий мутагенез или перестановочный мутагенез, и полученные в результате мутанты могут быть подвергнуты скринингу на способность придавать активность устойчивости к гербицидам для выявления мутантов, сохраняющих активность.Polynucleotide variants can be created by introducing mutations in a random order throughout all or part of the coding sequence, such as saturation mutagenesis or permutation mutagenesis, and the resulting mutants can be screened for the ability to confer herbicide resistance activity to identify mutants that retain activity.

Дополнительные способы образования вариантов включают в себя подвергание клетки, экспрессирующей описанный в настоящем изобретении белок (или их библиотеку) специальным условиям, создающим нагрузку на активность белка. Специальные условия могут включать (но не ограничиваются ними) изменения температуры, изменения рН, изменения концентраций субстратов или ингибиторов и изменения в буферной композиции или их концентраций. Библиотека белков может быть подвергнута этим условиям во время экспрессии белка (например, в Е. coli или другом хозяине) или же после создания белкового экстракта, или после очистки белка.Additional methods for generating variants include subjecting a cell expressing a protein (or a library thereof) of the invention to special conditions that challenge the activity of the protein. Special conditions may include, but are not limited to, changes in temperature, changes in pH, changes in concentrations of substrates or inhibitors, and changes in the buffer composition or concentrations thereof. The protein library may be subjected to these conditions during expression of the protein (eg, in E. coli or other host) or after the creation of a protein extract, or after purification of the protein.

Функциональная или ферментативная активность библиотеки белков, подвергнутой стрессовым условиям, затем может быть сравнена с эталонным белком для выявления белков с улучшенными свойствами. Это сравнение активностей можно осуществлять как часть скрининга роста или альтернативно как часть ферментативного анализа, количественно определяющего активность белка. Свойства, которые могут быть определены как улучшенные, могут включать устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД, изменения в кинетических константах (включая KM, Ki, kcat), стабильность белка, термостабильность белка, или оптимальное значение температуры и рН для белка.The functional or enzymatic activity of a library of proteins subjected to stress conditions can then be compared with a reference protein to identify proteins with improved properties. This comparison of activities can be performed as part of a growth screen or alternatively as part of an enzymatic assay that quantifies protein activity. Properties that may be identified as improved may include resistance to herbicides that inhibit HPPD, changes in kinetic constants (including KM, Ki, k cat ), protein stability, protein thermal stability, or optimal temperature and pH for the protein.

D. Выделенные белки и их варианты и фрагменты.D. Isolated proteins and their variants and fragments.

Полипептиды устойчивости к гербицидам также охватываются настоящим изобретением. Полипептид устойчивости к гербицидам включает препараты полипептидов, содержащие менее чем приблизительно 30, 20, 10 или 5% (по сухому весу) полипептида неустойчивости к гербицидам (здесь и далее также обозначается загрязняющий белок). В рамках настоящего изобретения белок устойчивости к гербицидам означает описанный в настоящем изобретении полипептид ГФПД. Также обеспечены его фрагменты, биологически активные части и варианты, которые могут быть использованы в практическом осуществлении способов согласно настоящему изобретению.Herbicide resistance polypeptides are also covered by the present invention. Herbicide resistance polypeptide includes preparations of polypeptides containing less than about 30, 20, 10 or 5% (by dry weight) of herbicide resistance polypeptide (hereinafter also referred to as contaminant protein). In the context of the present invention, the herbicide resistance protein means the HPPD polypeptide described in the present invention. Also provided are fragments, biologically active portions and variants thereof which may be used in the practice of the methods of the present invention.

Фрагменты или биологически активные части включают фрагменты полипептида, содержащие часть аминокислотной последовательности, кодирующую белок устойчивости к гербицидам и сохраняющую активность устойчивости к гербицидам. Биологически активная часть белка устойчивости к гербицидам может быть полипептидом длиной, например, в 10, 25, 50, 100 или более аминокислот. По- 19 045758 добные биологически активные части могут быть получены при помощи техник рекомбинации и оценены на активность устойчивости к гербицидам.The fragments or biologically active portions include polypeptide fragments containing a portion of the amino acid sequence encoding a herbicide resistance protein and retaining herbicide resistance activity. The biologically active portion of the herbicide resistance protein may be a polypeptide of, for example, 10, 25, 50, 100 or more amino acids in length. Such biologically active moieties can be obtained using recombination techniques and evaluated for herbicide resistance activity.

Под вариантами следует понимать белки или полипептиды, аминокислотная последовательность которых по меньшей мере приблизительно на 53, 60, 65%, приблизительно 70, 75%, приблизительно 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 или 99% идентична любой из примерных SEQ ID NOs: 3-108, при этом указанный вариант обладает активностью полипептида ГФПД и устойчивостью к гербицидам, ингибирующим ГФПД. Специалисту в данной области техники будет понятно, что эти значения могут быть пригодным образом отрегулированы для определения соответствующей идентичности полипептидов, кодируемых двумя полинуклеотидами, принимая во внимание вырождение кодонов, схожесть аминокислот, положение рамки считывания и т.п.By variant is meant a protein or polypeptide whose amino acid sequence is at least about 53%, 60%, 65%, about 70%, 75%, about 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98 or 99% identical to any of exemplary SEQ ID NOs: 3-108, wherein the variant has GPPD polypeptide activity and resistance to GPPD inhibitory herbicides. One skilled in the art will appreciate that these values can be suitably adjusted to determine the respective identity of the polypeptides encoded by the two polynucleotides, taking into account codon degeneracy, amino acid similarity, reading frame position, and the like.

Например, консервативные замещения аминокислот могут быть сделаны в одном или нескольких заменимых остатков аминокислот. Заменимый аминокислотный остаток представляет собой остаток, который может быть изменен в эталонной последовательности полипептида без изменения биологической активности, в то время как незаменимый аминокислотный остаток необходим для биологической активности. Консервативное замещение аминокислоты представляет собой замещение, при котором аминокислотный остаток замещают остатком, имеющим сходную боковую цепь. Семейства аминокислот со сходными боковыми цепями определены в уровне техники. Эти семейства включают аминокислоты с основными боковыми цепями (например, лизин, аргинин, гистидин), кислотными боковыми цепями (например, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота), незаряженными полярными боковыми цепями (например, глицин, аспарагин, глутамин, серин, треонин, тирозин, цистеин), неполярными боковыми цепями (например, аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, фенилаланин, метионин, триптофан), бета-разветвленными боковыми цепями (например, треонин, валин, изолейцин) и ароматическими боковыми цепями (например, тирозин, фенилаланин, триптофан, гистидин). Замещения аминокислот могут быть сделаны на неконсервативных участках, сохраняющих свою функцию. Как правило, подобные замещения не делают для консервативных аминокислотных остатков или для аминокислотных остатков внутри консервативного мотива, когда такие остатки являются незаменимыми для активности полипептида. Тем не менее, специалисту в данной области будет понятно, что функциональные варианты могут иметь незначительные консервативные или неконсервативные изменения в консервативных остатках.For example, conservative amino acid substitutions may be made at one or more non-essential amino acid residues. A nonessential amino acid residue is a residue that can be changed in the reference polypeptide sequence without changing biological activity, while an essential amino acid residue is required for biological activity. A conservative amino acid substitution is a substitution in which an amino acid residue is replaced by a residue having a similar side chain. Families of amino acids with similar side chains are defined in the prior art. These families include amino acids with basic side chains (e.g., lysine, arginine, histidine), acidic side chains (e.g., aspartic acid, glutamic acid), uncharged polar side chains (e.g., glycine, asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine, cysteine), non-polar side chains (e.g. alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, methionine, tryptophan), beta-branched side chains (e.g. threonine, valine, isoleucine) and aromatic side chains (e.g. tyrosine, phenylalanine , tryptophan, histidine). Amino acid substitutions can be made at non-conserved sites that retain their function. Typically, such substitutions are not made for conserved amino acid residues or for amino acid residues within a conserved motif when such residues are essential for the activity of the polypeptide. However, one skilled in the art will appreciate that functional variants may have minor conservative or non-conservative changes to conserved residues.

В настоящее изобретение также включены антитела к ГФПД в соответствии с настоящим изобретением, или к ее вариантам или фрагментам. Способы получения антител хорошо известны в данной области техники (см., например, Harlow and Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY; Патент США № 4,196,265).Also included in the present invention are antibodies to GPPD according to the present invention, or to variants or fragments thereof. Methods for producing antibodies are well known in the art (see, for example, Harlow and Lane (1988) Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY; US Patent No. 4,196,265).

Таким образом, один из аспектов в соответствии с изобретением относится к антителам, одноцепочечным антигенсвязывающим молекулам или другим белкам, специфически связывающимся с одной или несколькими молекулами белка или пептида в соответствии с изобретением и их гомологами, химерами или фрагментами. В особенно предпочтительном варианте осуществления антитело специфически связывается с белком, аминокислотная последовательность которого изложена в SEQ ID NOs: 1-108 или его фрагментом.Thus, one aspect of the invention relates to antibodies, single chain antigen binding molecules or other proteins that specifically bind to one or more protein or peptide molecules of the invention and homologs, chimeras or fragments thereof. In a particularly preferred embodiment, the antibody specifically binds to a protein whose amino acid sequence is set forth in SEQ ID NOs: 1-108 or a fragment thereof.

Антитела в соответствии с изобретением могут быть использованы для количественного или качественного определения молекул пептида или белка в соответствии с изобретением, или же для выявления посттрансляционных модификаций белков. Как применяют в настоящем изобретении, антитело или пептид считается специфически связывающимся с молекулой белка или пептида в соответствии с изобретением, если такое связывание конкурентно не ингибируется присутствием неродственных молекул.Antibodies in accordance with the invention can be used to quantitatively or qualitatively detect peptide or protein molecules in accordance with the invention, or to detect post-translational modifications of proteins. As used in the present invention, an antibody or peptide is considered to specifically bind to a protein or peptide molecule in accordance with the invention unless such binding is competitively inhibited by the presence of unrelated molecules.

Е. Накопление генов.E. Gene accumulation.

В коммерческом производстве сельскохозяйственных культур желательно уничтожить нежелательные растения (т.е. сорные травы) с полей сельскохозяйственных растений путем надежного пестицидного регулирования. Идеальной обработкой стала бы такая, которую можно было бы применить ко всему полю, но которая уничтожала бы только нежелательные растения, не оказывая влияния на культурные растения. Одна из подобных систем обработки включает использование устойчивых к гербицидам сельскохозяйственных растений, так что при распылении гербицида над полем устойчивых к гербицидам культур они продолжают расти, в то время как неустойчивые к гербициду сорные травы гибнут или серьезно повреждаются. В идеале подобные системы обработки должны пользоваться преимуществом варьирования свойств гербицидов, так что борьба с сорными травами была бы наилучшей из возможных комбинаций гибкости и экономии. Например, отдельные гербициды имеют разный период действия в полевых условиях, и некоторые гербициды сохраняются и являются эффективными в течение относительно долгого времени после применения в поле, в то время как другие гербициды быстро распадаются на другие и/или неактивные соединения. Идеальная система обработки позволила бы применение разных гербицидов, так что производители могли бы адаптировать выбор гербицидов под конкретную ситуацию.In commercial crop production, it is desirable to eradicate unwanted plants (i.e., weeds) from crop fields through sound pesticide control. The ideal treatment would be one that could be applied to the entire field but would only kill unwanted plants without affecting crop plants. One such treatment system involves the use of herbicide-resistant crops so that when herbicide is sprayed over a field of herbicide-resistant crops, they continue to grow while non-herbicide-resistant weeds are killed or seriously damaged. Ideally, such treatment systems would take advantage of the variation in herbicide properties so that weed control would be the best possible combination of flexibility and economy. For example, individual herbicides have different periods of action in the field, and some herbicides persist and are effective for a relatively long time after application in the field, while other herbicides quickly break down into different and/or inactive compounds. An ideal treatment system would allow the use of different herbicides so that growers could tailor herbicide selection to a specific situation.

В то время как на сегодняшний день коммерчески доступно некоторое количество устойчивых к гербицидам сельскохозяйственных культур, проблемой в применении многих коммерческих гербицидов и комбинаций гербицид/культура является то, что отдельные гербициды обычно обладают неполнымWhile a number of herbicide-tolerant crops are commercially available today, a problem with many commercial herbicides and herbicide/crop combinations is that individual herbicides typically have incomplete

- 20 045758 спектром активности по отношению к распространенным видам сорных трав. Для большинства отдельных гербицидов, используемых уже некоторое время, стали преобладать популяции устойчивых к гербицидам видов и биотипов сорных трав (см., например, Tranel and Wright (2002) Weed Science 50: 700-712; Owen and Zelaya (2005) Pest Manag. Sci. 61: 301-311). Были описаны трансгенные растения, устойчивые к более чем одному гербициду (см., например, WO 2005/012515). Тем не менее, постоянно требуются улучшения в каждом аспекте производства сельскохозяйственных культур, возможностях борьбы с сорными травами, продления остаточного контроля сорных трав и улучшения урожайности культурных растений.- 20 045758 spectrum of activity in relation to common types of weeds. For most individual herbicides that have been in use for some time, populations of herbicide-resistant weed species and biotypes have become dominant (see, for example, Tranel and Wright (2002) Weed Science 50: 700-712; Owen and Zelaya (2005) Pest Manag. Sci. 61: 301-311). Transgenic plants resistant to more than one herbicide have been described (see, for example, WO 2005/012515). However, improvements are continually required in every aspect of crop production, weed control capabilities, extending residual weed control, and improving crop yields.

Белок ГФПД или нуклеотидная последовательность в соответствии с изобретением преимущественно скомбинированы в растениях с другими генами, кодирующими белки или РНК, придающие таким растениям полезные агрономические свойства. Среди генов, кодирующих белки или РНК, придающие трансформированным растениям полезные агрономические свойства, можно упомянуть последовательности ДНК, кодирующие белки, придающие устойчивость к одному или нескольким гербицидам, которые по своей химической структуре отличаются от гербицидов, ингибирующих ГФПД, и другие, придающие устойчивость к некоторым насекомым, придающие устойчивость к некоторым болезнями, ДНК, кодирующие РНК, обеспечивающие борьбу с нематодами или насекомыми, и т.п.The GPPD protein or nucleotide sequence according to the invention is advantageously combined in plants with other genes encoding proteins or RNA that impart beneficial agronomic properties to such plants. Among the genes encoding proteins or RNA that confer beneficial agronomic properties on transformed plants are DNA sequences encoding proteins that confer resistance to one or more herbicides that differ in their chemical structure from herbicides that inhibit GPPD, and others that confer resistance to certain herbicides. insects, conferring resistance to certain diseases, DNA encoding RNA, ensuring the fight against nematodes or insects, etc.

Подобные гены, в частности, описаны в опубликованных заявках РСТ WO 91/02071 и WO 95/06128, а также в патенте США 7,923,602 и публикации патентной заявки США № 20100166723, каждая из которых включена в настоящее описание во всей своей полноте путем ссылки.Such genes are specifically described in PCT Publication Applications WO 91/02071 and WO 95/06128, as well as US Patent No. 7,923,602 and US Patent Application Publication No. 20100166723, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Среди последовательностей ДНК, кодирующих белки, придающие трансформированным растительным клеткам и растениям устойчивость к определенным гербицидам, можно указать ген bar или PAT или ген Streptomyces coelicolor, описанный в WO 2009/152359, придающий устойчивость к глуфосинатным гербицидам, ген, кодирующий пригодную EPSPS, придающий устойчивость к гербицидам, целью которых является EPSPS, таким как глифосат и его соли (US 4,535,060, US 4,769,061, US 5,094,945, US 4,940,835, US 5,188,642, US 4,971,908, US 5,145,783, US 5,310,667, US 5,312,910, US 5,627,061, US 5,633,435), ген, кодирующий глифосат-н-ацетилтрансферазу (например, US 8,222,489, US 8,088,972, US 8,044,261, US 8,021,857, US 8,008,547, US 7,999,152, US 7,998,703, US 7,863,503, US 7,714,188, US 7,709,702, US 7,666,644, US 7,666,643, US 7,531,339, US 7,527,955, и US 7,405,074), или ген, кодирующий глифозатоксидоредуктазу (например, US 5,463,175).Among the DNA sequences encoding proteins that confer resistance to certain herbicides to transformed plant cells and plants, mention may be made of the bar or PAT gene or the Streptomyces coelicolor gene described in WO 2009/152359 conferring resistance to glufosinate herbicides, a gene encoding a suitable EPSPS conferring resistance to herbicides that target EPSPS, such as glyphosate and its salts (US 4,535,060, US 4,769,061, US 5,094,945, US 4,940,835, US 5,188,642, US 4,971,908, US 5,145,783, US 5,310,667, US 5, 312,910, US 5,627,061, US 5,633,435), gene , encoding glyphosate n-acetyltransferase (e.g. US 8,222,489, US 8,088,972, US 8,044,261, US 8,021,857, US 8,008,547, US 7,999,152, US 7,998,703, US 7,863,503, US 7,714 ,188, US 7,709,702, US 7,666,644, US 7,666,643, US 7,531,339, US 7,527,955, and US 7,405,074), or the gene encoding glyphosate oxidoreductase (for example, US 5,463,175).

Среди последовательностей ДНК, кодирующих пригодную EPSPS, придающих устойчивость к гербицидам, целью которых является EPSPS, можно более конкретно упомянуть ген, кодирующий растительную EPSPS, в частности EPSPS маиса, в частности EPSPS маиса, содержащую две мутации, в частности мутацию в аминокислотном положении 102 и мутацию в аминокислотном положении 106 (WO 2004/074443), и которая описана в патентной заявке US 6566587, в дальнейшем именуются как двойная мутантная EPSPS маиса или 2mEPSPS, или ген, кодирующий EPSPS, выделенную из Agrobacterium и описываемую последовательностью ID No. 2 и последовательностью ID No. 3 патента США 5,633,435, также обозначаемую СР4.Among the DNA sequences encoding a useful EPSPS conferring resistance to herbicides targeting EPSPS, mention may be made more specifically of a gene encoding a plant EPSPS, in particular maize EPSPS, in particular maize EPSPS, containing two mutations, in particular a mutation at amino acid position 102 and mutation at amino acid position 106 (WO 2004/074443), and which is described in patent application US 6566587, hereinafter referred to as double mutant maize EPSPS or 2mEPSPS, or the gene encoding EPSPS isolated from Agrobacterium and described by sequence ID No. 2 and sequence ID No. 3 US Patent 5,633,435, also designated CP4.

Среди последовательностей ДНК, кодирующих пригодную EPSPS, придающих устойчивость к гербицидам, целью которых является EPSPS, можно более конкретно упомянуть ген, кодирующий EPSPS GRG23 из Arthrobacter globiformis, а также и мутантные GRG23 АСЕ1, GRG23 АСЕ2, или GRG23 АСЕ3, в частности мутанты или варианты GRG23, как описано в WO 2008/100353, такие как GRG23(ace3)R173K SEQ ID No. 29 в WO 2008/100353.Among the DNA sequences encoding a useful EPSPS conferring resistance to herbicides targeting EPSPS, mention may be made more specifically of the gene encoding the EPSPS GRG23 from Arthrobacter globiformis, as well as mutant GRG23 ACE1, GRG23 ACE2, or GRG23 ACE3, in particular mutants or variants GRG23 as described in WO 2008/100353, such as GRG23(ace3)R173K SEQ ID No. 29 in WO 2008/100353.

В случае кодирующих EPSPS последовательностей ДНК и в частности кодирующих вышеперечисленные гены, кодирующая эти ферменты последовательность преимущественно предваряется последовательностью, кодирующей транзитный пептид, в частности оптимизированный транзитный пептид, описанный в патенте США 5,510,471 или 5,633,448.In the case of DNA sequences encoding EPSPS and in particular those encoding the above genes, the encoding sequence for these enzymes is advantageously preceded by a sequence encoding a transit peptide, in particular the optimized transit peptide described in US patent 5,510,471 or 5,633,448.

Примерные признаки устойчивости к гербицидам, которые могут быть скомбинированы с последовательностью нуклеиновой кислоты в соответствии с изобретением также включают по меньшей мере один ингибитор АЛС (ацетолактатсинтазы (WO 2007/024782); мутировавший ген Arabidopsis ALS/AHAS (патент США 6,855,533); гены, кодирующие 2,4-D-монооксигеназы, придающие устойчивость к 2,4-D (2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоте) путем метаболизации (патент США 6,153,401); и гены, кодирующие монооксигеназы дикамба, придающие устойчивость к дикамбе (3,6-дихлор-2-метоксибензойной кислоте) путем метаболизации (US 2008/0119361 и US 2008/0120739).Exemplary herbicide resistance traits that may be combined with the nucleic acid sequence of the invention also include at least one ALS inhibitor (WO 2007/024782); a mutated Arabidopsis ALS/AHAS gene (US Pat. No. 6,855,533); genes encoding 2,4-D-monooxygenases conferring resistance to 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) by metabolization (U.S. Patent 6,153,401); and genes encoding dicamba monooxygenases conferring resistance to dicamba (3,6-dichloro- 2-methoxybenzoic acid) by metabolization (US 2008/0119361 and US 2008/0120739).

В различных вариантах осуществления ГФПД в соответствии с изобретением собрана с одним или большим количеством генов устойчивости к гербицидам, включая один или более дополнительных генов устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД, и/или один или большее количество генов, устойчивых к глифосату и/или глуфосинату. В одном варианте осуществления, ГФПД в соответствии с изобретением скомбинирована с 2mEPSPS и bar.In various embodiments, the HFPD of the invention is assembled with one or more herbicide resistance genes, including one or more additional resistance genes to HFPD-inhibiting herbicides and/or one or more glyphosate and/or glufosinate resistance genes. In one embodiment, the GPPD according to the invention is combined with 2mEPSPS and bar.

Среди последовательностей ДНК, кодирующих белки, касающиеся свойств устойчивости к насекомым, стоит упомянуть белки Bt, широко описанные в литературных источниках и хорошо известные специалистам в данной области. Также стоит упомянуть белки, выделенные из бактерий, таких как Photorhabdus (WO 97/17432 и WO 98/08932).Among the DNA sequences encoding proteins related to insect resistance properties, it is worth mentioning the Bt proteins, widely described in the literature and well known to specialists in this field. Also worth mentioning are proteins isolated from bacteria such as Photorhabdus (WO 97/17432 and WO 98/08932).

- 21 045758- 21 045758

Среди таких последовательностей ДНК, кодирующих целевые белки, придающие новые свойства устойчивости к насекомым, стоит более конкретно упомянуть белки Bt Cry или VIP, широко описанные в литературных источниках и хорошо известные специалистам в данной области. Они включают белок Cry1F или гибриды, полученные из белка Cry1F (например, гибридные белки Cry1A-Cry1F описанные в US 6,326,169; US 6,281,016; US 6,218,188, или их токсичные фрагменты), белки типа Оу1А или их токсичные фрагменты, предпочтительно белок Оу1Ас или гибриды, полученные из белка Сгу1Ас (например, гибридный белок Cry1Ab-Cry1Ac, описанный в US 5,880,275) или белок Cry1Ab или Bt2 или их инсектицидные фрагменты, как описано в ЕР451878, белки Cry2Ae, Cry2Af или Cry2Ag, как описано в WO 2002/057664 или их токсичные фрагменты, белок Cry1A.105, описанный в WO 2007/140256 (SEQ ID No. 7) или его токсичный фрагмент, белок VIP3Aa19 под номером в каталоге NCBI ABG20428, белок VIP3Aa20 под номером в каталоге ABG20429 (SEQ ID No. 2 в WO 2007/142840), белки VIP3A, вырабатываемые в событиях хлопчатника СОТ202 или СОТ203 (WO 2005/054479 и соответственно WO 2005/054480), белки Cry, как описано в WO2001/47952, белок VIP3Aa или его токсичный фрагмент, как описано в Estruch et al. (1996), Proc Natl Acad Sci U S A. 28;93(11):5389-94 и US 6,291,156, инсектицидные белки из штаммов видов Xenorhabdus (как описано в WO 98/50427), Serratia (в частности из S. entomophila) или видов Photorhabdus, такие как Тс-белки из Photorhabdus, как описано в WO98/08932 (например, Waterfield et al., 2001, Appl Environ Microbiol. 67(11):5017-24; Ffrench-Constant and Bowen, 2000, Cell Mol Life Sci.; 57(5):828-33). Также в настоящее изобретение включены любые варианты и мутанты любого из этих белков, отличающиеся несколькими (1-10, предпочтительно 1-5) аминокислотами от любой из приведенных выше последовательностей, в особенности последовательности их токсичного фрагмента, или которые слиты с транзитным пептидом, таким как пластидный транзитный пептид или любой другой белок или пептид.Among such DNA sequences encoding target proteins that confer new properties of resistance to insects, it is worth mentioning more specifically the Bt Cry or VIP proteins, widely described in the literature and well known to specialists in this field. These include the Cry1F protein or fusions derived from the Cry1F protein (for example, the Cry1A-Cry1F fusion proteins described in US 6,326,169; US 6,281,016; US 6,218,188, or toxic fragments thereof), Oy1A type proteins or toxic fragments thereof, preferably the Oy1Ac protein or hybrids, derived from the Cry1Ac protein (for example, the Cry1Ab-Cry1Ac fusion protein described in US 5,880,275) or the Cry1Ab or Bt2 protein or insecticidal fragments thereof, as described in EP451878, the Cry2Ae, Cry2Af or Cry2Ag proteins, as described in WO 2002/057664 or toxic thereof fragments, Cry1A.105 protein described in WO 2007/140256 (SEQ ID No. 7) or a toxic fragment thereof, VIP3Aa19 protein under NCBI catalog number ABG20428, VIP3Aa20 protein under catalog number ABG20429 (SEQ ID No. 2 in WO 2007 /142840), VIP3A proteins produced in cotton events COT202 or COT203 (WO 2005/054479 and respectively WO 2005/054480), Cry proteins as described in WO2001/47952, VIP3Aa protein or a toxic fragment thereof, as described in Estruch et al . (1996), Proc Natl Acad Sci U S A. 28;93(11):5389-94 and US 6,291,156, insecticidal proteins from strains of Xenorhabdus species (as described in WO 98/50427), Serratia (particularly from S. entomophila) or Photorhabdus species, such as the Tc proteins from Photorhabdus as described in WO98/08932 (eg, Waterfield et al., 2001, Appl Environ Microbiol. 67(11):5017-24; Ffrench-Constant and Bowen, 2000, Cell Mol Life Sci.;57(5):828-33). Also included in the present invention are any variants and mutants of any of these proteins that differ by a few (1-10, preferably 1-5) amino acids from any of the above sequences, especially the sequence of a toxic fragment thereof, or that are fused to a transit peptide such as plastid transit peptide or any other protein or peptide.

В различных вариантах осуществления последовательность ГФПД в соответствии с изобретением может быть скомбинирована в растениях с одним или большим количеством генов, придающих необходимый признак, такой как устойчивость к гербицидам, устойчивость к насекомым, устойчивость к засухе, борьба с нематодами, эффективность использования воды, эффективность использования азота, улучшенная питательная ценность, устойчивость к болезням, улучшенный фотосинтез, улучшенное качество волокон, устойчивость к стрессам, улучшенное размножение и т.п.In various embodiments, the GPPD sequence according to the invention can be combined in plants with one or more genes conferring a desired trait, such as herbicide tolerance, insect resistance, drought tolerance, nematode control, water use efficiency, water use efficiency nitrogen, improved nutritional value, disease resistance, improved photosynthesis, improved fiber quality, stress resistance, improved reproduction, etc.

В особенности пригодными трансгенные события, которые могут быть скомбинированы с генами в соответствии с настоящим изобретением в растениях того же вида (например, скрещиванием или ретрансформацией растения, содержащего другое трансгенное событие, с химерным геном в соответствии с изобретением), включают событие 531/ PV-GHBK04 (хлопчатник, борьба с насекомыми, описано в WO 2002/040677), событие 1143-14А (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 2006/128569); событие 1143-51В (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 2006/128570); событие 1445 (хлопчатник, устойчивость к гербицидам, не депонировано, описано в US-A 2002-120964 или WO 2002/034946Event 17053 (рис, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА9843, описано в WO 2010/117737); событие 17314 (рис, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-9844, описано в WO 2010/117735); событие 281-24-236 (хлопчатник, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-6233, описано в WO 2005/103266 или US-A 2005-216969); событие 3006-210-23 (хлопчатник, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-6233, описано в US-A 2007-143876 или WO 2005/103266); событие 3272 (кукуруза, признаки качества, депонировано как РТА-9972, описано в WO 2006/098952 или US-A 2Оо6-2з0473); событие 33391 (пшеница, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-2347, описано в WO 2002/027004), событие 40416 (кукуруза, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА11508, описано в WO 11/075593); событие 43А47 (кукуруза, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-11509, описано в WO 2011/075595); событие 5307 (кукуруза, борьба с насекомыми, депонировано как АТСС РТА-9561, описано в WO 2010/077816); событие ASR-368 (полевица, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-4816, описано в US-A 2006-162007 или WO 2004/053062); событие В16 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, не депонировано, описано в US-A 2003-126634); событие BPS-CV127-9 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как NCIMB № 41603, описано в WO 2010/080829); событие BLR1 (масличный рапс, восстановление стерильности мужских особей, депонировано как NCIMB 41193, описано в WO 2005/074671); событие СЕ43-67В (хлопчатник, борьба с насекомыми, депонировано как DSM АСС2724, описано в US-A 2009-217423 или WO 2006/128573); событие CE44-69D (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в US-A 2010-0024077); событие CE44-69D (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 2006/128571); событие СЕ46-02А (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 2006/128572); событие СОТ102 (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в USA 2006-130175 или WO 2004/039986); событие СОТ202 (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в US-A 2007-067868 или WO 2005/054479); событие СОТ203 (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 2005/054480); событие DAS21606-3 / 1606 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11028, описано в WO 2012/033794), событие DAS40278 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-10244, описано в WO 2011/022469);Particularly suitable transgenic events that can be combined with genes in accordance with the present invention in plants of the same species (for example, by crossing or retransforming a plant containing another transgenic event with a chimeric gene in accordance with the invention) include event 531/PV- GHBK04 (cotton, insect control, described in WO 2002/040677), event 1143-14A (cotton, insect control, not deposited, described in WO 2006/128569); event 1143-51B (cotton, insect control, not deposited, described in WO 2006/128570); event 1445 (cotton, herbicide resistance, not deposited, described in US-A 2002-120964 or WO 2002/034946 Event 17053 (rice, herbicide resistance, deposited as PTA9843, described in WO 2010/117737); event 17314 (fig, herbicide resistance, deposited as PTA-9844, described in WO 2010/117735); event 281-24-236 (cotton, insect control - herbicide resistance, deposited as PTA-6233, described in WO 2005/103266 or US- A 2005-216969); event 3006-210-23 (cotton, insect control - herbicide resistance, deposited as PTA-6233, described in US-A 2007-143876 or WO 2005/103266); event 3272 (corn, traits quality, deposited as PTA-9972, described in WO 2006/098952 or US-A 2Oo6-230473); event 33391 (wheat, herbicide resistance, deposited as PTA-2347, described in WO 2002/027004), event 40416 (corn , insect control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA11508, described in WO 11/075593); event 43A47 (corn, insect control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-11509, described in WO 2011/075595); event 5307 (corn, insect control, deposited as ATCC PTA-9561, described in WO 2010/077816); event ASR-368 (bentgrass, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-4816, described in US-A 2006-162007 or WO 2004/053062); event B16 (corn, herbicide resistance, not deposited, described in US-A 2003-126634); event BPS-CV127-9 (soybean, herbicide resistance, deposited as NCIMB No. 41603, described in WO 2010/080829); event BLR1 (oilseed rape, restoration of male sterility, deposited as NCIMB 41193, described in WO 2005/074671); event CE43-67B (cotton, insect control, deposited as DSM ACC2724, described in US-A 2009-217423 or WO 2006/128573); event CE44-69D (cotton, insect control, not deposited, described in US-A 2010-0024077); event CE44-69D (cotton, insect control, not deposited, described in WO 2006/128571); event CE46-02A (cotton, insect control, not deposited, described in WO 2006/128572); event COT102 (cotton, insect control, not deposited, described in USA 2006-130175 or WO 2004/039986); event COT202 (cotton, insect control, not deposited, described in US-A 2007-067868 or WO 2005/054479); event COT203 (cotton, insect control, not deposited, described in WO 2005/054480); event DAS21606-3/1606 (soybean, herbicide resistance, deposited as PTA-11028, described in WO 2012/033794), event DAS40278 (corn, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-10244, described in WO 2011/022469 );

- 22 045758 событие DAS-44406-6 / pDAB8264.44.06.1 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11336, описано в WO 2012/075426), событие DAS-14536-7 /pDAB8291.45.36.2 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11335, описано в WO 2012/075429), событие DAS-59122-7 (кукуруза, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА 11384 , описано в US-A 2006-070139); событие DAS-59132 (кукуруза, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, не депонировано, описано в WO 2009/100188); событие DAS68416 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-10442, описано в WO 2011/066384 или WO 2011/066360); событие DP-098140-6 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-8296, описано в US-A 2009-137395 или WO 08/112019); событие DP-305423-1 (соевые бобы, признаки качества, не депонировано, описано в US-A 2008-312082 или WO 2008/054747); событие DP-32138-1 (кукуруза, система гибридизации, депонировано как АТСС РТА-9158, описано в US-A 2009-0210970 или WO 2009/103049); событие DP-356043-5 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-8287, описано в US-A 2010-0184079 или WO 2008/002872); событие ЕЕ-1 (баклажан, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 07/091277); событие FI117 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС 209031, описано в US-A 2006-059581 или wO 98/044140); событие FG72 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11041, описано в WO 2011/063413), событие GA21 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС 209033, описано в US-A 2005-086719 или WO 98/044140); событие GG25 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС 209032, описано в US-A 2005-188434 или WO 98/044140); событие GHB119 (хлопчатник, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-8398, описано в WO 2008/151780); событие GHB614 (хлопчатник, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-6878, описано в US-A 2010-050282 или WO 2007/017186); событие GJ11 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС 209030, описано в US-A 2005-188434 или WO 98/044140); событие GM RZ13 (сахарная свекла, устойчивость к вирусам, депонировано как NCIMB-41601, описано в WO 2010/076212); событие Н7-1 (сахарная свекла, устойчивость к гербицидам, депонировано как NCIMB 41158 или NCIMB 41159, описано в US-A 2004-172669 или WO 2004/074492); событие JOPLIN1 (пшеница, устойчивость к болезням, не депонировано, описано в US-A 2008-064032); событие LL27 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как NCIMB41658, описано в WO 2006/108674 или US-A 2008-320616); событие LL55 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как NCIMB 41660, описано в WO 2006/108675 или US-A 2008-196127); событие LLcotton25 (хлопчатник, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-3343, описано в WO 2003/013224 или US-A 2003-097687); событие LLRICE06 (рис, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС 203353, описано в US 6,468,747 или WO 2000/026345); событие LLRice62 (рис, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС 203352, описано в WO 2000/026345), событие LLRICE601 (рис, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-2600, описано в US-A 2008-2289060 или WO 2000/026356); событие LY038 (кукуруза, признаки качества, депонировано как АТСС РТА-5623, описано в US-А 2007-028322 или WO 2005/061720); событие MIR162 (кукуруза, борьба с насекомыми, депонировано как РТА-8166, описано в US-A 2009-300784 или WO 2007/142840); событие MIR604 (кукуруза, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в US-A 2008-167456 или WO 2005/103301); событие mOn15985 (хлопчатник, борьба с насекомыми, депонировано как АТСС РТА-2516, описано в US-A 2004-250317 или WO 2002/100163); событие MON810 (кукуруза, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в US-A 2002-102582); событие MON863 (кукуруза, борьба с насекомыми, депонировано как АТСС РТА-2605, описано в WO 2004/011601 или US-A 2006-095986); событие MON87427 (кукуруза, контроль опыления, депонировано как АТСС РТА-7899, описано в WO 2011/062904); событие MON87460 (кукуруза, устойчивость к стрессам, депонировано как АТСС РТА-8910, описано в WO 2009/111263 или US-А 2011-0138504); событие MON87701 (соевые бобы, борьба с насекомыми, депонировано как АТСС РТА-8194, описано в US-A 2009-130071 или WO 2009/064652); событие MON87705 (соевые бобы, признаки качества -устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-9241, описано в US-A 2010-0080887 или WO2010/037016); событие MON87708 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-9670, описано в WO 2011/034704); событие MON87712 (соевые бобы, урожайность, депонировано как РТА-10296, описано в WO 2012/051199), событие MON87754 (соевые бобы, признаки качества, депонировано как АТСС РТА-9385, описано в WO 2010/024976); событие MON87769 (соевые бобы, признаки качества, депонировано как АТСС РТА-8911, описано в US-A 2011-0067141 или WO 2009/102873); событие MON88017 (кукуруза, борьба с насекомыми -устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА5582, описано в US-A 2008-028482 или WO 2005/059103); событие MON88913 (хлопчатник, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-4854, описано в WO 2004/072235 или US-A 2006059590); событие MON88302 (масличный рапс, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА10955, описано в WO 2011/153186), событие MON88701 (хлопчатник, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11754, описано в WO 2012/134808), событие MON89034 (кукуруза, борьба с насекомыми, депонировано как АТСС РТА-7455, описано в WO 07/140256 или US-A 2008-260932); событие MON89788 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-6708, описано в USA 2006-282915 или WO 2006/130436); событие MS11 (масличный рапс, контроль опыления - устойчи- 22 045758 event DAS-44406-6/pDAB8264.44.06.1 (soybeans, herbicide resistance, deposited as PTA-11336, described in WO 2012/075426), event DAS-14536-7/pDAB8291.45.36.2 ( soybean, herbicide resistance, deposited as PTA-11335, described in WO 2012/075429), event DAS-59122-7 (corn, insect control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA 11384, described in US-A 2006 -070139); event DAS-59132 (corn, insect control - herbicide resistance, not deposited, described in WO 2009/100188); event DAS68416 (soybean, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-10442, described in WO 2011/066384 or WO 2011/066360); event DP-098140-6 (corn, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-8296, described in US-A 2009-137395 or WO 08/112019); event DP-305423-1 (soybeans, quality attributes, not deposited, described in US-A 2008-312082 or WO 2008/054747); event DP-32138-1 (maize, hybridization system, deposited as ATCC PTA-9158, described in US-A 2009-0210970 or WO 2009/103049); event DP-356043-5 (soybean, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-8287, described in US-A 2010-0184079 or WO 2008/002872); event EE-1 (eggplant, insect control, not deposited, described in WO 07/091277); event FI117 (corn, herbicide resistance, deposited as ATCC 209031, described in US-A 2006-059581 or wO 98/044140); event FG72 (soybean, herbicide resistance, deposited as PTA-11041, described in WO 2011/063413), event GA21 (corn, herbicide resistance, deposited as ATCC 209033, described in US-A 2005-086719 or WO 98/ 044140); event GG25 (corn, herbicide resistance, deposited as ATCC 209032, described in US-A 2005-188434 or WO 98/044140); event GHB119 (cotton, insect control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-8398, described in WO 2008/151780); event GHB614 (cotton, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-6878, described in US-A 2010-050282 or WO 2007/017186); event GJ11 (corn, herbicide resistance, deposited as ATCC 209030, described in US-A 2005-188434 or WO 98/044140); GM event RZ13 (sugar beet, virus resistance, deposited as NCIMB-41601, described in WO 2010/076212); event H7-1 (sugar beet, herbicide resistance, deposited as NCIMB 41158 or NCIMB 41159, described in US-A 2004-172669 or WO 2004/074492); event JOPLIN1 (wheat, disease resistance, not deposited, described in US-A 2008-064032); event LL27 (soybean, herbicide resistance, deposited as NCIMB41658, described in WO 2006/108674 or US-A 2008-320616); event LL55 (soybean, herbicide resistance, deposited as NCIMB 41660, described in WO 2006/108675 or US-A 2008-196127); event LLcotton25 (cotton, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-3343, described in WO 2003/013224 or US-A 2003-097687); event LLRICE06 (rice, herbicide resistance, deposited as ATCC 203353, described in US 6,468,747 or WO 2000/026345); event LLRice62 (rice, herbicide resistance, deposited as ATCC 203352, described in WO 2000/026345), event LLRICE601 (rice, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-2600, described in US-A 2008-2289060 or WO 2000/ 026356); event LY038 (corn, quality attributes, deposited as ATCC PTA-5623, described in US-A 2007-028322 or WO 2005/061720); event MIR162 (corn, insect control, deposited as PTA-8166, described in US-A 2009-300784 or WO 2007/142840); event MIR604 (corn, insect control, not deposited, described in US-A 2008-167456 or WO 2005/103301); event mOn15985 (cotton, insect control, deposited as ATCC PTA-2516, described in US-A 2004-250317 or WO 2002/100163); event MON810 (corn, insect control, not deposited, described in US-A 2002-102582); event MON863 (corn, insect control, deposited as ATCC PTA-2605, described in WO 2004/011601 or US-A 2006-095986); event MON87427 (maize, pollination control, deposited as ATCC PTA-7899, described in WO 2011/062904); event MON87460 (corn, stress tolerance, deposited as ATCC PTA-8910, described in WO 2009/111263 or US-A 2011-0138504); event MON87701 (soybean, insect control, deposited as ATCC PTA-8194, described in US-A 2009-130071 or WO 2009/064652); event MON87705 (soybeans, quality traits - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-9241, described in US-A 2010-0080887 or WO2010/037016); event MON87708 (soybean, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-9670, described in WO 2011/034704); event MON87712 (soybeans, yield, deposited as PTA-10296, described in WO 2012/051199), event MON87754 (soybeans, quality attributes, deposited as ATCC PTA-9385, described in WO 2010/024976); event MON87769 (soybeans, quality attributes, deposited as ATCC PTA-8911, described in US-A 2011-0067141 or WO 2009/102873); event MON88017 (corn, insect control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA5582, described in US-A 2008-028482 or WO 2005/059103); event MON88913 (cotton, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-4854, described in WO 2004/072235 or US-A 2006059590); event MON88302 (oilseed rape, herbicide resistance, deposited as PTA10955, described in WO 2011/153186), event MON88701 (cotton, herbicide resistance, deposited as PTA-11754, described in WO 2012/134808), event MON89034 (corn, insect control, deposited as ATCC PTA-7455, described in WO 07/140256 or US-A 2008-260932); event MON89788 (soybean, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-6708, described in USA 2006-282915 or WO 2006/130436); event MS11 (oilseed rape, pollination control - sustainable

- 23 045758 вость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-850 или РТА-2485, описано в WO 2001/031042); событие MS8 (масличный рапс, контроль опыления - устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-730, описано в WO 2001/041558 или US-A 2003-188347); событие NK603 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-2478, описано в US-A 2007-292854); событие РЕ-7 (рис, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 2008/114282); событие RF3 (масличный рапс, контроль опыления -устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-730, описано в WO 2001/041558 или US-A 2003-188347); событие RT73 (масличный рапс, устойчивость к гербицидам, не депонировано, описано в WO 2002/036831 или US-A 2008-070260); событие SYHT0H2 / SYN-000H2-5 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11226, описано в WO 2012/082548), событие Т227-1 (сахарная свекла, устойчивость к гербицидам, не депонировано, описано в WO 2002/44407 или US-A 2009-265817); событие Т25 (кукуруза, устойчивость к гербицидам, не депонировано, описано в US-A 2001-029014 или WO 2001/051654); событие Т304-40 (хлопчатник, борьба с насекомыми - устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-8171, описано в US-A 2010-077501 или WO 2008/122406); событие Т342-142 (хлопчатник, борьба с насекомыми, не депонировано, описано в WO 2006/128568); событие ТС1507 (кукуруза, борьба с насекомыми -устойчивость к гербицидам, не депонировано, описано в US-A 2005-039226 или WO 2004/099447); событие VIP1034 (кукуруза, борьба с насекомыми -устойчивость к гербицидам, депонировано как АТСС РТА-3925., описано в WO 2003/052073), событие 32316 (кукуруза, борьба с насекомыми-устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11507, описано в WO 2011/084632), событие 4114 (кукуруза, борьба с насекомыми-устойчивость к гербицидам, депонировано как РТА-11506, описано в WO 2011/084621), событие EE-GM3 / FG72 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-11041) необязательно собранное с событием EE-GM1/LL27 или событие EE-GM2/LL55 (WO 2011/063413 A2), событие DAS-68416-4 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-10442, WO 2011/066360A1), событие DAS-68416-4 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-10442, WO 2011/066384 А1), событие DP-040416-8 (кукуруза, борьба с насекомыми, АТСС учетный номер РТА11508, WO 2011/075593 А1), событие DP-043A47-3 (кукуруза, борьба с насекомыми, АТСС учетный номер РТА-11509, WO 2011/075595 А1), событие DP-0o4114-3 (кукуруза, борьба с насекомыми, АТСС учетный номер РТА-11506, WO2011/084621 А1), событие DP-032316-8 (кукуруза, борьба с насекомыми, АТСС учетный номер РТА-11507, WO 2011/084632 А1), событие MON-88302-9 (масличный рапс, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-10955, WO 2011/153186 А1), событие DAS-21606-3 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-11028, WO 2012/033794 A2), событие MON-87712-4 (соевые бобы, признаки качества, АТСС учетный номер. РТА-10296, WO2012/051199 A2), событие DAS-44406-6 (соевые бобы, накопленная устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер. РТА-11336, WO2012/075426A1), событие DAS-14536-7 (соевые бобы, накопленная устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер. РТА-11335, WO 2012/075429A1), событие SYN000H2-5 (соевые бобы, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-11226, WO 2012/082548 A2), событие DP-061061-7 (масличный рапс, устойчивость к гербицидам, номер депонирования недоступен, WO 2012071039 A1), событие DP-073496-4 (масличный рапс, устойчивость к гербицидам, номер депонирования недоступен, US 2012131692), событие 8264.44.06.1 (соевые бобы, накопленная устойчивость к гербицидам, учетный номер РТА-11336, WO 2012075426 A2), событие 8291.45.36.2 (соевые бобы, накопленная устойчивость к гербицидам, учетный номер. РТА-11335, WO 2012075429 A2), событие SYHT0H2 (соевые бобы, АТСС учетный номер. РТА-11226, WO 2012/082548 A2), событие MON88701 (хлопчатник, АТСС учетный номер РТА-11754, WO 2012/134808 A1), событие KK179-2 (люцерна, АТСС учетный номер РТА-11833, WO 2013/003558 A1), событие pDAB8264.42.32.1 (соевые бобы, накопленная устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-11993, WO 2013/010094 A1), событие MZDT09Y (кукуруза, АТСС учетный номер РТА-13025, WO 2013/012775 A1), событие 4114 (маис, борьба с насекомыми, АТСС учетный номер РТА-11506) WO 201314901, событие MON87411 (маис, АТСС учетный номер РТА-12669) WO 2013169923, событие А26-5 (хлопчатник, борьба с насекомыми) WO 2013170398, событие А2-6 (хлопчатник, борьба с насекомыми) WO2013170399, событие 9582.816.15.1 (соевые бобы, борьба с насекомыми, устойчивость к гербицидам), АТСС учетный номер РТА-12588) WO 2014004458, событие 33121 (маис, борьба с насекомыми, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА13392) WO 2014116854, событие 32218 (маис борьба с насекомыми, устойчивость к гербицидам, АТСС учетный номер РТА-13391) WO 2014116989, событие SPT-7R-949D SPT-7R-1425D (мужская стерильность риса) WO 2014154115, событие MON87751 (соевые бобы, АТСС учетный номер. PYA-120166) WO 2014201235, событие Рр009-401 Рр009-415 Рр009-469 (дернина, АТСС учетный номер РТА-120354, РТА-120353, РТА-120355) WO 2015006774, событие Bs2-X5 (томат, АТСС) WO 2015017637, событие MON87403 (маис, урожай зерна, АТСС учетный номер РТА-13584 WO 2015053998, событие 32218 (маис, борьба с насекомыми, АТСС учетный номер РТА-13391) WO 2015112182.- 23 045758 herbicide sensitivity, deposited as ATCC RTA-850 or RTA-2485, described in WO 2001/031042); event MS8 (oilseed rape, pollination control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-730, described in WO 2001/041558 or US-A 2003-188347); event NK603 (corn, herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-2478, described in US-A 2007-292854); event PE-7 (rice, insect control, not deposited, described in WO 2008/114282); event RF3 (oilseed rape, pollination control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-730, described in WO 2001/041558 or US-A 2003-188347); event RT73 (oilseed rape, herbicide resistance, not deposited, described in WO 2002/036831 or US-A 2008-070260); event SYHT0H2 / SYN-000H2-5 (soybeans, herbicide resistance, deposited as PTA-11226, described in WO 2012/082548), event T227-1 (sugar beet, herbicide resistance, not deposited, described in WO 2002/ 44407 or US-A 2009-265817); event T25 (corn, herbicide resistance, not deposited, described in US-A 2001-029014 or WO 2001/051654); event T304-40 (cotton, insect control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-8171, described in US-A 2010-077501 or WO 2008/122406); event T342-142 (cotton, insect control, not deposited, described in WO 2006/128568); event TC1507 (corn, insect control - herbicide resistance, not deposited, described in US-A 2005-039226 or WO 2004/099447); event VIP1034 (corn, insect control - herbicide resistance, deposited as ATCC PTA-3925., described in WO 2003/052073), event 32316 (corn, insect control - herbicide resistance, deposited as PTA-11507, described in WO 2011/084632), Event 4114 (corn, insect control - herbicide resistance, deposited as PTA-11506, described in WO 2011/084621), Event EE-GM3/FG72 (soybeans, herbicide resistance, ATCC accession number PTA-11041) optionally collected with event EE-GM1/LL27 or event EE-GM2/LL55 (WO 2011/063413 A2), event DAS-68416-4 (soybeans, herbicide resistance, ATCC accession number PTA-10442, WO 2011/066360A1), event DAS-68416-4 (soybeans, herbicide resistance, ATCC registration number PTA-10442, WO 2011/066384 A1), event DP-040416-8 (corn, insect control, ATCC registration number PTA11508 , WO 2011/075593 A1), event DP-043A47-3 (corn, insect control, ATCC registration number PTA-11509, WO 2011/075595 A1), event DP-0o4114-3 (corn, insect control, ATCC registration number RTA-11506, WO2011/084621 A1), event DP-032316-8 (corn, insect control, ATCC registration number RTA-11507, WO 2011/084632 A1), event MON-88302-9 (oilseed rape, resistance to herbicides, ATCC accession number PTA-10955, WO 2011/153186 A1), event DAS-21606-3 (soybeans, herbicide resistance, ATCC accession number PTA-11028, WO 2012/033794 A2), event MON-87712-4 (soybeans, quality attributes, ATCC registration number. PTA-10296, WO2012/051199 A2), event DAS-44406-6 (soybeans, accumulated resistance to herbicides, ATCC accession number. PTA-11336, WO2012/075426A1), event DAS-14536-7 (soybeans, accumulated resistance to herbicides, ATCC registration number PTA-11335, WO 2012/075429A1), event SYN000H2-5 (soybeans, herbicide resistance, ATCC registration number PTA-11226, WO 2012/082548 A2), event DP-061061-7 ( oilseed rape, herbicide resistance, deposit number not available, WO 2012071039 A1), event DP-073496-4 (oilseed rape, herbicide resistance, deposit number not available, US 2012131692), event 8264.44.06.1 (soybeans, accumulated herbicide resistance , registration number PTA-11336, WO 2012075426 A2), event 8291.45.36.2 (soybeans, accumulated herbicide resistance, registration number PTA-11335, WO 2012075429 A2), event SYHT0H2 (soybeans, ATCC registration number PTA-11226 , WO 2012/082548 A2), event MON88701 (cotton, ATCC registration number PTA-11754, WO 2012/134808 A1), event KK179-2 (alfalfa, ATCC registration number PTA-11833, WO 2013/003558 A1), event pDAB8264 .42.32.1 (soybeans, accumulated herbicide resistance, ATCC accession number PTA-11993, WO 2013/010094 A1), event MZDT09Y (corn, ATCC accession number PTA-13025, WO 2013/012775 A1), event 4114 (maize , insect control, ATCC registration number PTA-11506) WO 201314901, event MON87411 (maize, ATCC registration number PTA-12669) WO 2013169923, event A26-5 (cotton, insect control) WO 2013170398, event A2-6 (cotton , insect control) WO2013170399, event 9582.816.15.1 (soybeans, insect control, herbicide resistance), ATCC accession number PTA-12588) WO 2014004458, event 33121 (maize, insect control, herbicide resistance, ATCC accession number PTA13392) WO 2014116854, event 32218 (maize insect control, herbicide resistance, ATCC accession number PTA-13391) WO 2014116989, event SPT-7R-949D SPT-7R-1425D (rice male sterility) WO 2014154115, event MON87751 (soy beans, ATCC registration number. PYA-120166) WO 2014201235, event Рр009-401 Рр009-415 Рр009-469 (turf, ATCC registration number RTA-120354, RTA-120353, RTA-120355) WO 2015006774, event Bs2-X5 (tomato, ATCC) W O 2015017637, event MON87403 (maize, grain harvest, ATCC registration number RTA-13584 WO 2015053998, event 32218 (maize, insect control, ATCC registration number RTA-13391) WO 2015112182.

F. Полинуклеотидные конструкции.F. Polynucleotide constructs.

Полинуклеотиды, кодирующие полипептиды ГФПД в соответствии с настоящим изобретением, могут быть модифицированы для получения или усиления экспрессии в растительных клетках. Полинуклеотиды, кодирующие идентифицированные в настоящем изобретении полипептиды, могут быть обесPolynucleotides encoding the GPPD polypeptides of the present invention can be modified to obtain or enhance expression in plant cells. Polynucleotides encoding the polypeptides identified in the present invention may provide

- 24 045758 печены в экспрессионных кассетах для экспрессии в соответствующем растении. Экспрессионная кассета растения включает конструкцию ДНК, включая рекомбинантную конструкцию ДНК, способную приводить к экспрессии полинуклеотида в растительной клетке. Кассета может включать в направлении 5'-3' транскрипции область инициации транскрипции (т.е. промотор, в частности гетерологичный промотор) функционально соединенный с одним или несколькими соответствующими полинуклеотидами, и/или область терминации трансляции и транскрипции (т.е. область терминации), которые функционируют в растениях. Кассета также может дополнительно содержать по меньшей мере один дополнительный вводимый в организм полинуклеотид, такой как селектируемый маркерный ген. Альтернативно, дополнительный полинуклеотид(ы) может быть обеспечен на кассетах множественной экспрессии. Подобная экспрессионная кассета обеспечена множеством сайтов рестрикции для вставки полинуклеотида(ов) так, чтобы он подпадал под регуляцию транскрипции в регуляторных областях.- 24 045758 baked in expression cassettes for expression in the corresponding plant. A plant expression cassette includes a DNA construct, including a recombinant DNA construct, capable of resulting in expression of a polynucleotide in a plant cell. The cassette may include, in the 5'-3' direction of transcription, a transcription initiation region (i.e., a promoter, in particular a heterologous promoter) operably linked to one or more corresponding polynucleotides, and/or a translation and transcription termination region (i.e., a termination region ), which function in plants. The cassette may also further contain at least one additional polynucleotide administered to the body, such as a selectable marker gene. Alternatively, additional polynucleotide(s) may be provided on multiple expression cassettes. Such an expression cassette is provided with multiple restriction sites for insertion of polynucleotide(s) so that it is subject to transcriptional regulation in regulatory regions.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение относится к химерному гену, содержащему кодирующую последовательность, которая включает гетерологичную нуклеиновую кислоту в соответствии с изобретением, функционально связанную с экспрессируемым в растениях промотором и необязательно участком прерывания транскрипции и полиаденилирования. Гетерологичный в общем, относится к полинуклеотиду или полипептиду, не являющемуся эндогенным для клетки или не являющемуся эндогенным для расположения в природном геноме, в котором он наличествует, и добавленному в клетку путем инфекции, трансфекции, микроиньекции, электропорации, микропроекции или т.п. Под функциональной связью подразумевают функциональную связь между двумя полинуклеотидами. Например, когда промотор функционально связан с последовательностью ДНК, то последовательность промотора инициирует и выступает промежуточным звеном в транскрипции последовательности ДНК. Признано, что функционально соединенные полинуклеотиды могут быть смежными, а могут и не быть, и там, где этот термин используют для обозначения соединения двух кодирующих полипептид участков, полипептиды экспрессируются в одной и той же рамке считывания.In another embodiment, the present invention provides a chimeric gene comprising a coding sequence that includes a heterologous nucleic acid according to the invention operably linked to a plant-expressed promoter and optionally a transcription termination and polyadenylation site. Heterologous generally refers to a polynucleotide or polypeptide that is not endogenous to a cell or not endogenous to a location in the natural genome in which it is present, and is added to a cell by infection, transfection, microinjection, electroporation, microprojection, or the like. By functional linkage we mean a functional link between two polynucleotides. For example, when a promoter is operably linked to a DNA sequence, the promoter sequence initiates and intermediates the transcription of the DNA sequence. It is recognized that operably linked polynucleotides may or may not be contiguous, and where the term is used to refer to the junction of two polypeptide coding regions, the polypeptides are expressed in the same reading frame.

Промотором может быть любая полинуклеотидная последовательность, демонстрирующая транскрипционную активность в выбранных растительных клетках, частях растений или растениях. Промотор может быть природным или аналогичным, или же чужеродным и гетерологичным, по отношению к растению-хозяину и/или последовательности ДНК в соответствии с изобретением. Если промотор является природным или аналогичным по отношению к растению-хозяину, то подразумевают, что промотор присутствует в природном растении, в которое его вводят. Если промотор является чужеродным или гетерологичным по отношению к последовательности ДНК в соответствии с изобретением, то подразумевают, что промотор не является естественным или встречающимся в природе промотором для функционально связанной с ним последовательности ДНК в соответствии с изобретением. Промотор может быть индуцируемым или конститутивным. Он может встречаться в природе, быть составленным из частей различных встречающихся в природе промоторов, или же может быть частично или полностью синтетическим. Руководство по проектированию промоторов предоставляют исследования структуры промоторов, такие как у Harley and Reynolds (1987) Nucleic Acids Res. 15:2343-2361. Кроме того, может быть оптимизировано расположение промотора относительно старта транскрипции. См, например, Roberts et al. (1979) Proc. Natl. Acad. Sci. США, 76:760-764. Для применения в растениях в этой области техники хорошо известны много пригодных промоторов.A promoter can be any polynucleotide sequence that exhibits transcriptional activity in selected plant cells, plant parts or plants. The promoter may be natural or similar, or foreign and heterologous to the host plant and/or DNA sequence of the invention. If the promoter is natural or similar to the host plant, then it is implied that the promoter is present in the natural plant into which it is introduced. If a promoter is foreign or heterologous to a DNA sequence in accordance with the invention, then it is meant that the promoter is not a natural or naturally occurring promoter for the DNA sequence in accordance with the invention operably associated with it. The promoter can be inducible or constitutive. It may occur naturally, be composed of parts of various naturally occurring promoters, or may be partially or completely synthetic. Guidance for promoter design is provided by studies of promoter structure such as Harley and Reynolds (1987) Nucleic Acids Res. 15:2343–2361. In addition, the location of the promoter relative to the transcription start can be optimized. See, for example, Roberts et al. (1979) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76:760-764. For use in plants, many suitable promoters are well known in the art.

К примеру, пригодные конститутивные промоторы для применения в растениях включают: промоторы вирусов растений, таких как промотор каулимовируса хлоротичной полосатости арахиса (PC1SV) (патент США № 5,850,019); промотор 35S вируса мозаики цветной капусты (CaMV) (Odell и др. (1985) Nature 313:810-812); промоторы метилтрансферазных генов вируса Chlorella (патент США № 5,563,328) и полноразмерный промотор транскрипции вируса мозаики норичника (FMV) (Патент США № 5,378,619); промоторы таких генов, как рисовый актин (McElroy и др. (1990) Plant Cell 2:163-171 и патент США № 5,641,876); убиквитин (Christensen и др. (1989) Plant Mol. Biol. 12:619-632 и Christensen и др. (1992) Plant Mol. Biol. 18:675-689); pEMU (Last и др. (1991) Theor. Appl. Genet. 81:581-588); MAS (Velten и др. (1984) EMBO J. 3:2723-2730 и патент США № 5,510,474); гистон Н3 кукурузы (Lepetit и др. (1992) Mol. Gen. Genet. 231:276-285 и Atanassova и др. (1992) Plant J. 2(3):291-300); Brassica napus ALS3 (РСТзаявка WO 97/41228); ген малой субъединицы растительной рибулозо-бискарбоксилазы/оксигеназы (RuBisC; цирковирус (AU 689 311) или вирус мозаики прожилок маниоки (CsVMV, US 7,053,205); а также промоторы различных генов Agrobacterium (см. патенты США № 4,771,002; 5,102,796; 5,182,200; и 5,428,147).For example, suitable constitutive promoters for use in plants include: plant virus promoters, such as the peanut chlorotic streak caulimovirus (PC1SV) promoter (US Pat. No. 5,850,019); cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter (Odell et al. (1985) Nature 313:810-812); Chlorella virus methyltransferase gene promoters (U.S. Patent No. 5,563,328) and the full-length mosaic mosaic virus (FMV) transcription promoter (U.S. Patent No. 5,378,619); promoters of genes such as rice actin (McElroy et al. (1990) Plant Cell 2:163-171 and US Pat. No. 5,641,876); ubiquitin (Christensen et al. (1989) Plant Mol. Biol. 12:619-632 and Christensen et al. (1992) Plant Mol. Biol. 18:675-689); pEMU (Last et al. (1991) Theor. Appl. Genet. 81:581-588); MAS (Velten et al. (1984) EMBO J. 3:2723-2730 and US Patent No. 5,510,474); maize histone H3 (Lepetit et al. (1992) Mol. Gen. Genet. 231:276-285 and Atanassova et al. (1992) Plant J. 2(3):291-300); Brassica napus ALS3 (PCT application WO 97/41228); plant ribulose biscarboxylase/oxygenase small subunit gene (RuBisC; circovirus (AU 689 311) or cassava vein mosaic virus (CsVMV, US 7,053,205); as well as promoters of various Agrobacterium genes (see US Pat. Nos. 4,771,002; 5,102,796; 5,182.2 00; and 5,428,147 ).

Пригодные индуцируемые промоторы для использования в растениях включают: промотор из системы АСЕ1, реагирующий на медь (Mett и др. (1993) PNAS 90:4567-4571); промотор гена кукурузы In2, реагирующий на бензолсульфонамидные гербицидные сафенеры (Hershey и др. (1991) Mol. Gen. Genetics 227:229-237 и Gatz и др. (1994) Mol. Gen. Genetics 243:32-38); а также промотор репрессора Tet из Tn10 (Gatz и др. (1991) Mol. Gen. Genet. 227:229-237). Другим индуцируемым промотором для использования в растениях является тот, который реагирует на индуцирующий агент, на который растения в норме не реагируют. Примером индуцируемого промотора такого типа является индуцируемый промотор гена стероидного гормона, транскрипционная активность которого индуцируется гормономSuitable inducible promoters for use in plants include: the ACE1 copper responsive promoter (Mett et al. (1993) PNAS 90:4567-4571); the maize In2 gene promoter responsive to benzenesulfonamide herbicide safeners (Hershey et al. (1991) Mol. Gen. Genetics 227:229-237 and Gatz et al. (1994) Mol. Gen. Genetics 243:32-38); as well as the Tet repressor promoter from Tn10 (Gatz et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 227:229-237). Another inducible promoter for use in plants is one that responds to an inducing agent to which plants do not normally respond. An example of an inducible promoter of this type is the inducible promoter of a steroid hormone gene, the transcriptional activity of which is induced by the hormone

- 25 045758 глюкокортикостероидом (Schena и др. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. США 88:10421) или недавнее применение химерного активатора транскрипции, XVE, для использования в основанной на рецепторе эстрогена индуцируемой системе экспрессии в растениях, активируемой эстрадиолом (Zuo и др. (2000) Plant J., 24:265-273). Другие индуцируемые промоторы для использования в растениях описаны в ЕР 332104, РСТ WO 93/21334 и РСТ WO 97/06269, которые включены в данное описание в полном объеме путем ссылки. Могут быть также использованы промоторы, составленные из частей других промоторов, и частично или полностью синтетические промоторы. См., напр., Ni и др. (1995) Plant J. 7:661-676 и РСТ WO 95/14098, описывающие такие промоторы для применения в растениях.- 25 045758 glucocorticosteroid (Schena et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:10421) or the recent use of a chimeric transcription activator, XVE, for use in an estrogen receptor-based inducible expression system in plants activated by estradiol ( Zuo et al (2000) Plant J, 24:265-273). Other inducible promoters for use in plants are described in EP 332104, PCT WO 93/21334 and PCT WO 97/06269, which are incorporated herein by reference in their entirety. Promoters composed of parts of other promoters and partially or completely synthetic promoters can also be used. See, for example, Ni et al. (1995) Plant J. 7:661-676 and PCT WO 95/14098 describing such promoters for use in plants.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения для экспрессии белков ГФПД в соответствии с изобретением может быть использована последовательность промотора, специфическая для конкретных участков или тканей растений, такая как промоторы, специфичные для семян (Datla, R. и др., 1997, Biotechnology Ann. Rev. 3, 269-296), особенно промотор напина (ЕР 255 378 А1), промотор фазеолина, промотор глютенина, промотор гелиантинина (WO 92/17580), промотор альбумина (WO 98/45460), промотор олеозина (WO 98/45461), промотор SAT1 или промотор SAT3 (PCT/US98/06978).In one embodiment of the present invention, a promoter sequence specific to particular plant sites or tissues, such as seed-specific promoters (Datla, R. et al., 1997, Biotechnology Ann. Rev. 3, 269-296), especially napin promoter (EP 255 378 A1), phaseolin promoter, glutenin promoter, helianthin promoter (WO 92/17580), albumin promoter (WO 98/45460), oleosin promoter (WO 98/45461) , SAT1 promoter or SAT3 promoter (PCT/US98/06978).

Также можно использовать индуцируемый промотор, преимущественно выбранный из фенилаланинаммониалиазы (ФАЛ), HMG-KoA редуктазы (HMG), хитиназы, глюканазы, ингибитора протеиназы (ИП), гена семейства PR1, нопалинсинтазы (nos) и промоторов vspB (US 5 670 349, табл. 3), промотора HMG2 (US 5 670 349), промотора яблочной бета-галактозидазы (ЯБГ1) и промотора яблочной аминоциклопропанкарбоксилатсинтазы (АЦК-синтазы) (WO 98/45445). В конструкциях в соответствии с изобретением могут быть использованы многочисленные промоторы, в том числе следующие друг за другом.An inducible promoter can also be used, preferably selected from phenylalanine ammonia lyase (PAL), HMG-KoA reductase (HMG), chitinase, glucanase, proteinase inhibitor (PI), PR1 family gene, nopaline synthase (nos) and vspB promoters (US 5 670 349, table 3), the HMG2 promoter (US 5 670 349), the apple beta-galactosidase promoter (ABG1) and the apple aminocyclopropane carboxylate synthase (ACC synthase) promoter (WO 98/45445). Numerous promoters can be used in the constructs of the invention, including ones sequential to each other.

Промотор может включать, или быть модифицированным так, чтобы включать один или более элементов-энхансеров. В некоторых вариантах осуществления промотор может включать множество элементов-энхансеров. Промоторы, содержащие элементы-энхансеры, обеспечивают более высокие уровни транскрипции по сравнению с не содержащими их промоторами. Пригодные для использования в растениях элементы-энхансеры включают элемент-энхансер PC1SV (патент США № 5,850,019), элементэнхансер CaMV 35S (патент США № 5,106,739 и 5,164,316) и элемент-энхансер FMV (Maiti и др. (1997) Transgenic Res. 6:143-156); активатор трансляции вируса табачной мозаики (TMV), описанный в заявке WO 87/07644, или вируса табачной гравировки (TEV), описанных Carrington & Freed 1990, J. Virol. 64: 1590-1597, например, или интронов, таких как интрон adh1 кукурузы или интрон 1 рисового актина. См. также РСТ WO96/23898, WO 2012/021794, WO 2012/021797, WO 2011/084370 и WO 2011/028914.A promoter may include, or be modified to include, one or more enhancer elements. In some embodiments, a promoter may include multiple enhancer elements. Promoters containing enhancer elements provide higher levels of transcription compared to promoters without them. Suitable enhancer elements for use in plants include the PC1SV enhancer element (U.S. Patent No. 5,850,019), the CaMV 35S enhancer element (U.S. Patent Nos. 5,106,739 and 5,164,316), and the FMV enhancer element (Maiti et al. (1997) Transgenic Res. 6:143 -156); translation activator of tobacco mosaic virus (TMV), described in the application WO 87/07644, or tobacco etch virus (TEV), described by Carrington & Freed 1990, J. Virol. 64: 1590-1597, for example, or introns such as maize adh1 intron or rice actin intron 1. See also PCT WO96/23898, WO 2012/021794, WO 2012/021797, WO 2011/084370 and WO 2011/028914.

Часто подобные конструкции могут содержать 5' и 3' нетранслируемые области. Подобные конструкции могут содержать сигнальную последовательность или лидерную последовательность для облегчения ко-трансляционного или посттрансляционного транспорта рассматриваемого пептида до определенных внутриклеточных структур, таких как хлоропласты (или другие пластиды), эндоплазматического ретикулума или аппарата Гольджи, или же быть секретируемым. Например, конструкция может быть спроектирована таким образом, чтобы содержать сигнальный пептид для облегчения перехода пептида в эндоплазматический ретикулум. Под сигнальной последовательностью следует понимать последовательность, о которой известно или предполагается, что результатом ее действия является котрансляционный или посттрансляционный транспорт пептида через клеточную мембрану. У эукариотов это обычно включает секрецию в аппарат Гольджи, с некоторым результирующим гликозилированием. Под лидерной последовательностью следует понимать любую последовательность, которая при трансляции дает аминокислотную последовательность, достаточную для запуска ко-трансляционного транспорта пептидной цепи в субклеточную органеллу. Таким образом, это включает лидерные последовательности, нацеленные на транспорт и/или гликозилирование через переход в эндоплазматический ретикулум, переход в вакуоли, пластиды, включая хлоропласты, митохондрии и т.п. Может также оказаться предпочтительным сконструировать растительную экспрессионную кассету, содержащую интрон, так что для экспрессии необходим процессинг этого интрона в мРНК.Often such constructs may contain 5' and 3' untranslated regions. Such constructs may contain a signal sequence or leader sequence to facilitate co-translational or post-translational transport of the peptide in question to certain intracellular structures, such as chloroplasts (or other plastids), endoplasmic reticulum or Golgi apparatus, or be secreted. For example, the construct may be designed to contain a signal peptide to facilitate passage of the peptide into the endoplasmic reticulum. By signal sequence is meant a sequence that is known or suspected to result in the co-translational or post-translational transport of a peptide across the cell membrane. In eukaryotes, this usually involves secretion into the Golgi apparatus, with some resulting glycosylation. By leader sequence we mean any sequence that, when translated, provides an amino acid sequence sufficient to trigger the co-translational transport of a peptide chain into a subcellular organelle. Thus, this includes leader sequences targeted for transport and/or glycosylation through the endoplasmic reticulum, vacuoles, plastids including chloroplasts, mitochondria, and the like. It may also be preferable to construct a plant expression cassette containing an intron such that processing of the intron into mRNA is required for expression.

Под 3' нетранслируемым участком следует понимать полинуклеотид, расположенный ниже кодирующей последовательности. Сигнальные последовательности полиаденилирования и другие последовательности, кодирующие регуляторные сигналы, способные влиять на прибавление участков полиадениловой кислоты к 3'-концу прекурсора мРНК, являются 3'-нетранслируемыми участками. Под 5' нетранслируемым участком следует понимать полинуклеотид, расположенный выше кодирующей последовательности.By 3' untranslated region is meant a polynucleotide located downstream of the coding sequence. Polyadenylation signal sequences and other sequences encoding regulatory signals that can influence the addition of polyadenylic acid sites to the 3' end of the precursor mRNA are 3' untranslated regions. By 5' untranslated region is meant a polynucleotide located upstream of the coding sequence.

Другие нетранслируемые элементы выше или ниже включают энхансеры. Энхансеры представляют собой полинуклеотиды, действие которых усиливает экспрессию участка-промотора. Энхансеры хорошо известны в данной области техники и включают, но не ограничиваются ними, участок-энхансер SV40 и участок-энхансер 35S.Other untranslated elements upstream or downstream include enhancers. Enhancers are polynucleotides whose action enhances the expression of the promoter region. Enhancers are well known in the art and include, but are not limited to, the SV40 enhancer region and the 35S enhancer region.

Область терминации может быть родственной с областью инициации транскрипции, может быть родной с последовательностью в соответствии с настоящим изобретением, или может быть получена из другого источника. Пригодные области терминации доступны из Ti-плазмиды A. tumefaciens, такие как области терминации октопинсинтазы и нопалинсинтазы. См. также Guerineau et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 262:141-144; Proudfoot (1991) Cell 64:671-674; Sanfacon et al. (1991) Genes Dev. 5:141-149; Mogen etThe termination region may be related to the transcription initiation region, may be related to the sequence of the present invention, or may be obtained from another source. Suitable termination regions are available from the A. tumefaciens Ti plasmid, such as the octopine synthase and nopaline synthase termination regions. See also Guerineau et al. (1991) Mol. Gen. Genet. 262:141-144; Proudfoot (1991) Cell 64:671–674; Sanfacon et al. (1991) Genes Dev. 5:141-149; Mogen et

- 26 045758 al. (1990) Plant Cell 2:1261-1272; Munroe et al. (1990) Gene 91:151-158; Ballas et al. (1989) Nucleic Acids- 26 045758 al. (1990) Plant Cell 2:1261-1272; Munroe et al. (1990) Gene 91:151-158; Ballas et al. (1989) Nucleic Acids

Res. 17:7891-7903; Joshi et al. (1987) Nucleic Acid Res. 15:9627-9639; и Европейскую патентную заявку ЕРRes. 17:7891-7903; Joshi et al. (1987) Nucleic Acid Res. 15:9627-9639; and European patent application EP

633 317 A1.633 317 A1.

В одном из аспектов изобретения синтетические последовательности ДНК проектируются для заданного полипептида, такого как полипептиды в соответствии с изобретением. Экспрессия открытой рамки считывания синтетической последовательности ДНК в клетке приводит к выработке полипептида в соответствии с изобретением. Синтетические последовательности ДНК могут быть полезны для простого устранения нежелательных сайтов рестрикции эндонуклеаз, для способствования стратегиям клонирования ДНК, для изменения или устранения любого потенциального смещения кодонов, для изменения или улучшения содержания ГЦ, для устранения или изменения альтернативных рамок считывания, и/или для устранения или изменения сайтов распознавания сплайсинга интронов/экзонов, сайтов полиаденилирования, последовательностей Шайна-Дальгарно, нежелательных элементов-промоторов и т.п., которые могут присутствовать в нативной последовательности ДНК. Возможно также использование синтетических последовательностей ДНК для введения других улучшений в последовательность ДНК, таких как введение интронной последовательности, создание последовательности ДНК, которая экспрессируется как слитый белок к нацеленным на органеллы последовательностям, таким как транзитные пептиды хлоропластов, нацеленные на апопласты/вакуоли пептиды, или пептидные последовательности, приводящие к удерживанию результирующего пептида в эндоплазматическом ретикулуме. Синтетические гены могут также быть синтезированы с использованием предпочтительных для клетки-хозяина кодонов для улучшенной экспрессии, или могут быть синтезированы с использованием кодонов с частотой, предпочтительной для хозяина. См., например, Campbell and Gowri (1990) Plant Physiol. 92:1-11; Патенты США № 6,320,100; 6,075,185; 5,380,831; и 5,436,391, опубликованные патентные заявки США № 20040005600 и 20010003849, и Murray и др. (1989) Nucleic Acids Res. 17:477-498, включенные в данное описание посредством ссылки.In one aspect of the invention, synthetic DNA sequences are designed for a given polypeptide, such as the polypeptides in accordance with the invention. Expression of the open reading frame of a synthetic DNA sequence in a cell results in the production of a polypeptide in accordance with the invention. Synthetic DNA sequences may be useful for easily eliminating unwanted restriction endonuclease sites, for facilitating DNA cloning strategies, for altering or eliminating any potential codon bias, for altering or improving GC content, for eliminating or altering alternative reading frames, and/or for eliminating or changes in intron/exon splicing recognition sites, polyadenylation sites, Shine-Dalgarno sequences, unwanted promoter elements, etc., which may be present in the native DNA sequence. It is also possible to use synthetic DNA sequences to introduce other improvements to the DNA sequence, such as introducing an intronic sequence, creating a DNA sequence that is expressed as a fusion protein to organelle-targeting sequences such as chloroplast transit peptides, apoplast/vacuole-targeting peptides, or peptide sequences leading to retention of the resulting peptide in the endoplasmic reticulum. Synthetic genes can also be synthesized using host cell-preferred codons for improved expression, or can be synthesized using codons with a host-preferred frequency. See, for example, Campbell and Gowri (1990) Plant Physiol. 92:1-11; US Patents No. 6,320,100; 6,075,185; 5,380,831; and 5,436,391, US Patent Applications Published Nos. 20040005600 and 20010003849, and Murray et al. (1989) Nucleic Acids Res. 17:477-498, incorporated herein by reference.

В одном из вариантов осуществления целевые полинуклеотиды для экспрессии нацелены на хлоропласт. В этом способе, если целевой полинуклеотид не вводится напрямую в хлоропласт, то экспрессионная кассета дополнительно содержит полинуклеотид, кодирующий транзитный пептид для направления целевого нуклеотида в хлоропласты. Подобные транзитные пептиды известны в данной области техники. См., например, Von Heijne и др. (1991) Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126; Clark и др. (1989) J. Biol. Chem. 264:17544-17550; Della-Cioppa и др. (1987) Plant Physiol. 84:965-968; Romer и др. (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421; и Shah и др. (1986) Science 233:478-481.In one embodiment, the target polynucleotides for expression are targeted to a chloroplast. In this method, if the target polynucleotide is not directly introduced into the chloroplast, the expression cassette further contains a polynucleotide encoding a transit peptide for directing the target nucleotide to the chloroplast. Such transit peptides are known in the art. See, for example, Von Heijne et al. (1991) Plant Mol. Biol. Rep. 9:104-126; Clark et al (1989) J. Biol. Chem. 264:17544-17550; Della-Cioppa et al (1987) Plant Physiol. 84:965-968; Romer et al (1993) Biochem. Biophys. Res. Commun. 196:1414-1421; and Shah et al (1986) Science 233:478-481.

Целевые полинуклеотиды, направляемые в хлоропласт, могут быть оптимизированы для экспрессии в хлоропласте с учетом разницы в использовании кодонов в растительном ядре и этой органелле. Таким способом целевые полинуклеотиды могут быть синтезированы с использованием предпочтительных для хлоропластов кодонов. См., например, патент США № 5,380,831, включенный в данное описание посредством ссылки.Target polynucleotides directed to the chloroplast can be optimized for expression in the chloroplast by taking into account the difference in codon usage in the plant nucleus and this organelle. In this manner, target polynucleotides can be synthesized using chloroplast-preferred codons. See, for example, US Patent No. 5,380,831, incorporated herein by reference.

Такая экспрессионная кассета растений может быть введена в вектор трансформации растения. Под вектором трансформации следует понимать молекулу ДНК, делающую возможной трансформацию клетки. Подобная молекула может состоять из одной или более экспрессионных кассет и может быть организована в более чем одну векторную молекулу ДНК. Например, бинарные векторы представляют собой векторы трансформации растений, использующие два несмежных вектора ДНК для кодирования всех необходимых цис- и транс-действующих функций для трансформации растительных клеток (Hellens and Mullineaux (2000) Trends in Plant Science 5:446-451). Вектор означает полинуклеотидную конструкцию, разработанную для переноса между различными клетками-хозяевами. Вектор экспрессии означает вектор, обладающий способностью включать, интегрировать и экспрессировать гетерологичную последовательность ДНК или ее фрагменты в чужеродной клетке.Such a plant expression cassette can be introduced into a plant transformation vector. A transformation vector should be understood as a DNA molecule that makes cell transformation possible. Such a molecule may consist of one or more expression cassettes and may be organized into more than one vector DNA molecule. For example, binary vectors are plant transformation vectors that use two non-contiguous DNA vectors to encode all the necessary cis- and trans-acting functions to transform plant cells (Hellens and Mullineaux (2000) Trends in Plant Science 5:446-451). Vector means a polynucleotide construct designed for transfer between different host cells. An expression vector means a vector having the ability to incorporate, integrate and express a heterologous DNA sequence or fragments thereof in a foreign cell.

Вектор трансформации растения содержит один или большее количество векторов ДНК для достижения трансформации растения. Например, общепринятой практикой в данной области техники является использование векторов трансформации растения, содержащих более чем один смежный сегмент ДНК. Эти векторы часто обозначаются как бинарные векторы. Бинарные векторы, как и векторы с хелперными плазмидами, наиболее часто используются для опосредованной Agrobacterium трансформации, где размер и сложность сегментов ДНК, требующихся для достижения эффективной трансформации, очень велики, и выгодно разделять функции на отдельные молекулы ДНК. Бинарные векторы обычно содержат плазмидный вектор, содержащий цис-действующие последовательности, необходимые для переноса ТДНК (такие как левый пограничный район и правый пограничный район), селектируемый маркер, спроектированный с возможностью экспрессии в растительной клетке, и целевой полинуклеотид (полинуклеотид, спроектированный с возможностью экспрессии в растительной клетке, для которой желательно создание трансгенных растений). Также в этом плазмидном векторе присутствуют последовательности, необходимые для бактериальной репликации. Цис-действующие последовательности расположены так, чтобы позволить эффективный трансфер в растительные клетки и экспрессию в них. Например, последовательность селектируемого маркера и целевая последовательность расположены между левым и правым пограничными районами. Часто второй плазмидный вектор содержит транс-действующие факторы, вы- 27 045758 полняющие роль промежуточного звена в переносе Т-ДНК из Agrobacterium в растительные клетки. Эта плазмида часто содержит функции вирулентности (гены Vir), делающие возможным инфицирование растительных клеток Agrobacterium, и перенос ДНК путем расщепления на пограничных последовательностях и vir-опосредованный перенос ДНК, как это понимают в данной области техники (Hellens and Mullineaux (2000) Trends in Plant Science, 5:446-451). Для трансформации растений могут быть использованы несколько типов штаммов Agrobacterium (напр., LBA4404, GV3101, ЕНА101, ЕНА105, и т.д.). Второй плазмидный вектор не является необходимым для введения полинуклеотидов в растения другими методами, такими как микропроекция, микроинъекция, электропорация, полиэтиленгликоль и т.д.The plant transformation vector contains one or more DNA vectors to achieve plant transformation. For example, it is common practice in the art to use plant transformation vectors containing more than one contiguous DNA segment. These vectors are often referred to as binary vectors. Binary vectors, like vectors with helper plasmids, are most often used for Agrobacterium-mediated transformation where the size and complexity of the DNA segments required to achieve efficient transformation are very large and it is advantageous to separate the functions into individual DNA molecules. Binary vectors typically contain a plasmid vector containing the cis-acting sequences required for TDNA transfer (such as a left border region and a right border region), a selectable marker designed to be expressed in a plant cell, and a target polynucleotide (a polynucleotide designed to be expressed in a plant cell for which the creation of transgenic plants is desired). This plasmid vector also contains sequences necessary for bacterial replication. The cis-acting sequences are positioned to allow efficient transfer into and expression in plant cells. For example, the selectable marker sequence and the target sequence are located between the left and right border regions. Often the second plasmid vector contains trans-acting factors that act as an intermediate in the transfer of T-DNA from Agrobacterium to plant cells. This plasmid often contains virulence functions (Vir genes) allowing infection of plant cells by Agrobacterium, and DNA transfer by cleavage at border sequences and vir-mediated DNA transfer as understood in the art (Hellens and Mullineaux (2000) Trends in Plant Science, 5:446-451). Several types of Agrobacterium strains (eg LBA4404, GV3101, EHA101, EHA105, etc.) can be used for plant transformation. A second plasmid vector is not necessary for introducing polynucleotides into plants by other methods such as microprojection, microinjection, electroporation, polyethylene glycol, etc.

G. Трансформация растенийG. Plant transformation

Способы в соответствии с изобретением включают введение нуклеотидной конструкции в растение. Под введением следует понимать презентацию нуклеотидной конструкции растению таким способом, что упомянутая конструкция получает доступ вовнутрь клетки растения. Способы в соответствии с изобретением не требуют использования особенного метода для введения нуклеотидной конструкции в растение, только того, чтобы нуклеотидная конструкция получила доступ вовнутрь по меньшей мере одной клетки растения. Способы введения нуклеотидных конструкций в растения известны в данной области, включая, но не ограничиваясь ними, или методы стабильной трансформации, временной трансформации и опосредованные вирусами методы. См., например, способы трансформации растительных клеток и регенерации растений, описанные в: US 4,459,355, US 4,536,475, uS 5,464,763, US 5,177,010, US 5,187,073, ЕР 267,159 A1, ЕР 604 662 A1, ЕР 672 752 A1, US 4,945,050, US 5,036,006, US 5,100,792, US 5,371,014, US 5,478,744, US 5,179,022, US 5,565,346, US 5,484,956, US 5,508,468, US 5,538,877, US 5,554,798, US 5,489,520, US 5,510,318, US 5,204,253, US 5,405,765, EP 442 174 A1, EP 486 233 A1, EP 486 234 A1, EP 539 563 A1, EP 674 725 A1, WO9 1/02071, WO 95/06128, WO 2011/095460, WO 2012006439 A2, WO 2012006443 A2, WO 2012015039 A1, WO 2012019660 A1, WO 2012021494A1, WO 2012064827 A1, WO 2012075562A1, WO 2012077664A1, WO 2012083137A1, WO 2012084962A1, WO 2012092577 A1, WO 2012109947 A1, WO 2012129443 A2, WO 2012138629 A2, WO 2012139416 A1, WO 2012149011 A1,Methods in accordance with the invention involve introducing a nucleotide construct into a plant. By introduction we mean the presentation of a nucleotide construct to a plant in such a way that said construct gains access to the interior of the plant cell. The methods of the invention do not require the use of a specific method for introducing the nucleotide construct into the plant, only that the nucleotide construct gain access inside at least one cell of the plant. Methods for introducing nucleotide constructs into plants are known in the art, including, but not limited to, stable transformation methods, transient transformation methods, and virus-mediated methods. See, for example, methods for plant cell transformation and plant regeneration described in: US 4,459,355, US 4,536,475, US 5,464,763, US 5,177,010, US 5,187,073, EP 267,159 A1, EP 604 662 A1, EP 672 752 A1, US 4, 945,050, US 5,036,006 , US 5,100,792, US 5,371,014, US 5,478,744, US 5,179,022, US 5,565,346, US 5,484,956, US 5,508,468, US 5,538,877, US 5,554,798, US 5,489,520, US 5,510,318, US 5,204,253, US 5,405,765, EP 442 174 A1, EP 486 233 A1, EP 486 234 A1, EP 539 563 A1, EP 674 725 A1, WO9 1/02071, WO 95/06128, WO 2011/095460, WO 2012006439 A2, WO 2012006443 A2, WO 2012015039 A 1, WO 2012019660 A1, WO 2012021494A1, WO 2012064827 A1, WO 2012075562A1, WO 2012077664A1, WO 2012083137A1, WO 2012084962A1, WO 2012092577 A1, WO 2012109947 A1, WO 2012129443 A 2, WO 2012138629 A2, WO 2012139416 A1, WO 2012149011 A1,

WO 2013014585 A1, WO 2013025670 A1, WO 2013033308 A2, WO 2013066007 A1, WO 2013077420 A1,WO 2013014585 A1, WO 2013025670 A1, WO 2013033308 A2, WO 2013066007 A1, WO 2013077420 A1,

WO 2013090734 A1, WO 2013149726 A1, WO 2013180311 A1, WO 2014029044 A1, WO 2014029045 A1,WO 2013090734 A1, WO 2013149726 A1, WO 2013180311 A1, WO 2014029044 A1, WO 2014029045 A1,

WO 2014062036 A1, WO 2014065857 A1, WO 2014100234 A1, WO 2014100406 A1, WO 2014123208 A1,WO 2014062036 A1, WO 2014065857 A1, WO 2014100234 A1, WO 2014100406 A1, WO 2014123208 A1,

WO 2014143304 A1, WO 2014144513 A2, WO 2014157541 A1, WO 2014200842 A2, WO 2015051083 A1,WO 2014143304 A1, WO 2014144513 A2, WO 2014157541 A1, WO 2014200842 A2, WO 2015051083 A1,

WO 2015077620 A1, WO 2015085990 A1, WO 2015099674 A1, WO 2015118640 A1, WO 2015119166 A1, каждый из который включен в данное описание путем ссылки, особенно в отношении описанных методов трансформации.WO 2015077620 A1, WO 2015085990 A1, WO 2015099674 A1, WO 2015118640 A1, WO 2015119166 A1, each of which is incorporated herein by reference, particularly with respect to the transformation methods described.

В целом, методы трансформации растений включают перенос гетерологичной ДНК в целевые растительные клетки (напр., незрелые или зрелые эмбрионы, суспензионные культуры, недифференциированный каллус, протопласты и т.д.), за которым следует применение максимального порогового уровня пригодного селектора (в зависимости от гена селектируемого маркера) для выделения трансформированных клеток растений из нетрансформированной клеточной массы. Эксплантаты обычно переносят в такую же свежую среду и культивируют в плановом порядке. После этого трансформированные клетки дифференциируют в ростки после помещения в регенерационную среду с добавлением максимального порогового уровня селективного агента. Ростки затем переносят на селективную среду для укоренения с целью получения укоренившегося ростка или саженца. Трансгенные саженцы затем выращивают до зрелых растений и они вырабатывает плодородные семена (напр., Hiei и др. (1994) The Plant Journal 6:271282; Ishida и др. (1996) Nature Biotechnology 14:745-750). Эксплантаты обычно переносят в такую же свежую среду и культивируют в плановом порядке. Общее описание техник и методов создания трансгенных растений можно найти у Ayres and Park (1994) Critical Reviews in Plant Science 13:219-239 and Bommineni and Jauhar (1997) Maydica 42:107-120. Поскольку трансформированный материал содержит много клеток, то в любой части подвергаемого обработке целевого каллуса или ткани или группы клеток присутствуют как трансформированные, так и нетрансформированные клетки. Способность убивать нетрансформированные клетки и позволять трансформированным клеткам разрастаться приводит к трансформированным культурам растений. Часто способность убирать ^трансформированные клетки является ограничением быстрого выделения трансформированных клеток и успешного создания трансгенных растений. Для подтверждения присутствия интегрированного гетерологичного целевого гена в геноме трансгенного растения могут быть использованы молекулярные и биохимические методы.In general, plant transformation methods involve transfer of heterologous DNA into target plant cells (e.g. immature or mature embryos, suspension cultures, undifferentiated callus, protoplasts, etc.), followed by application of the maximum threshold level of a suitable selector (depending on selectable marker gene) to isolate transformed plant cells from non-transformed cell mass. Explants are usually transferred to the same fresh medium and cultured routinely. The transformed cells are then differentiated into sprouts after being placed in a regeneration medium with the addition of a maximum threshold level of the selective agent. The shoots are then transferred to a selective rooting medium to produce an established shoot or seedling. The transgenic seedlings are then grown to mature plants and produce fertile seeds (eg, Hiei et al. (1994) The Plant Journal 6:271282; Ishida et al. (1996) Nature Biotechnology 14:745-750). Explants are usually transferred to the same fresh medium and cultured routinely. A general description of techniques and methods for creating transgenic plants can be found in Ayres and Park (1994) Critical Reviews in Plant Science 13:219-239 and Bommineni and Jauhar (1997) Maydica 42:107-120. Since the transformed material contains many cells, in any part of the target callus or tissue or group of cells being treated, both transformed and non-transformed cells are present. The ability to kill non-transformed cells and allow transformed cells to proliferate results in transformed plant cultures. Often the ability to clear transformed cells is a limitation to the rapid isolation of transformed cells and the successful creation of transgenic plants. Molecular and biochemical methods can be used to confirm the presence of an integrated heterologous target gene in the genome of a transgenic plant.

Создание трансгенных растений может быть осуществлено одним или несколькими методами, включая, но не ограничиваясь ними, введение гетерологичной ДНК в клетки растений с помощью Agrobacterium(Agrobacterium-опосредованная трансформация), бомбардировка растительных клеток гетерологичной чужеродной ДНК, прикрепленной к частицам, и различные другие прямые или опосредованные методы переноса ДНК без участия частиц (напр., Hiei и др. (1994) The Plant Journal 6:271-282; Ishida и др. (1996) Nature Biotechnology 14:745-750; Ayres and Park (1994) Critical Reviews in Plant Science 13:219-239; Bommineni and Jauhar (1997) Maydica 42:107-120).The creation of transgenic plants can be accomplished by one or more methods, including, but not limited to, introducing heterologous DNA into plant cells by Agrobacterium (Agrobacterium-mediated transformation), bombarding plant cells with heterologous foreign DNA attached to particles, and various other direct or non-particle mediated DNA transfer methods (e.g. Hiei et al. (1994) The Plant Journal 6:271-282; Ishida et al. (1996) Nature Biotechnology 14:745-750; Ayres and Park (1994) Critical Reviews in Plant Science 13:219-239; Bommineni and Jauhar (1997) Maydica 42:107-120).

Методы трансформации хлоропластов известны в данной области техники. См., напр., Svab и др. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. США 87:8526-8530; Svab and Maliga (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. США 90:913Methods for transforming chloroplasts are known in the art. See, for example, Svab et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. US 87:8526-8530; Svab and Maliga (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:913

- 28 045758- 28 045758

917; Svab and Maliga (1993) EMBO J. 12:601-606. Метод основан на доставке ДНК, содержащей селектируемый маркер, с помощью генной пушки, и нацеливании ДНК на пластидный геном через гомологическую рекомбинацию. Кроме того, трансформация пластид может быть выполнена трансактивацией молчащего устойчивого пластидой трансгена путем предпочтительной тканевой экспрессии ядернокодируемой пластидонаправленной РНК-полимеразы. О такой системе сообщалось в McBride и др. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. США 91:7301-7305.917; Svab and Maliga (1993) EMBO J. 12:601–606. The method is based on delivering DNA containing a selectable marker using a gene gun and targeting the DNA to the plastid genome through homologous recombination. Alternatively, plastid transformation can be accomplished by transactivation of a silent plastid-resistant transgene through preferential tissue expression of a nuclear-encoded plastid-directed RNA polymerase. Such a system was reported in McBride et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. US 91:7301–7305.

Трансформированные растительные клетки могут быть выращены до растений согласно стандартным методикам. См., напр., McCormick и др. (1986) Plant Cell Reports 5:81-84. Эти растения могут быть выращены и опылены таким же трансформированным штаммом или другими штаммами, с получением гибрида, имеющего конститутивную экспрессию желаемой фенотипической характеристики. Могут быть выращены два или несколько поколений, чтобы убедиться, что экспрессия желаемой фенотипической характеристики стабильно поддерживается и наследуется, а затем могут быть собраны семена для того, чтобы убедиться, что экспрессия желаемой фенотипической характеристики достигнута. Таким способом настоящее изобретение предоставляет трансформированное семя (также обозначается как трансгенное семя), содержащее нуклеотидную конструкцию в соответствии с изобретением, например, экспрессионную кассету в соответствии с изобретением, стабильно включенную в геном. В различных вариантах осуществления семя может быть покрыто по меньшей мере одним фунгицидом и/или по меньшей мере одним инсектицидом, по меньшей мере одним гербицидом, и/или по меньшей мере одним сафенером, или любой их комбинацией.Transformed plant cells can be grown into plants according to standard techniques. See, for example, McCormick et al. (1986) Plant Cell Reports 5:81-84. These plants can be grown and pollinated with the same transformed strain or with other strains to produce a hybrid having constitutive expression of the desired phenotypic characteristic. Two or more generations may be grown to ensure that expression of the desired phenotypic characteristic is stably maintained and inherited, and then seeds may be collected to ensure that expression of the desired phenotypic characteristic is achieved. In this manner, the present invention provides a transformed seed (also referred to as a transgenic seed) containing a nucleotide construct in accordance with the invention, for example, an expression cassette in accordance with the invention, stably incorporated into the genome. In various embodiments, the seed may be coated with at least one fungicide and/or at least one insecticide, at least one herbicide, and/or at least one safener, or any combination thereof.

Н. Оценка трансформации растений.N. Assessment of plant transformation.

После введения гетерологичной чужеродной ДНК в клетки растений трансформацию или интегрирование гетерологичного гена в геном растения подтверждают различными методами, такими как анализ нуклеиновых кислот, белков и метаболитов, связанных с интегрированным геном.After the introduction of heterologous foreign DNA into plant cells, transformation or integration of the heterologous gene into the plant genome is confirmed by various methods, such as analysis of nucleic acids, proteins and metabolites associated with the integrated gene.

Быстрым способом скрининга трансформированных клеток, тканей или ростков на присутствие включенного гена на ранней стадии перед пересадкой в грунт является анализ ПЦР (Sambrook and Russell (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY)). ПЦР осуществляют, используя олигонуклеотидные праймеры, специфичные для целевого гена, или векторный фон Agrobacterium и т.п.A quick way to screen transformed cells, tissues, or propagules for the presence of the switched-on gene at an early stage before transplantation into soil is PCR analysis (Sambrook and Russell (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY)) . PCR is carried out using oligonucleotide primers specific for the target gene or Agrobacterium vector background, etc.

Трансформация растений может быть подтверждена саузерн-блот-анализом геномной ДНК (Sambrook and Russell (2001) supra). В целом, общую ДНК экстрагируют из трансформанта, расщепляют с помощью пригодных ферментов-рестриктаз, фракционируют в агарозном геле и переносят на нитроцеллюлозную или нейлоновую мембрану. Мембрана или блот затем может быть зондирована, например, меченным радиоактивным 32Р фрагментом целевой ДНК для подтверждения включения введенного гена в геном растения в соответствии со стандартными методиками (Sambrook and Russell, 2001, выше).Plant transformation can be confirmed by Southern blot analysis of genomic DNA (Sambrook and Russell (2001) supra). In general, total DNA is extracted from the transformant, digested with suitable restriction enzymes, fractionated on an agarose gel and transferred to a nitrocellulose or nylon membrane. The membrane or blot can then be probed, for example, with a radiolabeled 32 P fragment of the target DNA to confirm inclusion of the introduced gene in the plant genome according to standard techniques (Sambrook and Russell, 2001, supra).

В нозерн-анализе выделяют РНК из конкретных тканей трансформанта, фракционируют в формальдегид-агарозном геле и наносят на нейлоновый фильтр в соответствии со стандартными процедурами, обычно используемыми в данной области (Sambrook and Russell, 2001 supra). Экспрессию РНК, кодируемой нуклеотидными последовательностями в соответствии с изобретением, затем проверяют гибридизацией фильтра с радиоактивным зондом, полученным из GDC известными методами (Sambrook and Russell (2001) выше). РНК также может быть выявлена и/или определена количественно с использованием ПЦР с обратной транскриптазой, как известно в уровне техники (напр., Green and Sambrook (2012) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 4-e издание, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Woodbury, NY).In Northern analysis, RNA is isolated from specific transformant tissues, fractionated on a formaldehyde-agarose gel, and applied to a nylon filter according to standard procedures routinely used in the art (Sambrook and Russell, 2001 supra). The expression of the RNA encoded by the nucleotide sequences according to the invention is then tested by hybridizing the filter with a radioactive probe obtained from the GDC by known methods (Sambrook and Russell (2001) supra). RNA can also be detected and/or quantified using reverse transcriptase PCR as known in the art (e.g., Green and Sambrook (2012) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 4th edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Woodbury, NY).

Трансгенные растения могут быть проанализированы методами вестерн-блоттинга, ELISA, тестами с растекающейся каплей жидкости и биохимическими анализами, для определения присутствия белка, кодируемого геном устойчивости к гербициду, путем стандартных процедур (Sambrook and Russell (2001) supra), используя антитела, связывающиеся с одним или более эпитопом, присутствующим на белке устойчивости к гербициду.Transgenic plants can be analyzed by Western blots, ELISAs, droplet tests and biochemical assays to determine the presence of the protein encoded by the herbicide resistance gene by standard procedures (Sambrook and Russell (2001) supra) using antibodies that bind to one or more epitopes present on the herbicide resistance protein.

В одном из аспектов изобретения, описанные в настоящем изобретении гены ГФПД пригодны в качестве маркеров оценки трансформации бактериальных или растительных клеток.In one aspect of the invention, the GPPD genes described herein are useful as markers for assessing the transformation of bacterial or plant cells.

7. Применение в качестве маркера трансформации.7. Use as a transformation marker.

Изобретение также относится к применению в способе трансформации растений нуклеиновой кислоты, кодирующей ГФПД в соответствии с изобретением, в качестве маркерного гена или в качестве кодирующей последовательности, делающей возможным придание растению устойчивости к гербицидам, которые являются ингибиторами ГФПД, и применения одного или большего количества ингибитора (-ов) ГФПД на растениях, содержащих последовательность нуклеиновой кислоты, кодирующий ГФПД в соответствии с изобретением. См., напр., патент США 6,791,014, включенный в настоящее описание в полном объеме путем ссылки.The invention also relates to the use in a method of transforming plants of a nucleic acid encoding GPPD in accordance with the invention, as a marker gene or as a coding sequence making it possible to impart resistance to the plant to herbicides that are inhibitors of GPPD, and the use of one or more inhibitor ( -ov) GPPD on plants containing a nucleic acid sequence encoding GPPD in accordance with the invention. See, for example, US Pat. No. 6,791,014, which is incorporated herein by reference in its entirety.

В этом варианте осуществления ингибитор ГФПД может быть введен в культуральную среду компетентных растительных клеток, чтобы обесцветить упомянутые клетки перед трансформацией. Обесцвеченные компетентные клетки затем трансформируют геном устойчивости к ингибиторам ГФПД, как селектируемым маркером, и трансформированные клетки, включившие указанный маркер в свой геном, становятся зелеными, делая возможным их выделение. Подобный процесс может уменьшить время, неIn this embodiment, a GPPD inhibitor can be introduced into the culture medium of competent plant cells to decolorize said cells prior to transformation. The bleached competent cells are then transformed with the GPPD inhibitor resistance gene as a selectable marker, and the transformed cells that have incorporated the marker into their genome become green, allowing their isolation. Such a process can reduce the time without

- 29 045758 обходимое на отбор трансформированных клеток.- 29 045758 required for the selection of transformed cells.

Таким образом, один из вариантов осуществления настоящего изобретения заключается в способе трансформирования растительных клеток введением гетерологичного гена в указанные растительные клетки с геном устойчивости к ингибиторам ГФПД в качестве селектируемого маркера, при этом способ включает подготовку и культивирование компетентных растительных клеток, способных принять гетерологичный ген, на подходящей среде, и введение достаточного количества ингибитора ГФПД в подходящую культуральную среду с компетентными растительными клетками. Затем компетентные клетки трансформируют гетерологичным геном и селектируемым маркером, и трансформированные клетки, содержащие гетерологичный ген, выращивают на подходящей среде и отбирают трансформанты. Трансформированные клетки затем могут быть регенерированы до плодоносного трансформированного растения.Thus, one embodiment of the present invention is a method of transforming plant cells by introducing a heterologous gene into said plant cells with a gene for resistance to GPPD inhibitors as a selectable marker, the method comprising preparing and cultivating competent plant cells capable of accepting the heterologous gene to a suitable medium, and introducing a sufficient amount of GPPD inhibitor into a suitable culture medium with competent plant cells. Competent cells are then transformed with the heterologous gene and a selectable marker, and the transformed cells containing the heterologous gene are grown on a suitable medium and transformants are selected. The transformed cells can then be regenerated into a fruitful transformed plant.

J. Растения и части растений.J. Plants and plant parts.

Под растением следует понимать целое растение, органы растений (например, листья, стебли, корни и т.д.), семена, растительные клетки, побеги, эмбрионы и их потомство. Растительные клетки могут быть дифференциированными или недифференцированными (напр., каллус, клетки в суспензионной культуре, протопласты, клетки листьев, клетки корней, клетки флоэмы, пыльца). Настоящее изобретение может быть использовано для введения полинуклеотидов в любые виды растений, включая, но не ограничиваясь ними, однодольные и двудольные. Примеры целевых растений включают, но не ограничиваются ими, кукурузу (маис), сорго, пшеницу, подсолнечник, томаты, крестоцветные, перцы, картофель, хлопчатник, рис, соевые бобы, сахарную свеклу, сахарный тростник, табак, ячмень, масличный рапс, виды Brassica, люцерну, рожь, просо, сафлор, арахис, сладкий картофель, маниоку, кофе, кокос, ананас, цитрусовые деревья, какао, чай, бананы, авокадо, фигу, гуаву, манго, оливу, папайю, кешью, макадамию, миндаль, овес, овощные культуры, декоративные растения и хвойные деревья.By plant we mean the whole plant, plant organs (for example, leaves, stems, roots, etc.), seeds, plant cells, shoots, embryos and their offspring. Plant cells may be differentiated or undifferentiated (eg callus, cells in suspension culture, protoplasts, leaf cells, root cells, phloem cells, pollen). The present invention can be used to introduce polynucleotides into any plant species, including, but not limited to, monocots and dicots. Examples of target plants include, but are not limited to, corn (maize), sorghum, wheat, sunflowers, tomatoes, brassicas, peppers, potatoes, cotton, rice, soybeans, sugar beets, sugar cane, tobacco, barley, oilseed rape, spp. Brassica, alfalfa, rye, millet, safflower, peanuts, sweet potatoes, cassava, coffee, coconut, pineapple, citrus trees, cocoa, tea, bananas, avocado, fig, guava, mango, olive, papaya, cashew, macadamia, almonds, oats, vegetables, ornamental plants and coniferous trees.

Овощные растения включают, но не ограничиваются ними, томаты, латук, зеленый горошек, лимскую фасоль, горох и членов из рода Curcumis, такие как огурец, канталупа и дыня. Декоративные растения включают, но не ограничиваются ними, азалию, гортензию, гибискус, розы, тюльпаны, нарциссы, петунии, гвоздики, пуансеттию и хризантемы. Также могут представлять интерес сельскохозяйственные культуры, включая, к примеру, кукурузу, сорго, подсолнечник, томаты, крестоцветные, перцы, картофель, хлопчатник, рис, сою, сахарную свеклу, сахарный тростник, табак, ячмень, масличный рапс и т.д.Vegetable plants include, but are not limited to, tomatoes, lettuce, green peas, lima beans, peas and members of the genus Curcumis such as cucumber, cantaloupe and melon. Ornamental plants include, but are not limited to, azaleas, hydrangeas, hibiscus, roses, tulips, daffodils, petunias, carnations, poinsettias and chrysanthemums. Crops that may also be of interest include, for example, corn, sorghum, sunflowers, tomatoes, brassicas, peppers, potatoes, cotton, rice, soybeans, sugar beets, sugar cane, tobacco, barley, oilseed rape, etc.

Это изобретение пригодно для любого члена семейства однодольных растений, включая, но не ограничиваясь ими, кукурузу, рис, ячмень, овес, пшеницу, сорго, рожь, сахарный тростник, ананас, ямс, лук, бананы, кокос и финики.This invention is suitable for any member of the monocot family, including, but not limited to, corn, rice, barley, oats, wheat, sorghum, rye, sugar cane, pineapple, yams, onions, bananas, coconut and dates.

K. Способы повышения урожайности растений.K. Ways to increase plant productivity.

Обеспечиваются способы повышения урожайности растений. Способы включают обеспечение растения, содержащего полинуклеотид, или введение в растение или растительную клетку полинуклеотида, включающего нуклеотидную последовательность, кодирующую ГФПД в соответствии с изобретением, выращивание растения или его семени в полевых условиях и сбора урожая с этих растений или семян. Как определено в настоящем изобретении урожайность растения обозначает качество и/или количество биомассы, продуцируемой растением. Под биомассой следует понимать любой измеримый растительный продукт. Повышение выработки биомассы представляет собой любое улучшение урожайности измеримого растительного продукта. Повышение урожайности растений имеет несколько коммерческих применений. К примеру, повышение биомассы листьев растений может повысить урожайность листовых овощей для употребления человеком и животными. Кроме того, повышение биомассы листьев может быть использовано для увеличения производства фармацевтических или промышленных продуктов из растений. Повышение урожайности может включать любое статистически значимое повышение, включая, но не ограничиваясь этим, повышение по меньшей мере на 1%, повышение по меньшей мере на 3%, повышение по меньшей мере на 5%, повышение по меньшей мере на 10%, повышение по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 30%, по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 100% или большее повышение.Methods for increasing plant productivity are provided. Methods include providing a plant containing a polynucleotide, or introducing into a plant or plant cell a polynucleotide comprising a nucleotide sequence encoding a GPPD in accordance with the invention, growing the plant or seed thereof in the field, and harvesting the plants or seeds. As defined in the present invention, plant yield refers to the quality and/or quantity of biomass produced by the plant. Biomass refers to any measurable plant product. An increase in biomass production is any improvement in the yield of a measurable plant product. Increasing plant yields has several commercial applications. For example, increasing plant leaf biomass can increase the yield of leafy vegetables for human and animal consumption. Additionally, increased leaf biomass can be used to increase the production of pharmaceutical or industrial products from plants. Yield improvement may include any statistically significant increase, including, but not limited to, an increase of at least 1%, an increase of at least 3%, an increase of at least 5%, an increase of at least 10%, an increase of at least 20%, at least 30%, at least 50%, at least 70%, at least 100% or greater increase.

В конкретных способах растение, содержащее нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением, обрабатывают эффективной концентрацией гербицида, ингибирующего ГФПД, такого как один или большее количество гербицидов, ингибрующих ГФПД, выбранных из группы, включающей гербициды, ингибирующие ГФПД из класса трикетонов (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оkсαдuαзол-3-uл)бензαмuды, N(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3-этокси-4(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-М-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2- 30 045758 (метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, №(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны, причем применение гербицида приводит к повышению урожайности растения.In specific methods, a plant containing a GPPD nucleotide sequence according to the invention is treated with an effective concentration of a GPPD inhibitory herbicide, such as one or more GPPD inhibitory herbicides selected from the group consisting of GPPD inhibitory herbicides of the triketone class (preferably benzobicyclone, sulcotrione , mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate), N-(1,2,5-oxαduαzol-3-ul )benzamides, N(1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3(methylsulfonyl)-4 -(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), N(tetrazol-5-yl)- or N-(triazol-5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3-ethoxy-4(methylsulfonyl) -N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide; 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-M-(1-methyl-1Htetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2- 30 045758 (methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N(triazol-2-yl) )arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones, and the use of the herbicide leads to an increase in plant yield.

Также обеспечиваются способы придания устойчивости к гербицидам растению или части растения. В подобных способах в растение вводят нуклеотидную последовательность, кодирующую ГФПД в соответствии с изобретением, где экспрессия полинуклеотида приводит к устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД. Растения, созданные таким способом, могут быть обработаны эффективной концентрацией гербицида (такого как один или большее количество гербицидов-ингибиторов ГФПД, выбранных из группы, состоящей из гербицидов, ингибирующих ГФПД из такого класса, как трикетоны (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N(1,2,5-оксадиазол-3-ил)бензамиды, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-N-(5метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2метокси-3 -(метилсульфонил)-N-( 1 -метил-1 Н-тетразол-5-ил)бензамид; 2-хлор-3 -(метилсульфанил)-N-(1 метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона производные оксопразина, N-(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны и проявлять повышенную устойчивость к гербициду. Эффективная концентрация гербицида в настоящем изобретении означает количество, достаточное для замедления или остановки роста растений или частей растений, которые не обладают врожденной или приобретенной устойчивостью к гербициду.Methods for imparting herbicide resistance to a plant or plant part are also provided. In such methods, a nucleotide sequence encoding GPPD in accordance with the invention is introduced into a plant, where expression of the polynucleotide results in resistance to herbicides that inhibit GPPD. Plants produced in this manner may be treated with an effective concentration of a herbicide (such as one or more GPPD inhibitor herbicides selected from the group consisting of GPPD inhibitor herbicides from the class of triketones (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate), N(1,2,5-oxadiazol-3-yl)benzamides, N-( 1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide ( also referred to hereinafter as Comp. 2), N-(tetrazol-5-yl)- or N-(triazol-5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-( 1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2methoxy-3-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide; 2-chloro- 3 -(methylsulfanyl)-N-(1 methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N-(triazol-2-yl)arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones and exhibit increased herbicide resistance. An effective herbicide concentration in the present invention means an amount sufficient to slow or stop the growth of plants or plant parts that do not have inherent or acquired resistance to the herbicide.

L. Способы борьбы с сорными травами в полевых условиях.L. Methods of controlling weeds in the field.

Настоящее изобретение также относится к способу борьбы с нежелательными растениями или регулирования роста растений в посевах растений, содержащих нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением, где один или большее количество гербицидов, ингибирующих ГФПД, например, один или большее количество гербицидов, ингибирующих ГФПД, выбраны из группы, состоящей из такого класса, как трикетоны (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оксадиазол-3-ил)бензамиды, N-(1,3,4-оксадиазол-2ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или N(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2-(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-М-(1-метил-Штетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, N(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны, применяют на растения (например, вредные растения, такие как однодольные или двудольные сорные травы или нежелательные культурные растения), на семена (например, зерно, семена или вегетативные побеги, такие как клубни или ростковые части с почками) или в зоне выращивания растений (например, зоне культивирования). В этом контексте эффективная концентрация одного или большего количества гербицидов, ингибирующих ГФПД, например, одного или большего количества гербицидов, ингибирующих ГФПД, выбранных из группы, включающей гербициды, ингибирующие ГФПД из такого класса, как трикетоны (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оксадиазол-3ил)бензамиды, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамиды (предпочтительно 2-метил-N-(5-метил-1,3,4оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-М-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, N-(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны, может быть применена, к примеру, до посадки (при необходимости путем введения в почву), до всхода или после всхода, и может быть применена в комбинации с другими гербицидами, к которым культура имеет врожденную устойчивость или устойчива через экспрессию одного или более трансгенов устойчивости к гербицидам. См., например, U.S. App. Pub. No. 2004/0058427 и заявку РСТ № публ. WOThe present invention also relates to a method for controlling undesirable plants or regulating plant growth in crops of plants containing a HFPD nucleotide sequence in accordance with the invention, wherein one or more HFPD inhibitory herbicides, for example, one or more HFPD inhibitory herbicides are selected from a group consisting of a class such as triketones (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate), N-(1,2,5-oxadiazol-3-yl)benzamides, N-(1,3,4-oxadiazol-2yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5-methyl-1,3,4- Oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), N-(tetrazol-5-yl)- or N(triazol-5-yl)arylcarboxamides ( preferably 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1Htetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3-(methylsulfonyl)-N-(1 -methyl-1H-tetrazol-5yl)benzamide; 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2-(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-M-(1-methyl-Stetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N(triazol-2-yl)arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones, are applied to plants (for example, harmful plants such as monocotyledonous or dicotyledonous weeds or unwanted crops), to seeds (for example, grains, seeds or vegetative shoots such as tubers or sprouts with buds) or in the growing area plants (for example, cultivation area). In this context, an effective concentration of one or more GPPD-inhibiting herbicides, for example, one or more GPPD-inhibiting herbicides selected from the group consisting of GPPD-inhibiting herbicides from the class of triketones (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate), N-(1,2,5-oxadiazol-3yl)benzamides, N-(1 ,3,4-oxadiazol-2-yl)benzamides (preferably 2-methyl-N-(5-methyl-1,3,4oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), N-(tetrazol-5-yl)- or N-(triazol-5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl -1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 2-chloro-3-( methylsulfanyl)-M-(1-methyl-1Htetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N-(triazol-2-yl)arylcarboxamides , triazinones and pyrazolones, can be applied, for example, before planting (if necessary by introducing into the soil), pre-emergence or post-emergence, and can be applied in combination with other herbicides to which the crop has an innate resistance or is resistant through the expression of one or more herbicide resistance transgenes. See, for example, U.S. App. Pub. No. 2004/0058427 and PCT application no. pub. WO

- 31 045758- 31 045758

98/20144. Под эффективной концентрацией следует понимать концентрацию, контролирующую рост или распространение сорных трав или других ^трансформированных растений без значительного влияния на устойчивое к ингибитору ГФПД растение или семя. Специалистам в данной области понятно, что применение гербицидов может принимать много различных форм и может иметь место в различное время до и/или во время посева семян и процесса роста. Довсходовое применение представляет собой применение гербицида в соответствующем месте (например, поле или площади выращивания) до видимого всхода растения из почвы. Послевсходовое применение представляет собой применение гербицида в соответствующем месте после видимого всхода растения из почвы. В некоторых случаях термины довсходовый и послевсходовый применяют по отношению к сорным травам в соответствующем месте, а в некоторых случаях эти термины применяют по отношению к культурному растению в соответствующем месте. При применении по отношении к сорняку эти термины могут относиться к конкретному типу или виду сорняка, которые находятся или предполагается их наличие в соответствующем месте. Допосадочное введение гербицида включает в себя введение соединений в почву до посадки.98/20144. By effective concentration is meant the concentration that controls the growth or spread of weeds or other transformed plants without significantly affecting the GPPD inhibitor-resistant plant or seed. Those skilled in the art will appreciate that herbicide application can take many different forms and can occur at various times before and/or during seed planting and the growing process. Pre-emergence application is the application of the herbicide to the appropriate location (e.g., field or growing area) before the plant is visible to emerge from the soil. Post-emergence application is the application of a herbicide to the appropriate location after the plant has visibly emerged from the soil. In some cases, the terms pre-emergence and post-emergence are applied to the weed in the appropriate location, and in some cases the terms are applied to the crop plant in the appropriate location. When applied to a weed, these terms may refer to a specific type or species of weed found or suspected to be present in the relevant location. Preplant herbicide application involves introducing compounds into the soil prior to planting.

Таким образом, настоящее изобретение включает в себя способ борьбы с сорными травами в поле, заключающийся в том, что в поле высаживают растение или его семена, содержащие предлагаемый в настоящем изобретении полипептид ГФПД, и на указанное растение или площадь, окружающую указанное растение, наносят эффективную концентрацию одного или большего количества гербицидов, ингибирующих ГФПД.Thus, the present invention includes a method of controlling weeds in a field, which consists in planting a plant or its seeds containing the GPPD polypeptide proposed in the present invention in the field, and applying an effective the concentration of one or more GPPD-inhibiting herbicides.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения поле, которое должно быть засажено растениями (такими как соевые бобы, хлопчатник, кукуруза, или например растения пшеницы), содержащими нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением, может быть обработано гербицидом, ингибирующим ГФПД, таким как изоксафлутол (IFT), до посадки растений или посева семян, что очищает поле от сорных трав, уничтожаемых гербицидом, ингибирующим ГФПД, позволяет использовать практики нулевой обработки почвы, с последующей посадкой или посевом растений на этом же предварительно обработанном поле (контактное применение гербицида, ингибирующего ГФПД). Остаточная активность IFT также будет защищать появляющиеся и растущие растения от конкуренции с сорными травами на ранних стадиях роста. Когда растения достигают определенного размера, и сорные травы как правило, появляются вновь, поверх растений может быть применен глуфосинат или глифосат, или же гербицид, ингибирующий ГФПД или смесь гербицида, ингибирующего ГФПД с другим гербицидом, таким как глифосат, если такие растения устойчивы к указанным гербицидам.In one embodiment of the present invention, a field to be planted with plants (such as soybeans, cotton, corn, or for example wheat plants) containing the HFPD nucleotide sequence according to the invention may be treated with a HFPD inhibitory herbicide such as isoxaflutole ( IFT), before planting or sowing seeds, which clears the field of weeds destroyed by the GPPD-inhibiting herbicide, allowing the use of zero-till practices, followed by planting or sowing of plants on the same pre-treated field (contact application of the GPPD-inhibiting herbicide) . Residual IFT activity will also protect emerging and growing plants from weed competition in the early stages of growth. When plants reach a certain size and the weeds tend to reappear, glufosinate or glyphosate, or a GPPD-inhibiting herbicide or a mixture of a GPPD-inhibiting herbicide with another herbicide such as glyphosate, may be applied to the plants if such plants are resistant to these. herbicides.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, поле, засеянное семенами, содержащими нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением, может быть обработано гербицидом, ингибирующим ГФПД, таким как IFT, до появления растений, но после посева семян (поле может быть предварительно очищено от сорных трав другими средствами, обычно стандартными практиками обработки почвы, такими как вспахивание, глубокое вспахивание или подготовка посевных мест), при этом остаточная активность будет поддерживать поле чистым от сорных трав, уничтоженных гербицидом, так что появляющиеся и растущие растения не имеют конкуренции с сорными травами (довсходовое применение гербицида, ингибирующего ГФПД). Когда растения достигают определенного размера, и сорные травы могут появиться вновь, поверх растений может быть применен глуфосинат или глифосат, или же гербицид, ингибирующий ГФПД или смесь гербицида, ингибирующего ГФПД с другим гербицидом, таким как глифосат, если такие растения устойчивы к указанным гербицидам.In another embodiment of the present invention, a field sown with seeds containing a GPPD nucleotide sequence according to the invention may be treated with a GPPD inhibitory herbicide, such as IFT, before the plants emerge but after the seeds are sown (the field may be previously cleared of weeds other means, usually standard tillage practices such as plowing, deep plowing or seed preparation), and the residual activity will keep the field clear of weeds killed by the herbicide, so that emerging and growing plants have no competition with weeds (pre-emergence application of a herbicide that inhibits GPPD). When plants reach a certain size and weeds are likely to re-emerge, glufosinate or glyphosate, or a GPPD-inhibiting herbicide or a mixture of a GPPD-inhibiting herbicide with another herbicide, such as glyphosate, can be applied to the plants if such plants are resistant to these herbicides.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, растения, содержащие нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением, могут быть обработаны гербицидом, ингибирующим ГФПД, поверх растений, которые уже появились из высеянных семян, что очищает поле от сорных трав, уничтоженных гербицидом, ингибирующим ГФПД, применение которого можно осуществлять совместно с (например, в баковой смеси для опрыскивания), с последующей или предшествующей обработкой глифосатом или глуфосинатом в качестве послевсходового гербицида поверх растений (послевсходовое применение гербицида, ингибирующего ГФПД (с или без глифосата)), если такие растения устойчивы к указанным гербицидам.In another embodiment of the present invention, plants containing a GPPD nucleotide sequence in accordance with the invention can be treated with a GPPD inhibitory herbicide on top of plants that have already emerged from the sown seeds, thereby clearing the field of weeds killed by the GPPD inhibitory herbicide, application which may be combined with (e.g. in a tank spray), followed or preceded by glyphosate or glufosinate as a post-emergence herbicide applied to plants (post-emergence application of a GPPD inhibitory herbicide (with or without glyphosate)) if such plants are resistant to those herbicides.

Примеры отдельных представителей однодольных и двудольных сорных трав, с которыми можно вести борьбу при помощи гербицида, ингибирующего ГФПД, включают:Examples of selected monocot and dicot weeds that can be controlled with a GPPD inhibitory herbicide include:

Однодольные вредные растения из родов: Aegilops, Agropyron, Agrostis, Alopecurus, Apera, Avena, Brachiaria, Bromus, Cenchrus, Commelina, Cynodon, Cyperus, Dactyloctenium, Digitaria, Echinochloa, Eleocharis, Eleusine, Eragrostis, Eriochloa, Festuca, Fimbristylis, Heteranthera, Imperata, Ischaemum, Leptochloa, Lolium, Monochoria, Panicum, Paspalum, Phalaris, Phleum, Poa, Rottboellia, Sagittaria, Scirpus, Setaria, Sorghum.Monocot pests from the genera: Aegilops, Agropyron, Agrostis, Alopecurus, Apera, Avena, Brachiaria, Bromus, Cenchrus, Commelina, Cynodon, Cyperus, Dactyloctenium, Digitaria, Echinochloa, Eleocharis, Eleusine, Eragrostis, Eriochloa, Festuca, Fimbristylis, Heteranthera, Imperata, Ischaemum, Leptochloa, Lolium, Monochoria, Panicum, Paspalum, Phalaris, Phleum, Poa, Rottboellia, Sagittaria, Scirpus, Setaria, Sorghum.

Двудольные вредные растения из родов: Abutilon, Amaranthus, Ambrosia, Anoda, Anthemis, Aphanes, Artemisia, Atriplex, Bellis, Bidens, Capsella, Carduus, Cassia, Centaurea, Chenopodium, Cirsium, Convolvulus, Datura, Desmodium, Emex, Erysimum, Euphorbia, Galeopsis, Galinsoga, Galium, Hibiscus, Ipomoea, Kochia, Lamium, Lepidium, Lindernia, Matricaria, Mentha, Mercurialis, Mullugo, Myosotis, Papaver, Pharbitis, Plantago, Polygonum, Portulaca, Ranunculus, Raphanus, Rorippa, Rotala, Rumex, Salsola, Senecio, Sesbania, Sida, Sinapis, Solanum, Sonchus, Sphenoclea, Stellaria, Taraxacum, Thlaspi, Trifolium, Urtica, Veronica, Viola, XanDicotyledonous harmful plants from the genera: Abutilon, Amaranthus, Ambrosia, Anoda, Anthemis, Aphanes, Artemisia, Atriplex, Bellis, Bidens, Capsella, Carduus, Cassia, Centaurea, Chenopodium, Cirsium, Convolvulus, Datura, Desmodium, Emex, Erysimum, Euphorbia, Galeopsis, Galinsoga, Galium, Hibiscus, Ipomoea, Kochia, Lamium, Lepidium, Lindernia, Matricaria, Mentha, Mercurialis, Mullugo, Myosotis, Papaver, Pharbitis, Plantago, Polygonum, Portulaca, Ranunculus, Raphanus, Rorippa, Rotala, Rumex, Salsola, Senecio, Sesbania, Sida, Sinapis, Solanum, Sonchus, Sphenoclea, Stellaria, Taraxacum, Thlaspi, Trifolium, Urtica, Veronica, Viola, Xan

- 32 045758 thium.- 32 045758 thium.

Гербициды, ингибирующие ГФПД, пригодные в настоящем изобретении, включая, но не ограничиваясь гербицидами, ингибирующими ГФПД, из такого класса как трикетоны (предпочтительно бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион), дикетонитрилы, изоксазолы (предпочтительно изоксафлутол), гидроксипиразолы (предпочтительно пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат), N-(1,2,5-оkсадиазол-3ил)бензамиды, N-(1,3,4-оксадuазол-2-uл)бензамuды (предпочтительно 2-метил-N-(5-метил-1,3,4оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 2), N-(тетразол-5-ил)- или №(триазол-5-ил)арилкарбоксамиды (предпочтительно 2-хлор-3этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид; 2-хлор-3-(метилсульфанил)-М-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид (также упоминается в дальнейшем как Соед. 1); 2(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид, производные пиридазинона, производные оксопразина, №(триазол-2-ил)арилкарбоксамиды, триазиноны и пиразолоны, могут быть приготовлены в виде составов различными способами, в зависимости от преобладающих биологических и/или физико-химических параметров. Примерами возможных составов являются: смачиваемые порошки (WP), водорастворимые порошки (SP), водорастворимые концентраты, эмульгируемые концентраты (ЕС), эмульсии (EW), такие как эмульсии типа масло-в-воде и вода-в-масле, распыляемые растворы, суспензионные концентраты (SC), дисперсии на основе масла или воды, смешиваемые с маслом растворы, капсульные суспензии (CS), тонкие порошки (DP), продукты для протравливания семян, гранулы для применения разбрасыванием и на почву, гранулы (GR) в виде микрогранул, гранулы для распыления, покрытые гранулы и адсорбционные гранулы, вододиспергируемые гранулы (WG), водорастворимые гранулы (SG), составы сверхнизкого объема ULV, микрокапсулы и воски.GPPD inhibitory herbicides useful in the present invention, including, but not limited to, GPPD inhibitory herbicides from the class of triketones (preferably benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinothrone), diketonitriles, isoxazoles (preferably isoxaflutole), hydroxypyrazoles (preferably pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate), N-(1,2,5-oxadiazol-3yl)benzamides, N-(1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzamides (preferably 2 -methyl-N-(5-methyl-1,3,4oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 2), N-(tetrazole-5 -yl)- or N(triazol-5-yl)arylcarboxamides (preferably 2-chloro-3ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl) -2-methoxy-3(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide; 2-chloro-3-(methylsulfanyl)-M-(1-methyl-1Htetrazol-5-yl) -4-(trifluoromethyl)benzamide (also referred to hereinafter as Comp. 1); 2(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, pyridazinone derivatives, oxoprazine derivatives, N(triazol-2-yl)arylcarboxamides, triazinones and pyrazolones can be formulated in a variety of ways, depending on the prevailing biological and/or physicochemical parameters. Examples of possible formulations are: wettable powders (WP), water-soluble powders (SP), water-soluble concentrates, emulsifiable concentrates (EC), emulsions (EW) such as oil-in-water and water-in-oil emulsions, spray solutions, suspension concentrates (SC), oil or water based dispersions, oil miscible solutions, capsule suspensions (CS), fine powders (DP), seed treatment products, granules for broadcast and soil application, granules (GR) in the form of microgranules , spray granules, coated granules and adsorption granules, water-dispersible granules (WG), water-soluble granules (SG), ultra-low volume ULV formulations, microcapsules and waxes.

Эти отдельные типы составов, в принципе, известны и описаны, например, в: Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie [Химическая технология], том 7, С. Hanser Verlag Munich, 4-е изд. 1986; Wade van Valkenburg, Pesticide Formulations, Marcel Dekker, N.Y., 1973; K. Martens, Spray Drying Handbook, 3-e изд. 1979, G. Goodwin Ltd. London.These individual types of compositions are in principle known and are described, for example, in: Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie [Chemical Technology], Volume 7, C. Hanser Verlag Munich, 4th ed. 1986; Wade van Valkenburg, Pesticide Formulations, Marcel Dekker, N.Y., 1973; K. Martens, Spray Drying Handbook, 3rd ed. 1979, G. Goodwin Ltd. London.

Необходимые вспомогательные средства для составов, такие как инертные вещества, поверхностноактивные вещества растворители и другие добавки, равным образом известны и описаны, например, в: Watkins, Handbook of Insecticide Dust Diluents and Carriers, 2-е изд., Darland Books, Caldwell N.J., H.v. Olphen, Introduction to Clay Colloid Chemistry; 2-е изд., J. Wiley & Sons, N.Y.; C. Marsden, Solvents Guide; 2-е изд., Interscience, N.Y. 1963; McCutcheon's Detergents and Emulsifiers Annual, MC Publ. Corp., Ridgewood N.J.; Sisley and Wood, Encyclopedia of Surface Active Agents, Chem. Publ. Co. Inc., N.Y. 1964; Schonfeldt, Grenzflachenaktive Athylenoxidaddukte [Поверхностно-активные аддукты этиленоксида], Wiss. Verlagsgesell., Штутгарт 1976; Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie [Химическая технология], том 7, С. Hanser Verlag Мюнхен, 4-е изд. 1986.Necessary formulation auxiliaries, such as inerts, surfactants, solvents and other additives, are also known and described, for example, in: Watkins, Handbook of Insecticide Dust Diluents and Carriers, 2nd ed., Darland Books, Caldwell N.J., H.v. Olphen, Introduction to Clay Colloid Chemistry; 2nd ed., J. Wiley & Sons, N.Y.; C. Marsden, Solvents Guide; 2nd ed., Interscience, N.Y. 1963; McCutcheon's Detergents and Emulsifiers Annual, MC Publ. Corp., Ridgewood N.J.; Sisley and Wood, Encyclopedia of Surface Active Agents, Chem. Publ. Co. Inc., N.Y. 1964; Schonfeldt, Grenzflachenaktive Athylenoxideddukte [Surface-active ethylene oxide adducts], Wiss. Verlagsgesell., Stuttgart 1976; Winnacker-Kuchler, Chemische Technologie [Chemical Technology], Volume 7, S. Hanser Verlag Munich, 4th ed. 1986.

На основе этих составов также возможно приготовить комбинации с другими пестицидно активными веществами, такими как, например, инсектициды, акарициды, гербициды, фунгициды, а также с сафенерами, удобрениями и/или регуляторами роста, например, в виде готовых к применению составов или в виде смеси в баке.Based on these compositions, it is also possible to prepare combinations with other pesticidal active substances, such as, for example, insecticides, acaricides, herbicides, fungicides, as well as with safeners, fertilizers and/or growth regulators, for example, in the form of ready-to-use formulations or in the form mixture in the tank.

М. Способы введения гена в соответствии с изобретением в другое растение.M. Methods of introducing a gene in accordance with the invention into another plant.

В настоящем изобретении также представлены способы введения нуклеотидной последовательности ГФПД в соответствии с изобретением в другое растение. Нуклеотидная последовательность ГФПД в соответствии с изобретением, или ее фрагмент может быть введена в другое растение путем рекуррентной селекции, обратного скрещивания, селекционного разведения, линейной селекции, массовой селекции, мутационного разведения и/или селекции, усиленной генетическим маркером.The present invention also provides methods for introducing a HFPD nucleotide sequence according to the invention into another plant. The nucleotide sequence of GPPD according to the invention, or a fragment thereof, can be introduced into another plant by recurrent selection, backcrossing, selective breeding, line selection, mass selection, mutation breeding and/or genetic marker enhanced selection.

Таким образом, в одном варианте осуществления способы в соответствии с изобретением включают в себя скрещивание первого растения, содержащего нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением со вторым растением для получения потомственных растений F1 отбор потомственных растений F1, устойчивых к гербициду, ингибирующему ГФПД или содержащих нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением. Способы могут также включать скрещивание отобранных потомственных растений с первым растением, содержащим нуклеотидную последовательность в соответствии с изобретением, для получения потомственных растений обратного скрещивания и отбор потомственных растений обратного скрещивания, устойчивых к гербициду, ингибирующему ГФПД или содержащих нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением. Способы оценки устойчивости к гербицидам, ингибирующим ГФПД приведены в данной заявке в другом месте. Кроме того, способы могут также включать повторение этих стадий один или несколько раз последовательно для получения отобранных потомственных растений обратного скрещивания второго или последующих поколений, устойчивых к гербициду, ингибирующему ГФПД или содержащих нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением.Thus, in one embodiment, the methods of the invention include crossing a first plant containing a GPPD nucleotide sequence in accordance with the invention with a second plant to produce F1 progeny plants, selecting F1 progeny plants that are resistant to a herbicide that inhibits GPPD or contain the nucleotide sequence HFPD in accordance with the invention. The methods may also include crossing selected progeny plants with a first plant containing a nucleotide sequence in accordance with the invention to produce backcross progeny plants and selecting backcross progeny plants that are resistant to a GPPD inhibitory herbicide or containing a GPPD nucleotide sequence in accordance with the invention. Methods for assessing resistance to herbicides that inhibit GPPD are provided elsewhere in this application. In addition, the methods may also include repeating these steps one or more times sequentially to produce selected second or subsequent generation backcross progeny plants that are resistant to the GPPD inhibitory herbicide or contain the GPPD nucleotide sequence in accordance with the invention.

В способе в соответствии с настоящим изобретением может быть использован любой метод разведения, включающий селекцию растений по желаемому фенотипу. В некоторых вариантах осуществленияThe method according to the present invention can use any breeding method including selecting plants for a desired phenotype. In some embodiments

- 33 045758 растения F1 могут самоопыляться для получения поколения после расщепления F2. Затем могут быть отобраны отдельные растения, представляющие желаемый фенотип (например, устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД) в каждом поколении (F3, F4, F5 и т.д.) пока признаки не станут гомозиготными или закрепленными внутри популяции для разведения.- 33 045758 F1 plants can self-pollinate to produce a generation after F2 splitting. Individual plants can then be selected to represent the desired phenotype (eg resistance to GPPD-inhibiting herbicides) in each generation (F3, F4, F5, etc.) until the traits become homozygous or fixed within the population for breeding.

Вторым растением может быть растение, обладающее необходимым признаком, таким как устойчивость к гербицидам, устойчивость к насекомым, устойчивость к засухе, борьба с нематодами, эффективность использования воды, эффективность использования азота, улучшенная питательная ценность, устойчивость к болезням, улучшенный фотосинтез, улучшенное качество волокон, устойчивость к стрессам, улучшенное размножение и т.п. Второе растение может быть элитным событием, как описано в настоящем изобретении в другом месте.The second plant may be a plant having a desired trait such as herbicide tolerance, insect resistance, drought tolerance, nematode control, water use efficiency, nitrogen use efficiency, improved nutritional value, disease resistance, improved photosynthesis, improved fiber quality , resistance to stress, improved reproduction, etc. The second plant may be an elite event, as described elsewhere in the present invention.

В различных вариантах осуществления части растений (целые растения, органы растений (напр., листья, стебли, корни и т.д.), семена, растительные клетки, побеги, эмбрионы и т.п.) могут быть собраны из полученного однократного скрещивания и или распространены, или собраны для последующего использования для дальнейшего размножения или обработки (такой как производство еды, корма, биотоплива, масла, муки, употребление в пищу и т.п.).In various embodiments, plant parts (whole plants, plant organs (e.g., leaves, stems, roots, etc.), seeds, plant cells, shoots, embryos, etc.) can be collected from the resulting single cross and or distributed, or collected for later use for further propagation or processing (such as production of food, feed, biofuel, oil, flour, consumption, etc.).

N. Способы получения растительного продукта.N. Methods for obtaining plant products.

Настоящее изобретение также относится к способу получения товарного продукта, включающего уборку урожая и/или помол зерен культуры, содержащей нуклеотидную последовательность ГФПД в соответствии с изобретением, для получения товарного продукта. Агрономически и коммерчески важные продукты и/или композиции, включая, но не ограничиваясь только ними, корм для животных, изделия, а также растительные продукты и побочные продукты, предназначены для использования в качестве продуктов питания для употребления в пищу человеком или для использования в композициях и товарах, предназначенных для потребления человеком, в частности лишенных жизнеспособности семян/зерновых продуктов, в том числе (полу-)обработанных продуктов, полученных из таких зерен/семян, причем указанный продукт является или содержит целые или обработанные семена или зерна, корм для животных, кукурузную или соевую муку крупного помола, кукурузную или соевую муку, кукурузу, кукурузный крахмал, соевую муку крупного помола, соевую муку, хлопья, концентрат соевого белка, изоляты соевого белка, текстурированный концентрат соевого белка, косметические средства, средства по уходу за волосами, соевое ореховое масло, натто, темпе, гидролизованный соевый белок, взбитые сливки, шортенинг, лецитин, съедобные цельные соевые бобы (сырые, жареные или как эдамаме), соевый йогурт, соевый сыр, тофу, юбу, а также приготовленное, шлифованное, обработанное паром, запеченное или пропаренное зерно и т.п., предназначены для включения в настоящее изобретение если эти продукты и композиции содержат обнаружимые количества нуклеотидной и/или аминокислотной последовательности, изложенной в настоящем изобретении как диагностические для любого растения, содержащего такие нуклеотидные последовательности.The present invention also relates to a method for producing a marketable product, comprising harvesting and/or grinding grains of a crop containing the nucleotide sequence of GPPD in accordance with the invention, to obtain a marketable product. Agronomically and commercially important products and/or compositions, including, but not limited to, animal feed, articles, and plant products and by-products, are intended for use as foodstuffs for human consumption or for use in compositions and goods intended for human consumption, in particular devoid of viability seeds/cereals, including (semi-)processed products derived from such grains/seeds, said product being or containing whole or processed seeds or grains, animal feed, coarse corn or soybean meal, corn or soybean meal, corn, corn starch, coarse soybean meal, soybean meal, cereal, soy protein concentrate, soy protein isolates, textured soy protein concentrate, cosmetics, hair care products, soy nut butter, natto, tempeh, hydrolyzed soy protein, whipping cream, shortening, lecithin, edible whole soybeans (raw, roasted or as edamame), soy yogurt, soy cheese, tofu, yubu, and cooked, ground, steamed, baked or parboiled grains, etc., are intended to be included in the present invention if these products and compositions contain detectable amounts of nucleotide and/or amino acid sequence set forth in the present invention as diagnostic for any plant containing such nucleotide sequences.

Нижеследующие примеры приведены в иллюстративных целях, а не для ограничения.The following examples are provided for illustrative purposes and not for limitation.

Экспериментальная частьexperimental part

Обзор.Review.

Пример 1. Создание мутировавших полипептидов ГФПД путем сайт-направленного мутагенеза.Example 1. Creation of mutated GPPD polypeptides by site-directed mutagenesis.

Пример 2. Клонирование, экспрессия и очистка рекомбинантных полипептидов ГФПД дикого типа и мутантных полипептидов ГФПД.Example 2: Cloning, expression and purification of recombinant wild-type and mutant GPPD polypeptides.

Пример 3. Ферментный анализ ГФПД для анализа мутантных полипептидов ГФПД с улучшенной устойчивостью к гербицидам, ингибирующим ГФПД.Example 3: GPPD Enzyme Assay for Analysis of GPPD Mutant Polypeptides with Improved Resistance to GPPD Inhibiting Herbicides.

Пример 4. Улучшенная устойчивость к гербицидам, опосредованная обменами остатков в полипептидах ГФПД.Example 4: Improved Herbicide Resistance Mediated by Residue Exchanges in HPPD Polypeptides.

Пример 5. Анализ коричневого цвета для тестирования мутантных полипептидов ГФПД, устойчивых к гербицидам, ингибирующим ГФПД.Example 5 Brown Assay for Testing Mutant GPPD Polypeptides Resistant to GPPD Inhibiting Herbicides.

Пример 6. Трансформация соевых бобов и устойчивость растений Т0 соевых бобов.Example 6: Transformation of soybeans and resistance of T0 soybean plants.

Пример 7. Создание и отбор растения хлопчатника Т0.Example 7. Creation and selection of cotton plant T0.

Пример 8. Трансформация растительных клеток маиса путем опосредованной Agrobacterium трансформации.Example 8 Transformation of maize plant cells by Agrobacterium-mediated transformation.

Пример 9. Устойчивость растений соевых бобов Т1 к гербицидам, ингибирующим ГФПД/полевые испытания.Example 9: T1 Soybean Plant Resistance to GPPD Inhibiting Herbicides/Field Test.

Пример 1. Создание мутировавших полипептидов ГФПД путем сайт-направленного мутагенеза.Example 1. Creation of mutated GPPD polypeptides by site-directed mutagenesis.

Нуклеотидную последовательность ГФПД Pseudomonas fluorescens (SEQ ID NO: 109), как описано в WO 2009/144079, кодирующую полипептид ГФПД, соответствующий SEQ ID NO: 1 клонировали в соответствии с хорошо известными способами из уровня техники и, как описано в WO 2014/043435. Последующий сайт-насыщенный мутагенез, сайт-направленный мутагенез и комбинаторные варианты с одной или несколькими мутациями нуклеиновой кислоты, кодирующей последовательность полипептида PfHPPD дикого типа, кодирующей рекомбинантный полипептид ГФПД, соответствующий SEQ ID NO: 1 осуществляли с применением стандартного метода на основе ПЦР технологий, хорошо известных в уровне техники (и как описано в WO2014/043435). Все разработанные и синтезированные мутантныеThe HPPD nucleotide sequence of Pseudomonas fluorescens (SEQ ID NO: 109) as described in WO 2009/144079 encoding the HPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 1 was cloned according to well known methods in the art and as described in WO 2014/043435 . Subsequent site-saturated mutagenesis, site-directed mutagenesis and combinatorial variants with one or more mutations of the nucleic acid encoding the wild-type PfHPPD polypeptide sequence encoding the recombinant HPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 1 were carried out using a standard method based on PCR technologies, well known in the art (and as described in WO2014/043435). All developed and synthesized mutants

- 34 045758 клоны были подтверждены секвенированием ДНК с использованием плазмидных специфических олигонуклеотидов. В табл. 2 ниже приведены примерные мутантные полипептиды ГФПД (SEQ ID NO: 2 -SEQ ID NO: 108).- 34 045758 clones were confirmed by DNA sequencing using plasmid specific oligonucleotides. In table 2 below shows exemplary mutant GPPD polypeptides (SEQ ID NO: 2 - SEQ ID NO: 108).

Таблица 2table 2

Обзор примерных аминокислотных обменов, соответствующих положению аминокислоты в SEQ ID NO: 1Overview of exemplary amino acid exchanges corresponding to amino acid position in SEQ ID NO: 1

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQ Ш NO:1 The position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQ Ш NO:1 о ст about st г-Н ст Mr. St. 3 ст 3 tbsp ОО о ст OO about st о ст O st о 1—Н o 1—H МЭ 1—Н ME 1—N о O 1—Н 1—Н мэ meh 40 40 7 7 ОО OO о O о O мэ meh А A R R м m Р R Т T Q Q т T D D D D Е E G G N N F F К TO А A S S I I Р R W W А A Q Q Р R S S Р R S S Р R D D Р R D D S S Р R D D S S V V Р R D D S S V V Р R D D S S V V V V

- 35 045758- 35 045758

И AND H H P P D D S S 12 12 H H P P D D S S V V 13 13 H H P P D D s s V V 14 14 H H P P D D s s V V V V 15 15 S S S S P P D D s s V V V V 16 16 s s S S P P D D s s V V к To 17 17 G G E E P P D D s s V V V V 18 18 R R H H P P D D s s V V 19 19 R R G G E E H H P P D D s s V V V V 20 20 P P H H 21 21 P P H H s s 22 22 P P H H s s V V 23 23 P P H H s s V V 24 24 P P H H s s V V V V 25 25 H H P P H H s s 26 26 H H P P H H s s V V 27 27 H H P P H H s s V V 28 28 H H P P H H s s V V V V 29 29 S S S S P P H H s s V V V V 30 thirty s s S S P P H H s s V V к To 31 31 G G E E P P H H s s V V V V 32 32 R R E E P P H H s s V V V V 33 33 G G E E P P D D s s R R V V 34 34 G G E E H H P P D D s s R R к To 35 35 G G E E P P D D s s R R к To 36 36 R R G G E E H H P P D D s s V V Μ M 37 37 G G R R H H P P D D s s V V к To 38 38 G G E E V V P P D D s s V V V V 39 39 L L G G E E P P D D s s V V V V 40 40 Μ M G G E E P P D D s s V V V V 41 41 s s G G E E P P D D s s V V V V 42 42 τ τ G G E E P P D D s s V V V V 43 43 к To G G E E P P D D s s V V V V 44 44 L L G G E E P P D D s s V V V V 45 45 G G E E R R P P D D s s V V V V 46 46 G G E E M M P P D D s s V V V V 47 47 G G E E H H P P D D s s V V V V 48 48 G G E E H H P P D D s s V V V V 49 49 G G E E I I P P D D s s V V V V 50 50 G G E E P P P P D D s s V V V V 51 51 G G E E L L P P D D s s V V V V

-36045758-36045758

52 52 G G Е E S S Р R D D S S V V V V 53 53 G G Е E Р R D D S S V V V V V V 54 54 G G Е E Р R D D S S А A V V V V 55 55 G G Е E Р R D D S S Е E V V V V 56 56 G G Е E Р R D D S S R R V V V V 57 57 G G Е E Р R D D S S т T V V V V 58 58 G G Е E Р R D D S S V V Р R V V 59 59 G G Е E Р R D D S S V V R R V V 60 60 R R G G Е E н n Р R D D S S V V Q Q V V 61 61 R R G G Е E н n Р R D D S S V V Р R V V 62 62 R R G G Е E н n Р R D D S S V V R R V V 63 63 G G Р R D D S S V V V V 64 64 G G Е E Н N Р R D D S S V V V V 65 65 G G Е E К TO Р R D D S S V V V V 66 66 G G Е E S S Р R D D S S V V V V 67 67 К TO G G Е E Р R D D S S V V V V 68 68 L L G G Е E Р R D D S S V V V V 69 69 Q Q G G Е E Р R D D S S V V V V 70 70 R R G G Е E Р R D D S S V V V V 71 71 Е E Р R D D S S V V V V 72 72 R R Е E Р R D D S S V V V V 73 73 S S Е E Р R D D S S V V V V 74 74 G G L L Р R D D S S V V V V 75 75 G G Р R Р R D D S S V V V V 76 76 G G R R Р R D D S S V V V V 77 77 G G S S Р R D D S S V V V V 78 78 G G Е E А A Р R D D S S V V V V 79 79 G G Е E F F Р R D D S S V V V V 80 80 G G Е E G G Р R D D S S V V V V 81 81 G G Е E Р R D D S S V V 82 82 G G Е E Р R D D S S Е E V V 83 83 G G Е E Р R D D S S G G V V 84 84 G G Е E Р R D D S S L L V V 85 85 G G Е E Р R D D S S м m V V 86 86 G G Е E Р R D D S S Q Q V V 87 87 G G Е E Р R D D S S V V А A 88 88 G G Е E Р R D D S S V V 89 89 G G Е E Р R D D S S V V к To 90 90 G G Е E Р R D D S S V V м m 91 91 G G Е E Р R D D S S V V R R 92 92 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V А A 93 93 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V 94 94 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V к To 95 95 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V R R 96 96 К TO G G Е E Р R Н N S S V V V V 97 97 G G R R Н N S S Р R D D S S V V к To 98 98 G G Е E Н N S S Р R D D S S R R к To 99 99 G G Е E Р R D D S S V V R R V V 100 100 L L G G Е E Н N Р R D D S S V V Q Q м m 101 101 L L G G Е E R R Р R D D S S V V Q Q м m 102 102 L L R R Е E R R Р R Н N S S V V Q Q м m 103 103 К TO L L G G Е E R R Р R Н N S S V V Q Q м m 104 104 К TO L L G G Е E Р R Н N S S V V Q Q м m 105 105 К TO L L G G Е E Р R Н N S S R R Q Q м m 106 106 L L G G Е E Н N Р R Р R D D S S V V Q Q м m 107 107 К TO G G Е E Р R Н N S S V V R R V V 108 108 G G Е E М M Н N Р R D D S S V V м m

- 37 045758- 37 045758

Для ясности пустые клетки в соответствующем положении аминокислоты в SEQ ID NO: 2 - NO: 108 определены как идентичные аминокислотам, соответствующим SEQ ID NO: 1, выделяя только обмены в мутантных полипептидах ГФПД. Представленные здесь мутантные полипептиды ГФПД являются примерами путем иллюстрации, а не путем ограничения.For clarity, empty cells at the corresponding amino acid positions in SEQ ID NO: 2 - NO: 108 are defined as identical to the amino acids corresponding to SEQ ID NO: 1, highlighting only the exchanges in the mutant GPPD polypeptides. The mutant GPPD polypeptides presented here are examples by way of illustration and not by way of limitation.

Пример 2. Клонирование, экспрессия и очистка рекомбинантных полипептидов ГФПД дикого типа и мутантных.Example 2. Cloning, expression and purification of recombinant wild-type and mutant GPPD polypeptides.

Все полученные последовательности нуклеиновых кислот, кодирующие ГФПД дикого типа и мутантную, кодирующие рекомбинантный полипептид ГФПД, были клонированы, продуцированы и очищены с использованием способов, хорошо известных в уровне техники (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3-е изд., CSH Laboratory Press, 2001, Cold Spring Harbor, NY). Все полученные кодирующие последовательности нуклеиновых кислот были клонированы в pSE420(RI)NX, слитый с Nконцевой His-меткой (кодирующей аминокислотную последовательность М1-А2-Н3-Н4-Н5-Н6-Н7-Н8-), как описано в WO 2014/043435, и экспрессировали в штамме Escherichia coli BL21 (DE3) (New England Biolabs, Франкфурт, Германия). Для ясности все перечисленные положения с соответствующими аминокислотными обменами из мутантных полипептидов ГФПД HPPD в табл. 1-5, и табл. 7, соответствующие SEQ ID NO: 2 - SEQ ID NO: 108 в настоящем изобретении, относятся к аминокислотной последовательности природной ГФПД дикого типа без N-концевой His-метки, соответствующей SEQ ID NO: 1.All obtained nucleic acid sequences encoding wild type GPPD and mutant encoding recombinant GPPD polypeptide were cloned, produced and purified using methods well known in the art (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd ed. ., CSH Laboratory Press, 2001, Cold Spring Harbor, NY). All resulting nucleic acid coding sequences were cloned into pSE420(RI)NX fused with an N-terminal His tag (encoding the amino acid sequence M1-A2-H3-H4-H5-H6-H7-H8-), as described in WO 2014/043435 , and expressed in Escherichia coli strain BL21 (DE3) (New England Biolabs, Frankfurt, Germany). For clarity, all listed positions with the corresponding amino acid exchanges from the HPPD HPPD mutant polypeptides are in Table. 1-5, and table. 7 corresponding to SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 108 in the present invention refer to the amino acid sequence of native wild type GPPD without the N-terminal His tag corresponding to SEQ ID NO: 1.

Для создания образцов очищенного полипептида ГФПД, клетки выращивали в течение 3 ч при 37°С в 5 мл среды ЛБ, содержащей 100 мкг/мл ампициллина в 50 мл смесительной колбе с 140 об/мин. Один мл этой исходной культуры использовали в качестве инокулята для культуры экспрессии. Клетки выращивали в течение приблизительно 3 ч при 37°С в 100 мл среды ЛБ, содержащей 100 мкг/мл ампициллина м 150 мМ Hepes (Merck, Дармштадт, Германия) в 500 мл смесительной колбе с 120 об/мин. При OD600 приблизительно в 0.6, IPTG (Roth, Карлсруэ, Германия) добавляли до концентрации в 0.4 мМ. После дальнейшего роста в течение 60 мин. при 37°С, температура была снижена до 28°С и рост продолжился в течение еще 18 ч с 140 об/мин. Клетки собирали центрифугированием при 4°С, 3200 g в течение 30 мин в 50 мл пробирках Falcon и сгусток клеток хранили при -80°С. Клетки подвергали лизированию и hisмеченый белок очищали в соответствии с протоколом производителя используемого Ni-NTA Fast Start Kit (Qiagen, Хильден, Германия) с последующими приспособлениями для повышения урожайности: клетки из 50 мл культуры лизировали в 4 мл и супернатант лизата получали путем центрифугирования в течение 15 мин при 18000 g. Количество матрицы в колонках было увеличено добавлением 1 мл NiNTA Superflow (Qiagen, Хильден, Германия) каждый и тщательно повторно забуферивали в 20 мМ Tris (pH 7.6) (Merck, Дармштадт, Германия). Применяли супернатант лизата, а His-меченный белок связывали с матрицей Ni-NTA путем инкубации в течение 1 ч при 4°С.To generate samples of purified GPPD polypeptide, cells were grown for 3 h at 37°C in 5 ml of LB medium containing 100 μg/ml ampicillin in a 50 ml mixing flask at 140 rpm. One ml of this stock culture was used as the inoculum for the expression culture. Cells were grown for approximately 3 h at 37°C in 100 ml LB medium containing 100 μg/ml ampicillin m 150 mM Hepes (Merck, Darmstadt, Germany) in a 500 ml mixing flask at 120 rpm. At an OD600 of approximately 0.6, IPTG (Roth, Karlsruhe, Germany) was added to a concentration of 0.4 mM. After further growth for 60 min. at 37°C, the temperature was reduced to 28°C and growth continued for another 18 h at 140 rpm. Cells were collected by centrifugation at 4°C, 3200 g for 30 min in 50 ml Falcon tubes, and the cell clump was stored at -80°C. Cells were lysed and his-tagged protein purified according to the manufacturer's protocol of the Ni-NTA Fast Start Kit used (Qiagen, Hilden, Germany) followed by adaptations to increase yield: cells from a 50 ml culture were lysed into 4 ml and the lysate supernatant was obtained by centrifugation for 15 min at 18000 g. The amount of matrix in the columns was increased by adding 1 ml NiNTA Superflow (Qiagen, Hilden, Germany) each and thoroughly rebuffered in 20 mM Tris (pH 7.6) (Merck, Darmstadt, Germany). The lysate supernatant was used, and the His-tagged protein was coupled to the Ni-NTA matrix by incubation for 1 h at 4°C.

Полученные образцы белка повторно забуферивали в 20 мМ Tris, 20% глицерина (рН 7.8) (SigmaAldrich, Сент-Луис, США) путем применения колонок Zeba™ Spin Desalting, 7K MWCO, 10 мл (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, США) и анализировали на концентрацию и чистоту белка посредством Abs280 (NANODROP 8000, Thermo Fisher Scientific, Уолтем, США) и SDS-PAGE. Концентрации очищенных белков обычно находились в диапазоне 0.6 - 4.6 мг/мл по расчетной чистоте приблизительно в 90%.The resulting protein samples were rebuffered in 20 mM Tris, 20% glycerol (pH 7.8) (SigmaAldrich, St. Louis, USA) using Zeba™ Spin Desalting columns, 7K MWCO, 10 ml (Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA) and analyzed on protein concentration and purity by Abs280 (NANODROP 8000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA) and SDS-PAGE. Purified protein concentrations typically ranged from 0.6 to 4.6 mg/mL, with an estimated purity of approximately 90%.

Для получения неочищенного экстракта полипептида ГФПД в микротитрационных планшетах (МТП) для определения остаточной активности в анализах на ингибирование, клетки выращивали в 40 или 150 мкл среды ЛБ, содержащей 1% глюкозу (Merck, Дармштадт, Германия) и 100 мкг/мл ампициллина в стандартном 96-луночном планшете (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, США) инкубировали в течение приблизительно 18 ч. в инкубаторе с влажностью при 37°С.To obtain crude extract of GPPD polypeptide in microtiter plates (MTP) to determine residual activity in inhibition assays, cells were grown in 40 or 150 μl of LB medium containing 1% glucose (Merck, Darmstadt, Germany) and 100 μg/ml ampicillin in standard A 96-well plate (Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA) was incubated for approximately 18 hours in a 37°C humidified incubator.

мкл этой исходной культуры добавляли в 600 мкл среды ЛБ, содержащей 100 мкг/мл ампициллина и 150 мМ Hepes (Merck, Дармштадт, Германия) в качестве инокулята для культуры экспрессии в 96луночных планшетах (лунки глубиной 2 мл; HJ Bioanalytik, Эркеленц, Германия). Планшеты герметизировали алюминиевой фольгой и клетки инкубировали в течение 5 ч при 37°С на встряхивателе для планшетов с 750 об/мин. Экспрессию индуцировали добавлением IPTG в конечной концентрации 1 мМ, после чего следовала дальнейшая герметичная инкубация в течение приблизительно 18 ч при 30°С на встряхивателе для планшетов с 750 об/мин.µl of this stock culture was added to 600 µl of LB medium containing 100 µg/ml ampicillin and 150 mM Hepes (Merck, Darmstadt, Germany) as an inoculum for expression culture in 96-well plates (2 ml deep wells; HJ Bioanalytik, Erkelenz, Germany) . The plates were sealed with aluminum foil and the cells were incubated for 5 h at 37°C on a plate shaker set to 750 rpm. Expression was induced by adding IPTG at a final concentration of 1 mM, followed by further sealed incubation for approximately 18 h at 30°C on a plate shaker at 750 rpm.

Клетки собирали центрифугированием при 4°С, 2500 g в течение 15 мин, отбрасывая супернатант. Сгусток клеток хранили при -80°С и лизировали в 250 мкл 1x BugBuster® (Merck, Дармштадт, Германия) в 140 мМ Tris (pH 7.8), с 1: 25000 разбавленной BNase® (Qiagen, Хильден, Германия) путем инкубации ресуспендированных клеткок в течение 30 мин при 4°С и 1000 об/мин. Лизаты осветляли центрифугированием в течение 15 мин. при 4°С, 2500 g, и 150 мкл супернатанта переносили в стандартный 96луночный планшет (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, США) для последующего тестирования в квадруплетах.Cells were collected by centrifugation at 4°C, 2500 g for 15 min, discarding the supernatant. The cell clump was stored at -80°C and lysed in 250 μl of 1x BugBuster® (Merck, Darmstadt, Germany) in 140 mM Tris (pH 7.8), with 1:25,000 diluted BNase® (Qiagen, Hilden, Germany) by incubating the resuspended cells for 30 minutes at 4°C and 1000 rpm. Lysates were clarified by centrifugation for 15 min. at 4°C, 2500 g, and 150 μl of the supernatant was transferred to a standard 96-well plate (Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA) for subsequent quadruplet testing.

Пример 3. Ферментный анализ ГФПД для анализа мутантных полипептидов ГФПД с улучшенной устойчивостью к гербицидам, ингибирующим ГФПД.Example 3: GPPD Enzyme Assay for Analysis of GPPD Mutant Polypeptides with Improved Resistance to GPPD Inhibiting Herbicides.

Активность полипептидов ГФПД определяли в отсутствие или в присутствии ингибиторов ГФПД с применением связанного анализа активности ГФПД (фиг. 1).The activity of GPPD polypeptides was determined in the absence or presence of GPPD inhibitors using a coupled GPPD activity assay (Fig. 1).

- 38 045758- 38 045758

Для определения остаточной активности кажущуюся кинетическую константу (kapp) определенной конверсии субстрата измеряли как кинетические изменения поглощения при 320 нм в связанном анализе, поскольку гомогентизат (ГГ), образованный посредством ГФПД из ГФП непосредственно превращается в хорошо поглощающую молекулу малеилацетоацетата (МАА) при помощи второго фермента гомогентизатдиоксигеназы (HGD), применяемой в избытке постоянно во всех анализах (см. фиг. 1). Измерения осуществляли в 384 микротитрационных планшетах (Greiner Bio-One GmbH, Фрикенхаузен, Германия) с помощью считывателей пластин (Tecan infinite M1000 или M1000PRO, Tecan, Мэннедорф, Швейцария). Соотношение kcat/kM ферментативной активности пропорционально кажущейся кинетической константе kapp и пропорционально kcat/kM *[E] ([E] = концентрация фермента). Конкурентоспособный ингибитор проявляет кажущееся увеличение kM и, следовательно, обратное уменьшение kapp при не насыщающихся концентрациях субстрата. Поскольку оба измерения kapp в присутствии и в отсутствии ингибитора осуществляли с использованием идентичного образца фермента, неочищенного или очищенного и, таким образом, при той же концентрации фермента, концентрация фермента исключена из расчета остаточной активности и соотношение обоих kapp непосредственно указывает на изменение kM вследствие ингибирования. Примечательно, что эта концепция относится к парам фермент/ингибитор, взаимодействуя в режиме конкурентного ингибирования, вероятно правильно для почти всех вариантов полипептидов и ингибиторов, описанных в настоящем изобретении, но, безусловно, не относится к полипептиду дикого типа, который ингибируется необратимо (для сравнения см. WO 2014/043435, фиг. 2 и 3). Следовательно, остаточная активность полипептида ГФПД дикого типа, относящаяся к конкурентному ингибированию и значениям ki не может быть рассчитана правильно, тем не менее, с целью иллюстрации, необоснованные значения приведены в табл. 3 для полипептида ГФПД дикого типа, которые рассчитывают путем первоначальных изменений сигнала до того, как произойдет необратимое ингибирование.To determine the residual activity, the apparent kinetic constant (k app ) of a given substrate conversion was measured as the kinetic changes in absorbance at 320 nm in a coupled assay, since the homogentisate (HH) formed by HPPD from HFP is directly converted to the highly absorbent molecule maleylacetoacetate (MAA) by the second homogentisate dioxygenase (HGD) enzyme, used in excess consistently in all assays (see Fig. 1). Measurements were performed in 384 microtiter plates (Greiner Bio-One GmbH, Frickenhausen, Germany) using plate readers (Tecan infinite M1000 or M1000PRO, Tecan, Männedorf, Switzerland). The ratio k cat /k M of enzyme activity is proportional to the apparent kinetic constant k app and proportional to k cat /k M *[E] ([E] = enzyme concentration). A competitive inhibitor exhibits an apparent increase in kM and hence an inverse decrease in kapp at nonsaturable substrate concentrations. Since both kapp measurements in the presence and absence of inhibitor were made using an identical enzyme sample, crude or purified, and thus at the same enzyme concentration, the enzyme concentration is excluded from the calculation of residual activity and the ratio of both kapps directly indicates the change in kM due to inhibition. Notably, this concept refers to enzyme/inhibitor pairs interacting in a competitive inhibitory manner, likely true for almost all polypeptide and inhibitor variants described herein, but certainly not for a wild-type polypeptide that is inhibited irreversibly (by comparison see WO 2014/043435, figures 2 and 3). Therefore, the residual activity of wild-type GPPD polypeptide related to competitive inhibition and ki values cannot be calculated correctly, however, for illustrative purposes, unreasonable values are given in Table. 3 for wild-type GPPD polypeptide, which are calculated from the initial signal changes before irreversible inhibition occurs.

Аналитический раствор, используемый для определения остаточной активности в сырых образцах полипептида ГФПД, состоял из 200 мМ фосфата натрия (Merck, Дармштадт, Германия, рН 7.0), 5 мМ MgCl2 (Merck, Дармштадт, Германия), 20 мМ аскорбата (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США), 1 мМ DTT (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США), 0.1% Pluronic F-68 (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США), 40 мкМ FeSO4 (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США), приблизительно 8 мг/мл очищенного HGD и низких или высоких концентраций субстрата ГФП (100 или 400 мкМ) из 1 М исходного раствора в ДМСО (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США) и уравновешивали в течение 20 мин. на льду. Для каждого образца полипептида ГФПД осуществляли два анализа в квадруплетах, посредством чего 5 мкл образца полипептида ГФПД сначала смешивали с 5 мкл буфера (1x BugBuster®; (Merck, Дармштадт, Германия); в 140 мМ Tris, pH 7.8, с 1 : 25000 разбавленной BNase®; Qiagen, Хильден, Германия)) или 5 мкл ингибитора, разбавленного в том же буфере из 0.1 М исходного раствора в ДМСО (30, 100 или 120 мкМ, что приводит к 15, 50 и 60 мкМ в образце полипептид ГФПД/ингибитор) в контрольном и ингибирующем анализе, соответственно, и затем с 10 мкл аналитического раствора. Изменение оптической плотности при 320 нм проводили с интервалами в 1 мин в течение 30 мин. Значения kapp подсчитывали как наклон сигнала с течением времени на ранней фазе кинетической реакции, обычно для первых 5-10 минут измерений (сравн. фиг. 3). Дополнительно и в соответствии с рассчитанной остаточной активностью, полную конверсию, т.е. абсолютное изменение сигнала, за 30 мин интервал времени контролировали как показатель оборота, а остаточный оборот рассчитывали путем деления изменения сигнала в присутствии ингибитора на изменение сигнала в эталонном образце без ингибитора.The assay solution used to determine residual activity in crude GPPD polypeptide samples consisted of 200 mM sodium phosphate (Merck, Darmstadt, Germany, pH 7.0), 5 mM MgCl 2 (Merck, Darmstadt, Germany), 20 mM ascorbate (Sigma-Aldrich , St. Louis, USA), 1 mM DTT (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA), 0.1% Pluronic F-68 (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA), 40 µM FeSO4 (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA), approximately 8 mg/ml purified HGD and low or high concentrations of GFP substrate (100 or 400 μM) from a 1 M stock solution in DMSO (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA) and equilibrated for 20 min. on ice. For each GPPD polypeptide sample, two quadruplet assays were performed whereby 5 μl of GPPD polypeptide sample was first mixed with 5 μl of buffer (1x BugBuster®; (Merck, Darmstadt, Germany); in 140 mM Tris, pH 7.8, with a 1:25,000 dilution BNase®; Qiagen, Hilden, Germany)) or 5 µl inhibitor diluted in the same buffer from a 0.1 M stock solution in DMSO (30, 100 or 120 µM, resulting in 15, 50 and 60 µM in the GPPD polypeptide/inhibitor sample ) in the control and inhibition assays, respectively, and then with 10 μl of the assay solution. The change in optical density at 320 nm was carried out at intervals of 1 min for 30 min. The k app values were calculated as the slope of the signal over time during the early phase of the kinetic reaction, typically for the first 5-10 minutes of measurements (cf. Fig. 3). Additionally and in accordance with the calculated residual activity, the complete conversion, i.e. The absolute change in signal over the 30 min time interval was monitored as a measure of turnover, and the residual turnover was calculated by dividing the change in signal in the presence of the inhibitor by the change in signal in the reference sample without the inhibitor.

Аналитические растворы, используемые для определения значений ki, были составлены таким же образом и содержали шесть различных концентраций субстрата ГФП (0 - 1350 мкМ) для каждой из четырех тестируемых концентраций ингибитора. Ингибиторы разводили в 140 мМ Tris, 0.05% Pluronic F-68 (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США) и применяли в концентрациях, принятых для соответствующих пар полипептид ГФПД/ингибитор для создания динамических данных (фиг. 4 a-г); как правило, их концентрации в образце полипептид ГФПД/ингибитор находились в диапазоне от 0 до 0.0012 М.The assay solutions used to determine ki values were formulated in the same manner and contained six different concentrations of GPP substrate (0 - 1350 μM) for each of the four inhibitor concentrations tested. Inhibitors were diluted in 140 mM Tris, 0.05% Pluronic F-68 (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA) and applied at the concentrations adopted for the corresponding GPPD polypeptide/inhibitor pairs to generate dynamic data (Fig. 4 a–d); Typically, their concentrations in the GPPD polypeptide/inhibitor sample ranged from 0 to 0.0012 M.

Пример 4. Улучшенная устойчивость к гербицидам, опосредованная обменами остатков в полипептидах ГФПД.Example 4: Improved Herbicide Resistance Mediated by Residue Exchanges in HPPD Polypeptides.

Когда переносимость мутантных полипептидов ГФПД определяли к различным доступным химическим классам гербицидов, ингибирующих ГФПД (трикетоны, изоксазолы, N-(1,3,4-оксадиазол-2ил)бензамиды, или N-(тетразол-5-ил)-арилкарбоксамиды), то стало очевидно, что некоторые из новых вариантов осуществления настоящего изобретения не только значительно улучшены по сравнению с эталонной ГФПД дикого типа (SEQ ID NO: 1), но также неожиданно лучше, чем известные из уровня техники мутантные полипептиды ГФПД (как, например, те, которые описаны в WO 2014/043435) с SEQ ID NO: 2 в этом изобретении в качестве примера.When the tolerance of mutant GPPD polypeptides was determined to the various available chemical classes of GPPD inhibitory herbicides (triketones, isoxazoles, N-(1,3,4-oxadiazol-2yl)benzamides, or N-(tetrazol-5-yl)-arylcarboxamides), then It has become apparent that some of the new embodiments of the present invention are not only significantly improved over the reference wild-type HPPD (SEQ ID NO: 1), but also unexpectedly better than prior art mutant HPPD polypeptides (such as those which are described in WO 2014/043435) with SEQ ID NO: 2 in this invention as an example.

Как указано в табл. 3, мутантные полипептиды ГФПД из предшествующего уровня техники (WO 2014/043435), соответствующие SEQ ID NO: 2 в этом изобретении содержат обмены остатков в положениях 335, 336, 339 и 340.As indicated in table. 3, the prior art GPPD mutant polypeptides (WO 2014/043435) corresponding to SEQ ID NO: 2 in this invention contain residue exchanges at positions 335, 336, 339 and 340.

На основе мутантного полипептида ГФПД, содержащего 335 (Е=>Р), 336 (G=>D/H), 337 (N=>S), введение дополнительных обменов остатков в положении 264, 268, 270, 330, 340 и/или 345, продуцируе- 39 045758 мых мутантные полипептиды ГФПД, демонстрирующих существенно улучшенную устойчивость (табл.Based on a mutant GPPD polypeptide containing 335 (E=>P), 336 (G=>D/H), 337 (N=>S), the introduction of additional residue exchanges at positions 264, 268, 270, 330, 340 and/ or 345, produced by 39 045758 mutant GPPD polypeptides, demonstrating significantly improved stability (Table

3), в отношении многих примененных ингибиторов ГФПД, относящихся к различным химическим классам.3), in relation to many applied GPPD inhibitors belonging to various chemical classes.

Соответственно, изобретатели создали и оценили новые мутантные полипептиды ГФПД путем комбинаторных обменов остатков в положении 335 (глутаминовая кислота => пролин), 336 (глицин => аспарагиновая кислота / гистидин), 337 (аспарагин => серин) и, необязательно, дополнительно включающие обмены в положениях 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344 и/или 345 (табл. 3, 4 и 5), которые демонстрируют улучшенные остаточные активности, более высокий остаточный оборот, более высокие значения ki и тем самым значительно более высокую устойчивость к гербицидам. В зависимости от тестируемого гербицида, ингибирующего ГФПД, уровень улучшения может различаться в отношении полипептидов ГФПД, применяемых в таком анализе, с уровнем от 1.5 до 110 раз, по сравнению с SEQ ID NO: 2 (табл. 4).Accordingly, the inventors have created and evaluated new mutant GPPD polypeptides by combinatorial exchanges of residues at positions 335 (glutamic acid => proline), 336 (glycine => aspartic acid/histidine), 337 (asparagine => serine) and optionally further including exchanges at positions 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344 and/or 345 (Tables 3, 4 and 5), which show improved residual activities, higher residual turnover, higher ki values and thus significantly higher herbicide resistance. Depending on the GPPD inhibitory herbicide tested, the level of improvement may vary for the GPPD polypeptides used in such an assay, ranging from 1.5 to 110 times that of SEQ ID NO: 2 (Table 4).

Анализ периода действия ингибирования против различных химических классов гербицидов, ингибирующих ГФПД, показал, что гербициды, ингибирующие ГФПД, по-видимому, являются обратимыми ингибиторами против новых мутантных полипептидов ГФПД, в отличие от медленного и прочно связывающего ингибитора, характерного для полипептида ГФПД дикого типа, соответствующего SEQ ID NO: 1 (см. фиг. 2 и 3). Такое поведение обеспечивает лучший и универсальный потенциал для устойчивости в сельскохозяйственных растениях к различным гербицидам, ингибирующим ГФПД.Analysis of the period of inhibition against various chemical classes of GPPD-inhibiting herbicides showed that GPPD-inhibiting herbicides appear to be reversible inhibitors against the new mutant GPPD polypeptides, in contrast to the slow and tightly binding inhibitor characteristic of the wild-type GPPD polypeptide, corresponding to SEQ ID NO: 1 (see FIGS. 2 and 3). This behavior provides better and more versatile potential for resistance in crop plants to various GPPD-inhibiting herbicides.

Для высокой остаточной активности в присутствии гербицидов, ингибирующих ГФПД, раскрытые положения и изменения остатков выделены в табл. 1 относительно положения аминокислоты в полипептиде ГФПД, соответствующем SEQ ID NO: 1 в настоящем изобретении представлены как важные.For high residual activity in the presence of herbicides that inhibit GPPD, the disclosed positions and residue changes are highlighted in Table. 1 with respect to the position of the amino acid in the HPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 1 in the present invention are presented as important.

Таблица 3. Устойчивость мутантных полипептидов ГФПД к различным гербицидам, ингибирующим ГФПД, принадлежащим к разным химическим классам.Table 3. Resistance of mutant GPPD polypeptides to various herbicides that inhibit GPPD, belonging to different chemical classes.

Таблица 3аTable 3a

Остаточная активность и оборот в присутствии соед. 1 в соответствии с примером 3 при высокой концентрации субстрата и 15 мкМ ингибитораResidual activity and turnover in the presence of comp. 1 in accordance with example 3 at a high concentration of substrate and 15 μM inhibitor

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQIDNO:1 Position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQIDNO:1 О ABOUT £ £ 0 0 Остаточная Остаточный Residual Residual о O СЧСЧСЧСССССССССССССС SSSSSSSSSSSSSSSSSS активность оборот activity turnover щ sch ос OS 1 1 MPTDEGNKAI MPTDEGNKAI 6% 6% 6% 6% 2 2 Р W A Q P W A Q 39% 50% 39% 50% 3 3 Р R 9% 9% 9% 9% 4 4 S S 13% 12% 13% 12% 5 5 Р S P S 20% 24% 20% 24% 7 7 Р D S P D S 27% 38% 27% 38% 8 8 Р D S V P D S V 21% 44% 21% 44% 9 9 Р D S V P D S V 36% 51% 36% 51% 10 10 Р D S V V P D S V V 41% 66% 41% 66% И AND Η Р D S Η Р D S 24% 30% 24% 30% 12 12 Η Р D S V Η Р D S V 43% 55% 43% 55% 13 13 Η Р D S V Η Р D S V 35% 40% 35% 40% 14 14 Η Р D S V V Η Р D S V V 44% 60% 44% 60% 15 15 S S Р D S V V S S P D S V V 46% 74% 46% 74% 16 16 S S Р D S V К S S P D S V K 45% 69% 45% 69% 17 17 G Е Р D S V V G E R D S V V 43% 68% 43% 68% 18 18 R Η Р D S V R Η P D S V 67% 79% 67% 79% 19 19 RGEHPDS VV RGEHPDS VV 68% 79% 68% 79% 20 20 Р Н R N 14% 16% 14% 16% 21 21 Р Н S R N S 18% 30% 18% 30% 22 22 Р Н S V R N S V 26% 53% 26% 53% 23 23 Р Н S V R N S V 26% 36% 26% 36% 24 24 Р Н S V V R N S V V 28% 57% 28% 57% 25 25 Н Р Н S N R N S 33% 37% 33% 37% 26 26 Н Р Н S V N R N S V 55% 65% 55% 65%

- 40 045758- 40 045758

27 27 Н Р Н S V N R N S V 36% 36% 42% 42% 28 28 Н Р Н S V V N R N S V V 45% 45% 57% 57% 29 29 S S Р Н S V V S S Р Н S V V 33% 33% 59% 59% 30 thirty S S Р Н S V к S S Р Н S V к 39% 39% 65% 65% 31 31 G Е Р Н S V V G E R N S V V 40% 40% 67% 67%

Таблица 3 bTable 3b

Остаточная активность и оборот в присутствии соед. 2 в соответствии с примером 3 при высокой концентрации субстрата и 15 мкМ ингибитораResidual activity and turnover in the presence of comp. 2 in accordance with example 3 at a high concentration of substrate and 15 μM inhibitor

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQIDNO:1 Position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQIDNO:1 SEQ ID NO SEQ ID NO ОТ ОО О О МО \О О О ш С| CI CI CO СО СО СО со со со FROM OO O O MO \O O O sh C| CI CI CO CO CO CO co co co Остаточная активность Residual activity Остаточный оборот Residual turnover 1 2 1 2 MPTDEGNKAI Р W A Q MPTDEGNKAI P W A Q 8% 51% 8% 51% 8% 72% 8% 72% 3 4 5 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 3 4 5 7 8 9 10 I 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Р S Р S Р D S Р D S V Р D S V Р D S V V Η Р D S Η Р D S V Η Р D S V Η Р D S V V S S Р D S V V S S Р D S V К G Е Р D S V V R Η Р D S V RGEHPDS VV Р Н Р Н S Р Н S V Р Н S V P S P S P D S P D S V P D S V P D S V V Η Р D S Η Р D S V Η Р D S V Η Р D S V V S S P D S V V S S P D S V K G E R D S V V R Η P D S V RGEHPDS VV R N R N S R N S V R N S V 16% 18% 36% 75% 67% 79% 89% 59% 93% 82% 82% 90% 94% 90% н.о. 92% 31% 73% 90% 76% 16% 18% 36% 75% 67% 79% 89% 59% 93% 82% 82% 90% 94% 90% But. 92% 31% 73% 90% 76% 22% 17% 53% 83% 74% 89% н.о. 67% н.о. 88% 92% н.о. 94% 90% н.о. 93% 50% 84% н.о. 83% 22% 17% 53% 83% 74% 89% n.a. 67% no. 88% 92% n.a. 94% 90% n.a. 93% 50% 84% n.a. 83% 24 25 26 27 28 29 30 31 24 25 26 27 28 29 thirty 31 Р Н S V V Н Р Н S Н Р Н S V Н Р Н S V Н Р Н S V V S S Р Н S V V S S Р Н S V к G Е Р Н S V V R N S V V N R N S N R N S V N R N S V N R N S V V S S Р Н S V V S S Р Н S V к G E R N S V V 90% 82% 92% 80% 83% 85% 95% 95% 90% 82% 92% 80% 83% 85% 95% 95% н.о. 83% 95% 86% 93% н.о. н.о. н.о. But. 83% 95% 86% 93% But. But. But.

- 41 045758- 41 045758

Таблица 3 cTable 3c

Остаточная активность и оборот в присутствии мезотриона (MST) в соответствии с примером 3 при высокой концентрации субстрата и 60 мкМ ингибитораResidual activity and turnover in the presence of mesotrione (MST) according to example 3 at high substrate concentration and 60 µM inhibitor

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQIDNO:1 Position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQIDNO:1 SEQ ID NO SEQ ID NO Ό ОО О О МЭ Ю О О О, CNCNCNOOOOOOO Ό OO O O ME YU O O O, CNCNCNOOOOOOO Остаточная активность Residual activity Остаточный оборот Residual turnover 1 2 1 2 MPTDEGNKAI Р W A Q MPTDEGNKAI P W A Q 6% 71% 6% 71% 8% 85% 8% 85% 3 4 5 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 19 20 21 3 4 5 7 8 9 10 I 12 13 14 15 16 17 19 20 21 Р S Р S Р D S Р D S V Р D S V Р D S V V Η Р D S Η Р D S V Η Р D S V Η Р D S V V S S Р D S V V S S Р D S V К G Е Р D S V V RGEHPDS VV Р Н Р Н S P S P S P D S P D S V P D S V P D S V V Η Р D S Η Р D S V Η Р D S V Η Р D S V V S S P D S V V S S P D S V K G E R D S V V RGEHPDS VV R N R N S 13% 16% 46% 70% 70% 71% 82% 64% 80% 72% 70% 83% 88% 85% 51% 25% 62% 13% 16% 46% 70% 70% 71% 82% 64% 80% 72% 70% 83% 88% 85% 51% 25% 62% 17% 15% 71% 85% 85% 86% н.о. 85% 94% 88% 89% 94% 92% 90% 78% 40% 89% 17% 15% 71% 85% 85% 86% But. 85% 94% 88% 89% 94% 92% 90% 78% 40% 89% 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 22 23 24 25 26 27 28 29 thirty 31 Р Н S V Р Н S V Р Н S V V Н Р Н S Н Р Н S V Н Р Н S V Н Р Н S V V S S Р Н S V V S S Р Н S V к G Е Р Н S V V R N S V R N S V R N S V V N R N S N R N S V N R N S V N R N S V V S S Р Н S V V S S Р Н S V к G E R N S V V 77% 63% 51% 70% 81% 64% 66% 79% 87% 83% 77% 63% 51% 70% 81% 64% 66% 79% 87% 83% 99% 79% 68% 87% 92% 82% 84% 95% н.о. н.о. 99% 79% 68% 87% 92% 82% 84% 95% n.a. But.

- 42 045758- 42 045758

Таблица 3dTable 3d

Остаточная активность и оборот в присутствии дикетонитрила (DKN) в соответствии с примером 3 при высокой концентрации субстрата и 60 мкМ ингибитораResidual activity and turnover in the presence of diketonitrile (DKN) according to example 3 at high substrate concentration and 60 µM inhibitor

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQIDNO:1 Position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQIDNO:1 SEQ ID NO SEQ ID NO -Г ОО О О МЧ -Ό t~~ ОО МЧ О О t~~ О О О О О T Т ПППпппюююю -G OO O O MCH -Ό t~~ OO MCH O O t~~ O O O O O T T PPPppppyuyuyuyu Остаточная активность Residual activity Остаточный оборот Residual turnover 1 2 1 2 MPTDEGNKAI Р W A Q MPTDEGNKAI P W A Q 7% 86% 7% 86% 8% 93% 8% 93% 3 4 5 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 3 4 5 7 8 9 10 I 12 13 14 15 16 17 18 19 Р S Р S Р D S Р D S V Р D S V Р D S V V Η Р D S Η Р D S V Η Р D S V Η Р D S V V S S Р D S V V S S Р D S V К G Е Р D S V V R Η Р D S V RGEHPDS VV R S P S P D S P D S V P D S V P D S V V Η Р D S Η Р D S V Η Р D S V Η Р D S V V S S P D S V V S S P D S V K G E R D S V V R Η P D S V RGEHPDS VV 17% 17% 41% 79% 91% 90% н.о. 81% н.о. н.о. 91% н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 17% 17% 41% 79% 91% 90% n.a. 81% no. But. 91% no. But. But. But. But. 17% 14% 47% 92% 95% 92% н.о. 95% н.о. н.о. н.о. н.о. н.о. 95% н.о. н.о. 17% 14% 47% 92% 95% 92% n.a. 95% no. But. But. But. But. 95% no. But. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 thirty 31 Р Н Р Н S Р Н S V Р Н S V Р Н S V V Н Р Н S Н Р Н S V Н Р Н S V Н Р Н S V V S S Р Н S V V S S Р Н S V к G Е Р Н S V V R N R N S R N S V R N S V R N S V V N R N S N R N S V N R N S V N R N S V V S S Р Н S V V S S Р Н S V к G E R N S V V 37% 81% н.о. 83% 93% н.о. н.о. 92% 90% 94% н.о. н.о. 37% 81% n.a. 83% 93% n.a. But. 92% 90% 94% n.a. But. 40% н.о. н.о. 87% н.о. н.о. н.о. н.о. 95% н.о. н.о. н.о. 40% n.a. But. 87% no. But. But. But. 95% no. But. But.

Остаточная активность и остаточный оборот были определены в соответствии с примером 3 путем измерения kapp и общего изменения сигнала, соответственно, в присутствии и в отсутствии (а) соед. 1 (2хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид), (б) соед. 2 (2метил-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид), (в) мезотрион (MST), и (d) дикетонитрил (DKN). Для каждого мутантного полипептида ГФПД, kapp и полное изменение сигнала без гербицидов, ингибирующих ГФПД, служили для нормализации kapp и полного изменения сигнала в присутствии гербицида. Суммированные полученные %-значения в соответствующих таблицах 3а), 3b), 3c) и 3d) являются средствами двух независимых экспериментов со средним стандартным отклонением 5%. Реакцию проводили при высоких концентрациях субстрата с соед. 1 и соед. 2 при концентрации 15 мкМ и других двух гербицидах (DKN, MST) в концентрации 60 мкМ. Для ясности, пустые клетки в соответствующем положении аминокислоты в SEQ ID NO: 2 - SEQ ID NO: 108 определены как идентичные аминокислотам, соответствующим SEQ ID NO: 1, выделяя только обмены в варианте полипептида ГФПД. Сокращение н.о. означает, что в данных условиях не наблюдалось ингибирование, т.е. kapp или полное изменение сигнала в присутствии ингибитора не уменьшалось по сравнению с соответствующим значением в отсутствие ингибиторов.Residual activity and residual turnover were determined according to example 3 by measuring kapp and total signal change, respectively, in the presence and absence of (a) comp. 1 (2chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide), (b) comp. 2 (2methyl-N-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide), (c) mesotrione (MST), and (d) diketonitrile (DKN). For each mutant GPPD polypeptide, k app and total signal change in the absence of GPPD inhibitory herbicides served to normalize k app and total signal change in the presence of the herbicide. The summed % values in the corresponding tables 3a), 3b), 3c) and 3d) are the means of two independent experiments with an average standard deviation of 5%. The reaction was carried out at high concentrations of substrate with com. 1 and conn. 2 at a concentration of 15 µM and the other two herbicides (DKN, MST) at a concentration of 60 µM. For clarity, empty cells at the corresponding amino acid position in SEQ ID NO: 2 through SEQ ID NO: 108 are defined as identical to the amino acids corresponding to SEQ ID NO: 1, highlighting only the exchanges in the GPPD polypeptide variant. Abbreviation n.o. means that no inhibition was observed under these conditions, i.e. k app or total signal change in the presence of the inhibitor did not decrease compared to the corresponding value in the absence of inhibitors.

Мутантные полипептиды ГФПД, соответствующие SEQ ID NO: 10 и SEQ ID NO: 24 с обменами аминокислотами в положениях 335, 336, 337, 340 и 345 относительно полипептида ГФПД в соответствии с SEQ ID NO: 1, в присутствии различных протестированных ингибиторов ГФПД проявляют значительное улучшение в отношении остаточной активности и остаточных оборотов (табл. 3а-d). Изображенная устойчивость к гербицидам SEQ ID NO: 10 показывает не только улучшение по сравнению с полипептидом ГФПД дикого типа (SEQ ID NO: 1), но также и по сравнению с мутантным полипептидом ГФПД изMutant GPPD polypeptides corresponding to SEQ ID NO: 10 and SEQ ID NO: 24 with amino acid exchanges at positions 335, 336, 337, 340 and 345 relative to the GPPD polypeptide according to SEQ ID NO: 1, in the presence of various GPPD inhibitors tested, exhibit significant improvement in terms of residual activity and residual turnover (Table 3a-d). The depicted herbicide resistance of SEQ ID NO: 10 shows not only an improvement over the wild type GPPD polypeptide (SEQ ID NO: 1), but also compared to the mutant GPPD polypeptide from

- 43 045758 уровня техники (WO 2014/043435), соответствующим SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении на всех четырех изображенных разных классах гербицидов.- 43 045758 prior art (WO 2014/043435) corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention on all four different classes of herbicides depicted.

Дальнейшие улучшения устойчивости к ингибитору ГФПД очевидны в вариантах с обменами остатков в раскрытых положениях аминокислот 268 и 270.Further improvements in GPPD inhibitor resistance are evident in variants with residue exchanges at exposed amino acid positions 268 and 270.

Исходя из SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 31 отличаются только в указанных положениях 268 и 270. Эти изменения значительно увеличивают остаточный оборот в присутствии ингибитора ГФПД Соед.1 и MST (табл. 3а и 3с), и сохраняют уже достигнутый высокий остаточный оборот в присутствии Соед. 2 (табл. 3b) и DKN (табл. 3d). Эти результаты можно также увидеть вследствие значительно улучшенных значений ki SEQ ID NO: 31 (табл. 4) по сравнению с полипептидом ГФПД (SEQ ID NO: 1), и мутантным полипептидом ГФПД из уровня техники (WO 2014/043435), соответствующему SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении.Based on SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 31 differ only in the indicated positions 268 and 270. These changes significantly increase the residual turnover in the presence of the GPPD inhibitor Comp. 1 and MST (Tables 3a and 3c), and maintain the already achieved high residual turnover in the presence of Compound. 2 (Table 3b) and DKN (Table 3d). These results can also be seen due to the significantly improved ki values of SEQ ID NO: 31 (Table 4) compared to the HPPD polypeptide (SEQ ID NO: 1), and the prior art mutant HPPD polypeptide (WO 2014/043435) corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention.

Исходя из мутантного полипептида ГФПД, соответствующего SEQ ID NO: 8, дальнейшее изменение положения аминокислоты 330 (см. SEQ ID NO: 12) демонстрирует дополнительную улучшенную устойчивость к ингибитору ГФПД (см. табл. 3)Based on the mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 8, a further change in the position of amino acid 330 (see SEQ ID NO: 12) demonstrates further improved resistance to the GPPD inhibitor (see Table 3)

Исходя из мутантного полипептида ГФПД, соответствующего SEQ ID NO: 12, дальнейшее изменение положения аминокислоты 264 (см. SEQ ID NO: 18) демонстрирует дополнительную улучшенную устойчивость к ингибитору ГФПД к соед. 1 и соед. 2 (см. табл. 3а, 3b).Based on the mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 12, a further change in the position of amino acid 264 (see SEQ ID NO: 18) demonstrates further improved resistance to the GPPD inhibitor to the compound. 1 and conn. 2 (see tables 3a, 3b).

При введении всех вышеупомянутых обменов в четырех положениях 264, 268, 270, 330 поверх мутантного полипептида ГФПД, соответствующего SEQ ID NO: 10, приводя к SEQ ID NO: 19, обнаруживали наиболее сильную устойчивость всех изображенных полипептидов в табл. 3 а с остаточной активностью и оборотом в 68% и 79% к соед. 1, демонстрирующую важность обменов комбинаторных остатков в раскрытых положениях аминокислот. Также мутантный полипептид ГФПД, соответствующий SEQ ID NO: 19, имеет улучшенные значения ki для соед. 1 и соед. 2 (табл. 4) по сравнению с SEQ ID NO: 2.When all of the above exchanges were introduced at four positions 264, 268, 270, 330 on top of the mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 10, resulting in SEQ ID NO: 19, the strongest stability of all polypeptides depicted in the table was found. 3 a with residual activity and turnover of 68% and 79% to the connection. 1, demonstrating the importance of combinatorial residue exchanges at exposed amino acid positions. Also, the mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 19 has improved ki values for the compound. 1 and conn. 2 (Table 4) compared to SEQ ID NO: 2.

Таблица 4Table 4

Оценка устойчивости мутировавших полипептидов ГФПД к разным гербицидам, ингибирующим ГФПД, принадлежащим к разным химическим классам путем определения значений kiAssessment of the resistance of mutated GPPD polypeptides to different GPPD-inhibiting herbicides belonging to different chemical classes by determining ki values

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQ Ш NO: 1 The position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQ Ш NO: 1 SEQ ID NO SEQ ID NO 213 213 264 264 268 268 с) With) 315 315 330 330 331 331 335 335 336 336 337 337 338 338 о O 5 5 Соед. 1 ki [мкМ] Conn. 1 ki [µM] Соед. 2 ki [мкМ] Conn. 2 ki [µM] MST ki [мкМ] MST ki [µM] 1 1 R R М M Р R Т T Т T D D D D Е E G G N N F F к To А A S S I I 2 2 Р R W W А A Q Q 1 1 3 3 22 22 8 8 Р R D D S S V V 4.8 4.8 90 90 72 72 17 17 G G Е E Р R D D S S V V V V 19 19 190 190 130 130 31 31 G G Е E Р R Н N S S V V V V 25 25 120 120 75 75 32 32 R R Е E Р R Н N S S V V V V 41 41 110 110 120 120 33 33 G G Е E Р R D D S S R R V V 17 17 100 100 85 85 34 34 G G Е E Н N Р R D D S S R R к To 21 21 89 89 120 120 35 35 G G Е E Р R D D S S R R к To 88 88 160 160 150 150 16 16 S S S S Р R D D S S V V к To 9.5 9.5 180 180 150 150 18 18 R R Н N Р R D D S S V V 19 19 190 190 34 34 19 19 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V V V 33 33 180 180 35 35 36 36 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V м m 39 39 120 120 39 39 37 37 G G R R Н N Р R D D S S V V к To 12 12 76 76 81 81 38 38 G G Е E V V Р R D D S S V V V V 74 74 170 170 490 490 45 45 G G Е E R R Р R D D S S V V V V 9.7 9.7 110 110 120 120 48 48 G G Е E Н N Р R D D S S V V V V 39 39 160 160 210 210 50 50 G G Е E Р R Р R D D S S V V V V 47 47 130 130 140 140 60 60 R R G G Е E н n Р R D D S S V V Q Q V V 24 24 130 130 32 32 96 96 К TO G G Е E Р R Н N S S V V V V 19 19 98 98 93 93 97 97 G G R R н n S S Р R D D S S V V к To 17 17 86 86 130 130 98 98 G G Е E н n S S Р R D D S S R R к To 33 33 40 40 150 150 99 99 G G Е E Р R D D S S V V R R V V 100 100 160 160 150 150 100 100 L L G G Е E н n Р R D D S S V V Q Q м m 100 100 120 120 120 120 101 101 L L G G Е E R R Р R D D S S V V Q Q м m 45 45 96 96 89 89 102 102 L L R R Е E R R Р R Н N S S V V Q Q м m 40 40 230 230 290 290

- 44 045758- 44 045758

103 103 К TO L L G G Е E R R Р R н n S S V V Q Q м m 24 24 260 260 280 280 104 104 К TO L L G G Е E Р R н n S S V V Q Q м m 43 43 370 370 270 270 105 105 К TO L L G G Е E Р R н n S S R R Q Q м m 140 140 270 270 100 100 106 106 L L G G Е E н n Р R Р R D D S S V V Q Q м m 95 95 240 240 120 120 107 107 К TO G G Е E Р R н n S S V V R R V V 110 110 190 190 100 100 108 108 G G Е E М M н n Р R D D S S V V м m 33 33 150 150 98 98

Для ясности, пустые клетки в соответствующем аминокислотном положении в SEQ ID NO: 2 - SEQ ID NO: 108 определяют как идентичные аминокислотам, соответствующим SEQ ID NO: 1, выделяя только обмены в мутантных полипептидах ГФПД. Представленные в настоящем изобретении мутантные полипептиды ГФПД являются примерами в качестве иллюстрации, а не в качестве ограничения.For clarity, empty cells at the corresponding amino acid position in SEQ ID NO: 2 through SEQ ID NO: 108 are defined as identical to the amino acids corresponding to SEQ ID NO: 1, highlighting only the exchanges in the mutant GPPD polypeptides. The mutant GPPD polypeptides provided in the present invention are examples by way of illustration and not by way of limitation.

Данные были получены путем измерения начальных скоростей реакции с увеличением концентраций соед. 1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-М-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид), соед. 2 (2-метил-Н-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид), и мезотрион (MST) в соответствии с примером 3. Как правило, применяли шесть различных концентраций субстрата ГФП (0 - 1350 мкМ) и четыре различные концентрации соответствующего ингибитора (см. фиг. 4). Концентрации ингибитора были приняты для соответствующих пар ГФПД/ингибитора полипептид для создания динамических данных, т.е. варианты с более низкой устойчивостью анализировали в диапазоне более низких концентраций ингибитора, а концентрации до 1200 мкМ использовали для вариантов с устойчивостью, доведенной до максимума. GraphPad Prism (версия 6.00 для Windows, GraphPad Software, La Jolla Калифорния США) использовали для анализа данных и подгонки кинетических констант, применяющих ограничения в соответствии с конкурентным режимом ингибирования. Там, где происходили явные выбросы, или активности, полученные при очень высоких концентрациях субстрата, не соответствовали математическим методам, лежащим в основе конкурентного режима ингибирования, соответствующие значения были исключены из подгонки.The data were obtained by measuring the initial reaction rates with increasing concentrations of the compound. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-M-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide), comp. 2 (2-methyl-H-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide), and mesotrione (MST) according to Example 3 Typically, six different concentrations of GFP substrate (0 - 1350 μM) and four different concentrations of the corresponding inhibitor were used (see Fig. 4). Inhibitor concentrations were assumed for the corresponding HPPD/inhibitor polypeptide pairs to generate dynamic data, i.e. variants with lower resistance were analyzed at lower inhibitor concentrations, and concentrations up to 1200 μM were used for variants with maximum resistance. GraphPad Prism (version 6.00 for Windows, GraphPad Software, La Jolla California USA) was used to analyze the data and fit kinetic constants applying constraints according to the competitive inhibition mode. Where obvious outliers occurred, or activities obtained at very high substrate concentrations were not consistent with the mathematical methods underlying the competitive inhibition mode, the corresponding values were excluded from the fit.

Некоторые результаты систематических вариантов, созданных на основе двух уже значительно улучшенных мутировавших полипептидов ГФПД SEQ ID NO: 17 и SEQ ID NO: 19 приведены в табл. 5.Some results of systematic variants created on the basis of two already significantly improved mutated GPPD polypeptides SEQ ID NO: 17 and SEQ ID NO: 19 are shown in table. 5.

SEQ ID NO: 17 и SEQ ID NO: 19 различаются в двух положениях аминокислот, и SEQ ID NO: 17 показывает ~20-кратное, SEQ ID NO: 19 -30-кратное увеличение ki по отношению к соед. 1 по сравнению с мутантным полипептидом ГФПД, соответствующим SEQ ID NO: 2 (см. табл. 4).SEQ ID NO: 17 and SEQ ID NO: 19 differ at two amino acid positions, and SEQ ID NO: 17 shows a ~20-fold, SEQ ID NO: 19 -30-fold increase in ki relative to the comp. 1 compared to the mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 2 (see Table 4).

Мутантный полипептид ГФПД, соответствующий SEQ ID NO: 17 имеет обмены остатков в положениях 268, 270, 335, 336, 337, 340 и 345 и проявляет 29% остаточную активность, а оборот субстрата снижается всего на 46% в присутствии 50 мкМ соед. 1. Реверсирование остатков в положении 268, 270, 340, 345 в соответствующий остаток дикого типа (согласно SEQ ID NO: 1) сопровождается падением устойчивости до 19, 24, 17 и 20% остаточной активности, соответственно (табл. 5; SEQ ID NO: 71, SEQ ID NO: 63, SEQ ID NO: 81, SEQ ID NO: 88, соответственно), придавая особое значение выгодным свойствам этих положений и мутаций.The mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 17 has exchanges of residues at positions 268, 270, 335, 336, 337, 340 and 345 and exhibits 29% residual activity, and substrate turnover is reduced by only 46% in the presence of 50 μM comp. 1. Reversion of residues at positions 268, 270, 340, 345 to the corresponding wild-type residue (according to SEQ ID NO: 1) is accompanied by a drop in stability to 19, 24, 17 and 20% of the residual activity, respectively (Table 5; SEQ ID NO : 71, SEQ ID NO: 63, SEQ ID NO: 81, SEQ ID NO: 88, respectively), emphasizing the beneficial properties of these positions and mutations.

Соответственно, реверсия остатка Валин в положении 345 в SEQ ID: 19 к соответствующему остатку дикого типа изолейцин сопровождается падением остаточной активности с 67 до 57% (табл. 5; SEQ ID NO: 93).Accordingly, reversion of the Valine residue at position 345 in SEQ ID: 19 to the corresponding wild-type isoleucine residue is accompanied by a drop in residual activity from 67 to 57% (Table 5; SEQ ID NO: 93).

С другой стороны, введение дополнительных единичных остаточных обменов в SEQ ID: 17 в положении 204, 213, 264, 310, 315, 330, 331, 338, 339 или 344 приводило для каждого положения в по меньшей мере одном варианте с дальнейшей значительно увеличенной остаточной активностью более чем 38%, например, А204М (SEQ ID NO: 40), R213L (SEQ ID NO: 44), M264K (SEQ ID NO: 67), Q310K (SEQ ID NO: 65), T315R (SEQ ID NO: 45), D330V (SEQ ID NO: 38), D331I (SEQ ID NO: 49), F338V (SEQ ID NO: 53), K339E (SEQ ID NO: 55) и S344P (SEQ ID NO: 58).On the other hand, the introduction of additional single residual exchanges in SEQ ID: 17 at position 204, 213, 264, 310, 315, 330, 331, 338, 339 or 344 resulted for each position in at least one variant with a further significantly increased residual activity more than 38%, for example, A204M (SEQ ID NO: 40), R213L (SEQ ID NO: 44), M264K (SEQ ID NO: 67), Q310K (SEQ ID NO: 65), T315R (SEQ ID NO: 45), D330V (SEQ ID NO: 38), D331I (SEQ ID NO: 49), F338V (SEQ ID NO: 53), K339E (SEQ ID NO: 55) and S344P (SEQ ID NO: 58).

В итоге, специфические дополнительные обмены остатков вне мутаций 335 (глутаминовая кислота (Е) => пролин (Р)), 336 (глицин (G) => аспарагиновая кислота (D) / гистидин (Н)) и 337 (аспарагин (N) => серин (S)) в полипептидах ГФПД обеспечивают улучшение устойчивости к гербицидам и демонстрируют дополнительную важность раскрытых положений 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345, придавая улучшенную устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД (табл. 5). Наконец, комбинация этих раскрытых положений приводит к улучшениям ki по различным классам ингибиторов ГФПД, как показано в табл. 4 (например, SEQ ID NO: 99, 100, 105, и 107) к соед. 1 с более чем 100кратным, к соед. 2 с до 90-кратным, и в то же время до -7-кратными улучшениями против мезотриона (MST) по сравнению с полипептидом ГФПД дикого типа (SEQ ID NO: 1) и мутантным полипептидом ГФПД из известного уровня техники (WO 2014/043435), соответствующим SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении.As a result, specific additional residue exchanges outside the mutations 335 (glutamic acid (E) => proline (P)), 336 (glycine (G) => aspartic acid (D) / histidine (H)) and 337 (asparagine (N) => serine (S)) in HPPD polypeptides provide improved herbicide resistance and demonstrate the additional importance of the disclosed positions 204, 213, 264, 268, 270, 310, 315, 330, 331, 338, 339, 340, 344, 345, imparting improved resistance to herbicides that inhibit GPPD (Table 5). Finally, the combination of these disclosed provisions results in improvements in ki across various classes of GPPD inhibitors, as shown in Table 1. 4 (for example, SEQ ID NO: 99, 100, 105, and 107) to conn. 1 with more than 100 times, to conn. 2 with up to 90-fold and at the same time up to -7-fold improvements against mesotrione (MST) compared to the wild type GPPD polypeptide (SEQ ID NO: 1) and the mutant GPPD polypeptide from the prior art (WO 2014/043435 ), corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention.

-45 045758-45 045758

Таблица 5Table 5

Эффект единичных обменов остатков в SEQ ID NO: 17 и SEQ ID NO: 19, проанализированный в соответствии с примером 3 при низкой концентрации субстрата и 50 мкМ ингибитора соед.1The effect of single residue exchanges in SEQ ID NO: 17 and SEQ ID NO: 19, analyzed in accordance with example 3 at low substrate concentration and 50 μM inhibitor compound 1

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQIDNO:! The position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQIDNO:! SEQ Ш NO SEQ Ш NO 204 204 213 213 264 264 268 268 270 270 310 310 315 315 330 330 1—Н 1—Н 335 335 336 336 337 337 338 338 339 339 о O 344 344 345 345 Остаточная активность Residual activity Остаточный оборот Residual turnover 17 17 G G Е E Р R D D S S V V V V 29% 29% 54% 54% 31 31 G G Е E Р R н n S S V V V V 50% 50% 81% 81% 39 39 L L G G Е E Р R D D S S V V V V 34% 34% 61% 61% 40 40 М M G G Е E Р R D D S S V V V V 65% 65% 77% 77% 41 41 S S G G Е E Р R D D S S V V V V 54% 54% 77% 77% 42 42 т T G G Е E Р R D D S S V V V V 59% 59% 87% 87% 43 43 К TO G G Е E Р R D D S S V V V V 28% 28% 61% 61% 44 44 L L G G Е E Р R D D S S V V V V 58% 58% 78% 78% 67 67 К TO G G Е E Р R D D S S V V V V 73% 73% 96% 96% 68 68 L L G G Е E Р R D D S S V V V V 42% 42% 70% 70% 69 69 Q Q G G Е E Р R D D S S V V V V 60% 60% 90% 90% 70 70 R R G G Е E Р R D D S S V V V V 55% 55% 74% 74% 71 71 Е E Р R D D S S V V V V 19% 19% 41% 41% 72 72 R R Е E Р R D D S S V V V V 25% 25% 55% 55% 73 73 S S Е E Р R D D S S V V V V 29% 29% 58% 58% 63 63 G G Р R D D S S V V V V 24% 24% 54% 54% 74 74 G G L L Р R D D S S V V V V 26% 26% 59% 59% 75 75 G G Р R Р R D D S S V V V V 36% 36% 67% 67% 76 76 G G R R Р R D D S S V V V V 19% 19% 50% 50% 77 77 G G S S Р R D D S S V V V V 19% 19% 44% 44% 64 64 G G Е E н n Р R D D S S V V V V 60% 60% 64% 64% 65 65 G G Е E к To Р R D D S S V V V V 90% 90% 96% 96% 66 66 G G Е E S S Р R D D S S V V V V 87% 87% 91% 91%

- 46 045758- 46 045758

45 45 G G Е E R R Р R D D S S V V V V 39% 39% 68% 68% 46 46 G G Е E М M Р R D D S S V V V V 32% 32% 59% 59% 47 47 G G Е E н n Р R D D S S V V V V 31% 31% 59% 59% 78 78 G G Е E А A Р R D D S S V V V V 33% 33% 63% 63% 79 79 G G Е E F F Р R D D S S V V V V 39% 39% 66% 66% 80 80 G G Е E G G Р R D D S S V V V V 49% 49% 74% 74% 38 38 G G Е E V V Р R D D S S V V V V 78% 78% 94% 94% 48 48 G G Е E н n Р R D D S S V V V V 47% 47% 74% 74% 49 49 G G Е E I I Р R D D S S V V V V 58% 58% 78% 78% 50 50 G G Е E Р R Р R D D S S V V V V 46% 46% 80% 80% 51 51 G G Е E L L Р R D D S S V V V V 27% 27% 56% 56% 52 52 G G Е E S S Р R D D S S V V V V 31% 31% 57% 57% 53 53 G G Е E Р R D D S S V V V V V V 50% 50% 63% 63% 54 54 G G Е E Р R D D S S А A V V V V 33% 33% 55% 55% 55 55 G G Е E Р R D D S S Е E V V V V 46% 46% 81% 81% 56 56 G G Е E Р R D D S S R R V V V V 27% 27% 59% 59% 57 57 G G Е E Р R D D S S т T V V V V 33% 33% 68% 68% 81 81 G G Е E Р R D D S S V V 17% 17% 51% 51% 82 82 G G Е E Р R D D S S Е E V V 37% 37% 74% 74% 83 83 G G Е E Р R D D S S G G V V 53% 53% 87% 87% 84 84 G G Е E Р R D D S S L L V V 17% 17% 43% 43% 85 85 G G Е E Р R D D S S м m V V 17% 17% 25% 25% 86 86 G G Е E Р R D D S S Q Q V V 23% 23% 45% 45% 33 33 G G Е E Р R D D S S R R V V 40% 40% 65% 65% 58 58 G G Е E Р R D D S S V V Р R V V 49% 49% 59% 59% 59 59 G G Е E Р R D D S S V V R R V V 19% 19% 46% 46% 87 87 G G Е E Р R D D S S V V А A 17% 17% 53% 53% 88 88 G G Е E Р R D D S S V V 20% 20% 44% 44% 89 89 G G Е E Р R D D S S V V к To 23% 23% 43% 43% 90 90 G G Е E Р R D D S S V V м m 16% 16% 43% 43% 91 91 G G Е E Р R D D S S V V R R 25% 25% 52% 52% 19 19 R R G G Е E н n Р R D D S S V V V V 67% 67% 88% 88% 60 60 R R G G Е E н n Р R D D S S V V Q Q V V 64% 64% 84% 84% 61 61 R R G G Е E н n Р R D D S S V V Р R V V 61% 61% 88% 88% 62 62 R R G G Е E н n Р R D D S S V V R R V V 52% 52% 72% 72% 92 92 R R G G Е E н n Р R D D S S V V А A 61% 61% 81% 81% 93 93 R R G G Е E н n Р R D D S S V V 57% 57% 75% 75% 94 94 R R G G Е E н n Р R D D S S V V к To 20% 20% 62% 62% 36 36 R R G G Е E н n Р R D D S S V V м m 67% 67% 85% 85% 95 95 R R G G Е E н n Р R D D S S V V R R 40% 40% 81% 81%

Для ясности, пустые клетки в соответствующем положении аминокислот в SEQ ID NO: 2 - NO: 108 определяют как идентичные аминокислотам, соответствующим SEQ ID NO: 1, выделяя только обмены в мутантном полипептиде ГФПД. Остаточная активность и остаточный оборот определяли в соответствии с примером 3 путем измерения kapp и общего изменения сигнала соответственно в присутствии и в отсутствии соед. 1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид) (50 мкМ) при низкой концентрации субстрата. Для каждого мутантного полипептида ГФПД, kapp и общее изменение сигнала без гербицидов, ингибирующих ГФПД, служили для нормализации kapp и общего изменения сигнала в присутствии гербицида, и полученные %-значения суммируют.For clarity, empty cells at the corresponding amino acid positions in SEQ ID NO: 2 - NO: 108 are defined as identical to the amino acids corresponding to SEQ ID NO: 1, highlighting only the exchanges in the mutant GPPD polypeptide. Residual activity and residual turnover were determined in accordance with example 3 by measuring kapp and total signal change, respectively, in the presence and absence of the compound. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide) (50 µM) at low substrate concentration. For each mutant GPPD polypeptide, k app and total signal change without GPPD inhibitory herbicides were used to normalize k app and total signal change in the presence of the herbicide, and the resulting % values were summed.

Пример 5. Анализ на коричневый цвет для тестирования мутантных полипептидов ГФПД, устойчивых к гербицидам, ингибирующим ГФПД.Example 5 Brown Assay for Testing Mutant GPPD Polypeptides Resistant to GPPD Inhibiting Herbicides.

Мутантные полипептиды ГФПД анализировали, используя анализ на коричневый цвет (WO 2014/043435). Бактериальные клетки, экспрессирующие мутантный полипептид ГФПД в соответствии с изобретением анализировали в 96-луночном формате на предмет устойчивости к ингибитору ГФПД путем точечного нанесения на твердую среду, содержащую LB-агар, агент отбора для вектора экспрессии pSE420(RI)NX (WO 2014/043435), 5 мМ тирозина (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США), 42 мМ сукцината (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США) и шесть различных концентраций гербицида, ингибирующего ГФПД, соед. 1 (0 -500 мкМ).Mutant GPPD polypeptides were analyzed using the brown color assay (WO 2014/043435). Bacterial cells expressing the mutant GPPD polypeptide according to the invention were assayed in a 96-well format for resistance to the GPPD inhibitor by spot coating on a solid medium containing LB agar, a selection agent for the expression vector pSE420(RI)NX (WO 2014/043435 ), 5 mM tyrosine (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA), 42 mM succinate (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA) and six different concentrations of GPPD inhibitory herbicide, comp. 1 (0 -500 µM).

В анализе на коричневый цвет, культуру клеток Е. Coli, экспрессирующую в течение ночи один из соответствующих мутантных полипептидов ГФПД, разбавленную до OD600 в 1 и 10 мкл экстракта наносили точечно в трех повторностях на планшеты, содержащие 0, 25, 50, 100, 250 или 500 мкМ соед. 1.In the brown color assay, a culture of E. Coli cells expressing overnight one of the corresponding mutant GPPD polypeptides, diluted to OD600 in 1 and 10 μl of extract, was spotted in triplicate on plates containing 0, 25, 50, 100, 250 or 500 µM comp. 1.

- 47 045758- 47 045758

Планшеты покрывали воздухопроницаемой лентой и инкубировали при 30 градусах С. Через 24 ч клетки выдерживали в темноте при комнатной температуре и через 7 дней визуально оценивали образование коричневого пигмента. В присутствии гербицида, ингибирующего ГФПД, это пигментное образование ингибируется и цвет планшета с агаром не будет изменяться, если экспрессируется и является активным полипептид ГФПД гербицида, ингибирующего устойчивую ГФПД. Рейтинг +++ означает темнокоричневую окраску, как видно для клеток Е. coli, экспрессирующих один из соответствующих мутантных полипептидов ГФПД без ингибитора в пластине агара LB. ++ и + оценивают среднюю и светлокоричневую пигментацию, соответственно, а О означает, что на планшетах с агаром LB не обнаружено развитие коричневой пигментации.The plates were covered with breathable tape and incubated at 30 degrees C. After 24 hours, the cells were kept in the dark at room temperature and after 7 days the formation of brown pigment was visually assessed. In the presence of a GPPD inhibitory herbicide, this pigment formation is inhibited and the color of the agar plate will not change if the GPPD polypeptide of the stable GPPD inhibitory herbicide is expressed and active. A rating of +++ indicates a dark brown color, as seen for E. coli cells expressing one of the corresponding mutant GPPD polypeptides without inhibitor on an LB agar plate. ++ and + evaluate medium and light brown pigmentation, respectively, and O indicates that no brown pigmentation was detected on the LB agar plates.

Таблица 6Table 6

Оценка устойчивости мутантных полипептидов ГФПД к соед. 1 (0-500 мкМ) с использованием анализа на коричневый цветAssessment of the resistance of mutant GPPD polypeptides to compounds. 1 (0-500 µM) using brown color assay

Концентрация Соед. 1 [мкМ] Concentration Comp. 1 [µM] Клетки Е. Coli, экспрессирующие полипептид ГФПД E. Coli cells expressing the GPPD polypeptide SEQ ID NO: 1 SEQ ID NO: 1 SEQ ID NO: 2 SEQ ID NO: 2 SEQ ID NO: 31 SEQ ID NO: 31 SEQ ID NO: 32 SEQ ID NO: 32 SEQ ID NO: 96 SEQ ID NO: 96 SEQ ID NO: 103 SEQ ID NO: 103 SEQ ID NO: 104 SEQ ID NO: 104 0 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 25 25 0 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 50 50 0 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 100 100 0 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 250 250 0 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 500 500 0 0 0 0 + + + + + + 0 0 + + + +

Примерные мутантные полипептиды ГФПД, представленные в табл. 6, проявляли улучшенную устойчивость к соед. 1(2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4(трифторметил)бензамид) по сравнению с полипептидом ГФПД, соответствующим SEQ ID NO: 1 в настоящем изобретении. Уже при концентрации в 25 мкМ соед. 1, клетки Е. coli, экспрессирующие полипептид ГФПД (соответствующий SEQ ID NO: 1) не производят коричневую пигментацию и некоторые мутантные полипептиды ГФПД проявляют пигментацию от темно- до умеренно коричневой.Exemplary mutant GPPD polypeptides presented in table. 6, showed improved resistance to compounds. 1(2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4(trifluoromethyl)benzamide) as compared to the HPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 1 in the present invention. Already at a concentration of 25 µM comp. 1, E. coli cells expressing the GPPD polypeptide (corresponding to SEQ ID NO: 1) do not produce brown pigmentation and some mutant GPPD polypeptides exhibit dark to moderate brown pigmentation.

Известный из уровня техники мутантный полипептид ГФПД (WO 2014/043435), соответствующий SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении развивал только незначительную коричневую пигментацию при 250 мкМ соед. 1. и терял свою коричневую пигментацию при 500 мкМ соед.1, показывая полное ингибирование экспрессированных полипептидов ГФПД в клетке. Для сравнения, некоторые мутантные полипептиды ГФПД, изображенные в таблице 6 с SEQ ID NO: 31, 32, 96 и особенно с SEQ ID NO: 104 показывают более сильную коричневую окраску в присутствии 25, 50, 100, 250 и даже 500 мкМ соед. 1.The prior art mutant GPPD polypeptide (WO 2014/043435) corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention developed only slight brown pigmentation at 250 μM comp. 1. and lost its brown pigmentation at 500 µM compound 1, showing complete inhibition of expressed GPPD polypeptides in the cell. In comparison, some of the mutant GPPD polypeptides shown in Table 6 with SEQ ID NO: 31, 32, 96 and especially with SEQ ID NO: 104 show a stronger brown color in the presence of 25, 50, 100, 250 and even 500 μM comp. 1.

В дополнительном эксперименте мутантные полипептиды ГФПД анализировали с использованием принципа колориметрического анализа коричневого цвета (как, например, описано в US 6,768,044). Бактериальные клетки, экспрессирующие полипептиды ГФПД в соответствии с настоящим изобретением анализировали в планшете 96-луночного формата (планшет Nunc® 96 DeepWell™, Sigma-Aldrich, СентЛуис, США) для полипептидов ГФПД с улучшенной устойчивостью к гербицидам, ингибирующим ГФПД.In an additional experiment, mutant GPPD polypeptides were analyzed using the brown colorimetric assay principle (as, for example, described in US 6,768,044). Bacterial cells expressing GPPD polypeptides according to the present invention were assayed in a 96-well plate format (Nunc® 96 DeepWell™ plate, Sigma-Aldrich, St. Louis, USA) for GPPD polypeptides with improved resistance to GPPD inhibitory herbicides.

Е. coli клетки выращивали в жидкой среде ЛБ (Carl Roth GmbH + Co. KG, Карлсруэ, Германия), содержащей агент отбора для вектора экспрессии pSE420(RI)NX (WO 2014/043435) и 5 мМ парагидроксифенилпирувата (ГФП; Sigma-Aldrich, Сент-Луис, США), в присутствии или в отсутствие гербицида, ингибирующего ГФПД, например, соед. 1 (1000 мкМ).E. coli cells were grown in liquid LB medium (Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Germany) containing the selection agent for the expression vector pSE420(RI)NX (WO 2014/043435) and 5 mM parahydroxyphenylpyruvate (HPP; Sigma-Aldrich , St. Louis, USA), in the presence or absence of a herbicide that inhibits GPPD, for example, Comm. 1 (1000 µM).

Ночную культуру культуры Е. coli, экспрессирующую один из соответствующих полипептидов ГФПД в соответствии с настоящим изобретением доводили до OD600 в 0.3 - 0.5 в конечном объеме 500 мкл и инкубировали при 30 градусах Цельсия. Остаточное образование коричневого цвета определяли путем измерения образования коричневого цвета (BCF) в присутствии и в отсутствии соед. 1 (2-хлор-3(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид).An overnight culture of E. coli expressing one of the corresponding HPPD polypeptides according to the present invention was adjusted to an OD600 of 0.3 to 0.5 in a final volume of 500 μl and incubated at 30 degrees Celsius. Residual browning was determined by measuring browning (BCF) in the presence and absence of comp. 1 (2-chloro-3(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide).

Поэтому через 96 ч культуру центрифугировали и супернатант культуры использовали для измерения оптической плотности образования растворимого коричневого пигмента при 440 нм (OD440hm).Therefore, after 96 h, the culture was centrifuged and the culture supernatant was used to measure the optical density of the formation of soluble brown pigment at 440 nm (OD 440hm ).

- 48 045758- 48 045758

Таблица 7Table 7

Оценка устойчивости примерных мутантных полипептидов ГФПД к соед. 1 (1000 мкМ) с использованием биоанализа на коричневый цвет и обнаружения остаточного образования коричневого цвета (BCF) через 96 чAssessment of the resistance of exemplary mutant GPPD polypeptides to the compound. 1 (1000 µM) using brown color bioassay and brown color residue (BCF) detection at 96 h

Положение аминокислот относительно полипептида ГФПД SEQIDNO:! The position of amino acids relative to the GPPD polypeptide SEQIDNO:! SEQ ID NO: SEQ ID NO: I 204 | I 204 | I 213 | I 213 | I 264 | I 264 | 268 268 270 270 1 310 | 1,310 | I 315 | I 315 | 330 330 | зз1 | | zz1 | 335 335 336 336 I 337 | I 337 | 338 338 339 339 I 340 | I 340 | I 344 | I 344 | I 345 | I 345 | Контрольный BCF OD440 нм Reference BCF OD440 nm Остаточный BCF OD440 нм [%] Residual BCF OD440 nm [%] 1 1 А A R R м m Р R Т T Q Q т T D D D D Е E G G N N F F к To А A S S I I 2.66 2.66 15% 15% 2 2 Р R W W А A Q Q 2.68 2.68 18% 18% 7 7 Р R D D S S 1.83 1.83 40% 40% 10 10 Р R D D S S V V V V 1.09 1.09 65% 65% 14 14 Н N Р R D D S S V V V V 1.42 1.42 63% 63% 19 19 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V V V 1.65 1.65 60% 60% 21 21 Р R Н N S S 0.99 0.99 65% 65% 22 22 Р R Н N S S V V 1.67 1.67 58% 58% 24 24 Р R Н N S S V V V V 1.56 1.56 48% 48% 29 29 S S S S Р R Н N S S V V V V 2.03 2.03 42% 42% 30 thirty S S S S Р R Н N S S V V к To 1.70 1.70 56% 56% 39 39 L L G G Е E Р R D D S S V V V V 1.63 1.63 55% 55% 40 40 М M G G Е E Р R D D S S V V V V 1.89 1.89 58% 58% 44 44 L L G G Е E Р R D D S S V V V V 1.60 1.60 40% 40% 46 46 G G Е E м m Р R D D S S V V V V 2.47 2.47 66% 66% 52 52 G G Е E S S Р R D D S S V V V V 2.08 2.08 65% 65% 56 56 G G Е E Р R D D S S R R V V V V 1.98 1.98 68% 68% 57 57 G G Е E Р R D D S S Т T V V V V 1.39 1.39 46% 46% 59 59 G G Е E Р R D D S S V V R R V V 1.29 1.29 51% 51% 67 67 К TO G G Е E Р R D D S S V V V V 1.93 1.93 71% 71% 72 72 R R Е E Р R D D S S V V V V 2.77 2.77 72% 72% 73 73 S S Е E Р R D D S S V V V V 2.75 2.75 72% 72% 76 76 G G R R Р R D D S S V V V V 2.73 2.73 58% 58% 77 77 G G S S Р R D D S S V V V V 2.57 2.57 67% 67% 81 81 G G Е E Р R D D S S V V 2.05 2.05 39% 39% 83 83 G G Е E Р R D D S S G G V V 1.83 1.83 47% 47% 86 86 G G Е E Р R D D S S Q Q V V 1.94 1.94 74% 74% 87 87 G G Е E Р R D D S S V V А A 1.91 1.91 68% 68% 88 88 G G Е E Р R D D S S V V 2.21 2.21 77% 77% 89 89 G G Е E Р R D D S S V V к To 2.36 2.36 67% 67% 92 92 R R G G Е E Н N Р R D D S S V V А A 1.38 1.38 59% 59% 97 97 G G R R Н N S S Р R D D S S V V к To 1.54 1.54 49% 49% 99 99 G G Е E Р R D D S S V V R R V V 1.52 1.52 87% 87% 100 100 L L G G Е E Н N Р R D D S S V V Q Q м m 2.48 2.48 33% 33% 102 102 L L R R Е E R R Р R Н N S S V V Q Q м m 2.47 2.47 26% 26% 106 106 L L G G Е E Н N Р R Р R D D S S V V Q Q м m 1.50 1.50 73% 73% 107 107 К TO G G Е E Р R Н N S S V V R R V V 1.38 1.38 84% 84%

Примерные мутантные ГФПД полипептиды, приведенные в табл. 7, показали улучшенную устойчивость к соед. 1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид) по сравнению с полипептидом ГФПД, соответствующим SEQ ID NO: 1 и мутантным полипептидом ГФПД из уровня техники (WO 2014/043435), соответствующим SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении. Оба полипептида ГФПД, соответствующие SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 2 не производили существенной коричневой пигментации в присутствии ингибитора ГФПД. Некоторые мутантные полипептиды ГФПД проявляли пигментацию от средней до темно-коричневой. Суммированные полученные %-значения в соответствующей Таблице 7 являются средствами по меньшей мере двух независимых экспериментов соExemplary mutant GPPD polypeptides given in table. 7, showed improved resistance to compounds. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide) compared to HPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 1 and mutant polypeptide HFPD from the prior art (WO 2014/043435), corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention. Both GPPD polypeptides corresponding to SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 did not produce significant brown pigmentation in the presence of GPPD inhibitor. Some mutant GPPD polypeptides exhibited medium to dark brown pigmentation. The summed % values in the corresponding Table 7 are the means of at least two independent experiments with

- 49 045758 средним стандартным отклонением 5%.- 49 045758 average standard deviation 5%.

Пример 6. Трансформация соевых бобов и устойчивость растений соевые бобы Т0.Example 6. Transformation of soybeans and plant resistance of soybeans T0.

Трансформацию соевых бобов осуществляли с использованием способов, хорошо известных в данной области, таких как описанные с использованием опосредованной Agrobacterium tumefaciens трансформации полусеменных эксплантатов соевых бобов, по существу применяя метод, описанный у Paz et al. (2006), Plant cell Rep. 25:206. Трансформанты идентифицировали, используя гербицид, ингибирующий ГФПД темботрион в качестве селекционного маркера. Наблюдали появление зеленых побегов и документировали как показатель устойчивости к гербициду, ингибирующему ГФПД - тебтротриону. Устойчивые трансгенные побеги показывали нормальный зеленый цвет, сопоставимый с побегами соевых бобов дикого типа, необработанных гербицидом, ингибирующим ГФПД - темботрионом, тогда как побеги соевых бобов дикого типа, обработанные таким же количеством гербицида, ингибирующего ГФПД темботрионом, полностью отбеливались. Это указывало на то, что наличие соответствующего полипептида ГФПД задействовало устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД, таким как темботрион.Transformation of soybeans was carried out using methods well known in the art, such as those described using Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of semi-seminal soybean explants, essentially applying the method described by Paz et al. (2006), Plant cell Rep. 25:206. Transformants were identified using the GPPD inhibitory herbicide tembotrione as a selection marker. The emergence of green shoots was observed and documented as an indicator of resistance to the GPPD-inhibiting herbicide tebtrotrione. Resistant transgenic shoots showed a normal green color comparable to wild-type soybean shoots untreated with the GPPD-inhibiting herbicide tembotrione, whereas wild-type soybean shoots treated with the same amount of the GPPD-inhibiting herbicide tembotrione bleached completely. This indicated that the presence of the corresponding GPPD polypeptide triggered resistance to GPPD-inhibiting herbicides such as tembotrione.

Устойчивые зеленые побеги переносили в субстрат для выращивания растений или прививали. Укоренившиеся растения были перенесены в теплицу после акклиматизационного периода. Затем растения, содержащие трансген, опрыскивали гербицидами, ингибирующими ГФПД, как например мезотрионом с нормой внесения 300 - 600 г АВ/га, или соед. 1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид) с нормой внесения 150 г - 300 г АВ/га дополненным сульфатом аммония и метиловым эфиром рапсового масла. Через 5-10 дней после применения были оценены симптомы, связанные с применением гербицида, и их сравнивали с симптомами, наблюдаемыми на растениях дикого типа при тех же условиях.Resistant green shoots were transferred to a growing substrate or grafted. The rooted plants were transferred to the greenhouse after an acclimatization period. Then the plants containing the transgene were sprayed with herbicides that inhibit GPPD, such as mesotrione with an application rate of 300 - 600 g AB/ha, or comp. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1Htetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide) with an application rate of 150 g - 300 g AB/ha supplemented with ammonium sulfate and methyl ether rapeseed oil. Symptoms associated with herbicide application were assessed 5-10 days after application and compared with symptoms observed on wild-type plants under the same conditions.

Например, растения соевых бобов Т0, имеющие экспрессионную кассету растения, которая содержит полипептид ГФПД, устойчивый к ингибитору ГФПД в соответствии с настоящим изобретением, тестировали в отношении устойчивости к соед. 1.For example, T0 soybean plants having a plant expression cassette that contains a GPPD polypeptide resistant to a GPPD inhibitor according to the present invention were tested for resistance to Comm. 1.

До опытов в теплице с трансгенными растениями трансформанты соевых бобов регулярно анализировали на экспрессию и присутствие трансгенов с использованием метода обнаружения белка ELISA (см. подробное описание под пунктами D и Н). Для анализа устойчивости к гербицидам использовали только растения, восстанавливающиеся в среде отбора и имеющие определяемую экспрессию трансгенного белка ГФПД. Опрыскиватель DeVries Tracker был откалиброван перед каждым опрыскиванием. Химический состав, используемый для соед. 1 добавляли сульфатом аммония и метилированным маслом из семян рапса. Испытания на опрыскивание проводили с концентрацией, которая равна 300 г АВ на гектар (300 г АВ/га). Устойчивость оценивали через 5 дней после опрыскивания. Растения соевых бобов дикого типа, опрысканные одним и тем же гербицидным составом, полностью отбеливались и проявляли более чем 95% повреждения листьев двух верхних листьев трилистника. Оценка 1 была присвоена растениям с незначительной переносимостью, т.е., верхние два листка трилистника показывают значительное отбеливание и незначительные признаки восстановления с повреждением листьев 50 - 95%. Оценку 2 присваивали растениям с умеренной устойчивостью, т.е., между 10-49% площади листа верхних двух листьев трилистника, что свидетельствует о значительной величине устойчивости к обработке гербицидами. Оценку 3 присваивали растениям с хорошей устойчивостью, т.е. менее чем 10% площади листьев из трех верхних листьев трилистника, демонстрирующих хлороз или только очень незначительное отбеливание. Результаты приведены в табл. 8.Prior to greenhouse experiments with transgenic plants, soybean transformants were routinely analyzed for transgene expression and presence using the ELISA protein detection method (see detailed description under D and H). To analyze herbicide resistance, only plants that recovered in the selection environment and had detectable expression of the transgenic GPPD protein were used. The DeVries Tracker sprayer was calibrated before each spray. The chemical composition used for the connection. 1 was added with ammonium sulfate and methylated rapeseed oil. Spray tests were carried out at a concentration equal to 300 g AB per hectare (300 g AB/ha). Resistance was assessed 5 days after spraying. Wild-type soybean plants sprayed with the same herbicide formulation were completely bleached and exhibited more than 95% leaf damage on the top two trefoil leaves. A score of 1 was assigned to plants with minor tolerance, i.e., the top two leaves of the trefoil show significant bleaching and minor signs of recovery with 50 - 95% leaf damage. A score of 2 was assigned to plants with moderate resistance, i.e., between 10-49% of the leaf area of the upper two leaves of the trefoil, indicating a significant amount of resistance to herbicide treatment. A rating of 3 was assigned to plants with good resistance, i.e. less than 10% of the leaf area of the top three trefoil leaves showing chlorosis or only very slight bleaching. The results are shown in table. 8.

Таблица 8Table 8

Оценка повреждения площади листьев трансгенных событий соевых бобов Т0 через пять дней после применения соед. 1 с нормой 300 г АВ/гаAssessment of damage to leaf area of transgenic T0 soybeans five days after application of the compound. 1 with a rate of 300 g AB/ha

События соевых бобов, экспрессирующие полипептид ГФПД Events of soybeans expressing GPPD polypeptide Оценки устойчивости к гербицидам Herbicide resistance ratings Общее количество обработанных событий Total number of events processed Процентное отношение событий с оценкой “2 & 3” Percentage of events rated “2 & 3” 0 0 1 1 2 2 3 3 SEQ Ш NO: 2 SEQ Ш NO: 2 5 5 10 10 26 26 49 49 90 90 83.3% 83.3% SEQ ГО NO SEQ GO NO 32 32 1 1 0 0 10 10 28 28 39 39 97.4% 97.4% SEQ ГО NO SEQ GO NO 96 96 0 0 5 5 43 43 34 34 82 82 93.9% 93.9% SEQ ГО NO SEQ GO NO 31 31 4 4 1 1 21 21 30 thirty 56 56 91.1% 91.1%

Результаты, приведенные в табл. 8 показывают, что значительная часть независимых событий соевых бобов Т0 устойчивы к гербициду, ингибирующему ГФПД соед. 1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид) с нормой 300 г АВ/га по сравнению с контрольными растениями соевых бобов дикого типа, также обработанными гербицидом, ингибирующим ГФПД соед. 1.The results shown in table. 8 show that a significant proportion of the independent events of T0 soybeans are resistant to the herbicide that inhibits GPPD comp. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide) with a rate of 300 g AB/ha compared to control wild-type soybean plants, also treated with a herbicide that inhibits GPPD comp. 1.

Более чем 90% событий соевых бобов Т0 с мутантными полипептидами ГФПД, соответствующими SEQ ID NO: 32, SEQ ID NO: 96 и SEQ ID NO: 31 имеют менее чем 50% повреждения листьев и тем самым также лучше, чем полипептид ГФПД из уровня техники (WO 2014/043435) популяции Т0 с пропорцией в 83%, соответствующий SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении. К тому же ~72% событий соевыхMore than 90% of T0 soybean events with mutant GPPD polypeptides corresponding to SEQ ID NO: 32, SEQ ID NO: 96 and SEQ ID NO: 31 have less than 50% leaf damage and thus also better than prior art GPPD polypeptide (WO 2014/043435) T0 population with a proportion of 83%, corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention. In addition, ~72% of soybean events

- 50 045758 бобов Т0 с мутантным полипептидом ГФПД, соответствующим SEQ ID NO: 32, показывают менее чем- 50,045,758 T0 beans with a mutant GPPD polypeptide corresponding to SEQ ID NO: 32 show less than

10% повреждения листьев, что снова показывает улучшение по сравнению с популяцией события соевых бобов Т0 (54%), со сверхэкспрессией полипептида ГФПД из уровня техники (WO 2014/043435), соответствующего SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении.10% leaf damage, again showing an improvement over the T0 soybean event population (54%) overexpressing the prior art GPPD polypeptide (WO 2014/043435) corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention.

В дополнительных опытах в теплице от 21 до 94 независимых событий соевых бобов Т0 на конструкцию, содержащую примерный мутантный полипептид ГФПД опрыскивали гербицидом, ингибирующим ГФПД соед.1 (2-хлор-3-(метилсульфанил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)-4(трифторметил)бензамид) с нормой 300 г АВ/га, дополненным сульфатом аммония и метиловым эфиром рапсового масла. Через пять дней после применения площадь поврежденных листьев, из-за действия гербицида, ингибирующего ГФПД, оценивают по шкале от 0 (без повреждений) до 100 (полное отбеливание). В этих условиях растения дикого типа были полностью отбелены, а их показатель повреждений находился в диапазоне 95 - 100.In additional greenhouse experiments, 21 to 94 independent events of T0 soybeans per construct containing an exemplary mutant GPPD polypeptide were sprayed with a GPPD inhibitory herbicide Comp.1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H- tetrazol-5-yl)-4(trifluoromethyl)benzamide) with a rate of 300 g AB/ha, supplemented with ammonium sulfate and rapeseed oil methyl ester. Five days after application, the area of leaves damaged due to the action of the GPPD-inhibiting herbicide is scored on a scale from 0 (no damage) to 100 (complete bleaching). Under these conditions, wild-type plants were completely bleached and their damage scores ranged from 95 to 100.

В табл. 9 представлено распределение данных шкалы повреждений, вызванных гербицидом, ингибирующим ГФПД как процентиль для примерных мутантных полипептидов устойчивых к гербициду, ингибирующему ГФПД, (SEQ ID NOs). Процентили нормализуют категории показателя повреждений от отдельного растения в популяции. Значение 25-го процентиля представляет собой шкалу повреждения, где 25% событий соевых бобов в данной популяции имели более низкие и 75% более высокие показатели повреждений. Медиана представляет собой 50-й процентиль. Половина значений имела более высокие показатели повреждений; у половины были более низкие показатели повреждений. Значение 75-го и 90го процентилей представляет собой показатель повреждения, где 75% и 90% событий соевых бобов имели соответственно более низкие показатели повреждений. Разница между 75-м и 25-м процентилем называется межквартильным диапазоном и маркером для количественного определения рассеяния в популяции. Все конструкции имели только одну кассетную вставку в геном соевых бобов.In table 9 shows the distribution of GPPD-inhibiting herbicide injury score data as a percentile for exemplary GPPD-inhibiting herbicide-resistant mutant polypeptides (SEQ ID NOs). Percentiles normalize damage score categories from an individual plant in a population. The 25th percentile value represents the damage scale, where 25% of soybean events in a given population had lower and 75% higher damage rates. The median represents the 50th percentile. Half of the values had higher damage scores; half had lower damage scores. The 75th and 90th percentile values represent damage scores, where 75% and 90% of soybean events had lower damage scores, respectively. The difference between the 75th and 25th percentile is called the interquartile range and a marker for quantifying dispersion in a population. All constructs had only one cassette insertion into the soybean genome.

В табл. 9, конструкции были ранжированы на основе показателей повреждений в соответствии с 75м процентилем, от минимального до самого высокого показателя. Все примерные варианты полипептида ГФПД являются лучше во всех анализах процентилей, чем мутантный полипептид ГФПД из уровня техники (WO 2014/043435), соответствующий SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении. Оценка мутантного полипептида ГФПД из уровня техники (WO 2014/043435), соответствующего SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении указана в нижнем ряду табл. 9.In table 9, structures were ranked based on damage scores according to the 75th percentile, from lowest to highest. All exemplary GPPD polypeptide variants are better in all percentile analyzes than the prior art GPPD mutant polypeptide (WO 2014/043435) corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention. The evaluation of the prior art GPPD mutant polypeptide (WO 2014/043435) corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention is indicated in the bottom row of the table. 9.

Таблица 9Table 9

Оценка повреждения площади листьев трансгенных событий соевых бобов Т0 через пять дней после применения соед. 1 с нормой 300 г АВ/га по распределению процентилейAssessment of damage to leaf area of transgenic T0 soybeans five days after application of the compound. 1 with a rate of 300 g AB/ha according to percentile distribution

События соевых бобов ТО, экспрессирующие полипептид TO soybean events expressing polypeptide Общее число независимых опрысканных событий Total number of independent sprayed events 25-й 25th Медиана Median 75-й 75th Межквартильный диапазон Interquartile range 90-й 90th SEQ ID NO: 9 SEQ ID NO: 9 21 21 10.0 10.0 10.0 10.0 15.0 15.0 5.0 5.0 19.0 19.0 SEQ ID NO: 30 SEQ ID NO: 30 57 57 10.0 10.0 15.0 15.0 15.0 15.0 5.0 5.0 25.0 25.0 SEQ ID NO: 22 SEQ ID NO: 22 50 50 10.0 10.0 10.0 10.0 15.0 15.0 5.0 5.0 34.5 34.5 SEQ ID NO: 101 SEQ ID NO: 101 75 75 5.0 5.0 10.0 10.0 15.0 15.0 10.0 10.0 49.0 49.0 SEQ ID NO: 105 SEQ ID NO: 105 58 58 5.0 5.0 10.0 10.0 15.0 15.0 10.0 10.0 70.0 70.0 SEQ ID NO: 8 SEQ ID NO: 8 70 70 10.0 10.0 10.0 10.0 16.3 16.3 6.3 6.3 38.5 38.5 SEQ ID NO: 24 SEQ ID NO: 24 56 56 10.0 10.0 10.0 10.0 20.0 20.0 10.0 10.0 35.0 35.0 SEQ ID NO: 102 SEQ ID NO: 102 92 92 8.0 8.0 10.0 10.0 20.0 20.0 12.0 12.0 45.0 45.0 SEQ ID NO: 54 SEQ ID NO: 54 44 44 10.0 10.0 10.0 10.0 20.0 20.0 10.0 10.0 62.5 62.5 SEQ ID NO: 56 SEQ ID NO: 56 33 33 10.0 10.0 15.0 15.0 20.0 20.0 10.0 10.0 65.0 65.0 SEQ ID NO: 43 SEQ ID NO: 43 27 27 10.0 10.0 15.0 15.0 20.0 20.0 10.0 10.0 67.0 67.0 SEQ ID NO: 34 SEQ ID NO: 34 44 44 10.0 10.0 15.0 15.0 20.0 20.0 10.0 10.0 70.0 70.0 SEQ ID NO: 5 SEQ ID NO: 5 55 55 10.0 10.0 15.0 15.0 20.0 20.0 10.0 10.0 72.0 72.0 SEQ ID NO: 104 SEQ ID NO: 104 94 94 5.0 5.0 15.0 15.0 20.0 20.0 15.0 15.0 72.5 72.5 SEQ ID NO: 42 SEQ ID NO: 42 59 59 10.0 10.0 15.0 15.0 20.0 20.0 10.0 10.0 75.0 75.0 SEQ ID NO: 44 SEQ ID NO: 44 54 54 10.0 10.0 15.0 15.0 21.3 21.3 11.3 11.3 70.0 70.0 SEQ ID NO: 21 SEQ ID NO: 21 59 59 10.0 10.0 15.0 15.0 25.0 25.0 15.0 15.0 35.0 35.0 SEQ ID NO: 45 SEQ ID NO: 45 74 74 5.0 5.0 15.0 15.0 26.3 26.3 21.3 21.3 67.5 67.5 SEQ ID NO: 2 SEQ ID NO: 2 75 75 15.0 15.0 20.0 20.0 45.0 45.0 30.0 30.0 87.0 87.0

Пример 7. Создание и отбор растения хлопчатника Т0.Example 7. Creation and selection of cotton plant T0.

Трансформация хлопчатника достигается посредством использования способов, хорошо известных из уровня техники, особенно предпочтительный способ описан в РСТ патентной публикации WO 00/71733. Регенерированные растения переносят в теплицу. После периода акклиматизации, выросшие в достаточной мере растения, опрыскивают гербицидами, ингибирующими ГФПД, такими как, например, темботрион, эквивалентный 100 или 200 г АВ/га, с добавлением сульфата аммония и метилового эфира рапсового масла. Через семь дней после нанесения опрыскиванием, симптомы, связанные с обработкой гербицидом, ингибирующим ГФПД оценивают и сравнивают с симптомами, наблюдаемыми, на растениях хлопчатника дикого типа, которых подвергали одинаковой обработке при тех же условиях.Cotton transformation is achieved by using methods well known in the art, a particularly preferred method being described in PCT patent publication WO 00/71733. The regenerated plants are transferred to the greenhouse. After an acclimatization period, sufficiently grown plants are sprayed with herbicides that inhibit GPPD, such as, for example, tembotrione, equivalent to 100 or 200 g AB/ha, with the addition of ammonium sulfate and methyl ester of rapeseed oil. Seven days after spray application, symptoms associated with the GPPD-inhibiting herbicide treatment were assessed and compared with symptoms observed on wild-type cotton plants that were subjected to the same treatment under the same conditions.

Пример 8. Трансформация растительных клеток маиса посредством трансформации, опосредован- 51 045758 ной Agrobacterium.Example 8. Transformation of maize plant cells through Agrobacterium-mediated transformation.

Построение экспрессионной кассеты растения для пригодной экспрессии в растении маиса и трансформация маиса хорошо известны в уровне техники и в этом конкретном примере были описаны и использованы способы из заявок WO 2014/043435 и WO 2008/100353. Полинуклеотидные последовательности, кодирующие мутантные ГФПД полипептиды, в данном изобретении накапливаются с полинуклеотидной последовательностью, кодирующей вариант белка EPSPS для придания устойчивости к гербицидам, которые нацелены на EPSPS. Ген EPSPS выделяли и подвергали мутации из Arthrobacter globiformis (WO 2008/100353) и присоединяли внутри рамки к транзитной пептидной последовательности, чтобы направлять транслокацию транслированного белка в хлоропласт. Стабильную экспрессию осуществляют с помощью убиквитарного промотора (промотор Убиквитин 4 из сахарного тростника, Патент США 6,638,766), и 35S-терминирующую последовательность из мозаичного вируса цветной капусты, которая клонируется выше и ниже гена EPSPS, соответственно.Construction of a plant expression cassette for suitable expression in a maize plant and transformation of maize are well known in the art and in this particular example the methods of WO 2014/043435 and WO 2008/100353 were described and used. Polynucleotide sequences encoding mutant GPPD polypeptides in the present invention are accumulated with a polynucleotide sequence encoding a variant EPSPS protein to confer resistance to herbicides that target EPSPS. The EPSPS gene was isolated and mutated from Arthrobacter globiformis (WO 2008/100353) and fused in frame to a transit peptide sequence to direct translocation of the translated protein into the chloroplast. Stable expression is achieved using a ubiquitin promoter (sugarcane Ubiquitin 4 promoter, US Patent 6,638,766), and a 35S termination sequence from cauliflower mosaic virus, which is cloned upstream and downstream of the EPSPS gene, respectively.

Соответствующий мутантный полипептид ГФПД будет клонирован с тем же промотором, транзитным пептидом хлоропласта, и терминирующей последовательностью, как описано для экспрессионной кассеты гена EPSPS. Кодирующие последовательности для обоих генов являются кодонами, оптимизированными для экспрессии маиса. Для трансформации маиса початки лучше всего собирают через 8-12 дней после опыления. Из початков выделяют эмбрионы, и именно эти эмбрионы размером 0,8-1,5 мм являются предпочтительными для использования при трансформации. Эмбрионы накладывали стороной скутеллума кверху на пригодную среду для инкубации, и инкубируют в течение ночи при 25°С в темноте.The corresponding mutant GPPD polypeptide will be cloned with the same promoter, chloroplast transit peptide, and termination sequence as described for the EPSPS gene expression cassette. The coding sequences for both genes are codon optimized for maize expression. For maize transformation, cobs are best harvested 8-12 days after pollination. Embryos are isolated from the cobs, and it is these 0.8-1.5 mm embryos that are preferred for use in transformation. Embryos were placed with the scutellum side up on a suitable incubation medium and incubated overnight at 25°C in the dark.

Тем не менее, инкубировать эмбрионы именно в течение ночи, по сути, не является обязательным. Эмбрионы вводят в контакт со штаммом Agrobacterium, содержащим соответствующие векторы, имеющие нуклеотидную последовательность в соответствии с настоящим изобретением для опосредованного Ti плазмидой переноса в течение приблизительно 5-10 мин. и затем накладывают на среду для совместного культивирования в течение приблизительно 3 дней (при 25°С в темноте). После совместного культивирования эксплантаты переносят в среду периода восстановления приблизительно на пять дней (при 25°С в темноте). Эксплантаты инкубируют в селективной среде с глифосатом в течение до восьми недель, в зависимости от природы и характеристик конкретной использованной селективной среды. После периода селекции полученный каллус переносят в среду созревания эмбрионов, пока не наблюдалось образования зрелых соматических эмбрионов. Полученные зрелые соматические эмбрионы затем помещают под слабое освещение, и инициируют процесс регенерации, как известно из уровня техники. Полученным росткам дают укорениться в субстрате для выращивания, и полученные растения переносят в горшки для рассады и размножают как трансгенные растения. Растения регулярно анализировали на предмет экспрессии и присутствия трансгенов, используя метод обнаружения белков ELISA. Для анализа устойчивости к гербицидам использовали только растения, выделенные в селективной среде и обладающие выявляемой экспрессией трансгенного белка ГФПД.However, incubating embryos overnight is essentially not necessary. Embryos are contacted with an Agrobacterium strain containing appropriate vectors having the nucleotide sequence of the present invention for Ti plasmid-mediated transfer for approximately 5-10 minutes. and then overlaid on co-culture medium for approximately 3 days (at 25°C in the dark). After co-culture, the explants are transferred to recovery medium for approximately five days (at 25°C in the dark). Explants are incubated in glyphosate selective media for up to eight weeks, depending on the nature and characteristics of the specific selective media used. After a selection period, the resulting callus is transferred to embryo maturation medium until the formation of mature somatic embryos is observed. The resulting mature somatic embryos are then placed under low light and the regeneration process is initiated, as is known in the art. The resulting shoots are allowed to take root in the growing substrate, and the resulting plants are transferred to seedling pots and propagated as transgenic plants. Plants were routinely analyzed for the expression and presence of transgenes using the ELISA protein detection method. To analyze herbicide resistance, only plants isolated in a selective environment and having detectable expression of the transgenic protein GPPD were used.

Пример 9. Устойчивость растений Т1 соевых бобов к гербицидам, ингибирующим ГФПД/полевые испытания.Example 9: T1 Soybean Plant Resistance to GPPD Inhibiting Herbicides/Field Test.

Растения соевых бобов, экспрессирующих полипептид, устойчивый к гербициду, ингибирующему ГФПД, в соответствии с настоящим изобретением, одиночные, или наряду с геном, придающим устойчивость к глифосату и/или геном, придающим устойчивость к глуфосинату или имеющие экспрессионную кассету растений, которые включают только полипептид, устойчивый к гербициду, ингибирующему ГФПД, в соответствии с настоящим изобретением, тестировали на предмет устойчивости к различным химическим классам гербицидов, ингибирующих. Трансгенные растения регулярно анализировали относительно экспресии и присутствия трансгенов, используя метод обнаружения белков ELISA (см. подробное описание под пунктами D и Н). Регенерировали только растения, восстановленные в селективной среде и имеющие экспрессию обнаружимого трансгенного белка ГФПД, их переносили в теплицу и на стадии роста V2-V4 использовали для анализа на устойчивость к гербицидам, ингибирующим ГФПД, событий соевых бобов Т0 в теплице (пример 6). Химический состав с гербицидами, ингибирующими ГФПД, дополняли сульфатом аммония и метиловым эфиром рапсового масла. Оценку устойчивости к гербицидам проводили через 5-21 день после опрыскивания.Soybean plants expressing the GPPD-inhibiting herbicide-resistant polypeptide of the present invention, alone or together with a gene conferring glyphosate resistance and/or a gene conferring resistance to glufosinate, or having a plant expression cassette that includes only the polypeptide , resistant to the GPPD inhibitory herbicide according to the present invention, was tested for resistance to various chemical classes of inhibitory herbicides. Transgenic plants were regularly analyzed for expression and presence of transgenes using the ELISA protein detection method (see details under D and H). Only plants regenerated in selective media and expressing detectable transgenic GPPD protein were regenerated, transferred to a greenhouse, and at V2-V4 growth stages used to analyze GPPD-inhibiting herbicide resistance in T0 soybean events in the greenhouse (Example 6). The chemical composition with herbicides that inhibit GPPD was supplemented with ammonium sulfate and rapeseed oil methyl ester. Herbicide resistance was assessed 5-21 days after spraying.

Самые эффективные независимые события соевых бобов Т0 были самоопыляемыми для производства семян соевых бобов Т1.The most efficient independent T0 soybean events were selfing to produce T1 soybean seeds.

В полевых испытаниях усовершенствованные семена соевых бобов Т1 высаживали и обрабатывали или посредством 210 г/га изоксафлутола или 150 г/га соед. 1 (2-хлор-3-(метuлсульфαнuл)-N-(1-метuл-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид) на стадии роста V2-V4 (табл. 10) и повреждение листьев оценивали через восемь дней после нанесения гербицида, ингибирующего ГФПД. Все растения соевых бобов дикого типа или сегрегированные растения соевых бобов Т1 без полипептида, устойчивого к ингибитору ГФПД опрыскивали тем же самым гербицидным составом и были полностью отбеленными и показывали 100% повреждение листьев через восемь дней после нанесения.In field trials, improved T1 soybean seeds were planted and treated with either 210 g/ha isoxaflutole or 150 g/ha comp. 1 (2-chloro-3-(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1Ntetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide) at the V2-V4 growth stage (Table 10) and leaf damage was assessed after eight days after application of a herbicide that inhibits GPPD. All wild-type or segregated T1 soybean plants lacking GPPD inhibitor-resistant polypeptide were sprayed with the same herbicide formulation and were completely bleached and showed 100% leaf damage eight days after application.

В табл. 10, представлена частота событий соевых бобов, проявляющих хорошую устойчивость, т.е. равное или менее чем 15% повреждение общей площади листьев.In table 10 shows the event frequency of soybeans exhibiting good resistance, i.e. equal to or less than 15% damage to the total leaf area.

- 52 045758- 52 045758

Все примерные варианты полипептида, устойчивые к гербициду, ингибирующему ГФПД, приведенные в настоящем изобретении, имели более высокую частоту в популяции с хорошей устойчивостью с равным или менее чем 15% повреждением листьев и поэтому оказывались лучше, чем мутантный полипептид ГФПД из известного уровня техники (WO 2014/043435), соответствующий SEQ ID NO: 2 в настоящем изобретении.All exemplary GPPD herbicide-inhibiting herbicide resistant polypeptide variants provided herein had a higher frequency in a population with good resistance with equal or less than 15% leaf damage and were therefore superior to the prior art GPPD mutant polypeptide (WO 2014/043435), corresponding to SEQ ID NO: 2 in the present invention.

Таблица 10. Оценка в полевых испытаниях повреждения площади листьев из примерных трансгенных событий соевых бобов Т1 на стадии роста V2-V4, экспрессирующих различные варианты полипептида ГФПД, обработанных или посредством 210 г/га изоксафлутола (табл. 10а) или 150 г/га соед. 1 (табл. 10b).Table 10. Field trial assessment of leaf area damage from sample transgenic events of V2-V4 growth stage T1 soybeans expressing different GPPD polypeptide variants treated with either 210 g/ha isoxaflutole (Table 10a) or 150 g/ha comp. 1 (Table 10b).

Таблица 10аTable 10a

Полевые испытания примерных трансгенных событий соевых бобов, опрысканных посредством 210 г/г изоксафлутола и оцененные через восемь дней после нанесенияField trials of exemplary transgenic events in soybeans sprayed with 210 g/g isoxaflutole and assessed eight days after application

События соевых бобов Т1, экспрессирующие полипептид ГФПД T1 soybean events expressing GPPD polypeptide Общее количество независимых опрысканных событий Total number of independent sprayed events Независимые события с < 15% повреждением листьев после опрыскивания Independent events with <15% leaf damage after spray Частота в популяции Frequency in population SEQ ГО NO:2 SEQ GO NO:2 39 39 10 10 26% 26% SEQ ГО NO: 16 SEQ GO NO: 16 20 20 19 19 95% 95% SEQ ГО NO: 18 SEQ GO NO: 18 20 20 12 12 60% 60% SEQ ГО NO: 31 SEQ GO NO: 31 14 14 13 13 93% 93% SEQ ID NO: 32 SEQ ID NO: 32 24 24 12 12 50% 50% SEQ ID NO: 96 SEQ ID NO: 96 20 20 И AND 55% 55%

Таблица 10bTable 10b

Полевые испытания примерных трансгенных событий соевых бобов Т1, опрысканных посредством 150 г/га соед. 1 и оцененные через восемь дней после нанесенияField trials of exemplary transgenic events in T1 soybeans sprayed with 150 g/ha comp. 1 and assessed eight days after application

События соевых бобов Т1, экспрессирующие полипептид ГФПД T1 soybean events expressing GPPD polypeptide Общее количество независимых опрысканных событий Total number of independent sprayed events Независимые события с < 15% повреждением листьев после опрыскивания Independent events with <15% leaf damage after spray Частота в популяции Frequency in population SEQ ГО NO:2 SEQ GO NO:2 39 39 16 16 41% 41% SEQ ГО NO: 16 SEQ GO NO: 16 20 20 19 19 95% 95% SEQ ГО NO: 18 SEQ GO NO: 18 20 20 12 12 60% 60% SEQ ГО NO: 31 SEQ GO NO: 31 14 14 12 12 86% 86% SEQ ID NO: 32 SEQ ID NO: 32 24 24 10 10 42% 42% SEQ ID NO: 96 SEQ ID NO: 96 20 20 14 14 70% 70%

Все публикации и патентные заявки, упомянутые в описании, указывают на уровень навыков специалистов в области техники, к которой относится это изобретение. Все публикации и патентные заявки включены в настоящее описание путем ссылки в такой же степени, как если бы каждая отдельная публикация или патентная заявка была конкретно и отдельно обозначена как включенная путем ссылки.All publications and patent applications mentioned in the specification are indicative of the level of skill of those skilled in the art to which this invention relates. All publications and patent applications are incorporated herein by reference to the same extent as if each individual publication or patent application were specifically and separately identified as being incorporated by reference.

Хотя изложенное изобретение описано в некоторых подробностях путем иллюстрации и примеров с целью ясности понимания, будет очевидно, что в объеме прилагаемой формулы изобретения могут быть осуществлены определенные изменения и модификации.Although the present invention has been described in some detail by way of illustration and example for the purpose of clarity of understanding, it will be apparent that certain changes and modifications may be made within the scope of the appended claims.

Claims (31)

1. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая полипептид 4гидроксифенилпируватдиоксигеназы (ГФПД), состоящий из аминокислотной последовательности, включающей: (а) пролин в положении, соответствующем положению 335 в SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем положению 336 в SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем положению 337 в SEQ ID NO: 1, причем указанный полипептид ГФПД является устойчивым по меньшей мере к одному гербициду, ингибирующему ГФПД.1. A recombinant nucleic acid molecule encoding a 4hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD) polypeptide consisting of an amino acid sequence comprising: (a) a proline at a position corresponding to position 335 in SEQ ID NO: 1, (b) a histidine or aspartic acid at a position corresponding to 336 in SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at a position corresponding to position 337 in SEQ ID NO: 1, wherein said GPPD polypeptide is resistant to at least one GPPD inhibitory herbicide. 2. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по п.1, отличающаяся тем, что указанный полипептид ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, дополнительно содержащей:2. A recombinant nucleic acid molecule according to claim 1, characterized in that said GPPD polypeptide consists of an amino acid sequence additionally containing: i) метионин, треонин, серин или лейцин в положении, соответствующем положению 204 в SEQ ID NO: 1; и/или ii) лизин или лейцин в положении, соответствующем положению 213 в SEQ ID NO: 1; и/или iii) аргинин, лизин, глутамин или лейцин в положении, соответствующем положению 264 в SEQ ID NO: 1; и/или iv) аргинин, глицин или серин в положении, соответствующем положению 268 в SEQ ID NO: 1;i) methionine, threonine, serine or leucine at a position corresponding to position 204 in SEQ ID NO: 1; and/or ii) lysine or leucine at a position corresponding to position 213 in SEQ ID NO: 1; and/or iii) arginine, lysine, glutamine or leucine at a position corresponding to position 264 in SEQ ID NO: 1; and/or iv) arginine, glycine or serine at a position corresponding to position 268 in SEQ ID NO: 1; - 53 045758 и/или- 53 045758 and/or v) аргинин, лейцин, глутаминовую кислоту, пролин или серин в положении, соответствующем положению 270 в SEQ ID NO: 1; и/или vi) серин, гистидин или лизин в положении, соответствующем положению 310 в SEQ ID NO: 1; и/или vii. аргинин, метионин или гистидин в положении, соответствующем положению 315 в SEQ ID NO: 1; и/или viii) гистидин, аланин, фенилаланин, валин или глицин в положении, соответствующем положению 330 в SEQ ID NO: 1; и/или ix) пролин, гистидин, серин, изолейцин или лейцин в положении, соответствующем положению 331 в SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine, leucine, glutamic acid, proline or serine at a position corresponding to position 270 in SEQ ID NO: 1; and/or vi) a serine, histidine or lysine at a position corresponding to position 310 in SEQ ID NO: 1; and/or vii. arginine, methionine or histidine at a position corresponding to position 315 in SEQ ID NO: 1; and/or viii) histidine, alanine, phenylalanine, valine or glycine at a position corresponding to position 330 in SEQ ID NO: 1; and/or ix) proline, histidine, serine, isoleucine or leucine at a position corresponding to position 331 in SEQ ID NO: 1; and/or х) валин в положении, соответствующем положению 338 в SEQ ID NO: 1; и/или xi) глутаминовую кислоту, аргинин, аланин или треонин в положении, соответствующем положению 339 в SEQ ID NO: 1; и/или xii) аргинин, глутамин, метионин, глутаминовую кислоту, глицин, лейцин или валин в положении, соответствующем положению 340 в SEQ ID NO: 1; и/или xiii) глутамин, пролин или аргинин в положении, соответствующем положению 344 в SEQ ID NO: 1; и/или xiv) лизин, аргинин, метионин, аланин или валин в положении, соответствующем положению 345 в SEQ ID NO: 1.x) valine at a position corresponding to position 338 in SEQ ID NO: 1; and/or xi) glutamic acid, arginine, alanine or threonine at a position corresponding to position 339 in SEQ ID NO: 1; and/or xii) arginine, glutamine, methionine, glutamic acid, glycine, leucine or valine at a position corresponding to position 340 in SEQ ID NO: 1; and/or xiii) glutamine, proline or arginine at a position corresponding to position 344 in SEQ ID NO: 1; and/or xiv) lysine, arginine, methionine, alanine or valine at a position corresponding to position 345 in SEQ ID NO: 1. 3. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по п.1, отличающаяся тем, что указанный полипептид ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, дополнительно содержащей:3. A recombinant nucleic acid molecule according to claim 1, characterized in that said GPPD polypeptide consists of an amino acid sequence additionally containing: i) лейцин или лизин в положении, соответствующем положению 213 в SEQ ID NO: 1; и/или ii) аргинин или лейцин в положении, соответствующем положению 264 в SEQ ID NO: 1; и/или iii) аргинин, глицин или серин в положении, соответствующем положению 268 в SEQ ID NO: 1; и/или iv) глутаминовую кислоту или серин в положении, соответствующем положению 270 в SEQ ID NO: 1; и/илиi) leucine or lysine at a position corresponding to position 213 in SEQ ID NO: 1; and/or ii) arginine or leucine at a position corresponding to position 264 in SEQ ID NO: 1; and/or iii) arginine, glycine or serine at a position corresponding to position 268 in SEQ ID NO: 1; and/or iv) glutamic acid or serine at a position corresponding to position 270 in SEQ ID NO: 1; and/or v) аргинин или метионин в положении, соответствующем положению 315 в SEQ ID NO: 1; и/или vi) гистидин в положении, соответствующем положению 330 в SEQ ID NO: 1; и/или vii) валин в положении, соответствующем положению 338 в SEQ ID NO: 1; и/или viii) аргинин или валин в положении, соответствующем положению 340 в SEQ ID NO: 1; и/или ix) глутамин в положении, соответствующем положению 344 в SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine or methionine at a position corresponding to position 315 in SEQ ID NO: 1; and/or vi) a histidine at a position corresponding to position 330 in SEQ ID NO: 1; and/or vii) valine at a position corresponding to position 338 in SEQ ID NO: 1; and/or viii) arginine or valine at a position corresponding to position 340 in SEQ ID NO: 1; and/or ix) glutamine at a position corresponding to position 344 in SEQ ID NO: 1; and/or х) лизин, валин или метионин в положении, соответствующем положению 345 в SEQ ID NO: 1.x) lysine, valine or methionine at a position corresponding to position 345 in SEQ ID NO: 1. 4. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по п.1, отличающаяся тем, что указанный полипептид ГФПД состоит из аминокислотной последовательности, дополнительно содержащей:4. A recombinant nucleic acid molecule according to claim 1, characterized in that said GPPD polypeptide consists of an amino acid sequence additionally containing: i) лизин в положении, соответствующем положению 213 в SEQ ID NO: 1; и/или ii) аргинин или лейцин в положении, соответствующем положению 264 в SEQ ID NO: 1; и/или iii) глицин или аргинин в положении, соответствующем положению 268 в SEQ ID NO: 1; и/или iv) глутаминовую кислоту в положении, соответствующем положению 270 в SEQ ID NO: 1; и/илиi) lysine at a position corresponding to position 213 in SEQ ID NO: 1; and/or ii) arginine or leucine at a position corresponding to position 264 in SEQ ID NO: 1; and/or iii) glycine or arginine at a position corresponding to position 268 in SEQ ID NO: 1; and/or iv) glutamic acid at a position corresponding to position 270 in SEQ ID NO: 1; and/or v) аргинин в положении, соответствующем положению 315 в SEQ ID NO: 1; и/или vi) гистидин в положении, соответствующем положению 330 в SEQ ID NO: 1; и/или vii) валин в положении, соответствующем положению 338 в SEQ ID NO: 1; и/или viii) аргинин или валин в положении, соответствующем положению 340 в SEQ ID NO: 1; и/или ix) глутамин в положении, соответствующем положению 344 в SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine at a position corresponding to position 315 in SEQ ID NO: 1; and/or vi) a histidine at a position corresponding to position 330 in SEQ ID NO: 1; and/or vii) valine at a position corresponding to position 338 in SEQ ID NO: 1; and/or viii) arginine or valine at a position corresponding to position 340 in SEQ ID NO: 1; and/or ix) glutamine at a position corresponding to position 344 in SEQ ID NO: 1; and/or х) лизин, валин или метионин в положении, соответствующем положению 345 в SEQ ID NO: 1.x) lysine, valine or methionine at a position corresponding to position 345 in SEQ ID NO: 1. 5. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что указанный полипептид ГФПД содержит аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 95% идентичную аминокислотной последовательности представленной в SEQ ID NO: 1.5. A recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said HPPD polypeptide contains an amino acid sequence that is at least 95% identical to the amino acid sequence presented in SEQ ID NO: 1. 6. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что представляет собой синтетический полинуклеотид для экспрессии в растении.6. Recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is a synthetic polynucleotide for expression in a plant. 7. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что она функционально связана с промотором, способным управлять ее экспрессией в клетке растения.7. Recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is operably linked to a promoter capable of controlling its expression in a plant cell. 8. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что указанный гербицид представляет собой трикетон, дикетонитрил, изоксазол, гидроксипиразол, N-(1,2,5оксадиазол-3-ил)бензамид, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамид, N-(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5ил)арилкарбоксамид, производное пиридазинона, производное оксопразина, N-(триазол-2ил)арилкарбоксамид, триазинон или пиразолон.8. Recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said herbicide is triketone, diketonitrile, isoxazole, hydroxypyrazole, N-(1,2,5oxadiazol-3-yl)benzamide, N-(1 ,3,4-oxadiazol-2-yl)benzamide, N-(tetrazol-5-yl)- or N-(triazol-5yl)arylcarboxamide, pyridazinone derivative, oxoprazine derivative, N-(triazol-2yl)arylcarboxamide, triazinone or pyrazolone. 9. Рекомбинантная молекула нуклеиновой кислоты по п.8, отличающаяся тем, что указанный гербицид представляет собой бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион, изоксафлутол, дикетонитрил, пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат, 2-метил-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4(трифторметил)бензамид, 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид,9. The recombinant nucleic acid molecule according to claim 8, characterized in that said herbicide is a benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione, isoxaflutole, diketonitrile, pyrazoxyphene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate, 2 -methyl-N-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4(trifluoromethyl)benzamide, 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N -(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, - 54 045758- 54 045758 4-(дифторметил)-2-метокси-3-(метилсульфонил)-М-(1-метил-Ш-тетразол-5-ил)бензамид, 2-хлор-3(меmилсульфанил)-N-(1-меmил-1Н-mеmразол-5-ил)-4-(mрифmормеmил)бензамид или 2-(метоксиметил)-3(метилсульфинил)-М-(1-метил-Ш-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид.4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3-(methylsulfonyl)-M-(1-methyl-N-tetrazol-5-yl)benzamide, 2-chloro-3(methylsulfanyl)-N-(1-methyl-1H -metrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide or 2-(methoxymethyl)-3(methylsulfinyl)-M-(1-methyl-N-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide. 10. Клетка-хозяин, содержащая рекомбинантную молекулу нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-4.10. A host cell containing a recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 4. 11. Клетка-хозяин по п.10, представляющая собой бактериальную клетку-хозяина.11. The host cell according to claim 10, which is a bacterial host cell. 12. Клетка-хозяин по п.10, представляющая собой клетку растения.12. The host cell according to claim 10, which is a plant cell. 13. Трансгенное растение, содержащее рекомбинантную молекулу нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-4.13. A transgenic plant containing a recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1 to 4. 14. Растение по п.13, отличающееся тем, что указанное растение представляет собой маис, сорго, пшеницу, подсолнечник, томат, крестоцветное растение, перец, картофель, хлопчатник, рис, соевый боб, сахарную свеклу, сахарный тростник, табак, ячмень или масличный рапс.14. The plant of claim 13, wherein said plant is maize, sorghum, wheat, sunflower, tomato, cruciferous plant, pepper, potato, cotton, rice, soybean, sugar beet, sugar cane, tobacco, barley or oilseed rape. 15. Трансгенное семя растения по п.13, содержащее рекомбинантную молекулу нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-4.15. Transgenic plant seed according to claim 13, containing a recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1-4. 16. Рекомбинантный полипептид ГФПД, состоящий из аминокислотной последовательности, включающей (а) пролин в положении, соответствующем положению 335 в SEQ ID NO: 1, (б) гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем положению 336 в SEQ ID NO: 1, и (в) серин в положении, соответствующем положению 337 в SEQ ID NO: 1, причем указанный полипептид ГФПД является устойчивым по меньшей мере к одному гербициду, ингибирующему ГФПД.16. A recombinant HPPD polypeptide consisting of an amino acid sequence comprising (a) a proline at a position corresponding to position 335 in SEQ ID NO: 1, (b) a histidine or aspartic acid at a position corresponding to position 336 in SEQ ID NO: 1, and (c) a serine at a position corresponding to position 337 in SEQ ID NO: 1, wherein said GPPD polypeptide is resistant to at least one GPPD-inhibiting herbicide. 17. Рекомбинантный полипептид по п.16, отличающийся тем, что он состоит из аминокислотной последовательности, которая дополнительно содержит:17. The recombinant polypeptide according to claim 16, characterized in that it consists of an amino acid sequence that additionally contains: i) метионин, треонин, серин или лейцин в положении, соответствующем положению 204 в SEQ ID NO: 1; и/или ii) лизин или лейцин в положении, соответствующем положению 213 в SEQ ID NO: 1; и/или iii) аргинин, лизин, глутамин или лейцин в положении, соответствующем положению 264 в SEQ ID NO: 1; и/или iv) аргинин, глицин или серин в положении, соответствующем положению 268 в SEQ ID NO: 1; и/илиi) methionine, threonine, serine or leucine at a position corresponding to position 204 in SEQ ID NO: 1; and/or ii) lysine or leucine at a position corresponding to position 213 in SEQ ID NO: 1; and/or iii) arginine, lysine, glutamine or leucine at a position corresponding to position 264 in SEQ ID NO: 1; and/or iv) arginine, glycine or serine at a position corresponding to position 268 in SEQ ID NO: 1; and/or v) аргинин, лейцин, глутаминовую кислоту, пролин или серин в положении, соответствующем положению 270 в SEQ ID NO: 1; и/или vi) серин, гистидин или лизин в положении, соответствующем положению 310 в SEQ ID NO: 1; и/или vii) аргинин, метионин или гистидин в положении, соответствующем положению 315 в SEQ ID NO: 1; и/или viii) гистидин, аланин, фенилаланин, валин или глицин в положении, соответствующем положению 330 в SEQ ID NO: 1; и/или ix) пролин, гистидин, серин, изолейцин или лейцин в положении, соответствующем положению 331 в SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine, leucine, glutamic acid, proline or serine at a position corresponding to position 270 in SEQ ID NO: 1; and/or vi) a serine, histidine or lysine at a position corresponding to position 310 in SEQ ID NO: 1; and/or vii) arginine, methionine or histidine at a position corresponding to position 315 in SEQ ID NO: 1; and/or viii) histidine, alanine, phenylalanine, valine or glycine at a position corresponding to position 330 in SEQ ID NO: 1; and/or ix) proline, histidine, serine, isoleucine or leucine at a position corresponding to position 331 in SEQ ID NO: 1; and/or х) валин в положении, соответствующем положению 338 в SEQ ID NO: 1; и/или xi) глутаминовую кислоту, аргинин, аланин или треонин в положении, соответствующем положению 339 в SEQ ID NO: 1; и/или xii) аргинин, глутамин, метионин, глутаминовую кислоту, глицин, лейцин или валин в положении, соответствующем положению 340 в SEQ ID NO: 1; и/или xiii) глутамин, пролин или аргинин в положении, соответствующем положению 344 в SEQ ID NO: 1; и/или xiv) лизин, аргинин, метионин, аланин или валин в положении, соответствующем положению 345 в SEQ ID NO: 1.x) valine at a position corresponding to position 338 in SEQ ID NO: 1; and/or xi) glutamic acid, arginine, alanine or threonine at a position corresponding to position 339 in SEQ ID NO: 1; and/or xii) arginine, glutamine, methionine, glutamic acid, glycine, leucine or valine at a position corresponding to position 340 in SEQ ID NO: 1; and/or xiii) glutamine, proline or arginine at a position corresponding to position 344 in SEQ ID NO: 1; and/or xiv) lysine, arginine, methionine, alanine or valine at a position corresponding to position 345 in SEQ ID NO: 1. 18. Рекомбинантный полипептид по п.16, отличающийся тем, что он состоит из аминокислотной последовательности, которая дополнительно содержит:18. The recombinant polypeptide according to claim 16, characterized in that it consists of an amino acid sequence that additionally contains: i) лейцин или лизин в положении, соответствующем положению 213 в SEQ ID NO: 1; и/или ii) аргинин или лейцин в положении, соответствующем положению 264 в SEQ ID NO: 1; и/или iii) аргинин, глицин или серин в положении, соответствующем положению 268 в SEQ ID NO: 1; и/или iv) глутаминовую кислоту или серин в положении, соответствующем положению 270 в SEQ ID NO: 1; и/илиi) leucine or lysine at a position corresponding to position 213 in SEQ ID NO: 1; and/or ii) arginine or leucine at a position corresponding to position 264 in SEQ ID NO: 1; and/or iii) arginine, glycine or serine at a position corresponding to position 268 in SEQ ID NO: 1; and/or iv) glutamic acid or serine at a position corresponding to position 270 in SEQ ID NO: 1; and/or v) аргинин или метионин в положении, соответствующем положению 315 в SEQ ID NO: 1; и/или vi) гистидин в положении, соответствующем положению 330 в SEQ ID NO: 1; и/или vii) валин в положении, соответствующем положению 338 в SEQ ID NO: 1; и/или viii) аргинин или валин в положении, соответствующем положению 340 в SEQ ID NO: 1; и/или ix) глутамин в положении, соответствующем положению 344 в SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine or methionine at a position corresponding to position 315 in SEQ ID NO: 1; and/or vi) a histidine at a position corresponding to position 330 in SEQ ID NO: 1; and/or vii) valine at a position corresponding to position 338 in SEQ ID NO: 1; and/or viii) arginine or valine at a position corresponding to position 340 in SEQ ID NO: 1; and/or ix) glutamine at a position corresponding to position 344 in SEQ ID NO: 1; and/or х) лизин, валин или метионин в положении, соответствующем положению 345 в SEQ ID NO: 1.x) lysine, valine or methionine at a position corresponding to position 345 in SEQ ID NO: 1. 19. Рекомбинантный полипептид по п.16, отличающийся тем, что он состоит из аминокислотной19. Recombinant polypeptide according to claim 16, characterized in that it consists of an amino acid - 55 045758 последовательности, которая дополнительно содержит:- 55 045758 sequence, which additionally contains: i) лизин в положении, соответствующем положению 213 в SEQ ID NO: 1; и/или ii) аргинин или лейцин в положении, соответствующем положению в 264 SEQ ID NO: 1; и/или iii) глицин или аргинин в положении, соответствующем положению 268 в SEQ ID NO: 1; и/или iv) глутаминовую кислоту в положении, соответствующем положению 270 в SEQ ID NO: 1; и/илиi) lysine at a position corresponding to position 213 in SEQ ID NO: 1; and/or ii) arginine or leucine at a position corresponding to the position in 264 SEQ ID NO: 1; and/or iii) glycine or arginine at a position corresponding to position 268 in SEQ ID NO: 1; and/or iv) glutamic acid at a position corresponding to position 270 in SEQ ID NO: 1; and/or v) аргинин в положении, соответствующем положению в 315 SEQ ID NO: 1; и/или vi) гистидин в положении, соответствующем положению 330 в SEQ ID NO: 1; и/или vii) валин в положении, соответствующем положению 338 в SEQ ID NO: 1; и/или viii) аргинин или валин в положении, соответствующем положению 340 в SEQ ID NO: 1; и/или ix) глутамин в положении, соответствующем положению 344 в SEQ ID NO: 1; и/илиv) arginine at a position corresponding to the position in 315 SEQ ID NO: 1; and/or vi) a histidine at a position corresponding to position 330 in SEQ ID NO: 1; and/or vii) valine at a position corresponding to position 338 in SEQ ID NO: 1; and/or viii) arginine or valine at a position corresponding to position 340 in SEQ ID NO: 1; and/or ix) glutamine at a position corresponding to position 344 in SEQ ID NO: 1; and/or х) лизин, валин или метионин в положении, соответствующем положению 345 в SEQ ID NO: 1.x) lysine, valine or methionine at a position corresponding to position 345 in SEQ ID NO: 1. 20. Рекомбинантный полипептид ГФПД, состоящий из аминокислотной последовательности, включающей глицин или аргинин в положении, соответствующем положению 268 в SEQ ID NO: 1, глутаминовую кислоту в положении, соответствующем положению 270 в SEQ ID NO: 1, пролин в положении, соответствующем положению 335 в SEQ ID NO: 1, гистидин или аспарагиновую кислоту в положении, соответствующем положению 336 в SEQ ID NO: 1, серин в положении, соответствующем положению 337 в SEQ ID NO: 1, валин в положении, соответствующем 340 в SEQ ID NO: 1; и валин в положении, соответствующем положению 345 в SEQ ID NO: 1, причем указанный полипептид ГФПД является устойчивым по меньшей мере к одному гербициду, ингибирующему ГФПД.20. A recombinant GPPD polypeptide consisting of an amino acid sequence comprising glycine or arginine at a position corresponding to position 268 in SEQ ID NO: 1, glutamic acid at a position corresponding to position 270 in SEQ ID NO: 1, proline at a position corresponding to position 335 in SEQ ID NO: 1, a histidine or aspartic acid at a position corresponding to position 336 in SEQ ID NO: 1, a serine at a position corresponding to position 337 in SEQ ID NO: 1, a valine at a position corresponding to 340 in SEQ ID NO: 1 ; and valine at a position corresponding to position 345 in SEQ ID NO: 1, wherein said GPPD polypeptide is resistant to at least one GPPD-inhibiting herbicide. 21. Рекомбинантный полипептид по любому из пп.16-20, отличающийся тем, что указанный полипептид ГФПД содержит аминокислотную последовательность, по меньшей мере на 95% идентичную аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 1.21. A recombinant polypeptide according to any one of claims 16-20, characterized in that said GPPD polypeptide contains an amino acid sequence that is at least 95% identical to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1. 22. Рекомбинантный полипептид по любому из пп.16-20, отличающийся тем, что указанный гербицид представляет собой трикетон, дикетонитрил, изоксазол, гидроксипиразол, N-(1,2,5-оксадиазол-3ил)бензамид, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамид, N-(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5ил)арилкарбоксамид, производное пиридазинона, производное оксопразина, N-(триазол-2ил)арилкарбоксамид, триазинон или пиразолон.22. Recombinant polypeptide according to any one of claims 16-20, characterized in that said herbicide is triketone, diketonitrile, isoxazole, hydroxypyrazole, N-(1,2,5-oxadiazol-3yl)benzamide, N-(1,3 ,4-oxadiazol-2-yl)benzamide, N-(tetrazol-5-yl)- or N-(triazol-5yl)arylcarboxamide, pyridazinone derivative, oxoprazine derivative, N-(triazol-2yl)arylcarboxamide, triazinone or pyrazolone. 23. Рекомбинантный полипептид по п.22, отличающийся тем, что указанный гербицид представляет собой бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион, изоксафлутол, дикетонитрил пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат, 2-метил-N-(5-метил-1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид, 2-хлор-3-этокси-4-(метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2метокси-3 -(метилсульфонил)-N-( 1 -метил-1 Н-тетразол-5-ил)бензамид, 2-хлор-3 -(метилсульфанил)-N-(1 метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид или 2-(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1метил-1Н-тетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид.23. The recombinant polypeptide according to claim 22, characterized in that said herbicide is a benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione, isoxaflutole, diketonitrile pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate, 2-methyl- N-(5-methyl-1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-( 1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2methoxy-3-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)benzamide, 2-chloro- 3 -(methylsulfanyl)-N-(1 methyl-1H-tetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide or 2-(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1methyl-1H-tetrazol-5 -yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide. 24. Способ получения полипептида ГФПД, устойчивого к гербицидам, ингибирующим ГФПД, включающий культивирование клетки-хозяина по п.10 в условиях, в которых экспрессируется молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая полипептид по любому из пп.16-20.24. A method for producing a GPPD polypeptide that is resistant to herbicides that inhibit GPPD, comprising culturing the host cell of claim 10 under conditions in which a nucleic acid molecule encoding the polypeptide of any one of claims 16 to 20 is expressed. 25. Трансгенное растение, имеющее устойчиво встроенный в его геном конструкцию ДНК, содержащую промотор, функционально связанный с рекомбинантной молекулой нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-5.25. A transgenic plant having a DNA construct stably integrated into its genome containing a promoter operably linked to a recombinant nucleic acid molecule according to any one of claims 1-5. 26. Растение по п.25, отличающееся тем, что указанное растение представляет собой маис, сорго, пшеницу, подсолнечник, томат, крестоцветное растение, перец, картофель, хлопчатник, рис, соевые бобы, сахарную свеклу, сахарный тростник, табак, ячмень или масличный рапс.26. The plant of claim 25, wherein said plant is maize, sorghum, wheat, sunflower, tomato, cruciferous plant, pepper, potato, cotton, rice, soybean, sugar beet, sugar cane, tobacco, barley or oilseed rape. 27. Способ борьбы с сорными травами в поле, включающий в себя посадку растения по п.25 или семени по п.15 в поле и обработку указанного поля эффективной концентрацией гербицида, ингибирующего ГФПД.27. A method of controlling weeds in a field, comprising planting a plant according to claim 25 or a seed according to claim 15 in a field and treating said field with an effective concentration of a herbicide that inhibits GPPD. 28. Способ по п.27, отличающийся тем, что гербицид представляет собой трикетон, дикетонитрил, изоксазол, гидроксипиразол, N-(1,2,5-оксадиазол-3-ил)бензамид, N-(1,3,4-оксадиазол-2-ил)бензамид, N(тетразол-5-ил)- или N-(триазол-5-ил)арилкарбоксамид, производное пиридазинон, производное оксопразина, N-(триазол-2-ил)арилкарбоксамид, триазинон или пиразолон.28. The method according to claim 27, characterized in that the herbicide is triketone, diketonitrile, isoxazole, hydroxypyrazole, N-(1,2,5-oxadiazol-3-yl)benzamide, N-(1,3,4-oxadiazole -2-yl)benzamide, N(tetrazol-5-yl)- or N-(triazol-5-yl)arylcarboxamide, pyridazinone derivative, oxoprazine derivative, N-(triazol-2-yl)arylcarboxamide, triazinone or pyrazolone. 29. Способ по п.27, отличающийся тем, гербицид представляет собой бензобициклон, сулькотрион, мезотрион, темботрион, тефурилтрион, бициклопирон, фенквинотрион, изоксафлутол, дикетонитрил пиразоксифен, бензофенап, пиразолинат, пирасульфотол, топрамезон, толпиралат, 2-метил-N-(5-метил1,3,4-оксадиазол-2-ил)-3-(метилсульфонил)-4-(трифторметил)бензамид, 2-хлор-3-этокси-4- (метилсульфонил)-N-(1-метил-1Н-тетразол-5-ил)бензамид, 4-(дифторметил)-2-метокси-3(метилсульфонил)-N-(1 -метил-1 Н-тетразол-5-ил)бензамид, 2-хлор-3 -(метилсульфанил)-N-(1 -метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид или 2-(метоксиметил)-3-(метилсульфинил)-N-(1-метил-1Нтетразол-5-ил)-4-(трифторметил)бензамид.29. The method according to claim 27, characterized in that the herbicide is benzobicyclone, sulcotrione, mesotrione, tembotrione, tefuryltrione, bicyclopyrone, fenquinotrione, isoxaflutole, diketonitrile pyrazoxifene, benzophenap, pyrazolinate, pyrasulfotol, topramesone, tolpyralate, 2-methyl-N-( 5-methyl1,3,4-oxadiazol-2-yl)-3-(methylsulfonyl)-4-(trifluoromethyl)benzamide, 2-chloro-3-ethoxy-4-(methylsulfonyl)-N-(1-methyl-1H -tetrazol-5-yl)benzamide, 4-(difluoromethyl)-2-methoxy-3(methylsulfonyl)-N-(1 -methyl-1 H-tetrazol-5-yl)benzamide, 2-chloro-3-(methylsulfanyl) )-N-(1 -methyl-1Нtetrazol-5-yl)-4-(trifluoromethyl)benzamide or 2-(methoxymethyl)-3-(methylsulfinyl)-N-(1-methyl-1Нtetrazol-5-yl)-4 -(trifluoromethyl)benzamide. 30. Применение нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-4 для придания растению устойчивости по меньшей мере к одному гербициду, ингибирующему ГФПД.30. Use of a nucleic acid according to any one of claims 1 to 4 to impart resistance to at least one herbicide that inhibits GPPD to a plant. 31. Товарный продукт, содержащий молекулу нуклеиновой кислоты по любому из пп.1-4 или ре-31. A commercial product containing a nucleic acid molecule according to any one of claims 1-4 or re- - 56 045758 комбинантный полипептид по любому из пп.16-20, отличающийся тем, что указанный продукт представляет собой целые или обработанные семена или зерна, корм для животных, кукурузную или соевую муку, кукурузный крахмал, соевые хлопья, концентрат соевого белка, изоляты соевого белка, косметические средства, средства по уходу за волосами, соевое ореховое масло, натто, темпе, гидролизованный соевый белок, взбитые сливки, шортенинг, лецитин, съедобные цельные соевые бобы, соевый йогурт, соевый сыр, тофу, юбу, а также приготовленное, шлифованное, обработанное паром, запеченное или пропаренное зерно.- 56 045758 combinant polypeptide according to any one of claims 16 to 20, characterized in that said product is whole or processed seeds or grains, animal feed, corn or soy flour, corn starch, soy flakes, soy protein concentrate, soy isolates protein, cosmetics, hair care products, soy nut butter, natto, tempeh, hydrolyzed soy protein, whipping cream, shortening, lecithin, edible whole soybeans, soy yogurt, soy cheese, tofu, yubu, and cooked, ground , steamed, baked or steamed grain.
EA201890696 2015-09-11 2016-09-08 GFAP OPTIONS AND METHODS OF APPLICATION EA045758B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15184866.0 2015-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA045758B1 true EA045758B1 (en) 2023-12-22

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200002715A1 (en) Hppd variants and methods of use
US10793872B2 (en) HPPD variants and methods of use
EP3117003B1 (en) Hppd variants and methods of use
US10597674B2 (en) HPPD variants and methods of use
US11180770B2 (en) HPPD variants and methods of use
US11371056B2 (en) HPPD variants and methods of use
EA045758B1 (en) GFAP OPTIONS AND METHODS OF APPLICATION
WO2018162329A1 (en) Hppd variants and methods of use
WO2018162330A1 (en) Hppd variants and methods of use